1、預分解窯結皮的原因和機理結皮是指生料粉與窯氣中有害組分所形成的粘附在窯尾系統內壁的層狀物。預分解窯最易發生結皮的部位是窯尾煙室、下料斜坡、窯尾縮口、最低兩級筒的下料管、分解爐內等處。結皮使通風通道的有效截面積減小，阻力相應增大，影響系統通風，使主排風機拉風加大。結皮增厚或塌落時，還容易發生堵塞。 1.結皮機理 結皮的原因，是濕液薄膜表面張力作用下的熔融粘結，作用在表面上的吸力造成的表面粘結及纖維狀或網狀物質的交織作用造成的粘結。由于窯氣中的堿、氯、硫等有害組分在窯尾及預熱器和分解爐中冷凝時，會使最低共熔溫度降低，因此窯氣中的堿、氯、硫等凝聚時，會以熔態的形式沉降下來，并與入窯物料和窯內粉塵一起

2、構成粘聚性物質，而這種在生料顆粒上形成的液相物質薄膜，會阻礙生料顆粒的流動，從而造成結皮甚至堵塞。引起預分解窯結皮的因素如下： 1)系統中有害組分(堿、氯、硫等)的循環富集。這是形成結皮的重要條件。從原燃料中引入系統的堿、氯、硫等有害組分，在生料通過窯的高溫帶時會揮發出現，并隨著窯氣向窯尾運動。揮發出來的有害組分到達窯尾溫度較低的區域時，便會以熔態的形式冷凝下來，使生料在煅燒過程中液相開始出現的溫度降低而有利于結皮的形成。窯內的這種有害組分是導致結皮中間相形成的重要因素。 2)局部溫度過高，這是形成結皮的關鍵因素。系統中如果產生局部高溫，一方面促進生料和燃料中有害組分的揮發及冷凝循環；另一方面

3、也可能使液相出現，把生料粘附在襯料的內壁而形成結皮。局部溫度過高，這是形成結皮的關鍵因素。產生局部高溫的原因，至少有如下幾個： 煤粉的不完全燃燒。窯頭或分解爐中的煤粉由于多種原因燃燒不完全時，就可能到窯尾或低級旋風筒中去燃燒，從而產生局部高溫。 喂料量不穩時，很容易打亂預熱器、分解爐和窯的正常工作。由于操作具有滯后的特點，有時跟不上喂料的變化，加減煤不及時，甚至出現短期斷料也不能及時減煤，因此很容易因料小出現系統溫度偏高，而造成結皮。 由于回灰量小，在生料均化庫中不容易被混合均勻，從而造成入窯生料成分的波動。 當預熱器漏進冷風與熱物料接觸，很容易使熱物料冷凝而粘附在系統的內壁而產生結皮。 2揮

4、發性組分的來源。窯系統的廢氣中含有大量的揮發性組分，主要是堿、氯、硫。 1)堿的來源。堿主要來源于原料，尤其是粘土。 2)硫的來源。燃料中帶入的硫通常較原料中多。使用較多的燃料是煤。煤中通常含有C、H、O、N、S等元素。煤中的硫通常有三種存在形式：有機硫、硫化物中的硫、硫酸鹽中的硫。存在于硫酸鹽中的硫不具有可燃性，在高溫下，一部分會分解生成含硫化合物，而大部分留在灰分中。 3)氯的來源。氯主要來自水溶性堿的氯化物，即通常以KCl、NaCl的形式存在于原料內。 3防止結皮的措施 由于結皮影響系統的通風，使阻力增大，這不僅使能耗上升，而且結皮嚴重造成堵塞時，有時被迫停窯處理，不利于水泥產質量的提高

5、。預防結皮具有重要意義?，F將防止結皮的措施簡介如下： 1)減少或避免使用高硫和高氯的原料，這是減少結皮的前提。 2)如過量的硫和氯難以避免，建議丟棄一部分窯灰，以減少有害組分的循環。 3)采用旁路放風系統，即將回轉窯窯尾高溫煙氣在預熱器前從“旁路”中分離出一部分，與冷風混合，使以氣相形態存在的“揮發物”冷凝在飛灰上，由收塵器將此飛灰收捕下來排出窯系統，以減少有害組分的循環。 4)避免使用高灰分及灰分熔點低的煤。預分解系統結皮原因分析和處理一般認為：結皮的產生與所用原料、燃料的成分，系統溫度的變化，系統通風的情況，設備運轉的情況以及工藝操作因素有關。下面結合一些的具體情況，通過對預熱器各級旋風筒

6、中原、燃料中有害元素的分析，以及設備狀況，工藝操作等有關因素，對結皮形成的原因進行分析以及相應的處理方法。1.有害元素的影響有害元素主要包括硫、堿、氯等，它們是形成結皮的一個很重要的因素，煤炭作為目前水泥窯的主要燃料,是有害元素硫的一個重要來源，煤燃燒的大部分硫進入煙氣中，煙氣中帶有大量的CaO生料粉，它在煅燒過程中與K2O、Na2O和SO3發生反應，生成各種硫酸鹽物質，主要是K2SO4、2 CaSO4K2SO4、 K2SO4H2O,，這些硫酸鹽屬于低熔點化合物，它們會粘附在器壁表面，使粘度增加，流動性減小，久而久之形成結皮。消除有害元素的影響主要是控制硫、堿的摩爾比，硫堿的摩爾比過高或過低都

7、易形成結皮。即使硫、堿含量均較高，只要硫堿比在控制范圍之內，對結皮也產生不了太大影響，因為原燃料中的大部分硫、堿可以中和在熟料中被帶出。經過分解后的物料進入回轉窯后，在燒成帶溫度極高的情況下，使K2SO4 分解成氣態的K2O 和SO3，揮發進入循環氣流。這些物質通過三次風管和窯返回到預熱器中，在遇到低溫時又生成成固相或液相化合物，附著在物料上被帶回窯中，只有少部分熱量和粉塵被排出，如此反復形成了預熱器與回轉窯中的堿循環。在新型干法水泥生產線中，由于原、燃料中的氯化物在窯內燒成揮發，并隨窯內氣體進入預分解系統，在此遇到較低溫度而凝結于器壁表面，從而使回旋中的物料發粘，流動性變差，附著于壁，累積而

8、形成結皮，附著在物料上的部分氯又進入窯內煅燒，一部分揮發形成氣態進入循環氣流，這樣就形成了氯化物的循環。試驗經驗表明：當原燃料中氯含量超過0.02%時就容易形成結皮，這是由于氯所形成的化合物均為低熔點化合物，由于往復循環、累積，而不能被排出，形成較為牢固的結皮成分，若結皮嚴重時，該因素的影響不可忽略。2.工藝操作的影響2.1煤的控制 煤的投入過程不均勻，增量或減量幅度過大，易使煤不完全燃燒，其一可能導致局部形成還原氣氛，其二部分沒有燃盡的煤粒附著在設備壁上繼續燃燒，易產生局部高溫而形成結皮。目前，在各水泥廠使用的氣體分析儀是一種能反映煤炭是否燃燒完全的一種裝置，當氣體分析儀檢測到CO濃度超過控

9、制值時，為保護電收塵的安全，就會聯鎖停窯。煤的細度、水分亦影響結皮。煤粉中保持1.0-1.5%的水分可以促進燃燒，但是過量時會阻燃，使火焰伸長，燒成溫度降低。煤的細度應嚴格控制，粗煤粉會使火焰黑火頭變長，燃盡時間長，未燃燼的煤粉易掉到熟料中產生還原氣氛,引起熟料結塊,窯內結圈,從而引起系統通風不良,導致煤燃燒不完全, SO3含量上升,為結皮的形成創造了條件。2.2喂料的控制喂料不均，波動范圍比較大時也易形成結皮。實際喂料量經常在設定值處上下波動，當其波動較大時，生料預熱不好，分解率低，進入窯后，必然增加窯的熱負荷，導致窯頭用煤量增加，這樣就會造成喂煤量時而大時而小，喂煤不穩定，導致預熱器內的溫

10、度波動較大。煤的喂入量大時使預熱器內部溫度高或窯內火焰長時，造成高溫帶后移，而使預熱器中的溫度上升，導致一些低熔點化合物在預熱器及窯尾處形成，粘附于器壁上而形成結皮。2.3系統的通風生產操作中，在穩定入窯生料和窯爐用煤量的比例后，還要調整好系統風量，分解爐的用風量以爐內形成料、煤能充分懸浮混合為均衡穩定的渦旋為基準。若三次風的量偏小，則影響爐內煤粉的燃燒和物料的分解；三次風量過大，易造成窯內通風不良，甚至造成窯尾縮口處因風速低而塌料。在操作上要根據窯爐內煤粉燃燒情況，保持窯尾上升煙道和三次風管的阻力平衡。窯尾空氣過剩系數控制在1.1左右，分解爐的過?？諝庀禂悼刂圃?.2以內，比較理想，但系統的

11、總風量以保證煤粉的完全燃燒為依據。在操作過程中，過量通風雖然對磨機操作有一定的好處，但使預熱器出口溫度增高，熱量流失多，熱耗增加。在正常情況下為維持熱工平衡，用煤量應保持相對的穩定。分解爐所用燃燒空氣主要來自三次風和窯內排出的熱煙氣。如通風過大，容易造成分解爐內部壓力增大（負壓），煤粉不完全燃燒，被帶到窯尾的煙道上部，與窯尾熱煙氣接觸繼續燃燒，這樣就使得煙道上部溫度過高，使經過此處的氣流中的成分易形成低熔點化合物，粘在物料上，附著于壁而形成結皮。3.設備狀態的影響1）燃燒器磨損，導致燃料不完全燃燒而產生一系列的影響；2）投料量設定后，仔細檢查計量裝置計量是否準確，下料是否均勻；3）檢查排風機風

12、葉的磨損情況，如供風不足可能是磨損比較嚴重，這樣就使相同轉速提供的風量小，局部造成還原氣氛；4）耐火材料內表面不平滑，有臺階；5）密封不嚴，摻入冷風，會造成物料急冷而粘附于壁形成結皮。4.預防結皮的措施1）控制好生料和出磨煤的細度；2）確保通風良好，原燃料中有害成分不合理時盡早發現，及時采取措施，合理搭配；3）如果結皮中有氯元素時，應分析原燃料中氯的含量，原燃料中局部氯含量超標時，為保證原料利用率應進行合理搭配，使含量高和含量低的混合，均化平衡保證達標后再用。氯是一種頑固成分，一旦進入預熱器一直循環揮發不出來。如果某一時間段循環氣流超標，可暫時采用旁路放風，以降低其含量；4）原料在換堆時難免會

13、使成分產生一定波動，主要表現在率值。這時應該有意識地進行調整，在調整生料時，應根據燒成情況適當調整煤投入量。在整個生產過程煤的投入量及速度一定要與生料的投入量及速度相對應，特別是在提料過程中尤其要重視；5）如果窯控制的好，可使硫的揮發系數減小，并能減小還原氣氛的產生機會，揮發不出來的硫也會被熟料帶走，減少了循環氣流中的SO3；6）當發現經常有結皮現像產生，且情況比較嚴重時，可考慮更換襯料的品種，可以使用抗結皮的碳化硅澆注料。7）保證耐火材料及設備內壁光滑，防止粘料堵塞。8）采用高低堿石灰石合理搭配使用，控制堿含量；9）添置氯檢測設備，對原料中的氯含量進行測定，一旦發現有氯超標現象盡早采取措施。

14、同時避免頻繁的開點檢門，加強法蘭等部位的密封，以防漏入冷風。窯外分解窯窯尾系統的結皮積料的防治結皮是高溫物料在煙室、上升管道、各級（主要為三、四級）旋風筒錐體內壁上粘結的一層層硬皮，嚴重的地方呈圈狀縮口。阻礙了物料的正常運行，粘結和燒熔交替，使皮層數量和厚度漸漸增加，影響窯內通風、改變了預熱器內物料與氣流的運行速度和方向，最后甚至導致堵塞。造成這種現象的主要原因有三：（1）回灰的影響電收塵（含增濕塔）收下來的物料，已經經過高溫物理化學反應，這種物料重新進入預熱器時，很容易造成物料及早分解，提前出現液相，來不及到達窯內，在預熱器內形成熔融狀態，粘附在旋風筒內壁上，形成結皮，嚴重時導致堵塞。這種情

15、況主要在窯尾系統溫度偏高，回灰摻入不均勻或摻入量過大時發生。因此，那些旋風收塵器收塵效率不高，電收塵收下回灰又未進生料儲存均化系統，而直接從提升泵等入窯的，或回灰摻入時沒有穩料計量設施或此類設施失靈的生產線，更應加強操作，防止高溫。同時也很有必要對回灰摻入系統進行調整和改造。提高系統旋風筒特別是頂級旋風收塵器收塵效率，降低進電收塵的粉塵含量，以減少回灰。（2）有害元素的影響原燃料中有害元素K、Na、Cl、S等含量高時，大量出現的堿便會從燒成帶高溫區揮發出來，進入氣相與其它組分發生反應，首先與氯和二氧化硫反應，隨氣流帶至窯尾系統，溫度降低后，以硫酸鹽和氯化物的形態冷凝在原料上。這種沉淀物在較低溫度下出現熔融相，形成微細熔體，然后發生固體顆粒的固結。它們通過多次高溫揮發，低溫凝聚循環和附著作用，粘附在預熱器、分解爐及聯接管道內形成結皮，若處理不及時，繼續循環粘附，最終導致堵塞。（3）局部高溫造成結皮預分解系統溫度偏高，而導致結皮的因素較多。如料流波動；煤粉因不完全燃燒進入預熱器產生二次燃燒；系統操作不穩定等都會導致局部溫度偏高，使液相提前出現，形成粘聚性物質結皮。料流忽大忽小，很容易打亂預熱器、分解爐及窯的正常工作。而操作上往往滯后，跟不上料流的變