长厚窑皮的分析处理.ppt

1、长厚窑皮的分析处理,什么是窑皮及其作用,窑皮，即附着在烧成带窑衬表面烧结的熟料层。它保护着烧成带的衬料，使衬料不直接与火焰和高温物料接触，减弱了火焰和物料对衬料的化学侵蚀、磨损以及高温的破坏作用，从而延长了衬料的使用寿命；窑皮还起着隔热层的作用，使高温带窑衬增厚，因而减少了窑筒体表面的散热损失，提高了窑的热效率。,一、窑皮形成的条件和原理,窑皮形成的条件 （1）物料中必须有一定的液相量和液相黏度。 （2）要有适当的温度条件，气流、物料和窑衬之间有一定的温度才能形成窑皮。 窑皮的形成原理 物料进入烧成带时，由于温度升高，产生一定数量的液相，同时衬料的表面也达到一定的温度。当衬料转到物料下面时，由

2、于衬料温度比物料温度高，物料就从衬料那里吸收一定的热量，与此同时，衬料又传热给筒体并向外散热，因而使衬料的温度降低，使黏附在衬料上的物料凝结，形成第一层窑皮。当窑皮从料层下面转出后，又继续被火焰加热，这时如果火焰温度不是很高，黏结上的窑皮不会被烧流；如果火焰温度过高，窑皮处于过热状态，凝结的物料就要继续被烧熔，而粘挂不住，时刻存在掉下的可能，不易形成窑皮。所以窑皮的形成过程中，温度不易过高，最好控制火焰、衬料、物料三者间的温度小些较好，但必须使物料能产生液相。,什么是熟料圈及其形成原理,结在窑内烧成带与放热反应带之间的圈，称为后结圈或熟料圈，是回转窑内危害最大的结圈。熟料圈实际上是在烧成带末端

3、与放热反应带交界处挂上一层厚“窑皮”。从挂“窑皮”的原理可知，要想在窑衬上挂“窑皮”就必须具备挂“窑皮”的条件，否则就挂不上“窑皮”。当“窑皮”结到一定厚度时，为防止“窑皮”过厚，就必须改变操作条件，使不断粘挂上去的“窑皮”和被磨蚀下来的“窑皮”量相等，这是合理的操作方法，而窑内的条件随。时都在变化，随着料、煤、风、窑速的变化而改变。若控制不好就易结成厚“窑皮”而成圈 在熟料煅烧过程中，当物料温度达到1280时，其液相黏度较大，熟料圈最易形成，冷却后比较坚固，不易除掉。在正常煅烧情况下，熟料圈体的内径部分，往往被烧熔而掉落，保持正 常的圈体内径。如果在12501300温度范围内出现的液相量偏多

4、，往往形成妨碍生产的熟料圈，熟料圈一般结在烧成带的边界或更远，开始是烧成带后边的窑皮逐渐增长，逐渐长厚，发展到一定程度即形成熟料圈。严重时熟料圈的窑皮长度是正常窑皮长度的几倍。,二、形成良好窑皮的措施,1、配合好一、二次风稳定窑尾温度，窑尾温度必须稳定，用稳定窑尾温度来控制窑内热工制度，使窑操作处于最佳状态。 2、严格控制熟料粒度。回转窑熟料结粒始终保持均齐（多数在520mm），说明窑温或风、煤、料、窑速配合较好。 3、缩小窑速快与慢的时间差。窑速过快或过慢（生料成分发生变化除外）表明操作上存在失误，应采取措施争取主动保持窑内热工制度的稳定，防止KH 值、n值高时提高窑温伤害窑皮。 4、控制二

5、次风温与窑头温度不能过高或过低。二次风温过高或过低与窑内下料量的多少及冷却机的效率有很大关系，应及时进行调整。 5、经常根据“a区”窑皮情况变换喷煤嘴的位置或合理调整内外风的比例。利用窑口与喷嘴间的距离掌握火焰的正确形状，保护好窑皮。 正确的火焰形状不但顺畅、活泼、有力，而且不粗、不软、不硬；快窑不短，慢窑不长。 保持正确的火焰形状，操作员的操作是决定因素。正确的操作方法与风。煤、料、窑速等诸多因素相互配合，避免操作产生失误是保证烧成带窑衬寿命的关键。,二、形成良好窑皮的措施,窑皮形状好坏是由火焰形状决定的，只有保持正确的火焰形状才会产生平整、致密、坚固的窑皮，生产中必须保持火焰形状的稳定,四

6、、形成长厚窑皮及后圈的原因,长厚窑皮及后圈产生的主要原因 1、生料化学成分 （1）生料成分中KH偏低，氧化铁含量较高，导致物料在煅烧过程中液相量过多且形成较早，生产实践经验得知，熟料圈往往结在物料刚出现液相的地方，物料温度在12001300范围内，由于物料表面形成液相，表面张力小、粘度大，在离心力作用下。易与耐火砖表面或者已形成“窑皮”表面黏结。因此，在保证熟料质量和物料易烧性好的前提下。为防止结圈，配料时应考虑液相量不宜过多，液相粘度不宜过大。影响液相量和液相动度的化学成分主要是Al2O3、和Fe2O3，因此要控制好它们的适当含量。,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,（2）原燃材料中有害成分。

7、原燃材料中碱、CI、SO3 含量的多少，对物料在窑内产生液相的时间、位置影响较大。物料所含有害物质过多，其熔点将降低，结圈的可能性增大。正常情况，此类结圈大多发生在放热反应带以后的地方，其危害大，处理困难,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,液相量和液相粘度 一般控制烧成阶段的液相量为2030% ， 一般硅酸盐水泥熟料成分生成的液相量可近似用下式进行计算： 当烧成温度为1400时： W=2.95A+2.2F+M+R 当烧成温度为1450时： W=3.0A+2.25F+M+R 式中 W液相百分含量（%）； A熟料中Al2O3百分含量（%）； F熟料中Fe2O3百分含量（%）； M熟料中MgO百分含量（

8、%）； R熟料中R2O百分含量（%） 影响液相量和液相粘度的因素有（1）铁铝含量（2）窑温（3）其它组分。 MgO、SO3增加，降低液相粘度，R2O增加，提高液相粘度,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,长厚窑皮及后圈产生的主要原因 2、煤的影响 由于煤灰中一般含Al2O3较高，因此当煤灰掺入物料中时，使物料液相量增加，往往易结圈。煤灰的降落量主要与煤中灰分含量和煤粒粗细有关，灰分含量高、煤粒粗，煤灰降落量就多。另一方面当煤粉粗、灰分高、水分大、燃烧速度慢，会使火焰拉长，高温带后移。“窑皮”拉长易结圈 。,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,长厚窑皮及后圈产生的主要原因 3、操作和热工制度的影响 （1）用

9、煤过多，产生化学不完全燃烧，使火焰成还原性，由于在烧成带产生大量CO，使物料中部分氧化铁被还原成氧化亚铁，形成FeOSiO2低熔点的化合物。而FeOSiO2液相在1100左右能促使硅方解石2(CaOSiO2) CaCO3的形成，而硅方解石在11801220,形成液相，使烧成带液相提前出现，将未熔的物料级结在一起，造成结圈。,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,长厚窑皮及后圈产生的主要原因 3、操作和热工制度的影响 （2）二、三次风配合不当或燃烧器内、外风风量配比不当导致火焰形状过细、过长， 使物料预烧好，液相出现早，黏结窑衬能力增强，特是在预热器温度高、分解率高的情况下，火焰过长，结后圈的可能很大。

10、,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,长厚窑皮及后圈产生的主要原因 3、操作和热工制度的影响 （3）喂料量导总风量使用不合理，导致窑内的热工制度不稳定，窑速波动异常，也易结后圈。 结圈大多在窑产量较高时形成，往往都是由于增加窑产量超过所规定的系统负荷，而造成燃料不完全燃烧的缘故。当窑产量增加到一定限度之后，用煤量增加，煤灰大量沉落，窑内还原气氛浓厚，操作上必然加大排风，窑内气流速度增加，火焰拉长，液相提前出现，很容易形成熟料圈。,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,长厚窑皮及后圈产生的主要原因 3、操作和热工制度的影响 （4）在操作过程中由于窑统热工制度长时间波动，加之窑内由于缩口结皮，窑内结大料球等因素

11、影响窑内通风，导致火焰形状发生改变，火焰末端大多是低温气流区域，因而在此种情况下窑皮末端极易形成倒喇叭,四、形成长厚窑皮及后圈的原因,长厚窑皮及后圈产生的主要原因 3、操作和热工制度的影响 （5）由于在正常生产过程中，烧成带末端筒体辐射温度较高，有的操作人员为了保护窑衬，长时间在此处淋水，甚至于出现水渍仍在淋水，使得该处的窑皮不断的增厚而出现倒喇叭现象。,五、后结圈的危害,后结圈的危害 1、结圈可严重影响窑内的通风，改变火焰形状。 2、结圈可使窑内物料的运动速度发生改变，造成窑内来料的大幅波动。 3、结圈严重影响窑内的热工制度及熟料的产量、质量。,六、长厚窑皮及后结圈的预防,熟料圈形成的主要因

12、素是由于物料在一定温度和区域内产生液相，在衬料与物料间温差大的条件下容易产生结圈。因此，防止结圈的办法在于适当地减少物料中的初期液相量，尽量减少衬料和物料间的温差。 （1）选择适宜的配料方案，稳定生料成分，提高煅烧操作水平。一般来讲，烧高饱和比。高硅酸率的料子不易结圈，但煅烧很困难，对保护窑皮和熟料质量不利；而烧低饱和比、低硅酸率的料子，烧结范围窄，液相量多，结粒粗，煅烧不易控制，易结圈；烧高饱和比、低硅酸率或低饱和比、高硅酸率的料子都易烧不结圈。因此配料方案应采用较高饱和比和较高硅酸率、适当减少熔媒矿物的配料方案，对防止结圈有利。另外高铝氧率的料子C3A含量高，液相黏度大，易结圈，在配料方案

13、中应在适当减少物料中液相量的条件下，降低铝氧率值。,六、长厚窑皮及后结圈的预防,（2）降低煤粉细度，加强风煤混合，消除不完全燃烧。在生产中将煤粉细度控制在10%以下，确保煤粉充分燃烧，是防止结圈的重要措施。 （3）在生产中要确定一个经济合理的产量、质量指标，保证窑的快转率，对防止回转窑结圈是一个有利措施。 （4）在生产管理上要加强原、燃材料的质量控制，稳定入窑生料成分，保持喂料均匀，在加强预烧的基础上，采取薄料快转、长焰顺烧，稳定热工制度，提高快转率等措施，对预防结圈十分有效。 （5）加强对窑筒体温度的检测，发现窑皮有增厚趋势或有附窑皮增厚迹象时，及时采取措施，避免形成厚窑皮或圈。 （6）在煤灰或生料有害成分偏高时，要定期活动喷煤管，避免窑灰集中沉落。预防季结圈。,六、长厚窑皮及后结圈的处理,1、当窑内窑皮长而厚或有轻度圈根时，将喷煤管偏外拉出，移动燃烧带位置，降低结圈部位温度，改变煤灰沉落位置，使厚长的窑皮逐渐垮落。调整风煤配合，加速煤粉燃烧，使高温带两端低温部分不拖长，防止圈根继续成长。 2、当窑内厚长窑皮处理不当或不及时而导致周期性增长快、慢窑加重，使厚窑皮发展形成熟料圈时。首先要确定圈的位置和厚度及圈后积料情况，然后减少喂料量，一般减少到正常喂料量的7080%。提高火焰温度，加强预烧，逐渐加快窑速，保持窑的快转，卸出圈后部分积料。