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回转窑的处理能力计算篇一

2009-5-14 作者: 任永刚，驻马店豫龙同力水泥有限公司,河南确山463200

河南省建设投资总公司投资控股建设的驻马店市豫龙同力水泥有限公司，其2×5000t／d熟料生产线一期工程由天津水泥工业设计研究院设计，工程于 2003年11月29日开工，2005年5月25日点火生产。现将5000t／d新型干法窑系统主机设备在试生产前后出现的主要问题及处理方法阐述如下。5000t／d新型干法窑主要设备的技术参数

(1)回转窑：ф 4.8m× 72m，采用三挡支承，筒体上下运动由液压油缸挡轮控制，窑速0.396～3.96r／min，主电机功率630kw。

(2)预分解设备：tdf型分解炉带双系列五级旋风预热器，分解炉ф 7.4m；一级旋风筒4-ф 4.5m；二级旋风筒2-ф 6.4m；三和四级旋风筒2-ф 6.6m；五级旋风筒2-ф 6.8m，预分解系统设计阻力4800±300pa。

(3)篦冷机：采用三段冷却，通过调节液压油缸供油量控制篦板往复频次，一段采用充气梁篦板，二段采用高阻力低漏料篦板，三段用普通篦板，总有效冷却面积 119.3m2；熟料锤式破碎机фlm× 3.3m。

(4)废气处理设备：高温风机2500kw，额定风量 860000m3／h，风压7200pa，转速940r／min；窑头电收尘器处理风量 580000m3／h，气流通过速度 0.86m／s；窑尾玻璃纤维覆膜袋式除尘器处理风量 920000m3／h，入口气体温度≤ 250℃，过滤面积l 3800m2，过滤风速l．1lm／min，滤袋规格фl 60mm× 6000mm，滤袋个数4576，通风阻力≤1700pa；窑尾排风机功率1400kw，转速720r／min，处理风量 965000m3／h，全压3500pa。设备试生产前后出现的问题及处理

2.1 高温风机空载试运转及生产运行中产生的风机振动

(1)高温风机空载试车振动问题：在调试初期，单试电机运转平稳，当电机与液力耦合器联动，特别是带风机转动时，发现电机振动值超过生产厂家要求的≤5μm／s控制值。经检查，发现电机与液力耦合器间的膜片弹性联轴器螺栓孔在圆周和径向的孔距分布不均，最多相差 1.9mm；另外，发现安装的轴线水平度误差达千分之二。经过对轴线重新找平，对膜片弹性联轴器螺栓孔配修，解决了空载试运转的振动问题。

(2)高温风机负载试生产振动问题：由于试生产期间，废气温度易超高，拉风不稳定，叶轮上发生不均匀粘附粉尘，粘附的粉尘较致密，故造成风机振动。解决办法：一是避免窑尾一级旋风筒出口温度超过 400℃；二是注重风机壳体密封，避免雨水进入出现风机叶轮不均匀粘料；三是避免高温风机运转中长时间出现正压现象，应采取微负压操作；四是在检修停车时及时检查清理叶轮，避免因粘料增厚时局部脱落形成的偏重振动现象。我公司曾一次清理粘料约 6kg。

2.2 回转窑轮带托轮轴瓦发热

回转窑点火升温投料后，托轮轴瓦从窑中、窑头、窑尾先后出现了发热现象。经分析，产生发热的原因有：一是轴瓦与轴刮研时的接触是在冷态情况下形成的，在窑升温投料后，受辐射热而膨胀，导致接触面变化，形成初期试生产的发热；二是回转窑在砌筑耐火砖过程中形成的变形，在窑投料提速情况下轴瓦因接触不好而发热；三是因润滑油系统清洗不干净，有颗粒杂质进入轴瓦并镶在瓦面上；四是制造商在淋油器上刷的油漆脱落，漆皮挤入瓦口。解决办法：一是根据轴的接触磨损情况对瓦座作微小调整，待发热消退后再恢复到原安装位置；二是对发热轴瓦座进行清洗；三是采用粘度大的润滑油；四是采取降温和减少热辐射；五是尽量避免热态窑急停。

2.3 回转窑液压油缸挡轮不能上下运动

液压油缸挡轮是控制回转窑上下运动的关键设备，液压油缸不工作存在两种情况：一是液压安全阀或液压元件出现故障；二是油缸活塞上的密封损坏。如果检查油缸供油和回油压力正常，则第一种情况可以排除，应怀疑是油缸上的yx型密封圈问题。我公司曾出现供油和回油压力正常但油缸不运动情况，拆开油缸检查是油缸上的yx型密封圈损坏，产生损坏的原因是由于在安装两个yx型密封圈时中间的渣滓没有清理干净。2.4 回转窑传动大小齿轮润滑不好，运转中有异响

回转窑小齿轮通过拨动带油棒转动而润滑，受润滑的小齿轮再与大齿轮啮合而润滑。带油棒安装时一般不被重视，其转动轴固定座螺栓松动，会使带油棒与小齿轮的啮合错位而被传动的小齿轮顶压，严重时形成带油棒转轴的弯曲，最终失去带油作用。如发现大小齿轮啮

合面无润滑油，要及时检查带油棒有无损坏，对于回转窑运转中产生的异音，要高度重视，认真检查大小齿轮啮合面，大齿圈各部固定螺栓，避免因固定螺栓松动而损坏设备。2.5 点火投料不久就发生窑筒体温度过高

出现窑筒体表面局部区域温度过高的原因，主要是喷煤管在窑内的位置没按要求认真找准位置所致；其次是由于喷煤嘴内有异物堵塞而使火焰燃烧形状发生变化所致；三是要针对燃烧不同的煤质确定喷煤管在窑口位置、喷煤管内外一次风量和风压。对于四通道喷煤管，如深入窑内0-300 mm，喷煤管端面中心应位于窑端面第四象限x 50 mm和y30～ 40 mm的位置。

2.6 窑尾c5下料管堵塞和分解炉缩口结皮

这种现象在很多企业都遇到过，引起的原因各有不同，但共同点是在燃煤和生料成分变化情况下发生，回转窑和分解炉的喷煤量、用风量及喂料量不稳操作不当造成的。解决办法是：适当增大系统用风量，提高分解炉内的喷煤燃烧效果，避免不完全燃烧产生的c0气体对fe3+的还原；针对物料三率值和煤质及mg0高低情况，适当调整分解炉和烟室温度；避免窑尾烟室和分解炉及下料管漏风。目前我们主要用高压水枪清理结皮。2.7 窑头篦冷机“堆雪人”

篦冷机内出现“堆雪人”现象，直接原因是出窑熟料温度高呈软化状态造成的；间接原因是由于窑头喷煤量大，但窑内通风状况差形成的；其次是篦冷机篦速低，窑头飞砂现象严重，出窑熟料细红发粘，篦床上堆料过厚，篦下压力超高，造成通风量减少。现在通过调整熟料率值，增大窑内通风，减少窑头喷煤量，控制窑速，提高篦冷机篦速，较好地解决了篦冷机“堆雪人”现象。发生“堆雪人”往往与分解炉缩口结皮相互联系相互影响，分解炉缩口结皮在前，篦冷机“堆雪人”在后，避免窑尾烟室和分解炉缩口结皮是预防篦冷机“堆雪人”的关键。2.8 窑头电收尘底部拉链机卡死

收尘器下拉链机曾出现两次卡死现象。一次是拉链机内掉入铁件；另一次是停车时拉链机内粉尘没有排放干净，在雨天进入雨水造成粉状熟料凝结所致。采取的主要措施是：检修后清出铁件；在停开收尘器前要走空拉链机内积灰。2.9 熟料库储量未达到设计储量

产生这一问题的原因主要是土建设计中心筒的最上部四周开孔高度出现错误所致，土建设计开孔比工艺图开孔标高高出l.5 m，在中心筒装满熟料后，中心筒上部周圈孔洞不能

溢流熟料，造成熟料储量低，后采取在原开孔处下l.5m打孔，解决了此问题。3 结束语

5000t／d新型干法窑生产半年以来，在煤粉发热量≥22500kj／kg，挥发分≥26％情况下，最高日产量达到5580t。目前预分解系统实际阻力4600～4800pa，当熟料kh≥0.92时，窑头飞砂现象较明显，初步想通过调整熟料率值和生料细度及窑燃烧器风道风速加以解决。

回转窑的处理能力计算篇二

干法回转窑窑体散热计算模型

干法回转窑窑体散热计算模型

2009.06.27 1 大型干法回转窑散热计算方法分析

由于回转窑内部气体温度沿轴线分布函数和物料温度沿轴线方向的分布函数非常复杂，相关的热传导过程的数学模型建立也是非常复杂的，而由此决定的窑体表面散热情况很难得到一个接近实际的模型。据笔者测算，某日产5000吨熟料的大型预分解窑窑体散热量，大于窑内供热量的10%，是生料配比过程不得不考虑的问题，同时，窑体散热随窑内热工状况的变化而不断变化，由于窑体散热计算偏差而导致配比失真或窑温波动，会直接造成出窑熟料游离钙偏高，强度受到影响，水泥质量稳定性也大受影响。对于回转窑窑体散热的计算，目前常见有以下三种方法： 1.1利用经验公式计算[1]。比如张浩楠等有关专家认为，回转窑筒体散热仅与窑体直径有关，其计算公式为：(kj/kg熟料)，或者(kj/kg熟料)。

1.2固定一个数据[2]。比如胡道和教授在计算中取系统散热损失为固定值460(kj/kg熟料)。1.3现场实际测量和计算[3]。选择不同的测点测得窑体表面温度和散热面积，利用下式计算：。

其中，为每小时总的窑体散热量（kcal/h）；f为每一部件或表面的面积（m2）；

窑体表面温度；

为综合传热系数（kcal/h.m2.℃）；周围大气温度。其中综合传热系数又与风力和风向，以及当存在两台以上回转窑时窑体之间距离有关。

以上三种方法都是经过大量数据统计或推导得到的，前两种计算方法与实际情况有一定的相关性，但都存在一定的局限和偏差。第三种方法能够比较准确地反映窑体散热状况，但不易实际操作。随着窑体表面温度红外探测技术不断成熟，完全能够寻找到一种比较准确而且可操作的窑体表面散热量的计算方法。合理假设

尽管回转窑运行时的具体情况十分复杂，但在某一时间段内，其系统温度分布应该是处于相对稳定状态，这就给我们做出合理的假设、测量和计算提供了可能性。

由于回转窑不断旋转，可以合理地认为在垂直于窑轴线同一截面上，窑内保温材料和窑体沿圆周方向的温度为均匀分布。在垂直于窑体轴线的任一截面上，窑内耐火材料的内表面，窑内耐火材料与金属窑体结合面，窑体外表面的温度是相同的。同时，耐火保温材料外表面温度等于窑体基材内表面的温度。窑体材料内部传热计算模型

首先，在沿轴线方向x处，垂直于轴线的截面上，沿半径方向在相同时间内，耐火砖（导热系数为λ1）沿径向的热流通量q和窑体钢板（导热系数为λ2）沿径向的热流通量q相等。根据傅立叶方程有：

,，；

。

由于λ1<<λ2，所以沿窑体径向外壳钢板内的温度梯度大大低于耐火砖内的温度梯度。

同样，如果沿窑体轴线方向耐火砖保温层及窑皮温度变化符合关系，窑体钢板材料温度变化符合关系，则在位置向方向同样有：

处，耐火砖温度为，窑体钢板温度为，根据傅立叶方程在径

；

；

，；

。(c为积分常数)。

代入一种已知条件：当耐火砖沿轴向温度梯度为0时，窑体钢板沿轴向温度梯度也为0。代入公式计算得：c=0，即：

这就证明了，无论沿窑体径向或者轴向方向，窑体钢板内温度梯度与耐火砖内的温度梯度之比，等于耐火砖导热系数与钢板导热系数之比。比如碳钢（c≈0.5%）在300℃热传导系数为42.0（w/m.℃），而相同温度下的镁砖的导热系数仅为2.1（w/m.℃），就高温带而言，窑内物料温度变化范围为1300～1450℃，在这个范围内，窑体钢板温度波动范围仅为几度；在过渡带物料温度变化范围为800～1300℃，耐火砖温度变化应该在700～1200℃，窑体钢板外表面温度变化范围也仅为20℃左右。进一步，可以利用取两端平均温度或者取特殊点温度算术平均值后进行计算的方法缩小误差，就得到容易测定和计算的窑体散热计算数学模型。

另外从材料微观结构来看，金属窑体导热机理与无机非金属耐火材料导热机理有本质的不同。金属材料主要依靠自由电子的运动而传递热量，其内部热阻非常小，温度分布趋于均匀。而无机非金属耐火材料依靠内部共价键的振动而传递热量，其传热速率远远低于金属材料。所以，在金属材料内部温度梯度大大低于该段窑体内衬耐火材料内的温度梯度。在一定区域内，窑体钢板外表面温度梯度很小，完全可以看作一个线性变化，从而在计算中用其两端温度算术平均值代替。本观点通过大型干法生产线窑体温度红外扫描测定系统得到证实。

图1 窑体外表温度扫描及分析

图1为某大型干法窑表面温度扫描图。该窑体内部耐火材料砌筑方案如下方所示，沿轴线方向用不同的耐火砖作为保温隔热层。可以看出，筒体温度的变化情况与该段物料温度和该段筒体内部耐火材料的品种有密切关系。4 窑体向大气散热量计算模型

从理论分析和实际情况中我们知道，窑体钢板散热和大气温度、风力和风向有关。

4.1大气温度。对我国多数地区来说，每年温差可能达到40℃左右，窑体散热量与窑体表面和大气的温差密切相关，所以，大气温度是一个比较重要的因素，必须关注其对窑体散热的影响。

4.2风力、风向、风冷设备及周围建筑或设备。根据理论分析，风力和风向以及窑体与周围建筑或设备的相互影响都会对窑体散若产生影响。但是，目前多数新型干法窑体散热都采用了强吹风辅助散热方法，冷却风机吹风效果远大于自然的空气流动的影响并且是恒定的；同时窑体周围建筑或设备也是固定影响因素。所以，为了便于计算可以忽略大气风力和风向以及窑体周围建筑或设备的影响，或者说其影响已经包含在误差系数中。

4.3托轮和传动轮带。如图1所示，在托轮和传动轮带位置散热量明显增加，这在窑体温度探测图上有显著的反映。由于托轮和轮带的散热面积是固定的，所以我们认为：托轮和轮带对散热的影响也是稳定的，并且可以在计算中利用一个误差系数一并解决。

4.4窑内结圈。我们发现，窑内结圈对窑体外表面的温度有明显影响。这是一个不易确定的因素。但从整体上看，可以通过修正系数解决。

4.5窑头、窑尾表面温度失真。因为窑头处涉及到漏风和窑头罩的散热影响，故考虑窑头罩散热情况，应该忽略温度下降造成的散热差异，而采用烧成带特征温度进行计算。窑尾情况相类似。

4.6 散热系数方程回归：

根据有关散热系数的实验，散热系数与温差和风速有关。

所以，可以以窑内反应带以及耐火材料的不同为基础，沿窑体轴向分为n段：在ln段，以其两端温度的算术平均温度tn为标准，代入散热系数回归方程式计算得到该段在此算术平均温度下的散热系数kn，然后进行计算：

其中： ta为大气温度。

+c d为窑体外径。c为误差修正常数。

以上即为本文推出的回转窑窑体表面散热计算的数学模型。

4.7 计算模块：

根据以上计算方法建立下述计算模块。利用数据库模块保存耐火材料砌筑方案和温度参数，利用计算模块进行窑体散热量的计算。该模块可以被反复引用。

图2 窑体散热量计算模块图

结论

5.1 在窑内耐火材料种类不变或相近条件下，回转窑体外表面沿轴线方向的温度梯度仅为窑内耐火材料温度梯度的几十分之一。完全可以用该区域两端温度算术平均值来代替。

5.2 由此可以得到回转窑窑体表面向大气散热的一个简化而实用的计算方法。

5.3 利用散热量计算模块能够比较准确和快速地计算回转窑窑体的热量散失，及时修正熟料热耗，稳定窑内热工制度，保证熟料质量。

关键字：回转窑 耐火材料

回转窑的处理能力计算篇三

悬浮预热窑外分解技术---中控室窑操作员操作技术 窑操作员现场看火的具体要求

1)作为一名回转窑操作员，首先要学会看火。要看火焰形状、黑火头长短、火焰亮度及是否顺畅有力，要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少，要看烧成带窑皮的平整度和窑皮的厚度等。2)操作预分解窑要坚持前后兼顾，要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑，要提高快转率。在操作上，要严防大起大落、顶火逼烧，要严禁跑生料或停窑烧。

3)监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中o2和co含量变化和全系统热工制度的变化。要确保燃料的完全燃烧，减少黄心料。尽量使熟料结粒细小均齐。

4)严格控制熟料fcao含量低于1.5％，立升重波动范围在±50g／l以内。5)在确保熟料产质量的前提下，保持适当的废气温度，缩小波动范围，降低燃料消耗。

6)确保烧成带窑皮完整坚固，厚薄均匀，坚固。操作中要努力保护好窑衬，延长安全运转周期。

2预热器系统的调节

2.1 撒料板角度的调节

撒料板一般都置于旋风筒下料管的底部。经验告诉我们，通过排灰阀的物料都是成团的，一股一股的。这种团状或股状物料，气流不能带起而直接落入旋风筒中造成短路。撒料板的作用就是将团状或股状物料撒开，使物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中。在预热器系统中，气流与均匀分散物料间的传热主要是在管道内进行的。尽管预热器系统的结构形式有较大差别，但下面一组数据基本相同。一般情况下，旋风筒进出口气体温度之差多数在20℃左右，出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右。这说明在旋风筒中物料与气体的热交换是微乎其微的。因此撒料板将物料撒开程度的好坏，决定了生料受热面积的大小，直接影响换热效率。撒料板角度的太小，物料分散效果不好。反之，极易被烧坏，而且大股物料下塌时，由于管路截面积较小，容易产生堵塞。所以生产调试期间应反复调整其角度。与此同时，注意观察各级旋风筒进出口温差，直至调到最佳位置。

2.2 排灰阀平衡杆角度及其配重的调整

预热器系统中每级旋风筒的下料管都设有排灰阀。一般情况下，排灰阀摆动的频率越高，进入下一级旋风筒进气管道中的物料越均匀，气流短路的可能性就越小。排灰阀摆动的灵活程度主要取决于排灰阀平衡杆的角度及其配重。根据经验，排灰阀平衡杆的位置应在水平线以下，并与水平线之间的夹角小于30。有人作过计算，最好能调到150左右。因为这时平衡杆和配重的重心线位移变化很小，而且随阀板开度增大上述重心和阀板传动轴间距同时增大。力矩增大，阀

板复位所需时间缩短，排灰阀摆动的灵活程度可以提高。至于配重，应在冷态时初调，调到用手指轻轻一抬平衡杆就起来，一松手平衡杆就复位。热态时，只需对个别排灰阀作微量调整即可。

2.3 压缩空气防堵吹扫装置吹扫时间的调整

预热器系统中，每级旋风筒根据其位置、内部温度和物料性能的不同，在锥体一般都设有1～3圈压缩空气防堵吹扫装置。空气压力一般控制在0.6—0.8mpa。系统正常运行时，由计算机定时进行自动吹扫。吹扫时间可以根据需要人为设定。一般为每隔20min左右，整个系统自动轮流吹扫一遍。每级旋风筒吹扫3—5s。当预热器系统压力波动较大或频繁出现塌料等异常情况时，随时可以缩短吹扫时间间隔，甚至可以定在某一级旋风筒上进行较长时间的连续吹扫。当然无异常情况，不应采取这种吹扫方法。因为吹人大量冷空气将会破坏系统正常的热工制度，降低热效率，增加系统热耗。新窑第一次点火及挂窑皮期间的操作方法

新窑耐火衬料烘干结束后，一般可以继续升温进行投料运行。但如果耐火衬料烘干过程中温度控制忽高忽低波动较大，升温速率太高，则最好将其熄火，待冷却后进行系统内部检查。如果发现耐火衬料大面积剥落，则必须进行修补，甚至更换。

3.1窑头点火升温 3.1.1 窑头点火

现代化的预分解窑，窑头都采用三风道或四风道燃烧器，喷嘴中心都设有点火装置。新窑第一次挂窑皮，最好使用轻柴油点火。因为这样点火，油煤混合燃烧，用煤量少，火焰温度高，煤粉燃尽率也高。如果用木材点火，火焰温度低，初期喷出的煤粉只有挥发分和部分固定碳燃烧。煤粉中大部分固定碳未燃尽就在窑内沉降。而且木材燃烧后留下大量木灰，这些煤灰和木灰在高温作用下被烧融，粘挂在耐火砖表面，不利于粘挂永久、坚固、结实和稳定的窑皮。

窑头点火一般用浸油的棉纱包绑在点火棒上，点燃后置于喷嘴前下方，随后即刻喷油。待窑内温度稍高一些后开始喷人少量煤粉。在火焰稳定、棉纱包也快烧尽时，抽出点火棒。以后随着用煤量的增加，火焰稳定程度的提高，逐渐减少轻柴油的喷人量，直至全部取消。在此期间，窑尾温度应遵循升温曲线要求缓慢上升。在rsp型分解炉上，为使rsp分解炉涡流分解室有足够的温度加速煤粉的燃烧，窑头点火前应将2个c4旋风筒排灰阀杆吊起。这样，窑尾部分高温废气可以进入涡流分解室经排灰阀、下料管人c4旋风筒，对涡流分解室起到预热升温的作用。

3.1.2 升温曲线和转窑制度

系统从冷态窑点火升温到开始挂窑皮期间窑尾废气温度、c5出口温度和c1出口温度以及不同温度段的转窑制度。当窑点火升温约达24h以后，即窑尾废气温度约为750—800℃时，启动生料喂料系统，向窑内喂入5％左右的设计喂料量，为挂好窑皮创造条件。3.2 投料挂窑皮

当预热器系统充分预热，窑尾温度达950℃左右，这时分解炉涡流分解室温度可达650—700℃，窑头火砖开始发亮发白时，早先喂人的几吨生料也即将

进入烧成带。这时，窑头留火待料，保持烧成带有足够高的温度，并将吊起的2个c4排灰阀复原。三次风管阀门开至10％左右，打开涡流燃烧室和分解室阀门，开始向涡流分解室喷轻柴油和少量煤粉。当c1出口温度达400—450℃时，打开置于c1出口至高温风机废气管道上的冷风阀，掺人冷风调节废气温度，保护高温风机。待c5出口温度达900℃时，适当开大三次风管阀门后即可下料。喂料量为设计能力的30％-40％。喂料后逐渐关闭冷风阀，适当加大喂煤量和系统排风量，窑以较低的转速(如0.3—0.6r／min)连续运转并开始挂窑皮。当系统比较正常，分解炉温度稳定后，就可以撤除点火喷油嘴。如果系统烧无烟煤，则应适当延长点火喷嘴的使用时间，但油量可以减少，以对无烟煤起助燃作用。

挂好窑皮是延长烧成带火砖寿命，提高回转窑运转率的重要环节。其关键是掌握火候，待生料到达烧成带时及时调整燃料量和窑速，确保稳定的烧成带温度。窑速与喂料量相适应，使粘挂的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。挂窑皮期间严防烧成带温度骤变。温度太高，挂上的窑皮易被烧垮，生料易烧流，在窑内“推车”会严重磨蚀耐火砖；温度突然降低会跑生料，形成疏松夹心窑皮，极易塌落，影响窑皮质量。

挂窑皮时间，一般约需3—4个班。窑皮挂到一定程度以后，生料喂料量可以3-5t／h的速度增加，直至100％的设计能力。窑速和系统排风也随燃料和生料喂料量的增加而逐渐加大。3.3 冷却机的操作

1)挂窑皮初期，窑产量很低。待熟料开始人冷却机时再启动篦床。但篦速一定要慢，使熟料在篦床上均匀散开，并保持一定的料层厚度。2)以设定冷却风量为依据，使篦下压力接近设定值。注意避免冷却风机阀门开度太大，否则吹穿料层，造成短路。

3)运行中注意观察拉链机张紧情况并检查有无空气泄漏和串风现象。漏风严重时，可暂时停拉链机，使机内积攒一定量的细料，以提高料封效果。

4)操作中如发现篦板翘起或脱落，要及时处理，严防篦板掉入熟料破碎机，造成严重事故。

3.4 三次风管阀门的调节 1)分解炉点火时，三次风温度很低。因此打开电动高温蝶阀时，宜小且缓慢，以避免涡流分解室温度骤降给点火带来困难。

2)投料后适当地调整涡流分解室顶部3个阀门的开度，以满足它们所在位置管道阻力的差异。当生料喂料量达设计产量的80％左右时，使总阀门开度达70％-100％。

3.5 系统温度的控制

从投料挂窑皮到窑产量达设计能力之前，烧成系统热耗一般都相对较高。因此系统温度可比正常值偏高控制： 1）窑尾温度：1000-1050℃；

2）分解炉混合室出口温度：900℃； 3)c1出口废气温度：350—400℃。3.6 废气处理系统的操作

1)系统投料之前，一般增湿塔不喷水，但出口废气温度应≤250℃，以免损坏电除尘器的极板和壳体。

2)增湿塔投入运行后，注意塔底窑灰水分，严防湿底。

3）待烧成系统热工制度基本稳定后，电除尘器才能投入运行，并控制电除尘器

人口废气co含量在允许范围以内。挂窑皮的影响因素

4.1 生料化学成分

所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程。因此熟料烧成液相量的多少液相粘度的高低直接影响到窑皮的形成，而生料化学成分直接影响液相量及其粘度。以前湿法窑，人们主张挂窑皮期间的生料硅酸率适当偏低一些，而饱和比适当偏高一些。但对于预分解窑，目前窑头都使用三风道或四风道燃烧器，回转窑正常运行时，一次风量少，二次风温度又很高。因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑。如果降低硅酸率，液相量相应增加，物料容易烧流，挂上的窑皮不吃火容易脱落。所以一般都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好。4.2 烧成温度和火焰控制

挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外，还要有适当的温度，气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差。一般应控制在正常生产时的烧成温度。掌握熟料结粒细小而均齐，不烧大块更不能烧流，严禁跑生料。升重控制在正常生产指标内。要保持烧成温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、顺畅。这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。4.3 喂料量和窑速

为了使窑皮挂得坚固、均匀、平整，稳定窑内热工制度是先决条件。挂窑皮期间，稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的。喂料量过多或窑速过快，窑内温度就不容易控制，粘挂的窑皮就不平整，不坚固。所以新窑第一次挂窑皮起始喂料量和窑速最好能控制设计产量的35％左右。挂到一定程度以后再视窑皮粘挂情况逐渐缓慢增加。4.4 挂窑皮期间的喷嘴位置

一般情况下，喷嘴位置应尽量靠前(往外拉)一点，同时偏料，火焰宜短不宜长。这样高温区较集中，高温点靠前，使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。随着生喂料量的逐渐增加，喷嘴要相应往窑内移动。待窑产量增加到正常情况，喷嘴也随之移到正常生产的位置。挂窑皮期间切忌火焰太长，否则高温区不集中，窑皮挂得远或前薄后厚，甚至出现前面窑皮尚未挂好，后面已经形成结圈等不利情况。回转窑火焰的调节

目前国内预分解窑大多采用三风道或四风道燃烧器，而火焰形状则是通过内流风和外流风的合理匹配来进行调整的。由于预分解窑入窑生料cac03分解率已高达90％左右，所以一般外流风风速应适当提高，这样可以控制烧成带稍长一点，以利于高硅酸率料子的预烧和细小均齐熟料颗粒的形成。如需缩短火焰使高温带集中一些或煤质较差，燃烧速度较慢时，则可以适当加大内流风，减少外流风；如果煤质较好或窑皮太薄，窑简体表面温度偏高，需要拉长火焰，则应加大外流风，减少内流风。但是外流风风量过大时容易造成火焰太长，产生过长的浮窑皮，容易结后圈，窑尾温度也会超高；内流风风量过大，容易造成火焰粗短、发散，不仅窑皮易被烧蚀，顶火逼烧还容易产生熟料结粒粗大并出现黄心熟料。

目前国内大中型预分解窑生产线大多设有中央控制室。操作员在中控室操作时主要观察彩色的crt上显示带有当前生产工况数据的模拟流程图。但火焰颜色，实际烧成温度、窑内结圈和窑皮等情况在电视屏幕上一般看不清楚，所以最好还应该经常到窑头进行现场观察。

在实际操作中，假如发现烧成带物料发粘，带起高度比较高，物料翻滚不灵活，有时出现饼状物料，这说明窑内温度太高了。这时应适当减少窑头用煤量，同时适当减少内流风，加大外流风使火焰伸长，缓解窑内太高的温度。

若发现窑内物料带起高度很低并顺着耐火砖表面滑落，物料发散没有粘性，颗粒细小，熟料fcao高，则说明烧成带温度过低，应加大窑头用煤量，同时加大内流风，相应减少外流风，使火焰缩短，烧成带相对集中，提高烧成带温度，使熟料结粒趋于正常。

假如发现烧成带窑简体局部温度过高或窑皮大量脱落，则说明烧成温度不稳定，火焰形状不好，火焰发散冲刷窑皮及火砖。这时应减少甚至关闭内流风，减少窑头用煤量，加大外流风，使火焰伸长或者移动喷煤管，改变火点位置，重新补挂窑皮，使烧成状况恢复正常。

总之，窑内火焰温度、火焰形状要勤观察勤调整，以满足实际生产的需要。篦式冷却机的操作和调整

篦式冷却机的操作目标是要提高其冷却效率，降低出冷却机的熟料温度，提高热回收效率和延长篦板的使用寿命。操作时，可通过调整篦床运行速度，保持篦板上料层厚度，合理调整篦式冷却机的高压、中压风机的风量，以得利于提高二、三次风温度。当床上料层较厚时，应加快床运行速度，开大高压风机的风门，使进入冷却机的高温熟料始终处于松动状态。并适当关小中压风机的风门，以减少冷却机的废气量；当析上料层较薄时，较低的风压就能克服料层阻力而吹透熟料层。因此，这时可适当减慢床运行速度，关小高压风机风门，适当开大中压风机风门，以利于提高冷却效率。增湿塔的调节和控制

增湿塔的作用是对出预热器的含尘废气进行增湿降温，降低废气中粉尘的比电阻值，提高电除尘器的除尘效率。

对于带五级预热器的系统来说，生产正常操作情况下，c1出口废气温度为320～350℃，出增湿塔气体温度一般控制在120—150℃，这时废气中粉尘的比电阻可降至1010ωcm以下。满足这一要求的单位熟料喷水量为0.18—0.22t／t。实际生产操作中，增湿塔的调节和控制，不仅要控制喷水量，还要经常检查喷嘴的雾化情况，这项工作经常被忽视，所以螺旋输送机常被堵死，给操作带来困难。

一般情况下，在窑点火升温或窑停止喂料期间，增湿塔不喷水，也不必开电除尘器。因为此时系统中粉尘量不大，更重要的是在上述2种情况下，燃煤燃烧不稳定，化学不完全燃烧产生co浓度比较高，不利于电除尘器的安全运行。假如这时预热器出口废气温度超高，则可以打开冷风阀以保护高温风机和电除尘器极板。但投料后，当预热器出口废气温度达300℃以上时，增湿塔应该投入运行，对预热器废气进行增湿降温。煤粉细度的控制原则

关于煤粉细度，各水泥厂都有自己的控制指标。它主要取决于燃煤的种类和质量。煤种不同，煤粉质量不同，煤粉的燃烧温度、燃烧所产生的废气量也是不同的。对正常运行中的回转窑来说，在燃烧温度和系统通风量基本稳定的情况下，煤粉的燃烧速度与煤粉的细度、灰分、挥发分和水分含量有关。绝大多数水泥厂，水分一般都控制在1．0％左右。所以挥发分含量越高，细度越细，煤粉越容易

燃烧。当水泥厂选定某矿点的原煤作为烧成用煤后，挥发分、灰分基本固定的情况下，只有改变煤粉细度才能满足特定的燃烧工艺要求。然而煤粉磨得过细，不仅增加能耗，还容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此选定符合本厂需要的煤粉细度，对稳定烧成系统的热工制度，提高熟料产质量和降低热耗都是非常重要的。下面介绍几个根据煤粉挥发分和灰分含量来确定煤粉细度的经验公式： 1)用烟煤

对预分解窑来说，目前国内外水泥厂都采用三风道或四风道燃烧器。由于它们的特殊性能，煤粉细度可以适当放宽。简单地说，当煤粉灰分<20％时，煤粉细度应为挥发分含量的0．5-1．0倍；当灰分高达40％左右时，细度应为挥发分含量的0．5倍以下。

国内某水泥厂用过优质煤也用过劣质煤。根据该厂多年的生产实践，总结出经验公式如下：

r=0.15*(v+c)/（a+w）*v 另一个厂则用如下经验公式： r=(1—0．01a—0．0011ⅳ)x0．5v 式中：

r-----90um筛筛余，％；

v、c、a、w——分别代表人窑和分解炉煤粉的挥发分、固定碳、灰分和水分，％。下同。2)用无烟煤

①伯力鸠斯公司介绍烧无烟煤时煤粉细度经验公式：

r≤·27 x*v/c

②国外某公司的研究成果经验公式：

r≤(0．5—0．6)*v ③天津水泥工业设计研究院烧无烟煤煤粉细度经验公式： r=v/2—(0．5—1．0)必须指出，许多水泥厂对煤粉水分控制不够重视，认为煤粉中的水分能增加火焰的亮度，有利于烧成带的辐射传热。但是煤粉水分高了，煤粉松散度差，煤粉颗粒易粘结使其细度变粗，影响煤粉的燃烧速度和燃尽率；煤粉仓也容易起拱，影响喂煤的均匀性。生产实践证明，人窑煤粉水分控制≤1.0％对水泥生产和操作都是有利的。预分解窑的操作特点

9.1 烧成带较长，窑速很快

预分解窑烧成带的长度约为窑简体直径的5.0—5.5倍，较其它窑型都长。又由于人窑生料cac03分解率一般高达90％左右，因此窑内物料预烧好，化学反应速度加快，所以出现窜料的可能性减少，这为提高窑速创造了良好条件。正常情况下窑速一般控制在3.0r／min左右。由于窑速快，窑内料层薄，物料填充率只有7％左右，而且来料比较均匀。所以熟悉预分解窑的窑操作员普遍反映，这种窑料子好烧，好控制，好操作。但是必须指出，我国绝大多数的预分解窑，包括早期建成甚至在建的，其l／d为15—16，与预热器窑基本相当。这使出分解带后的生料温度升到1250℃所需时间为预热器窑的近3倍，约15min左右。这样，使得已形成的c2s和cao矿物晶体在较长的过渡带内长大，活性降低，不

利于c，s的形成。为了解决这个问题，德国洪堡公司开发了l／d=10的短窑(我国新疆水泥厂4号窑中4.0m*43m就是这种窑型)。窑简体的缩短，使过渡带也相应缩短，生料通过过渡带的时间约为6min。这样刚形成的c2s和刚分解出来的cao活性很高，有利于c3s的形成和熟料产质量的提高。

由于三通道尤其是四通道燃烧器的广泛应用以及碱性耐火砖质量的提高，为进一步提高烧成温度创造了条件。窑速也由3.0r／min提高到3.5r／min左右，最高已达4.0r／min，使物料在窑内停留时间相应缩短，从而提高了出过渡带矿物的活性。烧成温度的提高和窑速的加快，也促进了c3s矿物的形成速率。而第三代空气梁式篦冷机的广泛应用，使出窑熟料得到急速淬冷，冷却机热回收效率已达73％以上。所有这些使我国预分解窑的产质量都有很大提高，燃料消耗大大降低，3000t／d以上规模的预分解窑熟料热耗已接近3000kj／kg。其热工参数和技术经济指标已达到国际先进水平。9.2 黑影远离窑头

由于入窑生料caco3，分解率很高，窑内分解带大大缩短，过渡带尤其是烧成带相应延长，物料窜流性小，一般窑头看不到生料黑影。因此看火操作时必须以观察火焰、窑皮、熟料颜色、亮度、结粒大小、带料高度、升重以及窑的传动电流为主。必须指出，因为窑速快，物料在窑内停留时间只有25min左右，所以窑操作员必须勤观察，细调整，否则跑生料的现象也是经常发生的。9.3 冷却带短，易结前圈

预分解窑冷却带一般都很短，有的根本没有冷却带。出窑熟料温度高达1 300℃以上，这时熟料中的液相量仍未完全消失，所以极易产生前结圈。9.4 黑火头短，火力集中

三通道或四通道燃烧器能使风、煤得到充分混合。所以煤粉燃烧速度快，火焰形状也较为活泼，内流风、外流风比例调节方便，比较容易获得适合工艺煅 烧要求的黑火头短、火力集中的火焰形状。9.5 要求操作员有较高的素质

预分解窑人窑生料cac03有90％左右已经分解，所以生料从分解带到过渡带温度变化缓慢，物料预烧好，进入烧成带的料流就比较稳定。但由于预分解窑系统有预热器、分解炉和窑3部分，窑速快，生料运动速度就快，系统中若出现任何干扰因素，窑内热工制度就会迅速发生变化。所以操作员一定要前后兼顾，全面了解系统的情况，对各种参数的变化要有预见性。发现问题，预先小动用煤量，尽可能少动或不动窑速和喂料量，以避免系统热工制度的急剧变化，要做到勤观察、小动作，及时发现问题，及时排除。预分解窑风、煤、料和窑速的合理控制

操作好预分解窑，风、煤、料和窑速的合理匹配是至关重要的。喂多少料，需要烧多少煤，也就决定了系统排风量。根据窑内物料的煅烧状况，窑速该打多 快，窑操作员必须随时做到心中有数。10.1 窑和分解炉风量的合理分配

窑和分解炉用风量的分配是通过窑尾缩口和三次风管阀门开度来实现的。正常生产情况下，一般控制氧含量在窑尾为1％左右，在炉出口为3％左右。如果窑尾o：含量偏高，说明窑内通风量偏大。其现象是窑头窑尾负压比较大，窑内火焰较长，窑尾温度较高，分解炉用煤量增加时炉温上不去，而且还有所下降。出现这种情况，在喂料量不变的情况下，应关小窑尾缩口闸板开度(当三次风管

阀门开度较小时也可开大三次风阀门，以增加分解炉燃烧空气量，也有利于降低系统阻力)。与此同时，相应增加分解炉用煤量，以利于提高人窑生料caco3分解率。如果窑尾o2含量偏低，窑头负压小，窑头加煤温度上不去，说明窑内用风量小，炉内用风量大。这时应适当关小三次风管阀门开度。需要时增加窑用煤量，减小分解炉用煤量。

10.2 窑和分解炉用煤分配比例

分解炉的用煤量主要是根据人窑生料分解率、c5和c1出口气体温度来进行调节的。如果风量分配合理，但分解炉温度低，人窑生料分解率低，c5和c1出 口气体温度低，说明分解炉用煤量过少。如果分解炉用煤量过多，则预分解系统温度偏高，热耗增加，甚至出现分解炉内煤粉燃尽率低，煤粉到c5内继续燃烧，致使在预分解系统产生结皮或堵塞。

窑用煤量的大小主要是根据生料喂料量、人窑生料caco3分解率、熟料升重和fcao来确定的。用煤量偏少，烧成带温度会偏低，生料烧不熟，熟料升重低，fcao高；用煤量过多，窑尾废气带人分解炉热量过高，势必减少分解炉用煤量，致使人窑生料分解率降低，分解炉不能发挥应有的作用，同时窑的热负荷高，耐火砖寿命短，窑运转率就低，从而降低回转窑的生产能力。

窑／炉用煤比例取决于窑的转速、l／d及燃料的特性等。一般情况下，控制在(40％～45％)：(60％—55％)比较理想。生产规模越大，分解炉用煤量也应按 高比例控制。

10.3 窑速和窑喂料量成正比关系

回转窑的窑速随喂料量的增加而逐渐加快。当系统正常运行时，窑速一般应控制在3.0r／min，不过近年来又有提高的趋势，最高已达4.0r／min，这是预分解窑的重要特性之一。窑速快，窑内料层薄，生料与热气体之间的热交换好，物料受热均匀，进入烧成带的物料预烧好。如果遇到垮圈、掉窑皮或小股塌料，窑内热工制度稍有变化，增加一点喂煤量，系统很快就能恢复正常；假如窑速太慢，窑内物料层就厚，物料与热气体热交换差，预烧不好，生料黑影就会逼近窑头，窑内热工制度稍有变化，极易跑生料。这时即使增加喂煤量，由于窑内料层厚，烧成带温度回升也很缓慢，容易出现短火焰逼烧，产生黄心料，熟料fcao也高。同时大量未燃尽的煤粉落人料层造成不完全燃烧，还容易出现大蛋或结圈。10.4 风、煤、料和窑速合理匹配是烧成系统操作的关键

窑和分解炉用煤量取决于生料喂料量。系统风量取决于用煤量。窑速与喂料量同步，更取决于窑内物料的煅烧状况。所以风、煤、料和窑速既相互关联，又互相制约。对于一定的喂料量，煤少了，物料预烧不好，烧成带温度提不起来，容易跑生料；煤多了，系统温度太高，物料易被过烧，窑内容易产生结圈、结蛋，预热器系统容易形成结皮和堵塞；风少了，煤粉燃烧不完全，系统温度低。在这种情况下再多加煤，温度还是提不起来，co含量增加，还原气氛下使fe203变成feo，产生黄心熟料。在风、煤、料一定的情况下，窑速太快生料黑影就逼近窑头，易跑生料；窑速太慢，则窑内料层厚，生料预烧不好，容易产生短火急烧形成黄心熟料，熟料fcao含量高。

由此可见，风、煤、料和窑速的合理匹配是稳定烧成系统的热工制度、提高窑的快转率和系统的运转率，使窑产量高、熟料质量好及煤粉消耗少的关键所在。应尽快跳过低产量的塌料危险区

预分解窑生产工艺的最大特点之一是约60％的燃料量在分解炉内燃烧。一般人窑生料温度可达830～850℃，分解率达90％以上。这就为快转窑、薄料层、较长火焰煅烧熟料创造有利条件。因此，在窑皮较完整的情况下，窑开始喂料的起点值应该比较高，一般不低于设计产量的60％。以后逐步增加喂料量，但应尽量避免拖延低喂料量的运行时间。在喂料量逐渐增加的阶段，关键要掌握好风、煤、料和窑速之间的关系。操作步骤应该是先提风后加煤，先提窑速再加料。初期加料幅度可适当大些，喂料量达80％以后适当减缓。加料期间，只要系统的热工参数在合理范围的上限，尽管大胆操作。这样即使规模很大的预分解窑，达到100％的设计喂料量只需约1h。一般情况下，喂料量加至设计值80％以上，窑运行就比较稳定了。我们操作过大到3200t／d，小到360t／d规模的预分解窑，在窑皮正常的情况下，从开始喂料到最高产量，一般都能在1h以内完成。如果说80％以下喂料量为塌料的危险区，那么喂料量从60％增加到80％，只需要十几分钟的时间，以后窑况就趋于稳定。这是因为预分解系统中料量已达到一定浓度，料流顺畅，旋风筒锥体出料口、排灰阀和下料管内随时都有大量生料通过，对上述部位的外漏风和内漏风都能起到抑制作用，因此很少塌料。即使有也是小股生料，对操作运行没有太大影响。所以人们都说，操作预分解窑窑产量越高越容易操作就是这个道理。窑内结大蛋的原因及其相应措施

12.1 熟料配料方案中硅酸率偏低

配料方案中a1203、fe203，含量高，sio2含量低是形成窑内结蛋的前提条件之一。所以国内外绝大多数预分解窑都控制a1203，+fe203<9％，液相量24％左右，si02>22％，n>2.50。12.2 有害成分的影响 分析结果表明，结皮或结蛋料中有害成分明显高于相应人窑生料中的含量。因为有害成分能促进中间相特征矿物的形成，而其就是形成结蛋结皮的特征矿物，如钙明矾石(2cas04·k2s04)，硅方解石(2c2s·cac03)等。有害成分越多、它们的挥发率越高，系统中富集程度越高，特征矿物生成的机会也越多，窑内出现结蛋的可能性就越大。所以目前国内外预分解窑一般都控制人窑生料中r20<1.0％，cl—<0.015％，灼烧基硫碱克分子比控制在0.5～1.0；燃料中控制s03<3.0％。12.3 看火操作和煤粉细度对窑内结蛋的影响

在回转窑操作中，风、煤调配不当有时是很难避免的。当窑内通风不良时，就会造成煤粉不完全燃烧，煤粉跑到窑后去烧，煤灰不均匀地掺人生料，火焰过长，窑后温度过高，液相提前出现，容易在窑内结蛋。另外，煤粉细度、灰分和煤灰熔点温度的高低也都会影响回转窑的操作。煤粉粗、灰分高，容易引起煤灰与生料混合不均匀。当窑尾温度过高时，窑后物料出现不均匀的局部熔融，成为形成结蛋的核心，然后在窑内越滚越大形成大蛋。

12.4 开、停窑越频繁，喂料喂煤不稳定，系统塌料越严重，窑内热工制度波动越大，窑内越容易结大蛋。

综上所述，为避免或减少窑内结大蛋的问题，理化中心应该合理调整熟料率值，严格控制人窑生料的有害成分和煤粉质量，提高人窑生料的均匀性。窑操作员应该精心操作，把握好风、煤、料和窑速的合理匹配，稳定烧成系统的热工

制度，这样窑内结大蛋的问题是可以避免的。结圈形成的原因、预防措施和处理方法

13.1 结圈形成的原因

当窑内物料温度达到1 200℃左右时就出现液相，随着温度的升高，液相粘度变小，液相量增加。暴露在热气流中的窑衬温度始终高于窑内物料温度。当它被料层覆盖时，温度突然下降，加之窑简体表面散热损失，液相在窑衬上凝固下来，形成新的窑皮。窑继续运转，窑皮又暴露在高温的热气流中被烧熔而掉落下来。当它再次被物料覆盖，液相又凝固下来，如此周而复始。假如这个过程达到平衡，窑皮就不会增厚，这属正常状态。如果粘挂上去的多，掉落下来的少，窑皮就增厚。反之则变薄。当窑皮增厚达一定程度就形成结圈。形成结圈的原因主要有如下几点：

13.1.1 入窑生料成分波动大，喂料量不稳定

实际生产过程中，窑操作员最头疼的事是人窑生料成分波动太大和料量不稳定。窑内物料时而难烧时而好烧或时多时少，遇到高kh料时，窑内物料松散，不易烧结，窑头感到“吃火”，熟料fcao高，或遇到料量多时都迫使操作员加煤提高烧成温度，有时还要降低窑速；遇到低kh料或料量少时，窑操作上不能及时调整，烧成带温度偏高，物料过烧发粘，稍有不慎就形成长厚窑皮，进而产生熟料圈。

13.1.2 有害成分的影响

分析结圈料可以知道，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煅烧过程中先后分解、气化和挥发，在温度较低的窑尾凝聚粘附在生料颗粒表面，随生料一起人窑，容易在窑后部结成硫碱圈。在人窑生料中，当mgo和r20都偏高时，r20在mgo引起结圈过程中充当“媒介”作用形成镁碱圈。根据许多水泥厂的操作经验，当熟料中mgo>4.8％时，能使熟料液相量大量增加，液相粘度下降，熟料烧结范围变窄，窑皮增长，浮窑皮增厚。有的水泥厂虽然熟料中mgo<4.0％，但由于r20的助熔作用，使熟料在某一特定温度或在窑某一特定位置液相量陡然大量增加，粘度大幅度降低，迅速在该温度区域或窑某一位置粘结，形成熟料圈。13.1.3 煤粉质量的影响

灰分高、细度粗、水分大的煤粉着火温度高，燃烧速度慢，黑火头长，容易产生不完全燃烧，煤灰沉落也相对比较集中，就容易结熟料圈。取样分析结圈料未燃尽煤粉较多就是例证。另外，喂煤量的不稳定，使窑内温度忽高忽低，也容易产生结圈。

13.1.4 一次风量和二次风温度的影响

三风道或四风道燃烧器内流风偏大，二次风温度又偏高，则煤粉一出喷嘴就着火，燃烧温度高、火焰集中，烧成带短，而且位置前移，容易产生窑口圈，也称前结圈。13.2 前结圈

在正常煅烧条件下，物料温度达1350—1450 ℃时，液相量约为24％，粘度比较大。当熟料离开烧成带时，温度仍在1300℃以上，在烧成带和冷却带的交界处，熟料和窑皮有较大的温差。带有液相的高温熟料覆盖在温度相对较低的窑口窑皮上就会粘结形成前结圈。对于预分解窑来说，前结圈是不可避免的，只是高一点和矮一点的问题，尤其当窑操作员控制二次风温度过高、燃烧器内流风偏

大和采用短焰急烧时，烧成带高温区更为集中，液相更多，粘度更小，熟料进入冷却带时，仍有大量液相在交界处迅速冷却。温差越大粘结越严重，前圈长得更快。另外，短焰急烧，熟料晶相生长发育差，易烧出大块熟料。但熟料中细粉比例也增加，冷却机返回窑的粉尘量大，这样更促进前圈的增长。13.3 熟料圈

它结的位置是在烧成带与过渡带之间，是窑操作员最头疼，对窑危害最大的结圈。在熟料煅烧过程中，当窑内物料温度达到1280℃时，其液相粘度较大，最 容易形成熟料圈。这时如果生料kh、n值较低，操作时窑内拉风又太大，火焰太长，烧成带后边浮窑皮逐渐增长、长厚，发展到一定程度就形成熟料圈。13.4 熟料圈形成以后的现象 1)火焰短而粗，火焰前部白亮但发浑，窑内气流不畅，火焰受阻伸不进窑内。窑前温度升高，窑简体表面温度也升高。2)窑尾温度降低，窑尾负压明显上升。

3)窑头负压降低，并频繁出现正压，发生倒烟现象。4)烧成带来料不均匀，波动大。5)窑传动电流负荷增加。

6)结圈严重时窑尾密封圈出现漏料。13.5 结圈的预防措施

13.5.1 选择适宜的配料方案，稳定入窑生料成分

一般说烧高kh、高n的生料不易结圈，但熟料难烧，fcao含量高，对保护窑皮和熟料质量不利；反之，熟料烧结范围窄，液相量多，熟料结粒粗，窑不好操作，易结圈。但生产经验告诉我们，烧较高kh和相对较低的n，或较高的n和相对较低的kh的生料都比较好烧，又不容易结圈。因此，窑上经常出现结圈时，应改变熟料配料方案，适当提高kh或n，减少熔 剂矿物的含量对防止结圈有利。

13.5.2 减少原燃料带入的有害成分

一般粘土中碱含量高，煤中含硫量高。因此，如果窑上经常出现结圈时，视结圈料分析结果，最好能改变粘土或原煤的供货矿点，以减少有害成分对结圈的 影响。

13.5.3 控制煤粉细度，确保煤粉充分燃烧 13.5.4 调整燃烧器控制好火焰形状

确保风、煤混合均匀并有一定的火焰长度。经常移动喷煤管，改变火点位置。

13.5.5 提高快转率

三个班统一操作方法，稳定烧成系统的热工制度。在保持喂料喂煤均匀，加强物料预烧的基础上尽量加快窑速。采取薄料快转、长焰顺烧，提高快转率，这对防止回转窑结圈都是有利的。

13.5.6 确定一个经济合理的窑产量指标

通过一段时间的生产实践，每台回转窑都有自己特定的合理的经济指标。这就是回转窑在某高产量范围内能达到熟料优质，煤耗最低，运转率最高。所以回 转窑产量不是越高越好。经验告诉我们，产量超过一定限度以后，不是由于系统抽风能力所限致使煤灰在窑尾大量沉降并产生还原气氛，就是由于拉大排风使 窑内气流断面风速增加，火焰拉长，液相提前出现，这都容易形成熟料圈。13.6 结圈的处理方法

不管是前结圈还是后结圈，处理结圈时一般都采用冷热交替法，尽量加大其温度差，使圈体受温度的变化而垮落。也有用水枪打的，但前结圈一般太坚固，后结圈离窑头太远，处理效果大多不理想。13.6.1 前结圈的处理方法

前结圈不高时，一般对窑操作影响不大，不用处理。但当结圈太高时，既影响看火操作，又影响窑内通风及火焰形状。大块熟料长时间在窑内滚不出来，容 易损伤烧成带窑皮，甚至磨蚀耐火砖。这时应将喷煤管往外拉，调整好用风和用煤量，及时处理。

1)如果前圈离窑下料口比较远并在喷嘴口附近，则一般系统风、煤、料量可以不变，只要把喷煤管往外拉出一定距离，就可以把前圈烧垮。2)如果前圈离下料口比较近，并在喷嘴口前则将喷嘴往里伸，使圈体温度下降而脱落。如果圈体不垮，则有两种处理方法 ①把喷煤管往外拉出，同时适当增加内流风和二次风温度，这样可以提高烧成温度，使烧成带前移，把火点落在圈位上。一般情况下，圈能在2～3h内逐渐被烧掉。但在烧圈过程中应根据进入烧成带料量多少，及时增减用煤量和调整火焰长短，防止损伤窑皮或跑生料。

②如果用前一种方法无法把圈烧掉时，则把喷煤管向外拉出并把喷嘴对准圈体直接烧。待窑后预烧较差的物料进入烧成带后，火焰会缩得更短，前圈将被强火烧垮。但是必须指出，采用这种处理方法，由于喷煤管拉出过多，生料黑影较近，窑口温度很高，所以窑操作员必须在窑头勤观察，出现问题及时处理。13.6.2 后结圈的处理方法

处理后结圈一般采用冷热交替法。处理较远的后圈则以冷为主。处理较近的后圈则以烧为主。

1)当后圈离窑头较远时，这种圈的圈体一般不太坚固。这时应将喷煤管向外拉出，使烧成带位置前移，降低圈体的温度，圈体会由于温度的变化而逐渐自行 垮落。

2)当后圈离窑头较近时，这种圈体一般比较坚固。处理这种圈应将喷煤管尽量伸人窑内，并适当向上抬高一些，加大一点外流风和系统排风使火焰的高温区移向圈体位置。但排风不宜过大，以免降低火焰温度。约烧3—4h左右后再将喷煤管向外拉出使圈体温度下降。这样反复处理，圈体受温度变化产生裂纹而垮落。

不过，从总体来说，烧圈尤其是烧后圈不是一件容易的事。有时圈体很牢固，烧圈时间过长容易烧坏窑皮及衬料或在过渡带结长厚窑皮进而在圈体后产生第二道后结圈。所以处理时一定要小心。熟料中fcao高的主要原因

1)生料成分的均匀性差

原料的预均化、配料电子皮带秤、出磨生料x荧光分析仪控制和生料的气力均化4个关键环节相互衔接，紧密配合，是预分解窑窑速快、产量高、质量好、热耗低的基本条件和前提。但生产线上工艺生产环节不配套或某些缺陷，致使人窑生料化学成分波动较大，容易造成生料率值的很大变化，使回转窑操作困难，熟料中fcao含量就高。2)烧成温度的影响

熟料煅烧温度对fcao影响很大。在生料成分比较均匀，熟料率值相对稳定的情况下，较高的烧成温度，物料在烧成带又有足够的停留时间，则窑内物料的

化学反应完全，熟料中fcao含量就低。假如烧成温度偏低，形成的液相量就少，液相粘度大，fcao在液相中运动速度减慢，影响c2s+cao---c3s的反应速度，熟料中fcao含量就增加。因此要减少熟料中fcao的含量，必须适当提高熟料煅烧温度以避免熟料的欠烧。3)操作的影响

窑速慢并采用短焰急烧，这样由于窑内料层厚，高温带又短，物料预烧不好，熟料fcao就会比较高。

作者

王石银

2023-7-13

回转窑的处理能力计算篇四

能源审计和干法水泥回转窑系统-个案研究

tahsin engin *, vedat ari 摘要

水泥产量一直是世界上最密集的能源产业之一。为了生产熟料回转窑广泛用于水泥厂。随着干式旋转窑水泥厂在土耳其的能源审计分析工作体系本文论述。该窑有600吨，每天熟料生产能力。结果发现，约40％的总输入能量正在通过热烟气（19.15％），失去了冷堆（5.61％）和窑壳（15.11％对流加辐射）。一些可能来恢复热损失的方法进行了介绍和讨论。结果表明，大约15.6总输入能量（4兆瓦）％可以回收。

关键词：水泥厂;回转窑，能源审计;热平衡;热回收 1.简介

水泥生产是一个能源密集型的过程中,消费大约4gj/吨水泥产品。从理论上讲,生产1吨熟料至少需要1.6gj热。然而，事实上，对于装备精良先进的窑平均每单位能耗是水泥生产每吨约2.95gj热，而在一些国家，消费超过5gj/ton。例如，中国在关键的工厂生产熟料平均能耗的5.4 gj /ton。

能源审计已成为其中一个最有效的程序,一个成功的能量管理程序。能源审计的主要目的是提供一个能源消耗和能源使用的不同组成部分的分析，揭示准确的帐户的详细信息，确定有关节能的可能的机会。

废热气热回收和热窑表面在窑系统的潜在途径，以改善整体效率窑闻名。但是，它仍然是相当困难的公开文献中找到了详细的回转窑系统的热分析。本文着重于水平回转窑系统，该系统已在土耳其凡水泥厂利用能源审计。一个详细的热力学分析窑系统首先给出，然后，一些主要的热量来源，回收热量损失可能途径进行了讨论。

2.过程描述和数据采集

回转窑耐火内衬管是一个直径达6米。他们通常是倾斜3%-3.5%夹角,他们转速在1-2rpm范围之内的。旋流式预加热器广泛用于预热原料进入前窑的摄入量。在一个典型的干法回转窑窑系统，在预热器开始预煅烧，和大约有三分之一的原始材料会预先在预热结束煅烧。预热器加热到850℃的原料顺序经过回转窑火焰。在煅烧区700至900℃的氧化钙和氧化铝、氧化铁和白炭黑与石灰发生的反应。900和1200℃之间,熟料生成硅酸二钙和硅酸三钙,反应不断进行。区域的温度会上升到1250 c。因为在冷却阶段铝酸三钙为液态形式,如果冷却是缓慢的,可以解除alite回到液相和belite出现二次。快速的产品（熟料）冷却使热量从熟料散发，可以提高产品质量。

凡从水泥厂所采取的数据已经收集了很长一段时间，当第一作者是在该工厂工艺工程师。该厂采用了一系列的干法工艺旋流式预加热器和斜面窑。窑直径为3.60米和长为50米。每天的平均生产能力600吨熟料,具体的能源消耗达到3.68gj/ton。在2年已采取大量的测量，平均值都作了详尽的记录

3.能源审计和热回收 3.1.质量平衡

对于干煤和预热器组成的平均废气在图所示。对煤炭组成的基础上，净热值已发现30600千焦耳/公斤煤。

它通常是更方便的定义在单位时间内每公斤熟料生产质量/能量数据。窑的系统的质量平衡，是在图总结。所有气体流被认为是在给定的温度下的理想气体。3.2。能量平衡

为了窑系统热力学分析，以下假设： 1． 稳态工作条件。2． 在环境温度变化被忽视。3． 寒冷的空气泄漏到系统中是微不足道的。4． 原材料和煤组成没有改变。5． 窑平均表面温度不会改变。

所收集的数据为基础，能源平衡应用到窑系统。方程的物理性能和可在peray手册[7]。参考焓，认为完全燃烧，该系统的完整的能源平衡见表2。从表2清楚的总能量的过程中使用的是3686千焦耳/公斤，主要热源是煤炭，给人一种3519千焦耳/公斤熟料（95.47％），总热量。此外，能源平衡表2 表明之间的总热量和总热量的输入输出一致性好。由于资源的损失大部分热量都被认为是，只有一个273千焦耳/公斤，能量从输入熟料热差。这种差异是近7％和总输入能量可以归因于假设和数据的性质。损失的热量分布合理的各个组成部分展品和其他一些重要的数据吻合文献报道[2,5,7]。3.3。窑余热回收系统

整个系统的效率可以定义由g??问6= qtotal输入1795=3686?0:487或48.7％，可视为相对较低。基于当前的干法工艺方法有些窑系统在满负荷运行将有55％的效率。整体窑系统的效率可以提高热回收的部分损失。回收的热能可以用于多种用途，例如发电和热水准备。有几个主要的热损失，这对于热回收审议来源。

这些都是热损失：

（1）窑废气（19.15％）,（2）热空气冷却器堆栈（5.61％）,（3）辐射窑表面（10.47％）。

在下面的部分，我们讨论了一些可能的方法为追讨这笔浪费热能。

3.3.1．废热的回收蒸汽发生器使用（whrsg）

有问题在工厂必须捕捉，否则将被浪费，环境的热量，并利用这些热量来发电。最容易到达的，最具成本效益的是可用熟料冷却机排出的窑废气。窑废气从 315℃下降至215℃由冷却机排除。热废气直接通过蒸汽发生器(whrsg),与水换热完成能量转换一个典型的whrsg周期示意图如图所示。可用的能源浪费是这样

使蒸汽产生。然后将这种蒸汽用来驱动蒸汽涡轮驱动发电机。产生的电力将抵销了部分购买的电力，从而降低了电力需求。为了确定了发电机的大小，必须从气流中确定可用能量。一旦确定了，指定的压力蒸率的近似值 就可以找到。热气的速度和压力将决定发电机的大小。以下计算被用来寻找发电机的大小。qwhrsg =qavailableη

其中η是whrsg效率。由于各种损失和效率低下的固有气流转移到水内whrsg循环，而不是所有的可用能源的能量都将被转移。对whsrg效率必须作出合理的估计我们假设一个蒸汽发生器，85％的整体效率。当气体通过whrsg的推移，能量会被转移和气体的温度会下降。针对水轮机进水压力为8条，在whrsg出口温度最低流，饱和温度大概是170 ℃。作为一个限制的情况下，我们假定出口温度为170℃。在退出whrsg，这些能量流可以恢复使用紧凑式换热器。因此，最终温度可以减少尽可能低，但是也是有温度限制的。根据最终温度的限制，最后焓已计算为

hair = 173 kj/kg, and heg = 175 kj/kg。因此,现有的热能是: qavailable =〔meg(egeheg1-heg2)+ mair(ehair1 _ hair2)〕×mcli qavailable=〔2.094-(337-175〕+0.94×(220-173)〕×6.944≈2662 kw 因此，这将是通过whsrg能量传递的 qwhsrg = 0.85×2662=2263kw 下一步是要找到一个蒸汽涡轮发电机，可以利用这种能量。由于蒸汽涡轮是一块旋转的机器，如果适当的保养和使用干净的电源供应干蒸汽，汽轮机应该持续一段相当长的时间。考虑到涡轮8条和10千帕的压力冷凝器压力，它可以证明的净功率，这从涡轮机将得到，几乎是1000千瓦。如果我们假设有用功率 生成的是1000千瓦，那么预期的节省将在1000基于负荷降低千瓦。假设使用8000小时，我们发现节省的能源=（发电量）×（使用时间）节省的能源=(1000 kwt)×(8000h/yr)=8×106 kwh/yr电力的平均单价为0.07可采取美元/千瓦时，因此，预期将节省成本节约成本=0.07×8×106 =560000 usd/yr。3.3.2。利用余热预热原料

收回水泥厂余热的最有效方法之一是将预热熟料煅烧过程前的原始材料 引导气流进入原料磨就普遍做到这一点。除了增加它的温度这样就得到一个更有效率的磨削。然而,大多数粉末后的生料是不能直接发送到窑,因此,升高原材料的温度不是总有道理的,因为它将会被储存在仓库中一会儿在进入烧成过程。有一个在本研究中考虑核电厂磨，以下计算向显示多少能量可以通过预先加热原料保存。在轧机的优点是原料加热干燥的材料，因为它在很大程度上潮湿的性质。对于所考虑的厂房，原料水分含量约为6.78％，这表明了对0.7845千克/秒（0.113公斤/公斤熟料）水的质量流率来成磨坊。混合两种主要热气流将导致约280℃到一个单一的气体流，如图所示。运用质量守恒原理和节约能源法共 对轧机（忽略热损失）在对原料的温度上升了85℃，而气流冷却到150℃.它是

明确的是，大多数有用的能源必须用于加热水从15100℃，并在此温度下汽化完全。4.结论

一个详细的能源审计分析，可直接应用于任何干窑系统，已 提出了具体的关键水泥厂。输入热能分配系统 组件结果表明，在总输入和输出能量相当一致，给了显着 见解有关整体系统效率低的原因。根据研究结果得到了系统的效率为48.7％。热损失的主要来源，已被确定为窑排气（总投入的19.15％），冷却器排气（总投入5.61％）和联合辐射和从窑表面（总投入的15.11％），对流换热。对于前两个损失，传统whrsg系统的建议。计算表明，1兆瓦的能量可恢复。对于窑面，二级壳系统已提出并设计。这是认为该系统的使用将节能3兆瓦。因此，整个系统的总储蓄据估计，有近4兆瓦，表明了15.6％的能源总输入能量回收。在偿还期为二系统预计将低于1.5年。

回转窑的处理能力计算篇五

新型干法窑第一次点火及挂窑皮期间的操作方法

作者：徐秉德

新窑耐火衬料烘干结束后，一般可以继续升温进行投料运行。但如果耐火衬料烘干过程中温度控制忽高忽低波动较大，升温速率太高，则最好将其熄火，待冷却后进行系统内部检查。如果发现耐火衬料大面积剥落，则必须进行修补，甚至更换。

1窑头点火升温

1.1 窑头点火

现代化的预分解窑，窑头都采用三风道或四风道燃烧器，喷嘴中心都设有点火装置。新窑第一次挂窑皮，最好使用轻柴油点火。因为这样点火，油煤混合燃烧，用煤量少，火焰温度高，煤粉燃尽率也高。如果用木材点火，火焰温度低，初期喷出的煤粉只有挥发分和部分固定碳燃烧。煤粉中大部分固定碳未燃尽就在窑内沉降。而且木材燃烧后留下大量木灰，这些煤灰和木灰在高温作用下被烧融，粘挂在耐火砖表面，不利于粘挂永久、坚固、结实和稳定的窑皮。

窑头点火一般用浸油的棉纱包绑在点火棒上，点燃后置于喷嘴前下方，随后即刻喷油。待窑内温度稍高一些后开始喷人少量煤粉。在火焰稳定、棉纱包也快烧尽时，抽出点火棒。以后随着用煤量的增加，火焰稳定程度的提高，逐渐减少轻柴油的喷人量，直至全部取消。在此期间，窑尾温度应遵循升温曲线要求缓慢上升。在rsp型分解炉上，为使rsp分解炉涡流分解室有足够的温度加速煤粉的燃烧，窑头点火前应将2个c4旋风筒排灰阀杆吊起。这样，窑尾部分高温废气可以进入涡流分解室经排灰阀、下料管人c4旋风筒，对涡流分解室起到预热升温的作用。

1.2 升温曲线和转窑制度

系统从冷态窑点火升温到开始挂窑皮期间窑尾废气温度、c5出口温度和c1出口温度以及不同温度段的转窑制度。当窑点火升温约达24h以后，即窑尾废气温度约为750—800℃时，启动生料喂料系统，向窑内喂入5％左右的设计喂料量，为挂好窑皮创造条件。投料挂窑皮

当预热器系统充分预热，窑尾温度达950℃左右，这时分解炉涡流分解室温度可达650—700℃，窑头火砖开始发亮发白时，早先喂人的几吨生料也即将进入烧成带。这时，窑头留火待料，保持烧成带有足够高的温度，并将吊起的2个c4排灰阀复原。三次风管阀门开至10％左右，打开涡流燃烧室和分解室阀门，开始向涡流分解室喷轻柴油和少量煤粉。当c1出口温度达400—450℃时，打开置于c1出口至高温风机废气管道上的冷风阀，掺人冷风调节废气温度，保护高温风机。待c5出口温度达900℃时，适当开大三次风管阀门后即可下料。喂料量为设计能力的30％-40％。喂料后逐渐关闭冷风阀，适当加大喂煤量和系统排风量，窑以较低的转速(如0.3—0.6r／min)连续运转并开始挂窑皮。当系统比较正常，分解炉温度稳定后，就可以撤除点火喷油嘴。如果系统烧无烟煤，则应适当延长点火喷嘴的使用时间，但油量可以减少，以对无烟煤起助燃作用。

挂好窑皮是延长烧成带火砖寿命，提高回转窑运转率的重要环节。其关键是掌握火候，待生料到达烧成带时及时调整燃料量和窑速，确保稳定的烧成带温度。窑速与喂料量相适应，使粘挂的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。挂窑皮期间严防烧成带温度骤变。温度太高，挂上的窑皮易被烧垮，生料易烧流，在窑内“推车”会严重磨蚀耐火砖；温度突然降低会跑生料，形成疏松夹心窑皮，极易塌落，影响窑皮质量。

挂窑皮时间，一般约需3—4个班。窑皮挂到一定程度以后，生料喂料量可以3-5t／h的速度增加，直至100％的设计能力。窑速和系统排风也随燃料和生料喂料量的增加而逐渐加大。冷却机的操作

1)挂窑皮初期，窑产量很低。待熟料开始人冷却机时再启动篦床。但篦速一定要慢，使熟料在篦床上均匀散开，并保持一定的料层厚度。

2)以设定冷却风量为依据，使篦下压力接近设定值。注意避免冷却风机阀门开度太大，否则吹穿料层，造成短路。

3)运行中注意观察拉链机张紧情况并检查有无空气泄漏和串风现象。漏风严重时，可暂时停拉链机，使机内积攒一定量的细料，以提高料封效果。

4)操作中如发现篦板翘起或脱落，要及时处理，严防篦板掉人熟料破碎机，造成严重事故。三次风管阀门的调节

1)分解炉点火时，三次风温度很低。因此打开电动高温蝶阀时，宜小且缓慢，以避免涡流分解室温度骤降给点火带来困难。

2)投料后适当地调整涡流分解室顶部3个阀门的开度，以满足它们所在位置管道阻力的差异。当生料喂料量达设计产量的80％左右时，使总阀门开度达70％-100％。系统温度的控制

从投料挂窑皮到窑产量达设计能力之前，烧成系统热耗一般都相对较高。因此系统温度可比正常值偏高控制：

1）窑尾温度：1000-1050℃；

2）分解炉混合室出口温度：900℃；

3)c1出口废气温度：350—400℃。废气处理系统的操作 1)系统投料之前，一般增湿塔不喷水，但出口废气温度应≤250℃，以免损坏电除尘器的极板和壳体。

2)增湿塔投入运行后，注意塔底窑灰水分，严防湿底。

3）待烧成系统热工制度基本稳定后，电除尘器才能投入运行，并控制电除尘器人口废气co含量在允许范围以内。