我公司1000t/d预分解窑自1996年投产以来，生产比较稳定，熟料质量也不错。但近段时间窑内结球、结圈及篦冷机堆雪人等情况时有发生。2000年12月就发生了一次比较严重的堆雪人事故。从2000年12月9日起开始出现雪人，中途虽然也曾用空气炮吹打，但未能奏效。到15日雪人长到了窑口护铁，几乎把下料口堆满，严重影响了窑内的通风煅烧，被迫止料冷窑处理。为此我公司对近期的原燃料、生料、设备状况和操作情况进行了分析。

1 原燃料、生料和熟料情况

2 原因分析

2.1 液相量的变化

　　从原材料的成分可以看出，11、12月2个月的原料成分没有大的变化，饱和比差别较大主要是因为配方有变，且煤质的变化比较大，12月9日到15日，入窑生料饱和比平均值高达1.094，较11月高出许多。就堆雪人这一段时间来说，在这么高的饱和比和硅率下，通常物料应该表现得比较耐火，出窑熟料呈飞砂状，液相量不高，也不会有结皮结圈、堆雪人的情况出现。以往的经验也证明了这一点。而现在从窑前来看，确实飞砂比较大，但熟料的化学分析表明，从12月9日到15日这一段时间中，液相量都在27％以上。从表2来看，12月的煤灰中Fe2O3、Al2O3及SO3等低熔点物质含量都升高较多，而SiO2、CaO的含量则下降了不少。增幅为SO3，达73％，Fe2O3增幅为33.5％，低的Al2O3也有16％。而相比之下SiO2和CaO的含量则分别下降了14％和22.3％。这就是熟料的KH和SM下降较多的主要原因。

　　液相量的大幅增高应该是造成堆雪人的主要原因之一。从有关资料来看，飞砂料的产生主要有3个原因，一是由于窑的过渡带过长导致贝利特和游离石灰石的再结晶，阻碍A矿的形成，同时由于可浸润表面减少难以将物料粘结成粒从而造成飞砂；二是由于SM过高所致；三是由于硫酸盐饱和度过高，降低了液相粘度和液相表面张力，SO3相对过剩而易产生飞砂料。从我们的情况来看，应该是第3种原因比较符合实际情况，因为当时SO3的相对增幅大。

2.2 全硫含量的影响

　　在入窑生料保持相对稳定的情况下，对熟料率值影响无疑就是煤灰的化学成分。窑外预分解窑中，煤灰沉降率一般视为100％，配料计算中也已经把煤灰掺入量计算在内。从表2可以看出，12月与11月相比，煤质已经发生了很大的变化，灰分上升较多，挥发分则略有上升，发热量由23303kJ/kg下降到了22284kJ/kg，而且这还只是平均数，事实上在那几天中烟煤的发热量波动很大，低时仅有20482kJ/kg,高时则有23408kJ/kg，频繁波动的煤质使得窑内的热工制度也有很大的波动，难以控制。全硫含量上升较多。一般认为进入熟料中的硫，对熟料的形成有强化作用，SO3一方面可以形成2C2S·CaSO4与C4A3，其中C4A3是一种早强矿物，对提高熟料的早期强度有一定的帮助。表5显示，堆雪人期间熟料的3d强度并没有下降，反而略有提高，也证明了这一点。SO3另一方面能降低熟料形成时液相的粘度，增加液相数量，而且能够降低低共熔温度，有利于C3S形成。有资料介绍，熟料中硫和碱含量应有一定的比例，即硫碱比或硫酸盐饱和度，通常这个比例应该在40％～70％之间。若硫酸盐饱和度过高，则碱会以硫酸碱的形态存在，若液相中再有MgO，则液相粘度会随硫酸碱增加成比例下降，同时因为液相的表面张力降低，使得飞砂料大量产生。但过多的液相量和较低的共熔温度使得窑内结蛋、结圈，预热器结皮的几率增加，同时熟料也易在篦冷机内堆积，形成雪人。

2.3 碱含量的影响

　　我公司的原材料历来碱含量都很低，从表1～4可以看出，原材料和熟料中的碱含量都很低，且和生产正常的11月相比，堆雪人期间各种物料和熟料中的碱含量并没有明显的增加，所以这次堆雪人应该和碱含量无关。

2.4 操作影响

　　生料本身的率值设计要求较高的煅烧温度，而由于烟煤发热量的下降，使得为了保持窑内的热力强度需要加入更多的煤，同时由于煤灰分升高、挥发分下降导致煤粉的燃烧速度变慢，操作上也被迫加大喂煤量，造成长焰燃烧。由于窑头喂煤量过大，部分煤粉落到熟料上继续燃烧，而预分解窑的冷却带都比较短，使得熟料在落到篦冷机时仍保持较高的温度，表面的液相仍旧存在，而且由于液相中Al2O3含量较高，使得液相的粘度也较高，更容易粘结。这样的熟料落到篦冷机后冷却下来就粘到了一起，如不及时推走就很容易形成雪人。

2.5 设备的影响

　　我公司的篦冷机于1999年改造后使用了充气梁和高阻低漏篦板，篦板的前5排固定死，且与水平面成15°夹角。熟料落到这几排篦板时便依靠惯性与重力落到其它的篦板上，再被推走。当熟料结粒好时，由于休止角较小可正常推走。而一旦有大块窑皮掉下，并积料在上面时可用原有的2个空气炮吹打，但由于原有空气炮安装高度较高，且2个空气炮在同一水平面上，相互之间距离较远，如图1所示,所以使用效果并不好。在遇上由粘散料堆成的雪人时，由于雪人长到一定高度时空气炮才能打得着，且只能击穿炮口周围的物料，无法撼动雪人的根基，所以雪人仍然越长越高，被迫停窑处理。

2.6 篦床的吹气方向

　　篦板的前5排在改造成充气梁后，本来的吹气方向是垂直于这5排篦板的，但后来由于发现窑头电除尘器的入口温度过高，怀疑与这几排篦板吹出来的热风直接向后吹有关，为保护设备遂于8月份的检修中改为风向竖直向上。这样改造后窑头电除尘器入口温度有所下降，入窑二次风温也有一定的提高，对窑内的煅烧有一定的帮助。但落在这几排篦板上的熟料只受到向上的风力而上下翻腾，而不受到向后的推力，加上篦板本身是固定的，对熟料的正常向后运动影响比较大。熟料相对也比较容易堆积起来，生成雪人的机会也相对增大。

3 讨论与对策

　　经过分析，我们认为12月份雪人频繁生成的原因主要是由于烟煤质量的变化使得Al2O3、Fe2O3及SO3等低熔点物质的含量大幅上升，导致液相量的大幅增加所致。此外设备的固有缺陷也在一定程度上加快雪人的生成速度。由于当时煤炭供应比较紧张，使得不合格的烟煤大批进厂，造成入窑煤粉质量波动较大。而且依目前形势看，这种情况短时间内难以改变，所以我们只能在生料配方上做出调整，在保持生料的饱和比较高的基础上再提高SM，尽量适应煤质的变化，缓和煤灰的影响。同时在篦冷机的空气炮配备上做了改进，新增1个空气炮，与原有的2个成品字形安装，且空气炮的出口方向不再是水平向后，而是略微向下倾斜。从实际情况来看，这些措施还是行之有效的，从2000年12月18日使用高硅配料以来，雪人的生成次数明显减少。但因煤质的问题无法解决，也还不能够彻底解决雪人的生成。不过即使有雪人，也可以很快地用空气炮打掉，不会对生产造成更严重的影响。