浅析轻灰煅烧炉进料结疤的原因及防护措施

(连云港碱业有限公司，江苏 连云港 222042)

经 验 交 流

浅析轻灰煅烧炉进料结疤的原因及防护措施

李敬辉

(连云港碱业有限公司，江苏 连云港 222042)

通过对轻灰煅烧炉进料在生产过程中结疤的原因进行分析，提出相应的防结疤措施，同时进行了效果验证。改造后延长了结疤清理周期，保证了轻灰煅烧炉连续稳定运行。

轻灰煅烧炉进料；重碱离心机；结疤；措施；效果对比

连云港碱业有限公司共有5台轻灰煅烧炉，近期生产中存在着轻灰3#、4#煅烧炉进料易结疤，需每班停炉清理一次，影响了轻灰煅烧炉连续稳定运行，且增加了操作人员的劳动强度。为消除隐患，保证设备稳定运行，结合长期以来的实践经验，分析并总结了轻灰煅烧炉进料在生产过程中结疤的原因，提出相应的防结疤措施。

1 工艺流程简述

来自重碱车间4#皮带运输机经离心分离后的湿重碱，通过重碱大皮带运输机由电动犁料器进行分配到1#、2#、3#下碱溜管经汽封转动阀送预混器；0#及4#系统直接从重碱车间4#皮带运输机通过重碱小皮带运输机经汽封转动阀送预混器；在预混器内与返碱加料器、轻灰分离器分离的碱尘通过预混器搅拌轴搅拌充分混合，降低重碱水分，经进料螺旋运输机进入轻灰煅烧炉，重碱在煅烧炉内被中压蒸汽间接加热。湿重碱在轻灰煅烧炉中加热分解生成轻质纯碱和炉气。从煅烧炉出来的轻质纯碱，经出料螺旋输运机、0#炉出料阀、返碱刮板运输机，一部分作为返碱进入返碱加料器，另一部分进入轻灰刮板运输机，经轻灰斗式提升机输送到轻灰分配刮板机，通过溜管分配到回收配制碱液，同时分配到重灰、凉碱及低盐重灰岗位。

2 轻灰煅烧炉进料螺旋运输机

采用双头螺旋带，起到进料和搅拌作用，旋转轴在炉内用吊轴瓦支承，内部轴承用循环水冷却。

3 轻灰煅烧炉进料结疤的原因

在生产操作中，根据实践操作经验，分析得出轻灰煅烧炉进料结疤的主要原因有：

3.1 重碱来量不稳

由于重碱车间过来的湿重碱进轻灰煅烧炉顺序为：轻灰4#煅烧炉→轻灰0#煅烧炉→轻灰1#煅烧炉→轻灰2#煅烧炉→轻灰3#煅烧炉。在实际生产操作过程中，重碱车间湿重碱的来量不稳，有时波动值达到40～50 t/h，出现波动时，若轻灰操作员不及时将增加的湿重碱均匀分配到各台轻灰煅烧炉内，这些湿重碱首先进入轻灰4#煅烧炉进料内，最后剩余的湿重碱全部都进入轻灰3#煅烧炉进料内，造成该炉混合碱温度<90 ℃，低温碱在进料螺旋和吊轴瓦上易结疤。

3.2 重碱碱质不好

重碱滤碱机目前使用的过滤介质是针刺尼，使用周期一般不到两月，滤布破损严重，班中要经常堵漏，损失率较高>2.5%， 造成结晶粒度小，过滤阻力大，洗涤效果差，用水量增加，湿重碱水分>18.5%，湿重碱经过重碱离心机洗涤后水分>15%，水分大的湿重碱易造成轻灰煅烧炉进料螺旋和吊轴瓦上结疤。

3.3 轻灰煅烧炉出碱温度偏低

轻灰煅烧炉出碱温度操作规程规定控制在160～210 ℃，当重碱量大，中压蒸汽压力不足，负压不足时，造成轻灰煅烧炉出碱温度低于160 ℃，使重碱不能在轻灰煅烧炉内充分分解，形不成返碱作用，且重碱在轻灰煅烧炉中停留时间延长(在160 ℃左右，停留时间约为13～23 min左右)，使轻灰煅烧炉进料混合碱温度<90 ℃，易造成轻灰煅烧炉进料螺旋和吊轴瓦上结疤。

3.4 轻灰煅烧炉返碱加料器转速偏低

在生产操作控制中，轻灰0#、1#、2#返碱加料器转速22 Hz基本能满足生产需要，轻灰3#、4#返碱加料器转速23 Hz、24 Hz不能完全满足生产需要。从近期生产中轻灰3#、4#煅烧炉进料频繁结疤停炉清理，实践证明：当重碱含游离水较多，高于9.5%时，就会成球和结疤，湿重碱与不足量的纯碱(称返碱)混合或碰到进料螺旋、吊轴瓦、加热壁时便粘附结疤。

3.5 轻灰煅烧炉炉头压力控制不当

轻灰煅烧炉炉头压力操作规程规定控制在±150 Pa，生产过程中由于出现重碱量增大或压缩机负压不足时，重碱量不能在短时间内恢复正常，压缩机负压不能满足轻灰煅烧炉炉头压力需要，造成轻灰煅烧炉炉头在400～1000 Pa之间正压操作，炉气中水汽冷凝而引起的碱尘、重碱粘接在轻灰煅烧炉进料螺旋和吊轴瓦上结疤。

3.6 重碱离心机出力率低

我公司于2004年、2007年引进7台德国Krauss-Maffei公司的SZ 1000/2—12/4 K10推料式离心机，近十年来重碱离心机由于检修费用限制，一直未进行彻底大修理，造成重碱离心机运行不稳定。有时20 t/h重碱不经过重碱离心机脱水直接走大溜子，因脱水后的湿重碱与未脱水的湿重碱混合不均匀，有70%未脱水的湿重碱全部进入最后的轻灰3#煅烧炉，使3#煅烧炉进料的湿重碱水分>15%(另外进轻灰4台煅烧炉进料的湿重碱水<14%)，易造成轻灰3#煅烧炉进料螺旋和吊轴瓦上结疤。

4 防结疤的措施

4.1 控制好重碱量

在生产操作中，根据重碱量的变化，加强与重碱碳化联系，及时将增大的湿重碱均匀分配到各台轻灰煅烧炉内，保证轻灰煅烧炉混合碱温度≥90 ℃范围内。

4.2 控制好重碱碱质

2017年3月份对重碱滤碱机采用新的过滤介质，使用280目的不锈钢网替换针刺尼滤网，不锈钢网安装在滤鼓上时，一定保证不锈钢网平整，不起皱褶，并在280目的不锈钢网外面增加20目的不锈钢网作为保护；同时对滤过洗水温度控制在38～45 ℃范围内。过滤介质替换后，使用周期达到1年，损失率≤2.5%，洗涤效果较好，用水量减少，湿重碱水分≤18.5%，湿重碱经过重碱离心机洗涤后水分<14.5%，各项工艺参数均达到了预期效果。

4.3 提高轻灰煅烧炉出碱温度

根据操作经验，对受重碱量变化影响较大的轻灰3#、4#煅烧炉出碱温度进行调整，提高温度可以加速重碱的分解，要求轻灰3#、4#煅烧炉出碱温度控制在180～190 ℃，重碱中NaHCO3完全分解的时间仅由35 min缩短到30 min，满足了轻灰煅烧炉进料混合碱温度≥90 ℃，减缓了轻灰煅烧炉进料结疤的速率。

4.4 提高轻灰煅烧炉返碱加料器转速

针对轻灰3#、4#煅烧炉进料频繁结疤停炉清理现状，为了解决这一问题，重碱在进入轻灰煅烧炉前需加入煅烧所得的纯碱(称返碱)以将其游离水转变为结晶水(混合碱水分一般控制在9%以下)，所以加适量返碱(返碱量：成品纯碱量约2.5∶1)以保证固体物料的松散状态，是保证重碱煅烧过程正常进行的有力措施。经过验算，在保证轻灰返碱刮板稳定运行的基础上，将轻灰3#、4#返碱加料器转速提高为26 Hz、25 Hz，目前，轻灰3#、4#煅烧炉进料结疤得到有效控制。

4.5 控制好轻灰煅烧炉炉头压力

生产中轻灰内操与重碱碳化、压缩机岗位保持联系，根据重碱量、压缩负压变化，精心操作，及时调整轻灰煅烧炉下碱量，严格按操作规程要求将轻灰煅烧炉炉头压力控制在±150 Pa范围内，减少炉气中水汽冷凝，减少轻灰煅烧炉进料螺旋和吊轴瓦上结疤。

4.6 提高重碱离心机出力率

我公司根据7台重碱离心机现状，2016年9月、11日分别对重碱7#、1#离心机进行大修理，计划逐步对另外5台离心机进行大修理，目前7台重碱离心机基本能满足生产需要，湿重碱全部经过重碱离心机，生产正常情况下湿重碱已不走大溜子，进轻灰5台煅烧炉进料的湿重碱水分<14%。

5 改造前后对比

通过稳定重碱量、重碱碱质，提高轻灰煅烧炉出碱温度，提高轻灰煅烧炉返碱加料器转速，控制好轻灰煅烧炉炉头压力，提高重碱离心机出力率等防结疤措施，轻灰3#、4#进料结疤由原来的每班清理一次(3班/天)，变成四天清理一次；且清理时间由原来的一次20 min，变成现在的一次5 min，大大延长了清理周期和缩短了清理时间，提高了轻灰产量，保证了轻灰生产连续平稳。

[1] 陈学勤.氨碱法纯碱工艺[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1989

TQ114.16

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1005-8370(2017)05-37-03

2017-05-02

李敬辉(1976—)，本科学历，工程师，现任连云港碱业有限公司煅烧车间工艺主管。