水泥回轉窯煅燒過程中常見故障的成因及處理

摘要：回轉窯煅燒過程中出現的結圈，堆雪人等故障，其成因是非常復雜的，要針對性的實施處理方法。

關鍵詞：回轉窯 煅燒 故障 處理

我公司5000t/d熟料水泥生產線于2010年10月投產以來，由于礦山不能正常投用，原材料收購民采，入窯生料成分波動太大，給生產帶來諸多麻煩。煅燒過程中結圈，堆雪人等時有發生。為了適用廠里現狀，滿足生產需要，我們精心組織，認真分析調整。本文主要介紹一下，回轉窯煅燒過程中出現的結圈，堆雪人等故障的成因和處理。

一、回轉窯煅燒過程中的一般故障成因、分析和防范措施

（一）原因：1.窯尾溫度過高；2.熟料冷卻過慢；3. 燃料在燒成帶的不完全燃燒；4. 火焰過長；5. 氯含量高；6. 硫含量高；7. 堿含量高；8. 設備的限制。

（二）分析：1. 取樣；2. 關注樣品的溫度，風量，水分的一致性；3. 關注樣品的代表性；4. 出現圈或雪人前后的操作記錄對比

（三）措施：1. 調整原料及燃料；2. 控制氯，堿，硫含量的內循環。A，安裝旁路放風系統。B，減少窯灰的入窯量（比如窯灰可作為水泥的混合材）。C，確定循環周期。3. 調整噴煤管（保證熟料的冷卻，縮短燒成帶的長度，保證燃料的完全燃燒，噴煤管位于窯中心位置。）；4. 提高窯速；5. 保持穩定的二次風溫

二、二次風溫與火焰以及窯圈的關系

在窯系統的操作中，我們對系統拉風，分解爐出口溫度，窯速，窯電流，噴煤管的調整等都比較重視，而對篦冷機的操作：穩定的厚料層，穩定的二次風溫，穩定的窯頭罩負壓重視不夠，對篦冷機一段篦速，窯頭排風機閥門的調整比較隨意，其實回轉窯出現的很多問題都是因為二次風溫波動引起的。

我們都知道氣體體積隨溫度變化而變化，但我們在操作時卻常常會忘記這種關系。卻說：“我并沒有提高風量？”“火焰掃窯皮了，而昨天并不是這樣，肯定有誰調噴煤管了？”。其實這都是因為二次風溫的變化引起了窯況變化的緣故。當二次風溫提高時，二次風量及風速也同時提高，高風速就可能把二次風和粉塵帶到窯頭罩的頂部，因此在窯頭罩的底部才表現為負壓。同時當二次風溫變化時，會造成火焰向上或向下的變化。當然二次風溫的提高有助于燃料的燃燒，但我們更應重視它對火焰形狀的影響。正常的二次風溫能夠保證較好的火焰形狀，此時的風溫為1000度左右，風速為～5m/s。二次風溫降到800度左右，相應風速為～4m/s，火焰的頭部就可能下垂，不再在窯的中心燃燒而沖擊物料。而如果噴煤管在第4象限更接近料面時，這種沖擊會更加明顯。當二次風溫升到1250度左右，相應風速為～7m/s，火焰就可能上升，此時燒成帶溫度會降低，窯電流下降，調整不及時就有竄生料的可能。

上述幾個較極端的例子表明：保持恒定的二次風溫比追求更高的二次風溫更加重要。通常我們會嘗試達到更高的二次風溫，卻造成二次風溫時高時低的循環，從而影響火焰形狀的穩定及燃料的完全燃燒，熟料可能在缺氧下鍛燒，熟料冷卻慢，飛砂料增多，窯內形成圈。同時應牢記兩點：測得的二次風溫往往因為熟料的輻射熱而偏高，二次風溫的變化常常是因為一段篦速的調整而引起。

二次風溫的波動是回轉窯結圈的主要原因之一。操作中必須保持噴煤管的位置及火焰的穩定。結圈的位置隨燒成帶的長短變化，此處主要是已分解的生料，液相和固態生料組成，它們很容易形成浮窯皮，如果生料量，生料分解率，火焰形狀或長度發生變化，很容易跨落。這些浮窯皮的存在對熟料的燒結是有幫助的，它能提高此處的氣體速度，有助于生料的混合，阻止生料過快進入燒成帶。

三、堆雪人的情況

生料配料不當造成飛沙了的現象是篦冷機堆雪人的根本原因，未完全燃燒的煤粉粒發生二次燃燒。為了強化煅燒提高燒成溫度，一般情況下會增加煤粉的用量，由于過多的煤粉用量，很容易造成煤粉燃燒不透被裹入熟料中，在窯內產生飛砂熟料結粒差不均勻的情況下，部分未燃燒的煤粉隨熟料一起進入冷卻機，在受大窯旋轉和高速氣流的影響與細顆粒“飛沙”料一起和結粒大的熟料顆粒發生離析，而堆積在蓖冷機前端的蓖板上，由于冷卻機內風溫高、氧氣含量充足，未完全燃燒的煤粉顆粒發生二次燃燒，導致細顆粒熟料表面出現二次高溫和液相出現，同時由于細顆粒之間的通風率差，蓖下風機不易吹透，細小顆粒無法盡快冷卻，使得熟料粘結在前端的蓖板上，產生堆雪人。

竄生料也會形成堆“雪人”現象，竄出的生料含有相當一部分未燃燒的煤粉，同樣會產生大小顆粒的離析現象，在蓖冷機內因氧氣密度大，溫度高同樣會產生二次燃燒，使熟料在蓖冷機內繼續進行反應，導致細小熟料或為燒透的熟料顆粒表面產生液相，在風機無法吹透的情況下產生“堆雪人”現象。

四、預熱器的結皮情況

首先是煙室的結皮，這同樣是燃料的不完全燃燒，一氧化碳偏高，尾溫偏高造成的。如果漏風的話，還會造成堿，硫在此處的富集。堿，硫在燒成帶為氣態，隨著廢氣進入煙室，一般正常窯尾溫度會使堿，硫繼續保持為氣態，如果溫度降低（漏風）則變成液態形成結皮。如果入窯生料的分解率偏高，也會造成C4AF的液相提前出現而結皮。當喂料量大，煙室粉塵濃度高時，這些液相會附著在生料上，而不會在墻上結皮。

堿，硫在氣態或固態都不會造成結皮，旁路放風就是利用這個原理，讓抽出的廢氣快速冷卻，使堿，硫直接從氣態變成固態，而不至于在旁路放風的冷卻室大量結皮。一般旁路放風能收集0.5～2%的生料，20～25%的SO3，4.5～5%的K2O。從而保證預熱器系統的穩定運行。

從上面的分析我們可以看出：篦冷機料層不穩定，造成二次風溫波動，從而引起火焰形狀的變化，燃料的不完全燃燒，窯況不穩定，窯內結圈結球。同時篦冷機料層過厚，熟料冷卻慢，造成堆雪人，結窯口圈等現象。當然，窯況的穩定是一項系統工程，只有各種條件和設備都處于比較優化的狀態，才能達到比較理想的效果。