熟料煅烧中的有关问题的解析(配套)

二、结圈的预防和处理
（一）结圈的预防： (1)选择适宜的配料方案,稳定生料成分,提高 煅烧操作水平。一般讲:烧高饱和比、高硅酸率的 料子不易结圈,但煅烧很困难,对保护窑皮和熟料 质量不利。而烧低饱和比、低硅酸率的料子,烧结 范围窄,液相量多,结粒粗,煅烧不易控制,易结圈。 烧高饱和比、低硅酸率或低饱和比、高硅酸率的 料子都可易烧不结圈。因此配料方案应采用较高 饱和比和较高硅酸率适当减少熔媒矿物的配料方 案,对防止结圈有利。另外高铝氧率的料子C3A含 量高,液相粘度大,易结圈。在配料方案中应在适 当减少物料中液相量的条件下,降低铝氧率值。
(2)圈位距下料口较近,大都是由于窑皮情况不好, 火焰过长,喷煤管长时间在外边时结的圈。处理有两种 操作法:一是不减喂料的操作。当来料偏少时将喷煤 管拉出,同时提高一、二次风温和增加二次风量,尾温 偏下限控制,提高烧成温度,使烧成带前移,火点落在圈 位上,逐步烧掉。操作中要及时加减煤量,掌握来料多 少和火焰变化情况,发现火焰伸长或压缩要及时调整, 防止损伤窑皮及轻烧品出窑;二是减喂料的操作。适 当减少喂料量,减少二次风量,当尾温偏低时,将喷煤管 拉到最外,待预烧较差的物料进入烧成带后,即可缩短 火焰强制煅烧,使前结圈强火烧掉。此种方法是在拉出 喷煤管无法烧到时被迫进行的。由于喷煤管拉出过多, 加上生料很近,黑火焰很短,不可能维持正常火焰形状, 操作中更要注意来料变化,加强勤看。
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熟料圈的处理
在处理熟料圈时 , 要根据圈体的特点和远 近 , 分别采取不同的处理方法 , 才能达到较好 的效果。一般采用冷热交替法处理,烧远圈时 以冷为主,烧近圈时以烧为主。 (1)当窑内窑皮长得长而厚或有轻度圈 根时,将喷煤管偏外拉出,移动燃烧带位置,降低 结圈部位温度,改变煤灰沉落位置,使厚长的窑 皮逐渐垮落。调整风煤配合,加速煤粉燃烧,使 高温带两端低温部分不拖长,防止圈根继续成 长。
(3)在生产中要确定一个经济合理的产量指标,适当 快速转窑操作,对防止回转窑结圈是一个有利措施。 结圈大都在窑产量较高时形成的,往往都是由于增加 窑产量的条件超过所规定的最高抽风能力,而造成燃 料不完全燃烧的缘故。当窑产量增加到一定限度之后, 用煤量增加,煤灰大量沉落,窑内还原气氛浓厚,操作上 必然拉大排风,窑内气流速度增加,火焰拉长,液相提前 出现,就容易形成熟料圈。为此在生产管理上要加强 原、燃料质量控制,稳定入窑生料成分,保持喂料均匀, 在加强预烧的基础上,采取薄料快转、长焰顺烧,稳定 热工制度,提高快转率等措施,对预防结圈十分有效。
(2) 当窑内厚长窑皮处理不当或不及时而导致周 期性快、慢车加重,使厚窑皮发展形成熟料圈时。首 先要确定圈的位置和厚度及圈后积料情况。然后减 少喂料量,一般减少到正常喂料量的 70%～80%。提高 火焰温度 , 加强预烧 , 逐渐加快窑速 , 保持窑的快转 , 卸出圈后部分积料。待圈后积料减少时,可将喷煤管 伸入窑内 , 适当抬高喷煤嘴 , 使火焰的高温区移向圈 体处。此时排风不宜加得过大,防止火焰温度降低。 烧 4 ～ 5h 后 , 再将喷煤管拉出烧 , 这样反复处理 , 使圈 体受温度变化而垮落。在处理熟料圈时,要适当改变 原料成分,减少物料中的液相量,适当改变煤的配合, 采用高挥发物,低灰分的煤,保证煤粉完全燃烧,以防 圈的发展。 处理熟料圈时,一定要在保护窑皮的基础上进行,勿 使火焰过分集中。经处理后圈根仍很牢固,而且严重 损伤窑皮及衬料时,应停窑除圈。
7、熟料粒度与黄心熟料
熟料结粒越大，黄心料生成越多。 分析大粒熟料生成原因：一是熟料 煅烧中液相主要成分AI2O3、 Fe2O3 、 尤其 Fe2O3含量高时易产生；二是成 分正常煅烧温度高，或二者都发生； 三是熟料层厚，翻滚慢容易产生大 粒。
8、喷煤嘴端面位置与黄心熟料
喷煤嘴愈接近料层，黄心料生成 愈多。以水平方向靠近料层尤甚。 喷煤嘴靠近料层，火焰层铺到物料 表面上，火焰中的碳粒紧贴物料向 前运行，未燃或正在燃烧的碳粒容 易进入熟料中，物料被严重的还原 气氛覆盖，故黄心料多。
1、煤耗越高，熟料黄心率越高。
因为煤耗越大，尤其在用风不能合 理调配情况下，风煤量失衡，或一、二 次风比例不当，煤粉在火焰中分布的浓 度加大，容易产生还原火焰，易使熟料 形成黄心。
2、煤粉细度与黄心熟料
煤粉细度越细，黄心熟料的生成量越低。 煤粉在火焰中的分布是不均匀的，从而引起 火焰中不同部位的气氛不同，且其程度不一。 煤粉粗，一方面燃烧速度慢，未燃尽便可能 落在物料之上（指出现液相后的物料，下 同）；另一方面，加大了煤粉分布的不均匀 性，使火焰局部由于煤粉浓度高产生还原气 氛，甚沉落于物料之上，明显地增大了黄心 熟料的生成，严重时还会产生过多低熔FeO 而引起回转窑结圈。
3、料层厚度与黄心熟料
料层加厚，熟料黄心率增大。一 般料层厚度大，窑转速减慢，物料的 翻滚次数少，部分正在燃烧或还未燃 烧的碳粒，在落下后被埋入物料之后， 由于暴露于含有少量氧的火焰的机会 少，而在物料内部产生还原气氛，从 而使黄心熟料增加。
4、容重与黄心熟料
正常成分的熟料，煅烧容重越高， 黄心熟料生成越多。因为在正常煅烧情 况下，容重一般反映了煅烧物料达到温 度的高低，也反映了火焰所达到的最高 温度，容重高，煅烧火焰温度要高，用 煤量相对有增大。如同煤耗增大那样， 容易产生还原气氛而使黄心熟料增加。
六、水泥回转窑结圈的预防和处理
回转窑结圈一般分为两种： 1、前结圈(又称窑口圈),是结在在烧 成带和冷却带的交界处部位的圈。 2、后结圈(又称熟料圈、二道圈),是 结在窑内烧成带与放热反应带之间的圈。
一、结圈的形成
在熟料煅烧过程中,生料在1200℃左 右出现液相,在1250℃左右液相粘度开始 变小,液相量增加,由于料层覆盖温度突降, 加之筒体表面散热,液相在窑壁上凝固下 来,形成窑皮。 该温度条件及区域内若熔化和固化 的过程达到平衡 , 窑皮就不会增厚。当熔 化的少固化的多,其厚度增长到一定程度 , 即形成圈。当衬料与物料的温差大时 , 在 足够液相的条件下,圈体越结越厚。
(2)降低煤粉细度,加强风煤混合,消除不完全燃烧。 煤粉细度粗,着火速度慢,燃烧时间长,火焰的热力分散。 在二次风量不足通风不良的情况下,物料预烧不好。 一次风量不足,风速、风压减小,风煤混合不好,容易产 生不完全燃烧形成还原焰。尤其使用单通道喷煤管 的回转窑,一次风中的氧很难达到火焰中心区严重缺 氧,大量碳粒和CO不能在烧成带燃烧,而在分解带甚 至窑尾才燃烧。同时在烧成带产生大量CO,使物料中 部分氧化铁被还原成氧化亚铁,形成FeO· SiO2低熔点 的化合物。而FeO· SiO2液相在1100℃左右能促使硅 方解石〔2(CaO· SiO2)· CaCO3〕的形成,而硅方解石在 1180～1220℃的液相形成,最容易使烧成带液相提前 出现,将未熔的物料粘结在一起,造成结圈。
（一）前结圈的形成
前结圈(又称窑口圈),是结在在烧成带和冷却 带的交界处部位的圈。在正常煅烧条件下,物料温度 为1350～1450℃,液相量约为24%,其粘度较大。当 熟料离开烧成带时,液相开始冷却,进入冷却带的液 相已基本固化。在烧成带和冷却带的交界处存在着 较大的温差,窑口物料温度高于窑皮温度。当熟料 进入冷却带时,带有液相的高温熟料覆盖在温度较 低的末端窑皮上,就会很快粘结、越粘越厚,最后形 成前结圈。
影响立升重的因素


熟料中所含液相量及各种矿物的组成比 例和率值。 熟料的烧结过程及冷却过程。 熟料结构的孔隙率和结粒情况。 燃料的加入方式（煅烧工艺的选择）及 窑内 气氛和操作水平等。
5、Fe2O3与黄心熟料
随着Fe2O3含量的上升，黄心熟
量明显增加。尤其熟料中的Fe2O3含 量超过4.10%，Fe2O3含量大的熟料， 煅烧过程中对还原气氛更加敏感， 因此黄心率大大增加。
6、CaO含量与熟料黄心料
在熟料Fe2O3含量正常的情况下， 随CaO含量的增加，黄心熟料量增加。 实际上，熟料CaO含量的增大，也就 是KH值增大，熟料的易烧性下降， 煅烧煤耗增加，如同煤耗增大黄心 熟料量增加一样，加大了黄心熟料 的生成。
二、结圈的处理
（一）前结圈的处理 前结圈不高时,对煅烧操作影响不大,尚可增加 烧成带料层厚度,延长物料在烧成带停留时间,减少 烧成带向窑前辐射散热。但当前结圈结高时,既影响 看火操作,又影响窑内通风及火焰形状,大块熟料滚 不出来,易损烧成带窑皮及衬料。此时应调整风煤或 移动喷煤管及时处理。 (1)圈位距下料口较远,大都是在窑皮情况较好、 煅烧正常、高温带位置合适、喷煤管长时间在里边 时结的圈。处理时可不关排风、不减少喂料量,只要 拉出喷煤管就可以烧掉。
（二）熟料圈的形成
熟料圈(又称二道圈),是结在窑内烧成带与放热反 应带之间的圈,也是回转窑内危害最大的结圈。在熟 料煅烧过程中,当物料温度达到1280℃时,其液相粘度 较大,熟料圈最易形成,冷却后比较坚固,不易除掉,在 正常煅烧情况下,熟料圈体的内径部分,往往被烧熔而 掉落,保持正常的圈体内径。如果在1250～1280℃温 度范围内出现的液相量偏多,往往形成妨碍生产的熟 料圈。熟料圈一般结在烧成带的边界或更远,开始是 烧成带后边的窑皮逐渐增长,逐渐长厚,发展到一定程 度即形成熟料圈。严重熟料圈的窑皮长度有的甚至 长出正常窑皮长度的几倍。