杨飞，梁利平，李涛

（陕西北元集团锦源化工有限公司，陕西 神木 719319）

0 引言

我公司现已建成投产的三台环形双膛石灰窑均采用电石炉尾气和焦炉荒煤气作为燃料，在生产中均出现过不同程度的高温烧结现象和蓬料烧结现象。烧结时窑膛内出现许多大块的石灰粘结料（俗称“结瘤”），导致无法正常出料，窑膛温度持续升高，严重时形成大块瘤块，卡阻或粘黏在窑壁两侧形成“搭桥”，需要停窑拉料处理瘤块。如果不加以重视，会造成设备难以正常运行，以及整体耐材使用寿命大打折扣。本文作者结合自身的工程经验，全面探讨了石灰窑结瘤的原因，在此基础上，讨论相应的工艺流程优化工作，并提出有针对性的预防方案，旨在全面有效地解决上述存在的结瘤现象[1]。

1 结瘤原因分析

1.1 成分和杂质的影响

我公司使用的石灰石主要来自内蒙古自治区乌海马拉地地区，石灰石的主要成分为碳酸钙（CaCO3）和一些杂质包括碳酸镁（MgCO3）以及铁（Fe）、铝（AI）、硅（Si）的氧化物。

针对窑内煅烧的石灰石进行分析，特别关注相应的复杂的杂质反映情况来看，在不同时间及温度影响下，重点针对不同的杂质情况，能有效作用于石灰氧化钙（CaO）的反应情况，特别是满足于符合窑内低温800℃的工况下，能全面促进氧化钙颗粒的融合发展。在一定时间的作用下，则会造成生石灰表面的细孔受到反应物的堵塞问题。这样的情况还会造成带芯的石灰情况出现，这就是所谓的夹心石灰产生的原因。融合的结晶对石灰石形成保护膜致使其在煅烧阶段不能充分燃烧不仅会影响石灰石的煅烧，不加以处理的情况下，会造成石灰粘结成大块并烧结，并固结在石灰窑的内壁中，造成所谓的“结瘤”问题。

1.2 石灰石粒度大小和含粉量的影响

在全面分析石灰的烧成率的情况下，重要的影响因素则是石灰石的粒度情况。如果其粒度过小，这样会造成容易存在着比较大的空气阻力影响，造成送风受到影响，设备的整体能力下降；如果粒度过大，则会造成和白灰窑设计不匹配的问题，难以满足成品质量要求。

另外，如果存在着含粉量较高的情况，则会造成物料运动能力偏低、透气性差，这样也会意味着比较多的杂质问题，从而造成物料及杂质容易通过反应而粘结于窑壁，久而久之就会造成窑瘤。

1.3 生产工艺操作的影响

石灰窑在生产操作的过程中，由于操作工人技术水平参差不齐，人员流动性大，培训不到位，没有生产异常处理经验等因素影响，数据分析、判断不及时不全面。正是由于人为因素的影响，则容易出现结瘤问题。

工艺参数中锻烧温度也会对于结瘤问题造成影响。在比较高的煅烧温度作用下，会造成石灰中的粘结情况出现，特别是容易造成在窑壁中出现挂壁窑瘤的情况[2]。特别是随着温度的逐步上升，这种反应日趋容易，或者再加上和窑膛壁的化学反应的影响，这样会进一步全面增强窑瘤的形成。从操作实践的角度来看，结合相应的PLC控制技术的优势，应有效合理化保障实现煅烧带的温度的调整以及优化，从工程实践的经验及挠度来看，大都是维持通道温度控制950～1150℃范围，不同窑膛属于710～950℃的范围。同时，可以结合成品品质的要求来合理优化温度控制工作。在此环节中，考虑到实际煅烧带的长短直接对于温度有着明显的影响，当出现其下移情况下，意味着顶温低、灰温高的情况，呈现出石灰生烧率高的特点；同样，如果其上移的作用下，同样，CO2浓度高，石灰生烧率高等。如果其存在着缩短以及拉长等情况，则应结合实际需求来进行逐一判断，避免存在着机械化的提升窑温的情况，这样才能有效防止“结瘤”问题[3]。

最后，在生产实践环节中，应结合规范标准的要求来进行石灰的定期卸出操作。如果没有重视，则会造成物料停留时间过长，造成溶解部分低熔点的化合物，在液相的作用下，则会造成石灰粘结问题出现。

2 结瘤的判断

为了全面保障落实石灰窑的有效运行状态，则应从实际出发来有效判断具体的结瘤情况。结合实际来看，通过PLC控制画面观察窑膛的温度点，如果温度大于840℃以上时，还有持续上升的趋势，并观察出灰的颜色和推料阀推料下料情况，还可以通过以下几种方法来提前判断窑内是否结瘤。

第一，存在着窑压快速增加，并能保持一定的高位。从这个角度来看，除了增加风压、原料含粉量增多、产量提升等因素外，如果存在着窑瘤的情况，则意味内部空气流动性下降，而造成比较高的窑压情况。

第二，呈现出快速连续化石灰窑出灰温度的升高状态，或者出灰成品带着火，且存在着较高浓度的CO、O2，而C02浓度偏低等情况。这可能是存在着因为大块的窑瘤在系统中被卡住，难以排出的情况下，造成了窑下冷却风对成品石灰的冷却受到影响，难以实现预期的有效外排，造成出料口温度的提升。

3 结瘤的防范措施

3.1 结合规范要求明确控制石灰石原料和煤气的质量

为了有效解决上述分析中存在的结瘤问题，应从石灰石原料的质量入手，结合规范标准的要求，落实相应厂家的石灰石质量控制工作，考虑到具体的内部不同的碳酸钙含量情况。尽可能选择固定厂家，保障原料的质量，全面提升石灰石质量。确保石灰石达到采购标准：即CaC03含量>90%（CaO含量≥52%），碎料含量<5%；杂质成分MgC03含量<6%（Mg0含量>0.8%），Si02含量＜1.5%，（A1203+Fe203）含量<0.6%，粒度大小控制在40～70mm；尽量使用热值稳定单一的燃料，避免出现间歇式的供气或者两种起源热值差较大的起源同时配合供气，导致窑膛温度调整困难；必须使用混合气体时提前调整配比，同时煤气热值应＞1600大卡。严格控制石灰石入窑的含粉量，不得混有泥土、铝矿石、砂石、钢铁、木头等杂物。

3.2 加强石灰窑工艺操作管理

（1）完善工艺管控制度，加强对操作工人的培训，不断提高操作水平。

（2）定期进行抽样检验，质量出现波动期间定期打开取样口化验，根据化验质量调整对应点的喷枪。

（3）从具体的成品石灰的质量分析来看，应从实际需求出发，重点落实相应的窑况参数，结合实际来予以优化处理，并能将煤气配比和喷枪开度等参数，结合窑膛温度、出灰实际状态等来予以动态化调整，保障满足提供稳定的温度区域，保障实现充分化反应；为了保障布料的均匀性要求，应定期化开展窑顶探料阀的检查工作；从实际需求来看，全面落实顶温、灰温的情况，避免造成存在着过低、过高的煅烧带情况；明确符合规范要求的进料和出灰工作，有效相应的煅烧带温度及位置[4]。

3.3 加强窑体巡检

为了确保石灰窑生产稳定正常运行，根据生产规定和工艺管控制度要求，岗位人员每两小时对窑体进行一次例行巡检，主要通过检查窑体漏气、调整喷枪、下料口听料、测温等工作，通过PLC程序参数显示调整控制与实际巡检相结合来预判隐患，提早处理。

4 结瘤的处理方法

一是，适当减少煤气配比加大助燃风入窑流量，重点落实相应的筛选环节，全面提升原料的质量要求，结合实际有效控制降温措施。满足煤气减少的过程中，还应加强温度点高的推料出灰次数，同时也要适当增大两侧的点的推料次数，这种方式能有效全面保障及时排除窑内瘤块，避免其进一步增大。

二是，重点全面加强进场原料的质量管理。在明确筛分设备正常化工作的基础上，合理化根据规范标准来落实石灰石粒度。重点处理上料、出灰等环节，如果存在着不均匀问题应有效开展必要的处理工作。当存在着窑内偏烧问题，应合理化进行料面处理，进行布料的优化调整，避免出现结瘤问题[5]。

三是，出现高温疑似存在结瘤时窑膛温度调整对应出料口的喷枪，调均匀每个组的温度，四块区域各自看齐，不需要和其他区域看齐。单点涨调整喷枪，整体涨调整单耗；适时检查调整液压推料杆尺寸，保持一致。

四是，在明确窑内结瘤的过程中，为了满足系统的正常化运行，应重点开展停产停窑的工作，及时有效开展人工拉料工作。

5 结语

综上所述，结合石灰窑生产实践中存在着结瘤问题，一定要结合现场实际，合理化提出工艺调整方案以及有效控制措施，并能不断增强岗位员工业务技能，提高设备运转率和完好性，这样才能从整体上有效解决结瘤问题，保障提供稳定的高质量成品，顺利保障石灰窑的长期稳定运行。