新型干法水泥窑操之认识误区

　　0 引言
　　我国新型干法水泥技术，从引进国外技术到自主研发、设计、制造、安装，经过20多年的摸索、总结和不断创新，已经走出国门。无论是工艺设计、装配水平还是安装能力均达到国际先进水平。但就新型干法水泥生产管理而言，因国内新型干法水泥发
展太快，企业整合步法相对较漫，人力资源相对缺乏，很多企业对新型干法水泥生产的理解深度还不够，对新型干法水泥的生产管理、设备管理和质量控制没有科学合理的规范，特别是对中央控制室回转窑操作的认识还存在很多误区，对工艺故障束手无策。

　　笔者从事新型干法水泥生产二十年，在为水泥企业进行技术服务的过程中，深感国内对新型干法水泥窑的控制与操作还需要进行大量的理论研究和总结提高。笔者企图结合国内不同窑型，根据不同原燃材料成分对回转窑操作、预热器分解炉的控制、篦冷机操作和喷煤管的调节进行系统地分期分批论述。本文仅就新型干法水泥窑操作的认识误区进行讨论。

　　1 窑操水平的决定因素
    新型干法水泥生产线窑的控制与操作是最终实现设计意图、挖掘设备能力、提高企业效益最为重要的环节。窑操水平的高低在于其对新型干法水泥工艺的认知程度;在于其是否熟悉现场，能否准确判断稳定窑况的状态;在于其根据不同的原燃材料，采取相应有效并是否能熟练进行喷煤管的调节，窑尾温度的控制，蓖冷机的控制，风、煤、料及窑速的均衡匹配，系统各操作参数的优化。

　　2 新型干法水泥窑操的认识误区
　　新型干法水泥窑操的认识误区主要有：饱和比越高，熟料强度越高；窑前温度低，游离钙高，加头煤降窑速；窑头火焰强，易伤窑皮；增加喷煤管内风，减小外风，火焰缩短；增加喷煤管外风，减小内风，火焰延长;喷煤管位置在第三象限为好。

　　2.1关于饱和比与熟料强度
　　有许多厂的窑操，特别是工艺技术人员认为饱和比越高，熟料强度越高。笔者认为熟料饱和比超过0.93，熟料强度并不能提高。因为新型干法窑不同于华新窑、立波尔窑和中空窑等其他窑型，长径比较小，一般为4-10，甚至有长径比为12左右的两支
撑短窑，物料的预热、分解在预热预分解系统内完成，回转窑仅是熟料缎烧过程。如果熟料饱和比高，必然要提高窑内热力强度，增加窑的热负荷，加大窑头喷煤量并适当阳氏窑速。这样就会造成预热器、分解炉、蓖冷机和回转窑能力不匹配，系统紊乱，容易产生塌料、结皮现象，窑内热工制度难于稳定，从而无法保证稳定和较高的熟料强度。根据笔者从1000t/d到5000t/d不同窑型的调试经验，控制KH=0.90士0.02较为合理，系统稳定，易于控制，能保证回转窑长期安全稳定运行，同时能保持较高的工艺技术指标和环保指标，真正做到优质高产低消耗和安全环保运行。

　　2.2关于窑前温度低
　　窑前温度低，严重时伴有游离钙高。很多操作员习惯做法是顶头煤和降窑速。如果窑内填充率不大，适当加点头煤或稍降点窑速还是可以的，也能提高前温。但新型干法窑前温低往往是窑内通风不良造成的。如三次风总阀开度过大，缩口、烟室结皮，预热器系统负压整体上升，可以肯定窑内通风不良。严重时，加头煤会导致尾温下降、分解炉入口温度升高。此时头煤加得越多，窑速降得越快，游离钙将越高;同时，降窑速还会导致窑尾密封圈倒料。正确的操作方法应该是适当减少喂料量，降低窑内填充率。之后检查三次风总阀是否断裂，如果窑尾负压升高或降低，预热系统负压整体上升应立即组织清堵，消除窑内通风不良的产生因素，使窑况恢复正常。当然，还有二次风温低、分解率低、物料预烧不好等也会导致窑前温度低。不管何种原因，只要能准确判断产生窑前温度低的原因，操作调整就相对比较简单了。

　　2.3关于窑皮
　　过去有专门的挂窑皮操作，比如专门配液相量偏高的低料，慢窑速，并规定窑头喷煤管一个班前后移动3到4次等等。现在虽不采用该操作方法，但很多操作员担心窑头火焰强，易伤窑皮。习惯调长窑头火焰，用软火焰挂窑皮。尤其是当窑皮不太好，筒体温度较高的时候，操作员很自然地降低一次风压力，调长窑头火焰。笔者认为：新型干法水泥的窑操既不需专门进行挂窑皮操作，也不用担心窑头火焰会损伤窑皮。只要保证窑内稳定的热工制度，保持良好的窑况，窑皮会自然生长完好。但当耐火砖较薄，筒体温度高时，可以根据筒体温度高的部位适当调长火焰并移动喷煤管，暂时避开高温点进行虚挂窑皮，当筒体温度下降后，应重新调节火焰，使火焰活泼有力，高温点集中，喷煤管慢慢地逐步恢复原先位置，换挂高温窑皮。这期间必须保证窑内稳定的热工制度和良好窑况。窑头火焰强不但不会损伤窑皮，还有利于窑皮的生长。只要火焰不发散、活泼有力就不会损伤窑皮。也只有火焰形状好，高温点集中，火焰强度高的状态下挂的窑皮才结实、长久，不容易脱落。

　　2.4关于窑头火焰
　　对喷煤管的调节，笔者发现很多操作员只简单地增减喷煤管内风或增减外风，以期使火焰缩短或延长。很多喷煤管的产品说明和一些教科书也基本是这个观点。但笔者认为:喷煤管的调节，必须保证火焰活泼有力，短而不散，长而不细。如果单纯调节内风或外风，火焰形状无法达到理想状态。无论是二通道还是三通道、四通道喷煤管，其火焰的长短决定于煤粉的燃烧速率。燃烧速率越大，火焰越短;燃烧速率越小，火焰越长。而煤粉的燃烧速率v是氧含量O₂，和温度T的函数：V=f(O₂ ，T)。旋流风(也称内风)越强，煤粉与空气混合越好，火焰内的氧含量越大，燃烧速率越大，火焰缩短；同时，正因为旋流风强，旋转速率大，火焰易于发散。射流风(也称外风)越强，喷射速率越大，喷煤管出口负压区负压越大，吸收的高温二次风越多，煤粉燃烧空气的温度越高，燃烧速率越大，火焰也会缩短；也正因为喷流速率大，包裹火焰的力量强，火焰细长。所以调节喷煤管的火焰应同时调节内外风，既能保证煤粉与燃烧空气的有效混合又能充分吸收高温二次风，使火焰活泼有力，短而不散，长而不细。

　　2.5关于喷煤管的位置
　　很多企业新窑点火前都会确定喷煤管的位置，一般为第三象限，坐标是(-30，-50)，这种做法个人认为不可取。喷煤管的位置应根据不同窑型，不同原燃材料成分，以稳定窑内热工制度为目地进行定位。小窑因窑径小，产量低，燃煤量也小，火焰相对细小，因而喷煤管冷态定位以中心或第一象限为宜；大窑因窑径大，产量高，燃煤量也大，火焰相对粗大，因而喷煤管冷态定位以中心或第三象限为宜。喷煤管热态位置应综合考虑原燃材料成分、窑内温度梯度、熟料结粒和窑皮长短、厚度进行热态调节。如原燃材料中钾、钠、氯、硫、镁等有害成分偏高，熟料结粒粗大，容易产生包心料，喷煤管适当偏料较好;反之，喷煤管以中心位置较好。

　　喷煤管热态定位最终以窑皮长度乙为回转窑直径D的4.5—5.2倍，即L= ( 4.5—5.2)×D，窑皮厚薄均匀，熟料结粒均齐为最佳。

　　3 结束语
　　对事物的正确认识源于实践者的认识—提高—再认识的过程，新型干法窑的操作也是如此。本文仅就窑操的认识误区做了简要论述，笔者将另外撰文介绍不正常窑况的判断及处理，分别论述蓖冷机、回转窑、分解炉的控制和操作。个中不足，还望批
评指正。

来源：新世纪水泥导报