窑与分解炉用煤量对熟料煅烧的影响

　　0 前言
　　预分解窑在熟料煅烧过程中热量来源有两个，一个是主要用于预烧的分解炉喂煤（以下简称炉煤），另一个是主要用于烧结的窑头喂煤（以下简称窑煤）。它们各自有各自的任务，炉煤是为完成分解而用的，窑煤是为分解后的生料煅烧成熟料而用的，它们之间的比例究竟是多少，这要取决于原料中与预热分解所需要的热（主要取决于原料中的碳酸物含量及含水量）与熟料煅烧所需要的热（主要取决于配料高低）的比例，一般约为6：4。分解炉与窑的用煤量的比例合理才能以最少的燃料消耗煅烧出优质熟料，并保护好窑皮和耐火材料。根据长期实践总结，把煅烧时经常出现的几种现象归纳分析，以便于及时调整操作，创造合理、稳定的煅烧制度。

　　1 几种煅烧熟料的对比（见表1）

　　2 不同煅烧制度的现象与分析
　　2.1 炉煤、窑煤均合理用量
　　系统各部位温度都正常，熟料结粒细小而均匀，黑色1～5圆粒，矿物晶体发育良好，强度高，游离钙低。回转窑内窑皮平整，长度、薄厚合理，耐火材料使用周期长。

　　2.2 炉煤少、窑煤多
　　在这种煅烧制度下，分解炉及预热器温度偏低，生料预烧不好，如窑分解率不高。这样就迫使窑头多加煤加强煅烧，结果短焰急烧，高温集中，烧成带缩短。C₃S 形成时间短，熟料强度有所降低，且结粒大小不均齐，伴有黄心，游离钙升高。此时在操作上感觉料子吃火，不易烧。筒体扫描显示烧成带温度高，窑皮和耐火材料承受的热负荷大，容易受损，不利于长期安全运转。

　　如果窑煤用得过多，没有充分发挥预热器及分解炉高效率传热的原理，单位熟料热耗就会提高。为使熟料煅烧合格，窑速要减慢，产量要降低。这种情况的极端情况就是中空窑。

　　2.3 炉煤多、窑煤少
　　此时分解炉出口温度升高，而中下部因分解速度加快吸收了大量的热，所以温度变化不大。窑内温度偏低，电流也偏低。由于入窑分解率高，预烧比较好，形成低温长带煅烧。熟料外观色浅、球细小，粉尘多，飞砂大，无光泽，升重低，强度低。粉尘飞砂对窑口及喷煤管浇筑料磨损大。

　　如果多加的炉煤燃烧完全，则窑煤就应按比例增加用量，相应生料量及用风量就可增加。这是提产降耗的正确途径。如果窑煤加不上或料量、风量加不上，则炉煤多加就没有意义了，从此，我们可以找到什么是影响提产降耗的瓶颈。

　　但是过多的炉煤量到已不能在分解炉内完全燃烧或致使分解率过高时，系统会出现两种不利的情况，操作员必须清醒地认识并严格避免：

　　（1）分解率超过95%以上时，五级预热器会出现烧结可能，因为一旦生料完成分解，接着就要发生放热反应和烧结反应，此时预热器内就会发生灾难性的烧结性堵塞。

　　（2）如果由于分解炉内空气量不够，或由于煤质挥发分太少，燃烧速度慢，就会导致过多的煤粉到五级乃至窑尾燃烧。其结果会使窑尾烟室结皮严重，甚至窑尾后部会挂上厚厚的窑皮，乃至结圈。

　　2.4 炉煤多、窑煤多
　　这实际是一种过烧现象，在这种情况下，整个系统温度均偏高，筒体温度也上升。液相出现早，火焰温度高，窑电流高，形成高温长焰煅烧。虽然熟料游离钙低、升重高，但是过烧的熟料结粒尺寸大，致密难磨。这样极易损坏窑皮和耐火材料，甚至篦冷机结“雪人”。燃料消耗高，C3S晶体粗大，影响水泥的水化和强度。

　　2.5 炉煤少、窑煤少
　　与上述相反，实际是一种欠烧现象，系统温度均偏低，窑电流低。火焰温度低，黑火头长。熟料存在着明显的欠烧，料球无光泽，色浅易碎，粉尘多，升重低，游离钙高。严重时出现跑生料，窑头发暗，冒黄烟，对窑皮冲刷严重。

　　3 调整与操作
　　遇到不正常状态后，要全面观察，分析出原因，在操作上作出相应的调整，恢复到正常煅烧状态。

　　（1）炉煤少、窑煤多。可采取喂料量、窑速、篦速相对稳定不宜作大幅调整的办法，在三次风足够的情况下，逐渐加大炉煤量，待窑主机电流有上涨趋势后，相应减少窑煤及一次风量与风压，以免发生fCaO过低的过烧现象。

　　（2）炉煤多、窑煤少。先增加窑煤量，相应减少炉煤量，如果为防止窜料，曾经降低过窑速，现在可以适当提高。如果没有降低窑速，还可适当加大喂料量。

　　（3）炉煤多、窑煤多。如果系统各部分都具有增产潜力，可增加喂料量；如果无增产余地，则应该尽快减少炉煤和窑煤的用量，窑电流和系统温度正常后，转速也恢复正常。

　　（4）炉煤少、窑煤少。降低窑转速和篦速，增加炉煤和窑煤，严重时要先减少喂料量。待温度和窑电流上涨后，提高窑速，恢复正常煅烧。

　　4 总结
　　预分解窑在操作上要做到窑温与炉温同时控制稳定，不应该寄托用炉煤去完成熟料煅烧任务，更不应该让窑煤完成生料分解任务，合理使用窑、炉用煤量。而且更应该清醒地认识到，预分解窑的烧成系统中传热效果最好的是在预热器及分解炉的悬浮状态下，为了提高传热效率，就要充分发挥分解炉加煤的潜力，如果分解炉燃烧能力不足将是系统的致命软肋。同时还应清醒地认识到，窑煤的燃烧好坏与燃烧器的能力及窑用一二次风的用量及质量都有直接关系，一旦炉煤能力强，窑煤的调节手段应该充分发挥。所以，合理用好炉煤及窑煤的比例是关系到窑系统实现优质、高产、低消耗，长期安全稳定运转的关键环节。