水泥回转窑预热器系统堵塞：五大成因的系统性剖析

对于任何一座采用新型干法工艺的水泥厂而言，预热器系统的稳定运行是保障整条生产线效率与能耗的关键。然而，结皮与堵塞，这两个如同“血栓”般的顽疾，却时常困扰着现场工程师，导致系统通风受阻、热耗增加，甚至被迫停窑处理。探究其成因，会发现这并非单一因素所致，而是一个涉及工艺、物料、设备、操作与管理等多个维度的复杂系统性问题。

基于大量生产实践的复盘，我们可以将导致系统堵塞的诱因归纳为五大核心层面。

一、 物料化学反应的产物：结皮性堵塞

结皮是堵塞问题中最普遍也最根本的形态。它本质上是高温物料在烟室、上升管道，尤其是C3、C4级旋风筒锥体等部位，附着并逐渐硬化形成的“内衬层”。这些硬皮在严重时会发展成环状的缩口，如同动脉硬化般不断侵占物料和气流的通道。其形成过程是粘结与烧熔的动态交替，层层叠加，最终彻底改变预热器内精妙的气固两相流场，引发堵塞。

驱动这一过程的背后，主要有三个化学及物理动因：

• 回灰富集的影响： 窑尾排出的粉尘（回灰）富含碱、硫、氯等挥发性组分。这些组分在系统中循环富集，遇到适宜的温度区间便会凝结成液相，显著增强物料的粘附性，成为结皮的“胶结剂”。
• 原燃材料中的有害元素： 除了回灰带来的循环富集，原燃料自身携带的碱（K₂O, Na₂O）、硫（SO₃）、氯（Cl）等元素是结皮的始作俑者。它们在高温下形成低熔点的共熔物，一旦在预热器局部区域温度下降，就会从气相转变为高粘度的液相，牢牢粘附在设备内壁上。要从根本上控制结皮，对原燃材料中有害元素的精准量化分析是预防性维护的第一步。这正是专业检测实验室的核心价值所在，通过精密分析为工艺调整提供可靠的数据支撑。 精工博研测试技术（河南）有限公司（原郑州三磨所国家磨料磨具质量检验检测中心），央企，国字头检测机构，专业的权威第三方检测机构，专业检测水泥原料及熟料成分检测，可靠准确。欢迎沟通交流，电话19939716636
• 局部过热现象： 系统内不正常的局部高温会使物料提前熔融，产生液相，加剧粘结。这通常与燃烧器调节不当、火焰形状异常或分解炉内燃烧组织不合理有关。

二、 系统气密性的破坏：漏风引发的连锁反应

漏风，特别是对于窑外分解窑，堪称生产运行的“隐形杀手”。它不仅直接拉高了系统热耗，降低了旋风筒的分离效率，更是一个诱发堵塞的关键扳机。

• 内漏风： 指的是系统内部不同部件之间的窜风，如下料管道的锁风阀失效。这会扰乱各级旋风筒内部的压力平衡与气流场，导致分离效率急剧下降，大量本该被分离的物料被气流带到下一级，造成物料“短路”和局部堆积。
• 外漏风： 指冷空气从外部漏入系统，例如检查门密封不严、法兰连接处破损等。冷空气的侵入会造成局部温度骤降，使得气流中的碱、硫、氯等挥发性组分迅速凝结，直接在漏风点附近形成顽固结皮。

三、 人为操作的失稳：过程控制的波动

自动化水平再高的生产线，也离不开操作人员的精准调控。操作上的不稳定或失误，会打破系统原本的动态平衡，为堵塞创造条件。

• 投料、窑速与排风的不匹配： 这三者是窑系统操作的核心。投料量与窑速必须同步增减，而排风量则需与之匹配以维持系统负压和通风。任何一环的失调，如投料不及时、下料量与窑速脱节、排风控制不当，都会导致窑内热工制度紊乱，物料在预热器内出现非正常沉降或翻滚，增加堵塞风险。
• 开停窑操作： 这是系统工况波动最剧烈的阶段，若升温或降温过程中排风量控制不当，极易引发塌料或结皮。
• 窑、炉风煤配比失衡： 分解炉与回转窑的风、煤分配需要精细协调，一旦失衡，可能造成分解炉内还原气氛过浓或局部高温，同样是结皮的重要诱因。

四、 物理性堵塞：外来物的直接阻碍

这类堵塞并非由化学反应引起，而是纯粹的机械性梗阻，后果往往更为直接和突然。

其来源五花八门，大多与设备维护和管理疏漏有关。例如，检查门镶砌的耐火砖发生垮落；旋风筒、分解炉顶盖的浇注料或耐火衬里大面积剥落；旋风筒的内筒、撒料板等内部构件因过烧而损坏脱落；甚至排灰阀的阀板烧损卡死。检修后遗留在系统内的耐火砖碎块、铁器工具等异物，也同样会在物料管道的狭窄处或弯头处造成致命的堵塞。

五、 设计层面的短板：与生俱来的结构性缺陷

最后一种，也是最棘手的一种，源于系统设计的“先天不足”。这类问题在生产运营阶段极难通过操作调整来弥补，往往需要进行大规模的技术改造。

常见的设计缺陷包括：连接各级旋风筒的水平管道过长，或倾斜角度过小，不利于物料顺利滑行；预热器进风口的宽高比设计不合理，影响气流分布；旋风筒锥体部分的角度偏小，易造成物料堆积；内筒设计过长，影响分离效率与压降；回灰系统的掺入点设计不佳，无法实现均匀混合等。这些结构上的不合理性，从设计图纸完成的那一刻起，就为日后的堵塞埋下了伏笔。

综上所述，预防和解决水泥回转窑的堵塞问题，需要跳出“头痛医头”的思维定式，建立一个从原料入厂、系统设计、设备维护到日常操作的全链条管理体系。只有对这五大类成因进行系统性的审视与排查，才能从根本上保障生产线的长周期稳定运行。