谈Φ2.5m×40m立筒预热器窑结圈成因与防治措施

　　1、结圈原因 

　　1.1  入窑生料成分波动大  

　　由于出磨生料成分波动大，标准偏差很大，入窑前又没有必要的均化设施，这样入窑生料合格率低，时常是相邻两个样的CaO波动1%～2%，超出控制指标±0.3%的2～3倍，导致生料易烧性差。  美国K·E帕雷和J·J瓦得尔用生料易烧性系数表示生料易烧程度。易烧性系数为

用我厂结圈前一周内的入窑生料来计算生料的易烧性系数(见表1)。  

表1  结圈前一周内的生料情况 

　　生产实践证明，易烧性系数波动值不超过1.0时，不会造成易烧性的重大变化;大于2.0时，在易烧性上已有明显反应;超过3.0时，则必须调整燃料用量，以应付烧成带中发生的较大变化。反映在回转窑煅烧上，物料时而难烧，时而易烧。遇到高饱和比料时，窑内物料松散，不易烧结。窑头感到“吃火”，出窑熟料fCaO高，迫使操作上提高温度，降低窑速;遇到低饱和比料时，窑操作不能及时调整，窑内物料发粘，稍有不慎，就形成长厚窑皮，进而产生结圈。 

　　1.2  易挥发组分的影响 

　　结圈料的化学成分和正常熟料化学成分分析见表2。  

表2  结圈料和正常熟料化学成分(%) 

　　由表2可以看出，结圈料中CaO+Al2O3+Fe2O3+SiO2含量低，其它易挥发成分R2O和SO3含量多。这些易挥发组分在熟料煅烧过程中先后分解、气化和挥发，在窑尾温度降低到750℃以下一定程度时，就凝聚粘附于生料颗粒表面，在窑后部结成硫碱圈。 

　　另一方面，熟料中的碱首先和硫结合成硫化物，多余的碱再和熟料矿物反应形成固熔体，这类固熔体很容易和CaSO4反应生成硫碱，难以吸收CaO形成C3S，导致fCaO增多，从结圈前的熟料物理性能上看，这类熟料3d强度高，但28d强度增进率低。 

　　1.3  火焰形状的影响 

　　1.3.1  煤粉的影响 

　　煤粉的灰分、挥发分含量对火焰形状影响很大，煅烧过程煤质变化掌握不准，细度不及时调整，这样不能控制煤粉着火速度和燃烧速度，不能适应来料的变化，也易产生结圈。 

　　1.3.2  风的影响 

　　在煤质不变的情况下，若提高一次风速和风量，二次风温又不太高，则煤粉一出喷煤嘴立即着火，烧成带缩短，火焰高温部分集中，在烧成带前端易产生前圈。 

　　1.3.3  喷煤嘴的影响  

　　在喷煤嘴口径不变的前提下，其平头长度和拔哨角度，对煤粉燃烧速度和火焰形状影响较为明显，平头过长，火焰惰性较大，易结后圈。我厂熟料时常是表面粗糙，容重高，28d抗压强度倒缩，这一点也说明是长焰低温煅烧造成的。 

　　1.4  操作的影响 

　　1.4.1  窑转速慢 

　　根据物料在窑内运动机理，在其煅烧条件相同的情况下，物料运动太慢也易结圈。因为物料和衬料之间的温度差相对减少，使粘挂上去的窑皮被移动着的物料冲刷下来的可能性较小，因而造成厚窑皮以至恶化成后圈。我厂窑速控制偏低，也是结圈的原因之一。 

　　1.4.2  生料喂入量不均匀 

　　入窑生料喂入量多少，是保证正常操作的必要条件。我们知道结圈的原因归根结底是由于温差原因引起的。如果喂入量不均匀，会造成窑温和火焰长短的变化，从而破坏热工制度的稳定。 

　　2、措施 

　　2.1  稳定入窑生料 

　　在现有的工艺条件下，加强配料管理多库搭配放料，再是进厂石灰石分质堆放，分质破碎入原料库，再搭配入仓粉磨，保证配料秤配料准确，从而保证生料易烧性系数波动范围小。 

　　2.2  减少原、燃材料有害成分  

　　严格把住原燃材料质量，不允许不合格原材料入厂，减少易挥发成分。再是将电收尘回粉一部分用于水泥配料，放入水泥仓中，以减少有害成分循环。 

　　2.3  控制火焰形状 

　　为了控制火焰形状，可以采取如下措施:使风、煤混合均匀，以控制一定的火焰长度;改变平头和拔哨角度;减少一次风量等。 

　　2.4  控制煤粉细度 

　　由于我厂煤挥发分偏低，利用R=(1-0.01Aar-0.0011War)×0.5Var来确定煤粉细度，我厂煤粉细度控制在8%～10%，以前控制12%～15%(0.08mm方孔筛筛余)。 

　　2.5  统一操作，稳定热工制度 

　　提高窑运转率，控制生料喂入量均匀，及时处理长窑皮和圈根，控制风、煤、料匹配。窑转速控制在1.5～1.9r/min，以前慢时都控制在小于1.5r/min。  

　　3、效果 

　　通过采取以上措施，改变了一些参数(见表3)，结圈次数减少了，降低了维修费用。操作工水平提高了，适应了物料的变化，同时熟料的产、质量都有很大提高。  

表3  解决结圈前后参数变更情况  

　　总之，回转窑结圈原因是多方面的，只要是在生产过程中不断总结，是可以避免结圈的。  

　　参考文献 

　　1、赵景武，瞿吉祥.预分解窑入窑生料质量评价方法和指标探讨.水泥技术，1995，(5) 
　　2、山东建筑材料工业学院.水泥工业热工过程及设备.北京:中国建筑工业出版社，1981.6 
　　3、洛阳建筑材料工业学校，山东建筑材料工业学院.水泥工艺原理.北京:中国建筑工业出版社，1981.5