結(jié)圈形成的原因、預(yù)防措施和處理方法

1、結(jié)圈形成的原因、預(yù)防措施和處理方法1. 結(jié)圈形成的原因當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1200左右時(shí)就出現(xiàn)液相，隨著溫度的升高，液相粘度變小，液相量增加。暴露在熱氣流中的窯襯溫度始終高于窯內(nèi)物料溫度。當(dāng)它被料層覆蓋時(shí)，溫度突然下降，加之窯簡(jiǎn)體表面散熱損失，液相在窯襯上凝固下來(lái)，形成新的窯皮。窯繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，窯皮又暴露在高溫的熱氣流中被燒熔而掉落下來(lái)。當(dāng)它再次被物料覆蓋，液相又凝固下來(lái)，如此周而復(fù)始。假如這個(gè)過(guò)程達(dá)到平衡，窯皮就不會(huì)增厚，這屬正常狀態(tài)。如果粘掛上去的多，掉落下來(lái)的少，窯皮就增厚。反之則變薄。當(dāng)窯皮增厚達(dá)一定程度就形成結(jié)圈。形成結(jié)圈的原因主要有如下幾點(diǎn)：1.1 入窯生料成分波動(dòng)大，喂料量不穩(wěn)定實(shí)際生

2、產(chǎn)過(guò)程中，窯操作員最頭疼的事是人窯生料成分波動(dòng)太大和料量不穩(wěn)定。窯內(nèi)物料時(shí)而難燒時(shí)而好燒或時(shí)多時(shí)少，遇到高KH 料時(shí)，窯內(nèi)物料松散，不易燒結(jié)，窯頭感到“吃火”，熟料 fCaO 高，或遇到料量多時(shí)都迫使操作員加煤提高燒成溫度，有時(shí)還要降低窯速；遇到低KH 料或料量少時(shí)，窯操作上不能及時(shí)調(diào)整，燒成帶溫度偏高，物料過(guò)燒發(fā)粘，稍有不慎就形成長(zhǎng)厚窯皮，進(jìn)而產(chǎn)生熟料圈。1.2 有害成分的影響分析結(jié)圈料可以知道，CaO+A1203+Fe203+Si02含量偏低，而R20和S03含量偏高。生料中的有害成分在熟料煨燒過(guò)程中先后分解、氣化和揮發(fā)，在溫度較低的窯尾凝聚粘附在生料顆粒表面，隨生料一起人窯，容易在窯后部

3、結(jié)成硫堿圈。在人窯生料中，當(dāng) MgOffi R20都偏高時(shí)，R20在MgOI起結(jié)圈過(guò)程中充當(dāng)“媒介”作用形成鎂堿圈。根據(jù)許多水泥廠的操作經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)熟料中MgO>4.既時(shí)，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(zhǎng)，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。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(zhǎng)，容易產(chǎn)生不完全燃燒，煤灰沉落也相對(duì)比較集中，就容易結(jié)熟料圈。取樣分析結(jié)圈料

4、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。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。2. 前結(jié)圈在正常煅燒條件下，物料溫度達(dá)1350 1450時(shí)，液相量約為24，粘度比較大。當(dāng)熟料離開(kāi)燒成帶時(shí)，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(duì)較低的窯口窯皮上就會(huì)粘結(jié)形成前結(jié)圈。對(duì)于預(yù)分解窯來(lái)說(shuō)，前結(jié)圈是不可避免的，只是高一點(diǎn)和矮一點(diǎn)的問(wèn)題，尤其當(dāng)窯操作員控制二次風(fēng)

5、溫度過(guò)高、燃燒器內(nèi)流風(fēng)偏大和采用短焰急燒時(shí)，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(shí)，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(zhǎng)得更快。另外，短焰急燒，熟料晶相生長(zhǎng)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(jī)返回窯的粉塵量大，這樣更促進(jìn)前圈的增長(zhǎng)。3. 熟料圈它結(jié)的位置是在燒成帶與過(guò)渡帶之間，是窯操作員最頭疼，對(duì)窯危害最大的結(jié)圈。在熟料煅燒過(guò)程中，當(dāng)窯內(nèi)物料溫度達(dá)到1280時(shí)，其液相粘度較大，最容易形成熟料圈。這時(shí)如果生料KH、 n 值較低，操作時(shí)窯內(nèi)拉風(fēng)又太大，火焰太長(zhǎng)，燒成帶后邊浮窯皮逐漸增長(zhǎng)、長(zhǎng)厚，發(fā)展到一定程度就形成熟料圈。4. 熟料圈形成以后

6、的現(xiàn)象4.1 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(jiǎn)體表面溫度也升高。4.2 窯尾溫度降低，窯尾負(fù)壓明顯上升。4.3 窯頭負(fù)壓降低，并頻繁出現(xiàn)正壓，發(fā)生倒煙現(xiàn)象。4.4 燒成帶來(lái)料不均勻，波動(dòng)大。4.5 窯傳動(dòng)電流負(fù)荷增加。4.6 結(jié)圈嚴(yán)重時(shí)窯尾密封圈出現(xiàn)漏料。5. 結(jié)圈的預(yù)防措施5.1 選擇適宜的配料方案穩(wěn)定入窯生料成分一般說(shuō)燒高KH、 高 n 的生料不易結(jié)圈，但熟料難燒，fCaO 含量高，對(duì)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(yàn)告訴我們，燒較高 KH和相對(duì)較低的n, 或較高的n 和相

7、對(duì)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(shí)，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(duì)防止結(jié)圈有利。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(shí)，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(diǎn)，以減少有害成分對(duì)結(jié)圈的影響。5.3 控制煤粉細(xì)度，確保煤粉充分燃燒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(zhǎng)度。經(jīng)常移動(dòng)噴煤管，改變火點(diǎn)位置。5.5 提高快轉(zhuǎn)率三個(gè)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(qiáng)物料預(yù)燒的基礎(chǔ)上盡量加快窯速。采取薄料快轉(zhuǎn)、長(zhǎng)焰順燒，提高

8、快轉(zhuǎn)率，這對(duì)防止回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈都是有利的。5.6 確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的窯產(chǎn)量指標(biāo)通過(guò)一段時(shí)間的生產(chǎn)實(shí)踐，每臺(tái)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(yùn)轉(zhuǎn)率最高。所以回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量不是越高越好。經(jīng)驗(yàn)告訴我們，產(chǎn)量超過(guò)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(zhǎng)，液相提前出現(xiàn)，這都容易形成熟料圈。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(shí)一般都采用改變溫度場(chǎng)位置的方法，調(diào)整圈體位置溫度，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(jiān)固，后結(jié)圈離窯頭太遠(yuǎn)，處

9、理效果大多不理想。6.1 前結(jié)圈的處理方法前結(jié)圈不高時(shí)，一般對(duì)窯操作影響不大，不用處理。但當(dāng)結(jié)圈太高時(shí)，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(zhǎng)時(shí)間在窯內(nèi)滾不出來(lái)，容易損傷燒成帶窯皮，甚至磨蝕耐火磚。這時(shí)應(yīng)將噴煤管往外拉，調(diào)整好用風(fēng)和用煤量，及時(shí)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 把噴煤管往外拉出，同時(shí)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(diǎn)落在

10、圈位上。一般情況下，圈能在 23h內(nèi)逐漸被燒掉。但在燒圈過(guò)程中應(yīng)根據(jù)進(jìn)入燒成帶料量多少，及時(shí)增減用煤量和調(diào)整火焰長(zhǎng)短，防止損傷窯皮或跑生料。 如果用前一種方法無(wú)法把圈燒掉時(shí)，則把噴煤管向外拉出并把噴嘴對(duì)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(huì)縮得更短，前圈將被強(qiáng)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(guò)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(wèn)題及時(shí)處理。6.2 后結(jié)圈的處理方法處理后結(jié)圈一般通過(guò)改變配料方案，保持火焰順暢，適當(dāng)控制窯內(nèi)填充率等方式，使圈體自然脫落。1) 當(dāng)后圈離窯頭較遠(yuǎn)時(shí)，這種圈的圈體一般不太堅(jiān)固，但結(jié)圈寬度較大或存在較長(zhǎng)的輔窯皮。這時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整配料方案，通過(guò)提高n 值或 KH 值，適當(dāng)略減產(chǎn)，并保持窯內(nèi)火焰順暢，同時(shí)要綜合考量窯煅燒狀況，控制分解爐煅燒溫度不宜過(guò)高，防止結(jié)圈加厚，一般圈體會(huì)自然垮落。2) 當(dāng)后圈離窯頭較近時(shí)，這種圈體一般比較堅(jiān)固。處理這種圈應(yīng)將噴煤管盡量伸入窯內(nèi)，并適當(dāng)向上抬高一些，加大一點(diǎn)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(guò)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。3）在處理熟料圈時(shí)，一定