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預(yù)分解窯操作的體會
[ 來自:不詳 閱讀: 時間:2010.11.23 ]水泥廠預(yù)分解窯操作的體會
1 看火操作的具體要求
1)作為一名回轉(zhuǎn)窯操作員，首先要學(xué)會看火。要看火焰形狀、黑火頭長短、火焰亮度及是否順暢有力，要看熟料結(jié)粒、帶料高度和翻滾情況以及后面來料的多少，要看燒成帶窯皮的平整度和窯皮的厚度等。
2)操作預(yù)分解窯要堅持前后兼顧，要把預(yù)分解系統(tǒng)情況與窯頭燒成帶情況結(jié)合起來考慮，要提高快轉(zhuǎn)率。在操作上，要嚴(yán)防大起大落、頂火逼燒，要嚴(yán)禁跑生料或停窯燒。
3)監(jiān)視窯和預(yù)分解系統(tǒng)的溫度和壓力變化、廢氣中O2和CO含量變化和全系統(tǒng)熱工制度的變化。要確保燃料的完全燃燒，減少黃心料。盡量使熟料結(jié)粒細(xì)小均齊。
4)嚴(yán)格控制熟料fCaO含量低于1.5％，立升重波動范圍在±50g／L以內(nèi)。
5)在確保熟料產(chǎn)質(zhì)量的前提下，保持適當(dāng)?shù)膹U氣溫度，縮小波動范圍，降低燃料消耗。
6)確保燒成帶窯皮完整堅固，厚薄均勻，堅固。操作中要努力保護(hù)好窯襯，延長安全運轉(zhuǎn)周期。
2預(yù)熱器系統(tǒng)的調(diào)節(jié)
2.1 撒料板角度的調(diào)節(jié)
撒料板一般都置于旋風(fēng)筒下料管的底部。經(jīng)驗告訴我們，通過排灰閥的物料都是成團(tuán)的，一股一股的。這種團(tuán)狀或股狀物料，氣流不能帶起而直接落入旋風(fēng)筒中造成短路。撒料板的作用就是將團(tuán)狀或股狀物料撒開，使物料均勻分散地進(jìn)入下一級旋風(fēng)筒進(jìn)口管道的氣流中。在預(yù)熱器系統(tǒng)中，氣流與均勻分散物料間的傳熱主要是在管道內(nèi)進(jìn)行的。盡管預(yù)熱器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式有較大差別，但下面一組數(shù)據(jù)基本相同。一般情況下，旋風(fēng)筒進(jìn)出口氣體溫度之差多數(shù)在20℃左右，出旋風(fēng)筒的物料溫度比出口氣體溫度低10℃左右。這說明在旋風(fēng)筒中物料與氣體的熱交換是微乎其微的。因此撒料板將物料撒開程度的好壞，決定了生料受熱面積的大小，直接影響換熱效率。撒料板角度的太小，物料分散效果不好。反之，極易被燒壞，而且大股物料下塌時，由于管路截面積較小，容易產(chǎn)生堵塞。所以生產(chǎn)調(diào)試期間應(yīng)反復(fù)調(diào)整其角度。與此同時，注意觀察各級旋風(fēng)筒進(jìn)出口溫差，直至調(diào)到最佳位置。
2.2 排灰閥平衡桿角度及其配重的調(diào)整
預(yù)熱器系統(tǒng)中每級旋風(fēng)筒的下料管都設(shè)有排灰閥。一般情況下，排灰閥擺動的頻率越高，進(jìn)入下一級旋風(fēng)筒進(jìn)氣管道中的物料越均勻，氣流短路的可能性就越小。排灰閥擺動的靈活程度主要取決于排灰閥平衡桿的角度及其配重。根據(jù)經(jīng)驗，排灰閥平衡桿的位置應(yīng)在水平線以下，并與水平線之間的夾角小于30。有人作過計算，最好能調(diào)到150左右。因為這時平衡桿和配重的重心線位移變化很小，而且隨閥板開度增大上述重心和閥板傳動軸間距同時增大。力矩增大，閥板復(fù)位所需時間縮短，排灰閥擺動的靈活程度可以提高。至于配重，應(yīng)在冷態(tài)時初調(diào)，調(diào)到用手指輕輕一抬平衡桿就起來，一松手平衡桿就復(fù)位。熱態(tài)時，只需對個別排灰閥作微量調(diào)整即可。
2.3 壓縮空氣防堵吹掃裝置吹掃時間的調(diào)整
預(yù)熱器系統(tǒng)中，每級旋風(fēng)筒根據(jù)其位置、內(nèi)部溫度和物料性能的不同，在錐體一般都設(shè)有1～3圈壓縮空氣防堵吹掃裝置?？諝鈮毫σ话憧刂圃?.6—0.8MPa。系統(tǒng)正常運行時，由計算機定時進(jìn)行自動吹掃。吹掃時間可以根據(jù)需要人為設(shè)定。一般為每隔20min左右，整個系統(tǒng)自動輪流吹掃一遍。每級旋風(fēng)筒吹掃3—5s。當(dāng)預(yù)熱器系統(tǒng)壓力波動較大或頻繁出現(xiàn)塌料等異常情況時，隨時可以縮短吹掃時間間隔，甚至可以定在某一級旋風(fēng)筒上進(jìn)行較長時間的連續(xù)吹掃。當(dāng)然無異常情況，不應(yīng)采取這種吹掃方法。因為吹人大量冷空氣將會破壞系統(tǒng)正常的熱工制度，降低熱效率，增加系統(tǒng)熱耗。
3 新窯第一次點火及掛窯皮期間的操作方法
新窯耐火襯料烘干結(jié)束后，一般可以繼續(xù)升溫進(jìn)行投料運行。但如果耐火襯料烘干過程中溫度控制忽高忽低波動較大，升溫速率太高，則最好將其熄火，待冷卻后進(jìn)行系統(tǒng)內(nèi)部檢查。如果發(fā)現(xiàn)耐火襯料大面積剝落，則必須進(jìn)行修補，甚至更換。
3.1窯頭點火升溫
3.1.1 窯頭點火
現(xiàn)代化的預(yù)分解窯，窯頭都采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器，噴嘴中心都設(shè)有點火裝置。新窯第一次掛窯皮，最好使用輕柴油點火。因為這樣點火，油煤混合燃燒，用煤量少，火焰溫度高，煤粉燃盡率也高。如果用木材點火，火焰溫度低，初期噴出的煤粉只有揮發(fā)分和部分固定碳燃燒。煤粉中大部分固定碳未燃盡就在窯內(nèi)沉降。而且木材燃燒后留下大量木灰，這些煤灰和木灰在高溫作用下被燒融，粘掛在耐火磚表面，不利于粘掛永久、堅固、結(jié)實和穩(wěn)定的窯皮。
窯頭點火一般用浸油的棉紗包綁在點火棒上，點燃后置于噴嘴前下方，隨后即刻噴油。待窯內(nèi)溫度稍高一些后開始噴人少量煤粉。在火焰穩(wěn)定、棉紗包也快燒盡時，抽出點火棒。以后隨著用煤量的增加，火焰穩(wěn)定程度的提高，逐漸減少輕柴油的噴人量，直至全部取消。在此期間，窯尾溫度應(yīng)遵循升溫曲線要求緩慢上升。在RSP型分解爐上，為使RSP分解爐渦流分解室有足夠的溫度加速煤粉的燃燒，窯頭點火前應(yīng)將2個C4旋風(fēng)筒排灰閥桿吊起。這樣，窯尾部分高溫廢氣可以進(jìn)入渦流分解室經(jīng)排灰閥、下料管人C4旋風(fēng)筒，對渦流分解室起到預(yù)熱升溫的作用。
3.1.2 升溫曲線和轉(zhuǎn)窯制度
系統(tǒng)從冷態(tài)窯點火升溫到開始掛窯皮期間窯尾廢氣溫度、C5出口溫度和C1出口溫度以及不同溫度段的轉(zhuǎn)窯制度。當(dāng)窯點火升溫約達(dá)24h以后，即窯尾廢氣溫度約為750—800℃時，啟動生料喂料系統(tǒng)，向窯內(nèi)喂入5％左右的設(shè)計喂料量，為掛好窯皮創(chuàng)造條件。
3.2 投料掛窯皮
當(dāng)預(yù)熱器系統(tǒng)充分預(yù)熱，窯尾溫度達(dá)950℃左右，這時分解爐渦流分解室溫度可達(dá)650—700℃，窯頭火磚開始發(fā)亮發(fā)白時，早先喂人的幾噸生料也即將進(jìn)入燒成帶。這時，窯頭留火待料，保持燒成帶有足夠高的溫度，并將吊起的2個C4排灰閥復(fù)原。三次風(fēng)管閥門開至10％左右，打開渦流燃燒室和分解室閥門，開始向渦流分解室噴輕柴油和少量煤粉。當(dāng)C1出口溫度達(dá)400—450℃時，打開置于C1出口至高溫風(fēng)機廢氣管道上的冷風(fēng)閥，摻人冷風(fēng)調(diào)節(jié)廢氣溫度，保護(hù)高溫風(fēng)機。待C5出口溫度達(dá)900℃時，適當(dāng)開大三次風(fēng)管閥門后即可下料。喂料量為設(shè)計能力的30％-40％。喂料后逐漸關(guān)閉冷風(fēng)閥，適當(dāng)加大喂煤量和系統(tǒng)排風(fēng)量，窯以較低的轉(zhuǎn)速(如0.3—0.6r／min)連續(xù)運轉(zhuǎn)并開始掛窯皮。當(dāng)系統(tǒng)比較正常，分解爐溫度穩(wěn)定后，就可以撤除點火噴油嘴。如果系統(tǒng)燒無煙煤，則應(yīng)適當(dāng)延長點火噴嘴的使用時間，但油量可以減少，以對無煙煤起助燃作用。
掛好窯皮是延長燒成帶火磚壽命，提高回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)率的重要環(huán)節(jié)。其關(guān)鍵是掌握火候，待生料到達(dá)燒成帶時及時調(diào)整燃料量和窯速，確保穩(wěn)定的燒成帶溫度。窯速與喂料量相適應(yīng)，使粘掛的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅固。掛窯皮期間嚴(yán)防燒成帶溫度驟變。溫度太高，掛上的窯皮易被燒垮，生料易燒流，在窯內(nèi)“推車”會嚴(yán)重磨蝕耐火磚；溫度突然降低會跑生料，形成疏松夾心窯皮，極易塌落，影響窯皮質(zhì)量。
掛窯皮時間，一般約需3—4個班。窯皮掛到一定程度以后，生料喂料量可以3-5t／h的速度增加，直至100％的設(shè)計能力。窯速和系統(tǒng)排風(fēng)也隨燃料和生料喂料量的增加而逐漸加大。
3.3 冷卻機的操作
1)掛窯皮初期，窯產(chǎn)量很低。待熟料開始人冷卻機時再啟動篦床。但篦速一定要慢，使熟料在篦床上均勻散開，并保持一定的料層厚度。
2)以設(shè)定冷卻風(fēng)量為依據(jù)，使篦下壓力接近設(shè)定值。注意避免冷卻風(fēng)機閥門開度太大，否則吹穿料層，造成短路。
3)運行中注意觀察拉鏈機張緊情況并檢查有無空氣泄漏和串風(fēng)現(xiàn)象。漏風(fēng)嚴(yán)重時，可暫時停拉鏈機，使機內(nèi)積攢一定量的細(xì)料，以提高料封效果。
4)操作中如發(fā)現(xiàn)篦板翹起或脫落，要及時處理，嚴(yán)防篦板掉人熟料破碎機，造成嚴(yán)重事故。
3.4 三次風(fēng)管閥門的調(diào)節(jié)
1)分解爐點火時，三次風(fēng)溫度很低。因此打開電動高溫蝶閥時，宜小且緩慢，以避免渦流分解室溫度驟降給點火帶來困難。
2)投料后適當(dāng)?shù)卣{(diào)整渦流分解室頂部3個閥門的開度，以滿足它們所在位置管道阻力的差異。當(dāng)生料喂料量達(dá)設(shè)計產(chǎn)量的80％左右時，使總閥門開度達(dá)70％-100％。
3.5 系統(tǒng)溫度的控制
從投料掛窯皮到窯產(chǎn)量達(dá)設(shè)計能力之前，燒成系統(tǒng)熱耗一般都相對較高。因此系統(tǒng)溫度可比正常值偏高控制：
1）窯尾溫度：1000-1050℃；
2）分解爐混合室出口溫度：900℃；
3) C1出口廢氣溫度：350—400℃。
3.6 廢氣處理系統(tǒng)的操作
1)系統(tǒng)投料之前，一般增濕塔不噴水，但出口廢氣溫度應(yīng)≤250℃，以免損壞電除塵器的極板和殼體。
2)增濕塔投入運行后，注意塔底窯灰水分，嚴(yán)防濕底。
3）待燒成系統(tǒng)熱工制度基本穩(wěn)定后，電除塵器才能投入運行，并控制電除塵器人口廢氣CO含量在允許范圍以內(nèi)。
4 掛窯皮的影響因素
4.1 生料化學(xué)成分
所謂掛窯皮就是液相凝固到耐火磚表面的過程。因此熟料燒成液相量的多少液相粘度的高低直接影響到窯皮的形成，而生料化學(xué)成分直接影響液相量及其粘度。以前濕法窯，人們主張掛窯皮期間的生料硅酸率適當(dāng)偏低一些，而飽和比適當(dāng)偏高一些。但對于預(yù)分解窯，目前窯頭都使用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器，回轉(zhuǎn)窯正常運行時，一次風(fēng)量少，二次風(fēng)溫度又很高。因此煤粉燃燒速度、火焰溫度遠(yuǎn)高于濕法窯。如果降低硅酸率，液相量相應(yīng)增加，物料容易燒流，掛上的窯皮不吃火容易脫落。所以一般都主張掛窯皮的生料應(yīng)與正常生料成分相同為好。
4.2 燒成溫度和火焰控制
掛好燒成帶窯皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外，還要有適當(dāng)?shù)臏囟龋瑲饬?、物料和耐火磚之間要有一定的溫差。一般應(yīng)控制在正常生產(chǎn)時的燒成溫度。掌握熟料結(jié)粒細(xì)小而均齊，不燒大塊更不能燒流，嚴(yán)禁跑生料。升重控制在正常生產(chǎn)指標(biāo)內(nèi)。要保持燒成溫度穩(wěn)定、窯速穩(wěn)定、火焰形狀完整、 順暢。這樣掛出的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅固。
4.3 喂料量和窯速
為了使窯皮掛得堅固、均勻、平整，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度是先決條件。掛窯皮期間，穩(wěn)定的喂料量和穩(wěn)定的窯速是至關(guān)重要的。喂料量過多或窯速過快，窯內(nèi)溫度就不容易控制，粘掛的窯皮就不平整，不堅固。所以新窯第一次掛窯皮起始喂料量和窯速最好能控制設(shè)計產(chǎn)量的35％左右。掛到一定程度以后再視窯皮粘掛情況逐漸緩慢增加。
4.4 掛窯皮期間的噴嘴位置
一般情況下，噴嘴位置應(yīng)盡量靠前(往外拉)一點，同時偏料，火焰宜短不宜長。這樣高溫區(qū)較集中，高溫點靠前，使窯皮由窯前逐漸往窯內(nèi)推進(jìn)。隨著生喂料量的逐漸增加，噴嘴要相應(yīng)往窯內(nèi)移動。待窯產(chǎn)量增加到正常情況，噴嘴也隨之移到正常生產(chǎn)的位置。掛窯皮期間切忌火焰太長，否則高溫區(qū)不集中，窯皮掛得遠(yuǎn)或前薄后厚，甚至出現(xiàn)前面窯皮尚未掛好，后面已經(jīng)形成結(jié)圈等不利情況。
5 回轉(zhuǎn)窯火焰的調(diào)節(jié)
目前國內(nèi)預(yù)分解窯大多采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器，而火焰形狀則是通過內(nèi)流風(fēng)和外流風(fēng)的合理匹配來進(jìn)行調(diào)整的。由于預(yù)分解窯人窯生料CaC03分解率已高達(dá)90％左右，所以一般外流風(fēng)風(fēng)速應(yīng)適當(dāng)提高，這樣可以控制燒成帶稍長一點，以利于高硅酸率料子的預(yù)燒和細(xì)小均齊熟料顆粒的形成。如需縮短火焰使高溫帶集中一些或煤質(zhì)較差，燃燒速度較慢時，則可以適當(dāng)加大內(nèi)流風(fēng)，減少外流風(fēng)；如果煤質(zhì)較好或窯皮太薄，窯簡體表面溫度偏高，需要拉長火焰，則應(yīng)加大外流風(fēng)，減少內(nèi)流風(fēng)。但是外流風(fēng)風(fēng)量過大時容易造成火焰太長，產(chǎn)生過長的浮窯皮，容易結(jié)后圈，窯尾溫度也會超高；內(nèi)流風(fēng)風(fēng)量過大，容易造成火焰粗短、發(fā)散，不僅窯皮易被燒蝕，頂火逼燒還容易產(chǎn)生熟料結(jié)粒粗大并出現(xiàn)黃心熟料。
目前國內(nèi)大中型預(yù)分解窯生產(chǎn)線大多設(shè)有中央控制室。操作員在中控室操作時主要觀察彩色的CRT上顯示帶有當(dāng)前生產(chǎn)工況數(shù)據(jù)的模擬流程圖。但火焰顏色，實際燒成溫度、窯內(nèi)結(jié)圈和窯皮等情況在電視屏幕上一般看不清楚，所以最好還應(yīng)該經(jīng)常到窯頭進(jìn)行現(xiàn)場觀察。
在實際操作中，假如發(fā)現(xiàn)燒成帶物料發(fā)粘，帶起高度比較高，物料翻滾不靈活，有時出現(xiàn)餅狀物料，這說明窯內(nèi)溫度太高了。這時應(yīng)適當(dāng)減少窯頭用煤量，同時適當(dāng)減少內(nèi)流風(fēng)，加大外流風(fēng)使火焰伸長，緩解窯內(nèi)太高的溫度。
若發(fā)現(xiàn)窯內(nèi)物料帶起高度很低并順著耐火磚表面滑落，物料發(fā)散沒有粘性，顆粒細(xì)小，熟料fCaO高，則說明燒成帶溫度過低，應(yīng)加大窯頭用煤量，同時加大內(nèi)流風(fēng)，相應(yīng)減少外流風(fēng)，使火焰縮短，燒成帶相對集中，提高燒成帶溫度，使熟料結(jié)粒趨于正常。
假如發(fā)現(xiàn)燒成帶窯簡體局部溫度過高或窯皮大量脫落，則說明燒成溫度不穩(wěn)定，火焰形狀不好，火焰發(fā)散沖刷窯皮及火磚。這時應(yīng)減少甚至關(guān)閉內(nèi)流風(fēng)，減少窯頭用煤量，加大外流風(fēng)，使火焰伸長或者移動噴煤管，改變火點位置，重新補掛窯皮，使燒成狀況恢復(fù)正常。
總之，窯內(nèi)火焰溫度、火焰形狀要勤觀察勤調(diào)整.
6 篦式冷卻機的操作和調(diào)整
篦式冷卻機的操作目標(biāo)是要提高其冷卻效率，降低出冷卻機的熟料溫度，提高熱回收效率和延長篦板的使用壽命。操作時，可通過調(diào)整篦床運行速度，保持篦板上料層厚度，合理調(diào)整篦式冷卻機的高壓、中壓風(fēng)機的風(fēng)量，以得利于提高二、三次風(fēng)溫度。當(dāng)床上料層較厚時，應(yīng)加快床運行速度，開大高壓風(fēng)機的風(fēng)門，使進(jìn)入冷卻機的高溫熟料始終處于松動狀態(tài)。并適當(dāng)關(guān)小中壓風(fēng)機的風(fēng)門，以減少冷卻機的廢氣量；當(dāng)析上料層較薄時，較低的風(fēng)壓就能克服料層阻力而吹透熟料層。因此，這時可適當(dāng)減慢床運行速度，關(guān)小高壓風(fēng)機風(fēng)門，適當(dāng)開大中壓風(fēng)機風(fēng)門，以利于提高冷卻效率。
7 增濕塔的調(diào)節(jié)和控制
增濕塔的作用是對出預(yù)熱器的含塵廢氣進(jìn)行增濕降溫，降低廢氣中粉塵的比電阻值，提高電除塵器的除塵效率。
對于帶五級預(yù)熱器的系統(tǒng)來說，生產(chǎn)正常操作情況下，C1出口廢氣溫度為320～350℃，出增濕塔氣體溫度一般控制在120—150℃，這時廢氣中粉塵的比電阻可降至1010Ωcm以下。滿足這一要求的單位熟料噴水量為0.18—0.22t／t。實際生產(chǎn)操作中，增濕塔的調(diào)節(jié)和控制，不僅要控制噴水量，還要經(jīng)常檢查噴嘴的霧化情況，這項工作經(jīng)常被忽視，所以螺旋輸送機常被堵死，給操作帶來困難。
一般情況下，在窯點火升溫或窯停止喂料期間，增濕塔不噴水，也不必開電除塵器。因為此時系統(tǒng)中粉塵量不大，更重要的是在上述2種情況下，燃煤燃燒不穩(wěn)定，化學(xué)不完全燃燒產(chǎn)生CO濃度比較高，不利于電除塵器的安全運行。假如這時預(yù)熱器出口廢氣溫度超高，則可以打開冷風(fēng)閥以保護(hù)高溫風(fēng)機和電除塵器極板。但投料后，當(dāng)預(yù)熱器出口廢氣溫度達(dá)300℃以上時，增濕塔應(yīng)該投入運行，對預(yù)熱器廢氣進(jìn)行增濕降溫。
8 煤粉細(xì)度的控制原則
關(guān)于煤粉細(xì)度，各水泥廠都有自己的控制指標(biāo)。它主要取決于燃煤的種類和質(zhì)量。煤種不同，煤粉質(zhì)量不同，煤粉的燃燒溫度、燃燒所產(chǎn)生的廢氣量也是不同的。對正常運行中的回轉(zhuǎn)窯來說，在燃燒溫度和系統(tǒng)通風(fēng)量基本穩(wěn)定的情況下，煤粉的燃燒速度與煤粉的細(xì)度、灰分、揮發(fā)分和水分含量有關(guān)。絕大多數(shù)水泥廠，水分一般都控制在1．0％左右。所以揮發(fā)分含量越高，細(xì)度越細(xì)，煤粉越容易燃燒。當(dāng)水泥廠選定某礦點的原煤作為燒成用煤后，揮發(fā)分、灰分基本固定的情況下，只有改變煤粉細(xì)度才能滿足特定的燃燒工藝要求。然而煤粉磨得過細(xì)，不僅增加能耗，還容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此選定符合本廠需要的煤粉細(xì)度，對穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度，提高熟料產(chǎn)質(zhì)量和降低熱耗都是非常重要的。下面介紹幾個根據(jù)煤粉揮發(fā)分和灰分含量來確定煤粉細(xì)度的經(jīng)驗公式：
1)用煙煤
對預(yù)分解窯來說，目前國內(nèi)外水泥廠都采用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器。由于它們的特殊性能，煤粉細(xì)度可以適當(dāng)放寬。簡單地說，當(dāng)煤粉灰分22％，n>2.50。
12.2 有害成分的影響
分析結(jié)果表明，結(jié)皮或結(jié)蛋料中有害成分明顯高于相應(yīng)人窯生料中的含量。因為有害成分能促進(jìn)中間相特征礦物的形成，而其就是形成結(jié)蛋結(jié)皮的特征礦物，如鈣明礬石(2CaS04?K2S04)，硅方解石(2C2S?CaC03)等。有害成分越多、它們的揮發(fā)率越高，系統(tǒng)中富集程度越高，特征礦物生成的機會也越多，窯內(nèi)出現(xiàn)結(jié)蛋的可能性就越大。所以目前國內(nèi)外預(yù)分解窯一般都控制人窯生料中R204.8％時，能使熟料液相量大量增加，液相粘度下降，熟料燒結(jié)范圍變窄，窯皮增長，浮窯皮增厚。有的水泥廠雖然熟料中MgO22％，n>2.50。
12.2 有害成分的影響
分析結(jié)果表明，結(jié)皮或結(jié)蛋料中有害成分明顯高于相應(yīng)人窯生料中的含量。因為有害成分能促進(jìn)中間相特征礦物的形成，而其就是形成結(jié)蛋結(jié)皮的特征礦物，如鈣明礬石(2CaS04?K2S04)，硅方解石(2C2S?CaC03)等。有害成分越多、它們的揮發(fā)率越高，系統(tǒng)中富集程度越高，特征礦物生成的機會也越多，窯內(nèi)出現(xiàn)結(jié)蛋的可能性就越大。所以目前國內(nèi)外預(yù)分解窯一般都控制人窯生料中R204.8％時，能使熟料液相量大量增加，液相粘度下降，熟料燒結(jié)范圍變窄，窯皮增長，浮窯皮增厚。有的水泥廠雖然熟料中MgO<4.0％，但由于R20的助熔作用，使熟料在某一特定溫度或在窯某一特定位置液相量陡然大量增加，粘度大幅度降低，迅速在該溫度區(qū)域或窯某一位置粘結(jié)，形成熟料圈。
13.1.3 煤粉質(zhì)量的影響
灰分高、細(xì)度粗、水分大的煤粉著火溫度高，燃燒速度慢，黑火頭長，容易產(chǎn)生不完全燃燒，煤灰沉落也相對比較集中，就容易結(jié)熟料圈。取樣分析結(jié)圈料未燃盡煤粉較多就是例證。另外，喂煤量的不穩(wěn)定，使窯內(nèi)溫度忽高忽低，也容易產(chǎn)生結(jié)圈。
13.1.4 一次風(fēng)量和二次風(fēng)溫度的影響
三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大，二次風(fēng)溫度又偏高，則煤粉一出噴嘴就著火，燃燒溫度高、火焰集中，燒成帶短，而且位置前移，容易產(chǎn)生窯口圈，也稱前結(jié)圈。
13.2 前結(jié)圈
在正常煅燒條件下，物料溫度達(dá)1350—1450 ℃時，液相量約為24％，粘度比較大。當(dāng)熟料離開燒成帶時，溫度仍在1300℃以上，在燒成帶和冷卻帶的交界處，熟料和窯皮有較大的溫差。帶有液相的高溫熟料覆蓋在溫度相對較低的窯口窯皮上就會粘結(jié)形成前結(jié)圈。對于預(yù)分解窯來說，前結(jié)圈是不可避免的，只是高一點和矮一點的問題，尤其當(dāng)窯操作員控制二次風(fēng)溫度過高、燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大和采用短焰急燒時，燒成帶高溫區(qū)更為集中，液相更多，粘度更小，熟料進(jìn)入冷卻帶時，仍有大量液相在交界處迅速冷卻。溫差越大粘結(jié)越嚴(yán)重，前圈長得更快。另外，短焰急燒，熟料晶相生長發(fā)育差，易燒出大塊熟料。但熟料中細(xì)粉比例也增加，冷卻機返回窯的粉塵量大，這樣更促進(jìn)前圈的增長。
13.3 熟料圈
它結(jié)的位置是在燒成帶與過渡帶之間，是窯操作員最頭疼，對窯危害最大的結(jié)圈。在熟料煅燒過程中，當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1280℃時，其液相粘度較大，最 容易形成熟料圈。這時如果生料KH、n值較低，操作時窯內(nèi)拉風(fēng)又太大，火焰太長，燒成帶后邊浮窯皮逐漸增長、長厚，發(fā)展到一定程度就形成熟料圈。
13.4 熟料圈形成以后的現(xiàn)象
1)火焰短而粗，火焰前部白亮但發(fā)渾，窯內(nèi)氣流不暢，火焰受阻伸不進(jìn)窯內(nèi)。窯前溫度升高，窯簡體表面溫度也升高。
2)窯尾溫度降低，窯尾負(fù)壓明顯上升。
3)窯頭負(fù)壓降低，并頻繁出現(xiàn)正壓，發(fā)生倒煙現(xiàn)象。
4)燒成帶來料不均勻，波動大。
5)窯傳動電流負(fù)荷增加。
6)結(jié)圈嚴(yán)重時窯尾密封圈出現(xiàn)漏料。
13.5 結(jié)圈的預(yù)防措施
13.5.1 選擇適宜的配料方案，穩(wěn)定入窯生料成分
一般說燒高KH、高n的生料不易結(jié)圈，但熟料難燒，fCaO含量高，對保護(hù)窯皮和熟料質(zhì)量不利；反之，熟料燒結(jié)范圍窄，液相量多，熟料結(jié)粒粗，窯不好操作，易結(jié)圈。但生產(chǎn)經(jīng)驗告訴我們，燒較高KH和相對較低的n，或較高的n和相對較低的KH的生料都比較好燒，又不容易結(jié)圈。因此，窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時，應(yīng)改變熟料配料方案，適當(dāng)提高KH或n，減少熔 劑礦物的含量對防止結(jié)圈有利。
13.5.2 減少原燃料帶入的有害成分
一般粘土中堿含量高，煤中含硫量高。因此，如果窯上經(jīng)常出現(xiàn)結(jié)圈時，視結(jié)圈料分析結(jié)果，最好能改變粘土或原煤的供貨礦點，以減少有害成分對結(jié)圈的 影響。
13.5.3 控制煤粉細(xì)度，確保煤粉充分燃燒
13.5.4 調(diào)整燃燒器控制好火焰形狀確保風(fēng)、煤混合均勻并有一定的火焰長度。經(jīng)常移動噴煤管，改變火點位置。
13.5.5 提高快轉(zhuǎn)率
三個班統(tǒng)一操作方法，穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的熱工制度。在保持喂料喂煤均勻，加強物料預(yù)燒的基礎(chǔ)上盡量加快窯速。采取薄料快轉(zhuǎn)、長焰順燒，提高快轉(zhuǎn)率，這對防止回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈都是有利的。
13.5.6 確定一個經(jīng)濟(jì)合理的窯產(chǎn)量指標(biāo)
通過一段時間的生產(chǎn)實踐，每臺回轉(zhuǎn)窯都有自己特定的合理的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。這就是回轉(zhuǎn)窯在某高產(chǎn)量范圍內(nèi)能達(dá)到熟料優(yōu)質(zhì)，煤耗最低，運轉(zhuǎn)率最高。所以回 轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量不是越高越好。經(jīng)驗告訴我們，產(chǎn)量超過一定限度以后，不是由于系統(tǒng)抽風(fēng)能力所限致使煤灰在窯尾大量沉降并產(chǎn)生還原氣氛，就是由于拉大排風(fēng)使 窯內(nèi)氣流斷面風(fēng)速增加，火焰拉長，液相提前出現(xiàn)，這都容易形成熟料圈。
13.6 結(jié)圈的處理方法
不管是前結(jié)圈還是后結(jié)圈，處理結(jié)圈時一般都采用冷熱交替法，盡量加大其溫度差，使圈體受溫度的變化而垮落。也有用水槍打的，但前結(jié)圈一般太堅固，后結(jié)圈離窯頭太遠(yuǎn)，處理效果大多不理想。
13.6.1 前結(jié)圈的處理方法
前結(jié)圈不高時，一般對窯操作影響不大，不用處理。但當(dāng)結(jié)圈太高時，既影響看火操作，又影響窯內(nèi)通風(fēng)及火焰形狀。大塊熟料長時間在窯內(nèi)滾不出來，容 易損傷燒成帶窯皮，甚至磨蝕耐火磚。這時應(yīng)將噴煤管往外拉，調(diào)整好用風(fēng)和用煤量，及時處理。
1)如果前圈離窯下料口比較遠(yuǎn)并在噴嘴口附近，則一般系統(tǒng)風(fēng)、煤、料量可以不變，只要把噴煤管往外拉出一定距離，就可以把前圈燒垮。
2)如果前圈離下料口比較近，并在噴嘴口前則將噴嘴往里伸，使圈體溫度下降而脫落。如果圈體不垮，則有兩種處理方法
①把噴煤管往外拉出，同時適當(dāng)增加內(nèi)流風(fēng)和二次風(fēng)溫度，這樣可以提高燒成溫度，使燒成帶前移，把火點落在圈位上。一般情況下，圈能在2～3h內(nèi)逐漸被燒掉。但在燒圈過程中應(yīng)根據(jù)進(jìn)入燒成帶料量多少，及時增減用煤量和調(diào)整火焰長短，防止損傷窯皮或跑生料。
②如果用前一種方法無法把圈燒掉時，則把噴煤管向外拉出并把噴嘴對準(zhǔn)圈體直接燒。待窯后預(yù)燒較差的物料進(jìn)入燒成帶后，火焰會縮得更短，前圈將被強火燒垮。但是必須指出，采用這種處理方法，由于噴煤管拉出過多，生料黑影較近，窯口溫度很高，所以窯操作員必須在窯頭勤觀察，出現(xiàn)問題及時處理。
13.6.2 后結(jié)圈的處理方法
處理后結(jié)圈一般采用冷熱交替法。處理較遠(yuǎn)的后圈則以冷為主。處理較近的后圈則以燒為主。
1)當(dāng)后圈離窯頭較遠(yuǎn)時，這種圈的圈體一般不太堅固。這時應(yīng)將噴煤管向外拉出，使燒成帶位置前移，降低圈體的溫度，圈體會由于溫度的變化而逐漸自行垮落。
2)當(dāng)后圈離窯頭較近時，這種圈體一般比較堅固。處理這種圈應(yīng)將噴煤管盡量伸人窯內(nèi)，并適當(dāng)向上抬高一些，加大一點外流風(fēng)和系統(tǒng)排風(fēng)使火焰的高溫區(qū)移向圈體位置。但排風(fēng)不宜過大，以免降低火焰溫度。約燒3—4h左右后再將噴煤管向外拉出使圈體溫度下降。這樣反復(fù)處理，圈體受溫度變化產(chǎn)生裂紋而垮落。
不過，從總體來說，燒圈尤其是燒后圈不是一件容易的事。有時圈體很牢固，燒圈時間過長容易燒壞窯皮及襯料或在過渡帶結(jié)長厚窯皮進(jìn)而在圈體后產(chǎn)生第二道后結(jié)圈。所以處理時一定要小心。
14 預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞的原因、預(yù)防措施和處理方法
14.1 預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞的原因
造成預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞的原因很多，也很復(fù)雜。它有工藝問題，原燃料質(zhì)量和性能問題，操作人員的操作方法和責(zé)任心問題等。因此日常生產(chǎn)中要勤檢查、勤記錄，這樣可通過對堵塞前兆進(jìn)行分析研究，找出堵塞的原因，為以后生產(chǎn)中防止和處理堵塞提供重要依據(jù)。
14.1.1 系統(tǒng)局部高溫造成結(jié)皮堵塞
由于喂料和喂煤量的不均勻，系統(tǒng)料量和煤量忽多忽少，或由于煤粉分散度不好，窯和分解爐內(nèi)煤粉燃燒不完全跑到預(yù)熱器內(nèi)產(chǎn)生二次燃燒等因素都會造成預(yù)熱器系統(tǒng)局部溫度過高，是物料沾附在旋風(fēng)筒壁面而形成結(jié)皮，點火初期或開停窯太頻繁，煤粉在窯和分解爐內(nèi)燃燒不充分，一部分跑到預(yù)熱器內(nèi)附著在旋風(fēng)筒錐體或下料管壁面上，當(dāng)溫度升高時，煤粉著火燃燒形成局部高溫，煤灰的摻入又能降低粘附溫度，從而更容易形成結(jié)皮堵塞。
14.1.2 造成結(jié)皮堵料
當(dāng)原料有害成分高時，大量的堿會從燒成帶揮發(fā)進(jìn)入氣相，與Cl- 和SO3等發(fā)生反應(yīng)，隨氣流進(jìn)入預(yù)熱器系統(tǒng)，溫度降低后，以硫酸鹽和氯化堿的形式冷凝在生料顆粒表面，它們通過多次揮發(fā)循環(huán)富集，含量將會成倍增加。而KCl、NaCl、K2SO4和NaSO4的熔點溫度較低，分別為768℃ 801℃ 1074℃ 884℃，當(dāng)他們混合在一起他們的共熔點會更低，這些冷凝下來的物質(zhì)粘附在預(yù)熱器、分解爐和他們的連接管道內(nèi)形成結(jié)皮堵塞。
14.1.3系統(tǒng)漏風(fēng)造成堵塞
預(yù)熱器系統(tǒng)漏風(fēng)有外漏風(fēng)和內(nèi)漏風(fēng)兩種形式所謂外漏風(fēng)是指周圍搭起在系統(tǒng)負(fù)壓的作用下，從排灰閥下、下料管連接法蘭等處漏入旋風(fēng)筒。而當(dāng)排灰閥燒壞變形或配重太輕時，下一級旋風(fēng)筒進(jìn)口管道內(nèi)的氣體直接經(jīng)下料管通過排灰閥由錐體出料口進(jìn)入旋風(fēng)筒內(nèi)，這樣的漏風(fēng)稱為內(nèi)漏風(fēng)。
大家知道，旋風(fēng)筒錐體內(nèi)氣體和生料的旋流隨遠(yuǎn)離旋風(fēng)筒進(jìn)口耳相傳不斷減弱。尤其是椎體底部，氣流的旋轉(zhuǎn)半徑小，離心力小，極易受上述兩種形式漏風(fēng)的干擾，使已經(jīng)與氣流分離的生料，產(chǎn)生較大的逆向飛揚，降低旋風(fēng)筒的收塵效率，增加系統(tǒng)的循環(huán)符合。漏風(fēng)嚴(yán)重時，錐體出料口處向上氣流浮力較大，生料無法排出，當(dāng)旋風(fēng)筒的生料達(dá)到足夠量時，生料重力超過浮力，大股生料突然沉落而產(chǎn)生嚴(yán)重塌料，塌落的生料分散狀態(tài)不好，很容易在旋風(fēng)筒出料口，排灰閥、下料管等處造成堵塞。
14.1.4機械故障造成堵塞
旋風(fēng)筒、分解爐頂蓋磚或澆筑料鑲嵌不牢垮落，排灰閥不靈活，或閥板燒壞變形卡死等機械故障都使排料不暢造成嚴(yán)重堵塞。
14.1.5工藝設(shè)計不合理或耐火材料砌筑不好造成堵塞
旋風(fēng)筒進(jìn)口水平管道過長、錐體或下料管角度過小及耐火材料不平整等都容易產(chǎn)生積料或使料留不暢造成堵塞。
14.2 預(yù)熱器系統(tǒng)堵塞時的現(xiàn)象
14.2.1 氣體溫度急劇上升
堵塞時懸浮在氣流中的生料量大大減少，生料和熱氣體不能有效地進(jìn)行熱交換，整個系統(tǒng)的氣體溫度將會上升，尤其是它下面一級的旋風(fēng)筒，由于沒有生料進(jìn)入，氣體溫度將會驟然上升。
14.2.2 氣體壓力不穩(wěn)
將要發(fā)生堵塞的部位負(fù)壓值忽高忽低很不穩(wěn)定，堵塞后，該部為負(fù)壓值為零，而堵塞部位以上的負(fù)壓值則明顯升高。
14.2.3 排灰閥被堵后閥桿停止擺動并有冒灰現(xiàn)象。
14.3 防治堵塞的措施
1）開窯點火前，檢查旋風(fēng)筒、下料管道內(nèi)是否有異物，確保內(nèi)部襯料完整好、牢固，排灰閥活動靈活，配重合適。
2）嚴(yán)把原料質(zhì)量關(guān)，確保入窯生料的均勻性，率值符合配料要求，煤粉細(xì)度和水分符合質(zhì)量要求，煤粉要采用氣力輸送，不能用螺旋輸送機直接喂入分解爐。
3）操作人員要加強責(zé)任心，不斷提高操作水平。
14.4 堵塞后的處理方法
1）立即止料，分解爐止煤，大幅度降低窯速和用煤量。
2）檢查預(yù)熱器系統(tǒng)壓力和溫度等操作記錄，分析、判斷異常數(shù)據(jù)，并立即赴現(xiàn)場觀察，找出堵塞的部位。
3) 適當(dāng)加大排風(fēng)后，打開清灰孔或入孔門進(jìn)行試探性的檢查和清理。在捅堵過程中，應(yīng)有專人指揮，要避開捅料孔一面高溫生料突然下榻?jīng)_出捅料孔造成燒傷。捅堵時，可利用壓縮空氣進(jìn)行吹掃。完成捅堵時應(yīng)關(guān)閉各處門、孔，利用旋風(fēng)筒錐體的吹掃裝置進(jìn)行較長時間的吹掃，清理剩余堆積或粘附內(nèi)壁的生料。
4）捅堵過程中，嚴(yán)禁在窯頭、冷卻機看火孔和其他冒灰的地方站立或檢修，防止預(yù)熱器堵料突然塌落傷人。
