我公司1000t/d預分解窯自1996年投產以來，生產比較穩定，熟料質量也不錯。但近段時間窯內結球、結圈及篦冷機堆雪人等情況時有發生。2000年12月就發生了一次比較嚴重的堆雪人事故。從2000年12月9日起開始出現雪人，中途雖然也曾用空氣炮吹打，但未能奏效。到15日雪人長到了窯口護鐵，幾乎把下料口堆滿，嚴重影響了窯內的通風煅燒，被迫止料冷窯處理。為此我公司對近期的原燃料、生料、設備狀況和操作情況進行了分析。
1 原燃料、生料和熟料情況
2 原因分析
2.1 液相量的變化
從原材料的成分可以看出，11、12月2個月的原料成分沒有大的變化，飽和比差別較大主要是因為配方有變，且煤質的變化比較大，12月9日到15日，入窯生料飽和比平均值高達1.094，較11月高出許多。就堆雪人這一段時間來說，在這么高的飽和比和硅率下，通常物料應該表現得比較耐火，出窯熟料呈飛砂狀，液相量不高，也不會有結皮結圈、堆雪人的情況出現。以往的經驗也證明了這一點。而現在從窯前來看，確實飛砂比較大，但熟料的化學分析表明，從12月9日到15日這一段時間中，液相量都在27%以上。從表2來看，12月的煤灰中Fe2O3、Al2O3及SO3等低熔點物質含量都升高較多，而SiO2、CaO的含量則下降了不少。增幅最高為SO3，達73%，Fe2O3增幅為33.5%，最低的Al2O3也有16%。而相比之下SiO2和CaO的含量則分別下降了14%和22.3%。這就是熟料的KH和SM下降較多的主要原因。
液相量的大幅增高應該是造成堆雪人的主要原因之一。從有關資料來看，飛砂料的產生主要有3個原因，一是由于窯的過渡帶過長導致貝利特和游離石灰石的再結晶，阻礙A礦的形成，同時由于可浸潤表面減少難以將物料粘結成粒從而造成飛砂;二是由于SM過高所致;三是由于硫酸鹽飽和度過高，降低了液相粘度和液相表面張力，SO3相對過剩而易產生飛砂料。從我們的情況來看，應該是第3種原因比較符合實際情況，因為當時SO3的相對增幅最大。
2.2 全硫含量的影響
在入窯生料保持相對穩定的情況下，對熟料率值影響最大的無疑就是煤灰的化學成分。窯外預分解窯中，煤灰沉降率一般視為100%，配料計算中也已經把煤灰摻入量計算在內。從表2可以看出，12月與11月相比，煤質已經發生了很大的變化，灰分上升較多，揮發分則略有上升，發熱量由23303kJ/kg下降到了22284kJ/kg，而且這還只是平均數，事實上在那幾天中煙煤的發熱量波動很大，最低時僅有20482kJ/kg,高時則有23408kJ/kg，頻繁波動的煤質使得窯內的熱工制度也有很大的波動，難以控制。全硫含量上升較多。一般認為進入熟料中的硫，對熟料的形成有強化作用，SO3一方面可以形成2C2S·CaSO4與C4A3，其中C4A3是一種早強礦物，對提高熟料的早期強度有一定的幫助。表5顯示，堆雪人期間熟料的3d強度并沒有下降，反而略有提高，也證明了這一點。SO3另一方面能降低熟料形成時液相的粘度，增加液相數量，而且能夠降低最低共熔溫度，有利于C3S形成。有資料介紹，熟料中硫和堿含量應有一定的比例，即硫堿比或硫酸鹽飽和度，通常這個比例應該在40%～70%之間。若硫酸鹽飽和度過高，則堿會以硫酸堿的形態存在，若液相中再有MgO，則液相粘度會隨硫酸堿增加成比例下降，同時因為液相的表面張力降低，使得飛砂料大量產生。但過多的液相量和較低的共熔溫度使得窯內結蛋、結圈，預熱器結皮的幾率增加，同時熟料也易在篦冷機內堆積，形成雪人。