德国洪堡（KHD）预分解系统的创新之路
1952年，德国洪堡（KHD）公司制造并投产了世界上第一台洪堡型旋风预热器。
高氯生料预分解窑应如何操作
2013/07/25 08:53
来源：中国建材报
预分解窑对原燃料中钾、钠、氯、硫等有害成分的含量均有一定的限制。这不仅是为了保证熟料的质量，而且更是为了保证窑系统正常运转，防止预热器结皮堵塞的需要。生产实践表明，在正常煅烧情况下，生料中碱（R2O）含量应小于1.0%、（C-）含量要小于0.015%，熟料中硫碱比以控制在0.6～0.8范围内为宜。......
预分解窑对原燃料中钾、钠、氯、硫等有害成分的含量均有一定的限制。这不仅是为了保证熟料的质量，而且更是为了保证窑系统正常运转，防止预热器结皮堵塞的需要。生产实践表明，在正常煅烧情况下，生料中碱（R2O）含量应小于1.0%、（Cl-）含量要小于0.015%，熟料中硫碱比以控制在0.6～0.8范围内为宜。
众所周知，生料（包括燃料）中挥发性有害组分钾、钠、氯、硫进入窑系统后，它们在高温下挥发，到低温区又重新凝聚，黏附在生料表面再次返回窑内，并形成内循环在窑尾和预热器富集。而钾、钠的氯化碱与硫酸碱在凝聚后又使物料熔点降低，在生料颗粒上产生熔态黏膜，从而引起预热器内料流不畅和黏附结皮堵塞。理论与生产实际表明，新型干法窑结皮的典型矿物组成是2CaSO4·K2SO4、2C2S ·CaO ·CaCO3和C2S ·CaSO4。氯化碱可促进这些矿物形成，并使其共熔点降低。这是因为进入预热器的窑气温度高于1000℃，所有碱、氯、硫等挥发性组分都呈气态。当温度降到800℃以下时，碱首先与氯化合成氯化碱，剩下的碱和硫化合形成硫酸碱，并凝聚在生料表面返回窑内。由于硫酸碱沸点较高，相对在窑内挥发较低，有部分进入熟料排出窑外。而氯化碱沸点较低，挥发率较高，再次循环的浓度也高，造成碱和氯化碱的大量循环富集。其富集程度在预热器和分解炉的热生料中几乎达到相应生料中当量含量的80～100倍，成为窑尾及预热器结皮的矿化剂与促进剂。
实际生产经验表明，当入窑生料（预热器最底一级旋风筒下料溜子处）中的氯（Cl-）含量超过1.0%时（相应生料中氯含量为0.020%～0.022%），就比较容易引起结皮堵塞。而在1.0%以下，窑与预热器系统的操作相对比较安全、稳定，也没什么特别大的影响。
当入窑生料中的氯（Cl-）含量超过1.0%时，要进一步稳定生料、燃料成分，保证稳定喂料、喂煤，减少波动，精心操作，避免产生还原气氛与局部高温，保持系统热工参数稳定，加强密封堵漏和对易产生结皮部位强化高压空气自动定时喷吹，并随时进行手工机械清扫，在生产工艺参数和煅烧操作方法上应采取“弱烧”措施。同时，监控入窑生料的氯离子含量，当达到正常后，再逐步转为正常煅烧。
所谓“弱烧”操作是针对“强化煅烧”而言的“弱化煅烧”，即适当减煤、减料，降低烧成带温度和窑落口熟料温度，降低C5旋风筒入窑生料温度，有意并有控制地进行轻烧、快烧的操作；但是必须尽量保持能生产出质量合格的熟料，避免还原气氛，严防过量欠烧和跑生料。
采用“弱烧”适当降低烧成温度，缩短物料在窑内停留时间，是降低氯、碱和硫的挥发率而增加共存率，促使氯等的循环富集浓度降低的有效措施，是煅烧高氯生料，预防和避免预热器产生结皮堵塞的行之有效的手段。
众所周知，生料（包括燃料）中挥发性有害组分钾、钠、氯、硫进入窑系统后，它们在高温下挥发，到低温区又重新凝聚，黏附在生料表面再次返回窑内，并形成内循环在窑尾和预热器富集。而钾、钠的氯化碱与硫酸碱在凝聚后又使物料熔点降低，在生料颗粒上产生熔态黏膜，从而引起预热器内料流不畅和黏附结皮堵塞。理论与生产实际表明，新型干法窑结皮的典型矿物组成是2CaSO4·K2SO4、2C2S ·CaO ·CaCO3和C2S ·CaSO4。氯化碱可促进这些矿物形成，并使其共熔点降低。这是因为进入预热器的窑气温度高于1000℃，所有碱、氯、硫等挥发性组分都呈气态。当温度降到800℃以下时，碱首先与氯化合成氯化碱，剩下的碱和硫化合形成硫酸碱，并凝聚在生料表面返回窑内。由于硫酸碱沸点较高，相对在窑内挥发较低，有部分进入熟料排出窑外。而氯化碱沸点较低，挥发率较高，再次循环的浓度也高，造成碱和氯化碱的大量循环富集。其富集程度在预热器和分解炉的热生料中几乎达到相应生料中当量含量的80～100倍，成为窑尾及预热器结皮的矿化剂与促进剂。
实际生产经验表明，当入窑生料（预热器最底一级旋风筒下料溜子处）中的氯（Cl-）含量超过1.0%时（相应生料中氯含量为0.020%～0.022%），就比较容易引起结皮堵塞。而在1.0%以下，窑与预热器系统的操作相对比较安全、稳定，也没什么特别大的影响。
当入窑生料中的氯（Cl-）含量超过1.0%时，要进一步稳定生料、燃料成分，保证稳定喂料、喂煤，减少波动，精心操作，避免产生还原气氛与局部高温，保持系统热工参数稳定，加强密封堵漏和对易产生结皮部位强化高压空气自动定时喷吹，并随时进行手工机械清扫，在生产工艺参数和煅烧操作方法上应采取“弱烧”措施。同时，监控入窑生料的氯离子含量，当达到正常后，再逐步转为正常煅烧。
所谓“弱烧”操作是针对“强化煅烧”而言的“弱化煅烧”，即适当减煤、减料，降低烧成带温度和窑落口熟料温度，降低C5旋风筒入窑生料温度，有意并有控制地进行轻烧、快烧的操作；但是必须尽量保持能生产出质量合格的熟料，避免还原气氛，严防过量欠烧和跑生料。
采用“弱烧”适当降低烧成温度，缩短物料在窑内停留时间，是降低氯、碱和硫的挥发率而增加共存率，促使氯等的循环富集浓度降低的有效措施，是煅烧高氯生料，预防和避免预热器产生结皮堵塞的行之有效的手段。
编辑：姜立东
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