談Φ2.5m×40m立筒預(yù)熱器窯結(jié)圈成因與防治措施

　　1、結(jié)圈原因 

　　1.1  入窯生料成分波動大  

　　由于出磨生料成分波動大，標(biāo)準(zhǔn)偏差很大，入窯前又沒有必要的均化設(shè)施，這樣入窯生料合格率低，時常是相鄰兩個樣的CaO波動1%～2%，超出控制指標(biāo)±0.3%的2～3倍，導(dǎo)致生料易燒性差。  美國K·E帕雷和J·J瓦得爾用生料易燒性系數(shù)表示生料易燒程度。易燒性系數(shù)為

用我廠結(jié)圈前一周內(nèi)的入窯生料來計算生料的易燒性系數(shù)(見表1)。  

表1  結(jié)圈前一周內(nèi)的生料情況 

　　生產(chǎn)實踐證明，易燒性系數(shù)波動值不超過1.0時，不會造成易燒性的重大變化;大于2.0時，在易燒性上已有明顯反應(yīng);超過3.0時，則必須調(diào)整燃料用量，以應(yīng)付燒成帶中發(fā)生的較大變化。反映在回轉(zhuǎn)窯煅燒上，物料時而難燒，時而易燒。遇到高飽和比料時，窯內(nèi)物料松散，不易燒結(jié)。窯頭感到“吃火”，出窯熟料fCaO高，迫使操作上提高溫度，降低窯速;遇到低飽和比料時，窯操作不能及時調(diào)整，窯內(nèi)物料發(fā)粘，稍有不慎，就形成長厚窯皮，進而產(chǎn)生結(jié)圈。 

　　1.2  易揮發(fā)組分的影響 

　　結(jié)圈料的化學(xué)成分和正常熟料化學(xué)成分分析見表2。  

表2  結(jié)圈料和正常熟料化學(xué)成分(%) 

　　由表2可以看出，結(jié)圈料中CaO+Al2O3+Fe2O3+SiO2含量低，其它易揮發(fā)成分R2O和SO3含量多。這些易揮發(fā)組分在熟料煅燒過程中先后分解、氣化和揮發(fā)，在窯尾溫度降低到750℃以下一定程度時，就凝聚粘附于生料顆粒表面，在窯后部結(jié)成硫堿圈。 

　　另一方面，熟料中的堿首先和硫結(jié)合成硫化物，多余的堿再和熟料礦物反應(yīng)形成固熔體，這類固熔體很容易和CaSO4反應(yīng)生成硫堿，難以吸收CaO形成C3S，導(dǎo)致fCaO增多，從結(jié)圈前的熟料物理性能上看，這類熟料3d強度高，但28d強度增進率低。 

　　1.3  火焰形狀的影響 

　　1.3.1  煤粉的影響 

　　煤粉的灰分、揮發(fā)分含量對火焰形狀影響很大，煅燒過程煤質(zhì)變化掌握不準(zhǔn)，細(xì)度不及時調(diào)整，這樣不能控制煤粉著火速度和燃燒速度，不能適應(yīng)來料的變化，也易產(chǎn)生結(jié)圈。 

　　1.3.2  風(fēng)的影響 

　　在煤質(zhì)不變的情況下，若提高一次風(fēng)速和風(fēng)量，二次風(fēng)溫又不太高，則煤粉一出噴煤嘴立即著火，燒成帶縮短，火焰高溫部分集中，在燒成帶前端易產(chǎn)生前圈。 

　　1.3.3  噴煤嘴的影響  

　　在噴煤嘴口徑不變的前提下，其平頭長度和拔哨角度，對煤粉燃燒速度和火焰形狀影響較為明顯，平頭過長，火焰惰性較大，易結(jié)后圈。我廠熟料時常是表面粗糙，容重高，28d抗壓強度倒縮，這一點也說明是長焰低溫煅燒造成的。 

　　1.4  操作的影響 

　　1.4.1  窯轉(zhuǎn)速慢 

　　根據(jù)物料在窯內(nèi)運動機理，在其煅燒條件相同的情況下，物料運動太慢也易結(jié)圈。因為物料和襯料之間的溫度差相對減少，使粘掛上去的窯皮被移動著的物料沖刷下來的可能性較小，因而造成厚窯皮以至惡化成后圈。我廠窯速控制偏低，也是結(jié)圈的原因之一。 

　　1.4.2  生料喂入量不均勻 

　　入窯生料喂入量多少，是保證正常操作的必要條件。我們知道結(jié)圈的原因歸根結(jié)底是由于溫差原因引起的。如果喂入量不均勻，會造成窯溫和火焰長短的變化，從而破壞熱工制度的穩(wěn)定。 

　　2、措施 

　　2.1  穩(wěn)定入窯生料 

　　在現(xiàn)有的工藝條件下，加強配料管理多庫搭配放料，再是進廠石灰石分質(zhì)堆放，分質(zhì)破碎入原料庫，再搭配入倉粉磨，保證配料秤配料準(zhǔn)確，從而保證生料易燒性系數(shù)波動范圍小。 

　　2.2  減少原、燃材料有害成分  

　　嚴(yán)格把住原燃材料質(zhì)量，不允許不合格原材料入廠，減少易揮發(fā)成分。再是將電收塵回粉一部分用于水泥配料，放入水泥倉中，以減少有害成分循環(huán)。 

　　2.3  控制火焰形狀 

　　為了控制火焰形狀，可以采取如下措施:使風(fēng)、煤混合均勻，以控制一定的火焰長度;改變平頭和拔哨角度;減少一次風(fēng)量等。 

　　2.4  控制煤粉細(xì)度 

　　由于我廠煤揮發(fā)分偏低，利用R=(1-0.01Aar-0.0011War)×0.5Var來確定煤粉細(xì)度，我廠煤粉細(xì)度控制在8%～10%，以前控制12%～15%(0.08mm方孔篩篩余)。 

　　2.5  統(tǒng)一操作，穩(wěn)定熱工制度 

　　提高窯運轉(zhuǎn)率，控制生料喂入量均勻，及時處理長窯皮和圈根，控制風(fēng)、煤、料匹配。窯轉(zhuǎn)速控制在1.5～1.9r/min，以前慢時都控制在小于1.5r/min。  

　　3、效果 

　　通過采取以上措施，改變了一些參數(shù)(見表3)，結(jié)圈次數(shù)減少了，降低了維修費用。操作工水平提高了，適應(yīng)了物料的變化，同時熟料的產(chǎn)、質(zhì)量都有很大提高。  

表3  解決結(jié)圈前后參數(shù)變更情況  

　　總之，回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈原因是多方面的，只要是在生產(chǎn)過程中不斷總結(jié)，是可以避免結(jié)圈的。  

　　參考文獻 

　　1、趙景武，瞿吉祥.預(yù)分解窯入窯生料質(zhì)量評價方法和指標(biāo)探討.水泥技術(shù)，1995，(5) 
　　2、山東建筑材料工業(yè)學(xué)院.水泥工業(yè)熱工過程及設(shè)備.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1981.6 
　　3、洛陽建筑材料工業(yè)學(xué)校，山東建筑材料工業(yè)學(xué)院.水泥工藝原理.北京:中國建筑工業(yè)出版社，1981.5