预分解窑结圈原因分析与预防

1、预分解窑结圈原因分析与预防预分解窑结圈原因分析与预防 姓 名：* 班 级：* 学 号：* 指导老师：* 日 期：2011年12月18 预分解窑结圈问题 截止到2001年末，我国已投产的1000t/d生产线有57条， 熟料设计生产能力总计为1762万t/年，这些干法生产 线投产后，几乎都遇到过窑2834m段结圈问题，圈 一旦形成，使该处的横断面积显著减少，对窑的热工 制度破坏较大，轻则影响窑内通风，熟料产质量下降， 重则阻碍物料运动，窑尾出现漏料，导致窑尾密封装 置变形损坏，不得不止料处理，频繁结后圈，使窑的 运转率降低，煤耗、电耗、砖耗大幅度上升，造成较 大的经济损失。 结圈的危害 结圈后窑内

2、气流倒返，窑头看火孔处气温较高，经 常将看火镜片烤裂，窑内气流浑浊不清，窑头正压 较重。 结圈后尽管转全窑速，但烧成带物料粒粒可数，圈 后物料很难通过。 结圈后窑尾物料厚度增大，窑尾返料及其严重，如 未能及时停料，窑尾密封装置磨损加大，甚至磨坏。 结圈的危害 结圈后入锅炉温度骤降，余热锅炉无法工作，锅炉 生产的蒸汽白白耗掉。 结圈后烧出的熟料质地疏松，外观呈黄褐色，C3S含 量不足30%。 结圈后如未能及时处理掉，圈后面的物料极易结成 大球，大球直径可达2m左右，被后圈卡住无法转出， 窑内通风几乎没有，煤粉从煤嘴刚喷出即着火。故 喷煤嘴（耐热铸钢）经常被烧裂变形，更换频繁。 结圈原因分析 由于

3、预分解窑生料的预热分解在预热器和分解炉内进 行，生料入窑时，已有90%95%的碳酸盐分解。回 转窑的功能之一是将剩余的碳酸钙迅速分解的同时， 石灰石质同粘土质组分间，通过质点的相互扩散，进 行固相反应，形成C3A、C4AF、C2S。因2834m段正 是固相反应带和烧成带交界的过渡带，这个区域内， 物料一方面接受火焰辐射对流传给的热量，另一方面 由于熟料矿物固相反应是放热反应，固相反应放出的 热量约为420500J/g，理论上放热量达420J/g时，就 足以使物料温度升高300以上，物料从900升到 1250K的时间约为56min。 结圈原因分析 通常情况下，硅酸盐水泥生料在1250开始出现液相

4、， 因此在2834m这个区域本应不存在液相的产生和固 化过程，也就不可能结圈，但是由于原材料形成地质 年代和岩相结构上的差异，物料组分中MgO、R2O、 SO3、TiO2、P2O5等次要氧化物含量的不合理，生料成 分波动大，窑内热工制度不稳定，燃料燃烧特性和燃 烧状况差等方面原因，致使液相开始出现的温度降低， 液相在固相反应带提前出现， 为结圈创造了条件。 结圈的处理 热烧法 由于挥发性组分循环富集而结成的硫碱圈，一般采 用此法，处理时，将燃烧器往里推，减料，适当加 大外流风用量，关小旋流风，适当拉大排风量，使 火焰延长，提高尾温，加强预烧，逐渐加快窑速， 保持窑快转，卸出部分圈后积料，待圈后

5、积料减少 时，适当抬高燃烧器使火焰高温部分调整到结圈处， 使结圈处的温度超过950，圈处的挥发性组分得以 气化，结圈即可消失；在处理硫碱圈时，要适当提 高熟料和，减少物料中的液相量。 结圈的处理 对于由于煤的燃烧特性差和操作不当而结成的圈常 采用此法。具体操作如下： a.改变煤的配合，采用挥发分25%，灰分25%的煤， 煤细度控制在5%左右，适当提高入窑生料n值，P值 保持不变。 b.燃烧器退到较后位置，加大旋流风量，一方面在喷 嘴周围产生较强的回流区能稳定燃料着火；另一方 面为煤粉提供更多的空气，使火焰中心供氧充分， 强化了煤粉燃烧，从而提高火焰的热力强度。 结圈的处理 c.适当降低尾温，提

6、高窑的快转率，保持窑速在 3.0r/min以上，以利煤粉均匀掺入熟料中，使圈处的 温度比正常低50100。 d.在处理结圈时，适当提高物料n值，KH维持不变， 一般12个班，圈即可以垮落。 冷热交替法 a.对于因MgO高或者配料方案不当以及MgO、R2O同 时高而结成的后圈常采用此法。 b.调整配料方案，大幅度同时提高n和KH值,降低Fe2O3 含量，以减少液相量。 c.先减料50t/h，同时向窑内推进燃烧器，适当加大外 流风的开度，使火焰高温点后移，提高圈处的温度， 烧 12h，窑速仍控制在3.0r/min以上。 结圈的处理 d.退出燃烧器，并加大旋流风的开度，强化煤粉燃烧， 缩短火焰长度，

7、改变煤灰的沉落点，降低结圈处温 度，同时提高喂料量(80t/h)，冲料15min，这样冷烧 12h，在冷烧过程中,fCaO适当放宽到2.5%。 e.再次减料50t/h，进行热烧，这样反复34次(有时 23次)，使圈受显著的冷热交替作用，造成开裂而 垮落。 f.如果结圈较严重，可先热烧，再停料止火冷13h， 待分解炉温度降到400600，即可快速升温，至 尾温达1050左右，冲料、快速转窑。 结圈的处理 结圈的处理 冷转法 对于结圈原因不明或者经过34个班前述3种方法处 理无效则采用此方法，在止料烧空窑后： a.止火，将高温风机进口压力降到-800Pa左右； b. 用0.6r/min慢转窑，停篦

8、冷机篦床堆料； c. 待窑尾烟室温度降到250左右，即将窑转速提高到 3.0r/min以上甩圈，一直到圈垮为止。 结圈的处理 窑炮轰击法 对于质地较硬的熟料后圈采用此法，此方法处理速 度快，但对于质地疏松的圈无效，具体做法为： a.在距窑门1.52.0m处架好窑炮，止料止火停排风机， 打开窑门，瞄准圈体射击； b.射击位置以第一象限的圈根为最佳，先把圈根击穿， 然后射击圈体，铅制弹头射入圈体后立即汽化，体 积膨胀，使圈体松动、垮落。 对硅质、钙质原料超前控制 a.对不同品位、不同成岩时代的钙质和硅质矿山开采 区进行合理搭配开采，以控制其原料的CaO和硅质 原料的SiO2，质量控制指标为：目标值

9、1%。 b.避免同时使用高碱高镁原料。 强化燃烧器的操作，确保火焰的合适形状和热 优化配料方案 建立以中控室为核心的生产指挥系统，从系统角度 将后圈消灭在萌芽状态 预防措施 预防措施 a.加强生料均化链的管理，确保入窑生料成分稳定， 并控制窑灰均匀入窑。 b.搞好预热器及窑尾烟室的密闭堵漏，改善窑内的通 风状况和稳定入窑生料的碳酸盐分解率。 c.加强对窑系统的工艺热工等有关参数的综合分析和 诊断，在煅烧过程中借助先进的自控技术精心操作 与控制。严格控制分解炉的温度，适当提高二、三 次风温，确保燃料的完全燃烧，控制窑尾废气CO含 量在0.04%左右，防止还原气氛。 预防措施 d.避免使用高灰分及灰分熔点低的煤，若必须使用， 必须粉磨细些。 e.在窑2545m采用新型耐火材料（如含ZrO2的耐火 砖），减少衬料与物料的温差。 f.坚持“满负荷”、“快窑速”的操作方法。 g.应根据原燃材料变化，及时调整配料方案。 h.依靠现代化管理手段，加强设备状态监测和管理， 提高维修质量，提高窑系统的运转率。 结论 导致预分解窑2834m段结圈的原因是多方面的，只 要找出结圈的主要原因，本着“预防