回转窑长厚窑皮的原因分析，附处理措施

技术知识

2022-04-11

回转窑在煅烧熟料过程中，均匀合理分布的窑皮不仅能保护窑筒，减少火焰对窑衬的侵蚀、磨损和高温的破坏，延长窑内耐火砖的使用周期；还能降低窑筒散热，稳定系统热系统，提高综合热效率。窑内长厚窑皮是行业中常见的工艺问题，往往影响窑内通风，导致窑内来料波动大，系统热系统难以稳定，直接影响回转窑生产质量的提高和设备的安全运行。本文结合实际生产工艺，分析了此类工艺问题的原因，总结了处理措施和工艺调整中的注意事项。

回转窑

1、问题原因分析

一般来说，影响窑皮变化的诱导因素比较复杂，如原料化学成分的变化导致物料中液相量和液相粘度的变化；煤粉质量（灰分和含水量）的变化、煤管的位置、火焰形状和煅烧温度导致煤粉燃烧不完全；风、煤、料、窑速的不合理匹配和有害成分的丰富会影响窑皮的结构分布。

1.1生料化学成分及率值的影响

由于窑皮是液相凝固到窑衬表面的过程，液相含量和液相粘度直接影响窑皮的形成和分布，原料化学成分的变化直接影响液相量和液相粘度。只有合理配置原料三率值，窑皮才能平整、致密、牢固。一般来说，建议结合窑皮时的原料成分与正常生产一致。我厂原料成分见表1。

表1进厂原料成分概况(%)

根据生产实践经验，原料成分KH低，氧化铁含量高，导致煅烧过程中液相过多，早期形成，特别是煅烧高镁熟料煅烧过程中，高镁原料耐火性差，中央控制操作调整频繁，高温液容易提前形成，容易与耐火砖表面或形成窑皮表面粘结，长厚窑皮甚至结圈。使回转窑通风条件恶化，系统热系统恶化不易稳定，导致熟料结粒差、包心、黄心材料多、熟料强度低等一系列工艺问题。

1.2煤粉质量和火焰形状的影响

煤粉的细度。水分过多，窑系统风不匹配，导致窑内还原气氛气氛，窑内煤粉不完全燃烧，未燃烧的焦炭颗粒沉降后继续燃烧，使Feo在还原气氛中还原为Feo，形成低熔点矿物，导致窑皮长厚的问题。原燃料中碱、Cl.SO含量比的不平衡对窑内物料产生液相的时间和位置有很大影响。如果物料中含有过多的有害物质，熔点就会降低，增加结挂厚窑皮的可能性。

由于火焰形状决定了窑皮的质量，在生产中必须保持火焰形状的稳定性，并调整适合自己窑形状的理想火焰。为了避免窑皮异常的发生。在生产初期，随着产量的逐渐恢复，为了使窑皮从窑前延伸到窑内，燃烧器的使用和调整，由于内外风量匹配不当，火焰形状太细，导致火焰高温区不集中，虽然煅烧温度可以，但容易结长厚窑皮，熟料颗粒不均匀，质量差。

1.3操作和热工制度的影响

（1）窑头喂煤量过大，系统风。煤的比例不平衡，导致化学燃烧不完全，使火焰恢复；由于燃烧带产生大量CO，物料中的一些氧化铁被还原为氧化亚铁，形成FeO·SiO低熔点的化合物。使燃烧带提前出现液相，将未熔化的物料聚集在一起，导致厚窑皮甚至圆圈。

（2）在恢复生产过程中，窑体长期缓慢，导致窑内物料填充率过大，煤粉沉降包裹在物料中也容易形成厚窑皮或窑皮分布不均匀，窑电流高但振幅大，但窑皮结挂不牢固，在调整过程中容易因热系统波动而崩溃，中央控制操作调整频繁，不易稳定。

（3）系统通风阻力增加，工艺调整过程单方面强调系统通风，导致系统风速过高，窑内填充率高，窑尾、三次风负压过高。窑尾烟室材料提前结粒，窑尾倒料。

2、处理措施

（1）原料配料与三率值的控制；根据多年熟料煅烧的生产经验，控制窑内原料的易烧性对提高熟料质量和稳定系统热工系统具有重要意义。在生产过程中，考虑到我厂主要硅原料砂岩的理化活性较差，根据实验室指定的三率方案，砂岩配料比从3%降至2.4%，逐步探索出适合当前工艺条件的高饱和比低硅配料方案。高饱和比原料配料方案对应的熟料三率范围为KH=0.93±0.02，SM=2.3±0.1，IM=1.3±0.1，熟料3d强度可保证平均在31MPa以上。根据水泥熟料三率值的定义，铝率（IM）表示熟料熔剂矿物中CA与CAF的比例关系。铝率越高，液相粘度越大。因此，在保证熟料液相量在合理范围内的同时，将熟料中的Alo?o?控制指标从5.0%调整到4.8%以上。指标调整到3.7%左右。在高镁石灰石煅烧熟料的实践过程中，可以有效降低液相粘度过高引起的熟料结大块、包心材料和长厚窑皮结挂问题。调整前后熟料全分析及质量比较见表2。

表2 调整前后熟料全分析及质量对比

特别是2020年下半年以来，熟料3d强度和28d强度逐月增加，熟料结粒均匀，游离钙合格率达到95%，熟料易磨性更好。在保证熟料高产的同时，为水泥磨提供了更好的条件。

（2）窑风匹配调整；为避免长厚窑皮造成的窑内通风不良问题，可适当关闭三次风管闸阀，加强窑内通风。同时，关闭三次风闸阀还可以改变三次风入分解炉的形状和位置，从而改变C4撒料箱下来的物料在分解炉内的流场分布，增强三次风与分解炉燃料的涡旋效应，改善尾煤燃烧不足造成分解炉出口和C5下料管温度倒挂的问题，烟室提前结粒也起到了重要作用。

（3）煤粉质量控制；由于煤粉细度粗、灰分高、水分大，会影响煤粉的燃烧速度，使火焰拉长，烧成带向后移动。窑皮容易拉长结圈。有效控制煤粉的磨细度和水分，可以提高煤粉的燃烧率，减少煤粉的沉降；但要注意窑内燃料的使用，避免成熟材料的顶烧和死烧，在窑内形成还原氛围，促进液相过早出现，造成长厚窑皮结挂问题。

（4）调整火焰形状和煤管位置；一方面，通过调整燃烧器的外部空气，增强风煤混合效率，提高煤粉的燃烧效率；同时，加强内部空气的旋转效应，形成燃料快速点燃的循环区，有利于形成短而稳定的火焰。这不仅可以缩短煅烧范围，而且可以加强熟料煅烧，稳定热系统。此外，根据气缸温度的变化，及时调整窑内燃烧器的位置，改变高温点，逐渐燃烧厚窑皮。应注意严格控制煅烧温度，避免煅烧温度过高对窑衬造成大面积破损。

（5）在处理窑尾倒料问题时，首先要加强窑尾烟室的斜坡和缩口的结皮清理，确保窑尾通风正常；只有通过适当减少进料量，才能彻底消除窑内材料填充量过高造成的倒料问题。