我公司Φ4.2m×65m回转窑，设计产量1000t/d。2000年后，经过几次技改，现生产能力达到1 500t/d，2007年1～9月，窑尾CO浓度超标，窑上出现跑煤，严重时导致电除尘器跳闸，预热器结皮频繁，清堵周期越来越短。后经多方努力问题得以解决。
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我公司Φ4.2m×65m回转窑，设计产量1000t/d。2000年后，经过几次技改，现生产能力达到1 500t/d，2007年1～9月，窑尾CO浓度超标，窑上出现跑煤，严重时导致电除尘器跳闸，预热器结皮频繁，清堵周期越来越短。后经多方努力问题得以解决。
1 生产现象
1）窑尾CO浓度居高不下2007年1～5月窑尾CO浓度波动情况见表1。
表1 窑尾CO浓度波动情况（%）
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2007-09 |
2007-10 |
2007-11 |
2007-12 |
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0.27 |
0.24 |
0.22 |
0.20 |
由表1看，窑尾CO浓度从2007年1月开始逐步升高，由正常情况下的0.20%左右逐步升高至0.60%～0.80%左右，至9月3日，严重时超过1.0%。
2）预热器结皮严重，系统阻力大
预热器堵塞或系统阻力过大时，生产无法维持而被迫停窑清堵，清理过后投料量可以达到105t/h，对应系统压力为7000Pa，随着生产时间的推移系统阻力逐步增大，最终即使投料75t/h系统压力仍可高达8100Pa，不得已再次停窑清理。从1月中旬出现跑煤到6月初中修期间，清理周期在45d左右，且结皮主要集中在C4出口处。
3）预热器系统温度低，生料预烧不好
以C3为例，其温度基本维持在（710±10）℃，比正常约低15℃。高温风机进口阀门全部打开，窑内仍感觉通风不足，黑影位置过近，检查发现烟室风速明显偏低，C3撒料板附近有塌料现象，C4平台频繁积料、塌料。
4）烧成带短，窑长期处于逼火煅烧状态
①窑前有逼火现象，火焰卷曲无力，黑影位置近，喂煤量偏多。从筒体温度变化情况判断，烧成带长约12m，比正常缩短4m左右。②从岩相看，A矿晶体尺寸多为20～30μm，均齐性差，经常有10μm以下细晶出现，边棱基本平直，表面光洁，可见长柱状、短柱状晶体。熟料立升重高出正常约20g/L。此晶体微观结构具有急火煅烧晶体结构特征。
2 现象分析
随着系统结皮的逐渐加重，系统热工平衡被打破，一方面预热器内流体力场发生改变，料气换热、分离效率降低，导致频繁积料、塌料等一些不正常现象的出现，同时也加快了结皮的形成速度，使系统工况进一步恶化。另一方面因通风阻力日益增加，窑前煤粉燃烧产生的热量不足以被气流带到预热器用于生料预烧，使得预热器温度偏低，生料预烧不充分，致使窑前热负荷增加，最终因通风不足、烧成带缩短使入窑煤粉没有燃尽而形成跑煤。
根据以上分析认为系统结皮频繁、通风阻力增大是造成跑煤的主要因素。系统结皮频繁的原因经过逐一的分析排查，最终锁定到C2撒料板上。撒料板将物料撒开程度的好坏，决定了生料受热面积的大小，直接影响换热效率。
在2007年3月14日，因预热器堵塞停窑检查时，发现C2撒料板（如图1）已经脱落，在匆忙安装后开机，生产状况没有好转。直到6月初中修时仔细测量C2撒料板安装尺寸时发现，该板深入C4上升烟道内壁不足20mm（原设计150mm），在其它工艺设备及参数没有变化的情况下，认为C2撒料板安装尺寸是造成3～5月C4出口处结皮的原因。
图1 原C2撒料板结构
2006年10月份大修中曾对C3撒料板进行了改造，经过近3个月的生产实践表明，改造是成功的，投料量从95t/h提高到105t/h。于是尝试性地将C2撒料板备件加工成结构尺寸完全同C3撒料板，见图2。
图2 改造后C2撒料板结构
中修时将改造后的C2撒料板安装了上去，撒料板深入长度为300mm，倾斜角度不变。但开机后预热器清理结皮周期反而由原来的45d缩短至15d左右，窑尾CO分析仪浓度较前几日更高，跑煤现象没有丝毫缓解，停机检查还发现撒料板上有约200mm厚的积料。由此说明C2撒料板改造失败。进一步证明了C2撒料板工艺布置的不合理（脱落）是造成C4出口结皮堵塞的主要原因。
3.采取措施及效果
1）在2007年9月3日的停机检修中又将最初的C2撒料板安装上去，插入C4上升烟道内壁长度为200mm，并将撒料板倾斜角度由原来的18°调整到22°。调整后CO浓度降低，跑煤现象基本消失，生产恢复正常，见表2。
表2 2007年9～12月份窑尾CO月平均浓度（%）
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2007-09 |
2007-10 |
2007-11 |
2007-12 |
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0.27 |
0.24 |
0.22 |
0.20 |
2）为了进一步挖掘生产线的潜力，在2008年初的大修中，对C2、C3撒料板都进行了优化，设计采用了活化孔、劈料线和弧形端面三项新技术。优化后撒料板结构见图3。
图3 优化后的C2撒料板结构
优化后跑煤现象消失，系统稳定，预热器故障率降低，窑台时产量较2007年同期提高了1.7t/h，2008年与2007年上半年生产情况对比见表3。
表3 2008年与2007年上半年生产数据对比
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时间 |
上半年生产熟料量 |
窑平均台时产量 |
CO平均浓度 |
上半年预热器故障时间累计 |
熟料28d |
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2007年 |
232888 |
59.5 |
0.50 |
57.15 |
59.4 |
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2008年 |
246043 |
61.2 |
0.25 |
10.53 |
59.4 |
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