结圈导致停窑事故的分析及处理

我公司1 200t／d生产线，自2006年10月份投产以来经过多次技术改造，基本上实现了达标达产。受原燃材料影响，曾多次出现结圈现象，通过及时调整操作和配料方案，实现了在不停窑的基础上解决问题，但2010年3月19日的结圈导致了停窑事故。

1  出现的问题

    2010年3月14日系统开始停窑检修，l9日23：55开始投料，2h后发现距前窑口2m处严重结圈，圈眼直径仅700mm左右。本次结圈速度快，窑况恶化较快且没有及时采取正确的操作调整，导致被迫停窑。

2  原因分析

2．1  A1₂O₃含量高

此次前结圈形状规则、表面平整、结构致密，在处理结圈过程中对结圈部位上层和下层物料分别取样进行分析，正常熟料、结圈料、生料和煤灰的化学成分及率值见表1。

表1  生料、正常熟料、结圈料和煤灰的化学成分及率值

    由表l可以看出，结圈料中的Al₂O₃含量是正常熟料中的3倍以上，这是形成结圈的主要原因之一。对当班入窑生料进行分析后发现各生料成分均在控制范围之内，因此认为Al₂O₃，是由煤灰带入的。由于此次检修窑内换砖近7．8m，考虑六盘山地区气候相对潮湿，烘窑时间确定为12h，使大量煤灰沉积在窑内，这是造成结圈部位Al₂O₃含量偏高的主要原因。

2．2操作失误

    1)在升温过程中，按常规当窑尾温度达到800℃即可启动窑主传动，这样一方面有利于窑内耐火砖的均匀受热，另一方面可以有效地将煤灰沉积点处煤灰前移，并与窑内存料充分混合，避免煤灰沉积点处煤灰沉积过多产生结圈。而在本次操作中窑尾温度达到920℃时才启动窑主传动，且采取lr／min的低窑速，在15min内使窑尾温度快速升至l 000℃后投料，导致煤灰在沉积点堆积。

    2)一般认为初始投料量为设计投料量(80t／h)的60％-70％比较合适，此次投料的初次投料量为60t／h，相对较高，此时不能快速提高窑速。但由于煤灰熔点相对较低，此时窑内极易“发黏”，其实此时窑内温度并不高，但会给人温度较高的假象，从而引起误操作，采取减少窑头窑尾喂煤量，提高窑速的调整。而此时“发黏”物料后紧跟着是生料，只能采取降低窑速，增加窑头喂煤量，顶着烧，这时便给结圈创造了条件，大量夹生料涌至烧成带与煤灰混合后在低窑速下被强制煅烧，液相迅速出现便形成了第一层前结圈。在第一波生料被强制煅烧以后，窑内物料会感觉迅速减少，此时操作员会减少窑头喂煤量，提高窑速，从而再次出现生料前涌，导致系统恶性循环，加速了前结圈的形成。此时二次风温偏低，即使发现前结圈也为时已晚，从而被迫停窑打圈。另一方面，我公司燃烧器一直偏外煅烧，在前圈形成后已没有后退余地，这也是造成窑况快速恶化的原因之一。

此过程中各操作参数调整见图1。

图1 操作参数调整

3  采取的措施

    1)升温操作中为确保耐火材料按一定速率均匀受热升温，煤灰沉积不可避免，为此必须严格按照要求分别利用窑头和窑尾送煤系统向窑内喷8t左右石粉(窑头：窑尾=4：6)。窑内如有存料可不做此项工作，但必须按照转窑制度按时启动窑主电动机，确保窑内煤灰与存料充分混合。

    2)燃烧器位置可尽量向窑内推进，外风开度设为100％，内风开度设为50％，待投料后随着二次风温的升高可逐步后退，如发现有结圈趋势，可立即调节内风开度至l00％，外风开度为50％甚至更小，这样不但可以有效地利用二次风温控制黑火头长度，同时也可以有效地预防结圈。

    3)初次投料必须确保分解炉温度适中，甚至可以偏上限控制，确保入窑分解率，保证预烧和烧结的平衡，避免因分解率过低而增加窑内煅烧的负担。尽量采取高窑速接料，避免投料后加大窑头喂煤量及长时间低窑速运行，进而使二次风温过低造成窑内冷却带加长，形成前结圈。

    4)配料操作要考虑到初次点火烘窑煤灰掺加量较大，提前调整，降低液相量。

    通过以上措施，我公司生产线运行平稳，再未发生因前结圈造成停窑的现象。