預(yù)分解窯操作控制新觀點(diǎn)

1、預(yù)分解窯操作控制新觀點(diǎn)筆者結(jié)合多年的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)預(yù)分解窯操作控制的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題：分解爐溫度的調(diào)節(jié)控制，分解爐內(nèi)風(fēng)、煤、料的定比配合、流場(chǎng)分布，不正常窯況的處理及有害成分的循環(huán)等，提出自己的新觀點(diǎn)，拋磚引玉已引起同行廣述己見(jiàn)，對(duì)錯(cuò)漏和不足批評(píng)指正。   第一節(jié)    分解爐溫度的分布與調(diào)節(jié)控制分解爐內(nèi)溫度是受CaCO3分解反應(yīng)平衡溫度制約的，并受燃料品質(zhì)、石灰質(zhì)原料活性、生料顆粒級(jí)配等因素影響。對(duì)于燒煤的分解爐，在物料均勻分散懸浮，迅速吸熱分解的條件下，溫度一般是820850左右，氣流溫度略高于物料2050。分解爐中CaCO3的平衡分解溫度一般為800

2、820，實(shí)際溫度只要略高于平衡分解溫度，分解溫度就能很快進(jìn)行。一、分解爐溫度的分布     CaCO3的分解溫度是在不大的范圍內(nèi)波動(dòng)的，對(duì)爐內(nèi)氣流和物料的分布在表1的基礎(chǔ)上做小范圍的調(diào)整，就能收到明顯的效果。表1  分解爐內(nèi)氣流和物料溫度的一般控制范圍工藝部位氣流溫度物料溫度變化趨勢(shì)爐上游850820上升爐中游880850穩(wěn)定爐下游820900880開(kāi)始下降爐出口850900870下降1. 分解爐入口    對(duì)于在線型分解爐，從C4下來(lái)的750左右的生料與窯尾高溫?zé)煔庀嘤霎a(chǎn)生揚(yáng)折換熱，物料溫度迅速上升至CaCO3分

3、解溫度，窯尾煙氣溫度驟降的瞬間又與溫度較低的三次風(fēng)、煤風(fēng)、煤粉混合換熱，煤粉的揮發(fā)份燃燒，煤粉被點(diǎn)燃，但因溫度低，燃燒放熱速度較慢，特別在點(diǎn)火投料的初期更為明顯。對(duì)于離線型分解爐，由于沒(méi)有窯尾煙氣影響，入爐的是被預(yù)熱的三次風(fēng)、煤風(fēng)和流化風(fēng)，全是新鮮空氣，所以煤粉著火容易，放熱迅速。若煤的品質(zhì)過(guò)低，可以提高窯尾廢氣和三次風(fēng)溫度，從而提高煤粉的魚(yú)然效果，縮短著火時(shí)間。為了提高分解爐的熱效率，減少滯后燃燒造成的潔癖、堵塞等工藝事故，有效地控制爐溫，應(yīng)特別重視窯尾廢氣、三次風(fēng)、物料、煤粉及煤風(fēng)的混合換熱效果。1. 分解爐上游物料與氣流經(jīng)入口的初步分散混合之后在路上有進(jìn)一步分散混合，煤粉也可以較快的速度

4、燃燒，迅速釋放出熱量，物料溫度上升至820，氣流溫度上升至850，CaCO3分解吸熱速度加快。然而煤粉燃燒放熱速度仍快于CaCO3分解吸熱速度，所以，氣流和物料溫度仍繼續(xù)上升。1. 分解爐上中游煤粉燃燒激烈進(jìn)行，大量釋放熱量，氣體溫度上升至880左右，物料溫度隨之上升至850，這是CaCO3分解反應(yīng)高速進(jìn)行。如果這時(shí)燃燒放熱速度與分解吸熱速度相等，氣流與物料溫度將維持不變。若石灰石原料的活性差（如方解石含量高、硬度大等），或生料粒度過(guò)粗，就必須設(shè)法提高分解溫度。但要使分解溫度達(dá)到900是不容易的，因?yàn)檫@時(shí)分解面上CO2分壓將達(dá)1.0大氣壓，而氣流中CO2分壓約0.10.2大氣壓，分解吸熱將以極

5、高速度進(jìn)行，欲維持900的分解溫度，必須極快的燃燒供熱，一般條件下很難達(dá)到。所以，一般物料分解溫度在820850左右。要提高分解溫度，必須從以下幾點(diǎn)著手：A. 提高三次風(fēng)和窯尾廢氣溫度，以提高分解爐入口溫度，有效的縮短煤粉的著火時(shí)間；B. 減少窯尾等系統(tǒng)漏風(fēng)，減少外界冷風(fēng)引起爐內(nèi)氣流降溫及對(duì)流場(chǎng)分布的干擾，并有效的控制爐內(nèi)氣流中CO2分壓最小。所以，控制一、二此風(fēng)與三次風(fēng)的重量比例對(duì)提高物料的分解率有極為重要的意義；C. 優(yōu)化分解爐內(nèi)流場(chǎng)分布，有效地控制煤粉燃燒、料粉分解及傳質(zhì)傳熱（見(jiàn)第二節(jié)分解爐內(nèi)的流場(chǎng)分布詳述）；D. 提高煤粉品質(zhì)，盡可能的縮短燃盡世間，提高放熱速度。這樣能有效的降低熱耗，

6、防止不完全燃燒。分解爐內(nèi)有不完全燃燒現(xiàn)象時(shí)，并非靠減少喂煤量來(lái)解決問(wèn)題，因?yàn)轱B內(nèi)溫度原來(lái)并不很高才導(dǎo)致不完全燃燒，若再減少喂煤量，爐溫會(huì)進(jìn)一步下降，反而會(huì)加重不完全燃燒，還原氣氛會(huì)更加嚴(yán)重。但分解溫度并非越高越好，這時(shí)，物料受有害成分影響，產(chǎn)生液相增加，易形成大料團(tuán)造成系統(tǒng)堵塞。1. 分解爐中游由于燃燒放熱速度與分解吸熱速度都快速進(jìn)行，并且大體相等，所以分解溫度能夠穩(wěn)定在850左右，氣流溫度在870左右，隨著燃燒及分解反應(yīng)的進(jìn)行，爐氣中的CO2逐步增加，平衡分解溫度逐步提高，爐溫有種有到下游逐步升高。5. 分解爐下游隨多數(shù)料粉分解反應(yīng)的完成，分解吸熱逐步減少，這時(shí)燃燒放熱的速度隨CO2濃度上升

7、而減慢。因風(fēng)、煤、料的配合不同會(huì)出現(xiàn)完全不同的現(xiàn)象：如果二者減慢速度一致，爐溫不會(huì)有大的變化；如果放熱小于吸熱速度，爐溫會(huì)下降；如果加煤過(guò)多或在上、中游燃燒緩慢，產(chǎn)生滯后燃燒，放熱大于吸熱，爐溫會(huì)上升。當(dāng)物料大部分分解以后，物料與氣流溫度逐漸趨于一致。1. 分解爐出口一般以850900合適，溫度過(guò)高說(shuō)明燃料加入過(guò)多或燃燒過(guò)慢所致，可能引起爐后系統(tǒng)過(guò)熱結(jié)皮。出爐氣溫過(guò)低，說(shuō)明下游燃料早已基本燃完，分解爐下游分解速度銳減，不能充分發(fā)揮爐下游容積及C5的部分分解效能。二分解爐C02濃度對(duì)生料分解率的影響離線分解爐所需的卒氣系從窯頭罩抽取的熱風(fēng)，因此空氣中氧含量為21。向SF型、DD型分解爐煤燃燒空氣

8、為窯尾廢氣和三次風(fēng)的混合氣體，因此氧濃度只有13。氧濃度高不僅可縮短煤粉著火時(shí)間和煤粉燃盡時(shí)間，而且還影響生料分解率。表2為分解時(shí)間與分解溫度、分解率、CO2濃度的關(guān)系。 從表2可見(jiàn)，無(wú)論在什么條件下，爐氣CO2, 濃度越大(相當(dāng)上于O2濃度降低)，同一粒徑完全分解或達(dá)到相同分解率所需的時(shí)間都增加。在離線分解爐中，CO2濃度為零，分解時(shí)間應(yīng)該是最短的。因此對(duì)不易著火、燃盡時(shí)間長(zhǎng)的無(wú)煙煤來(lái)說(shuō)。離線分解爐生料分解時(shí)間也是最短的。值得注意的是，爐內(nèi)溫度越低，CO2濃度的影響越明顯。例如，在850，當(dāng)爐氣CO2濃度零分別增加至10和20時(shí)，30m顆粒完全分解時(shí)間從7.9s分別增加至10.3s和15.0

9、s,其分解時(shí)間比為1：1.3：1.9；而溫度提高至900 ，則分解時(shí)間分別為3.7s、4.1s、4.7s,不但分解時(shí)間大大縮短，CO2濃度的影響也大為減輕其相應(yīng)是時(shí)間比僅為1：1.1：1.27。從上述數(shù)據(jù)可以推論，存溫度相同的情況下，離線分解爐的生料分解率比在線分解爐的高但溫度的提高可大大減輕CO2濃度的影響。據(jù)報(bào)道，某RSP窯窯尾廢氣中CO2濃度為19.5，混合室中部為29.8，遠(yuǎn)比上述試驗(yàn)中最高的20還高，因此要使尚未分解的生料完全分解則需更長(zhǎng)的生料停留時(shí)間或更高的分解溫度。這里必須指出，上述結(jié)論是福斯騰等人對(duì)單個(gè)生料顆粒的研究結(jié)果，實(shí)際生料并不是處于單個(gè)顆粒的懸浮狀態(tài)，因此情況復(fù)雜得多。

10、關(guān)于提高煤粉和生料的分散和懸浮狀態(tài)的技術(shù)措施，以前很多文獻(xiàn)已涉及，本文不再贅述。細(xì)顆粒分解時(shí)間短，而粗顆粒分解時(shí)間長(zhǎng)，因此生料顆粒細(xì)而均勻，粗顆粒較少時(shí)，有利于分解率提高。另外平均分解率達(dá)95所需的分解時(shí)間比平均分解率達(dá)85所需的分解平時(shí)間長(zhǎng)l倍以上，相當(dāng)于分解爐高度要增高l倍。若要求分解率達(dá)99分解時(shí)間要求長(zhǎng)2倍以上，相當(dāng)于分解爐高度要增高2倍以上，因此，入窯生料分解以9095為宜，不宜太過(guò)分追求高分解率。三分解爐內(nèi)風(fēng)、煤、料的定比配合分解爐的通風(fēng)量、喂煤量、喂料量以及它們質(zhì)檢的配比，應(yīng)根據(jù)最初設(shè)計(jì)所做的熱工計(jì)算，在工程實(shí)踐中加以修正?，F(xiàn)對(duì)余立毅、劉述祖前輩根據(jù)國(guó)內(nèi)一般生產(chǎn)條件計(jì)算出的風(fēng)、煤

11、、料比例關(guān)系引述如下：若煤粉發(fā)熱量以標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)（7000Kcal/Kg），爐的空氣過(guò)剩系數(shù)為1.20，入爐三次風(fēng)溫度為600，入爐物料溫度為750，入爐物料分解率為25%，出爐物料分解率為95%，出爐煙氣溫度為900，除妖煙氣溫度為900（窯內(nèi)熱氣不帶給分解爐顯熱），分解爐內(nèi)風(fēng)、煤、料間的配比關(guān)系為表3。表3 分解爐內(nèi)風(fēng)、煤、料間的一般配比項(xiàng)目窯氣入爐（窯爐熱耗比）窯氣不入爐（或從爐下游入爐）引述原值（45：55）新計(jì)算值（40：60）引述原值新計(jì)算值通風(fēng)量（爐上游900）M31111喂料量  Kg0.0140.0110.0260.020在爐內(nèi)可傳給物料的熱量64641161

12、16可加熱分解料粉量  Kg0.240.240.450.45煤粉與入爐料粉比1：171：221：171：23喂煤與喂料比例1：18.51：231：18.51：24熟料熱耗  Kcal/Kg10008001000800 為保持風(fēng)、煤、料的適當(dāng)配合，除保持料粉和煤粉的成份、細(xì)度均勻合適以外，還應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 1.由于工藝條件的改變和預(yù)分解技術(shù)的成熟，上述比例已經(jīng)發(fā)生很大變化。如由于新型篦冷機(jī)的利用，入爐三次風(fēng)溫度能夠提高到850以上；頭、尾煤比例能在40：60范圍內(nèi)很小波動(dòng)；窯尾廢氣溫度在10001150；熟料熱耗能夠降低到800 Kcal/Kg熟料以下；

13、料耗為1.55 Kg生料/Kg熟料;爐的空氣過(guò)剩系數(shù)為1.15；出預(yù)熱器飛灰量為0.10 Kg /Kg熟料。根據(jù)這一變化計(jì)算，料粉與煤粉的比例可達(dá)2223，并列于表2新計(jì)算值一列。2. 上述比例關(guān)系在一定時(shí)間范圍內(nèi)應(yīng)保持相對(duì)穩(wěn)定，不能隨意變動(dòng)，以使分解爐在較佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，當(dāng)生產(chǎn)一段時(shí)間或某些工藝條件變化，熟料熱耗明顯下降時(shí)，在適當(dāng)調(diào)整風(fēng)、煤、料間的比例，以使分解爐的技術(shù)指標(biāo)保持平均先進(jìn)而又能穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。3. 對(duì)喂煤、喂料設(shè)備的準(zhǔn)確度有足夠的重視，防止串煤、串料。4. 對(duì)于雙列預(yù)熱器，要特別重視入爐物料分解率的均勻一致。四、 分解爐溫度的調(diào)節(jié)與控制要充分理解分解爐溫度的調(diào)節(jié)控制原理，必須了解影響燃

14、料在分解爐內(nèi)燃盡的因素。分解爐的作用是保證爐內(nèi)燃料完全燃燒并將熱量傳遞給生料使碳酸鹽分解。因此燃料必須在分解爐內(nèi)燃盡，否則爐內(nèi)熱量不足，生料分解率低未燃盡的燃料進(jìn)入后面的旋風(fēng)預(yù)熱器（多為第五級(jí))燃燒，造成預(yù)熱器溫度比分解爐還高即通常所稱的溫度倒掛現(xiàn)象，其結(jié)果使預(yù)熱器結(jié)皮堵塞，嚴(yán)重影響預(yù)熱器系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)。解決的方法是縮短燃料燃盡的時(shí)間和增加燃料在分解爐內(nèi)的停留時(shí)間。    燃料燃盡時(shí)間與它的燃燒特性有關(guān)。就常用的煙煤而言，揮發(fā)分約在400著火燃燒且燃燒速度很快，而焦炭粒子的著火溫度要在600以上，其燃盡時(shí)間也長(zhǎng)。季尚行等用差熱分析對(duì)幾種無(wú)煙煤與煙煤對(duì)比，現(xiàn)煙煤的著火溫度大多在4

15、10430，燃燒持續(xù)時(shí)間約10min。約在600650左右燃盡；無(wú)煙煤大多數(shù)著火溫度在550左右，燃盡時(shí)間為 l4min，約為煙煤燃盡時(shí)間的l 4倍。與煙煤相比，無(wú)煙煤著火溫度約提高l40，燃盡溫度約提高200，燃盡時(shí)間約增加40。但在循環(huán)流態(tài)化床的試驗(yàn)中，無(wú)煙煤燃盡時(shí)問(wèn)約為煙煤的1.75倍，在懸浮燃燒試驗(yàn)中，無(wú)煙煤的燃盡時(shí)間為煙煤的3倍。因此，揮發(fā)分低的無(wú)煙煤比煙煤的著火溫度高且燃盡時(shí)間長(zhǎng)。謝峻林等認(rèn)為，煙煤燃盡時(shí)間約為4s，貧煤為67s，而無(wú)刪煤則要9s。實(shí)際上，由于氣固分離效成差，燃料分散不可能是很理想地一顆顆都呈懸浮狀態(tài)，加上爐內(nèi)偏流、短路和物料特稀或特濃以及生料的分散程度干擾，煤粉的

16、燃燒狀況差，導(dǎo)致煤粉的實(shí)際燃燒時(shí)間比理論上要長(zhǎng)。例如柳州水泥廠改造前物料停留時(shí)間為11.75s，從理論上講，即使燃燒無(wú)煙煤也沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)樵摲纸鉅t為SLC型（離線型)，空氣中氧濃度為21，在900的情況下80m的煤粒燃盡時(shí)間為7-9s；停留時(shí)間為1.75s應(yīng)足可使煤粉可燃盡，但事實(shí)上發(fā)現(xiàn)燃燒不完全。通過(guò)分解爐增容，停留時(shí)間達(dá)l4s，生產(chǎn)才正常。其次燃盡時(shí)間與分解爐內(nèi)的氧氣濃度有關(guān)。文獻(xiàn)認(rèn)為，在氧濃度為21的情況下，煙煤（揮發(fā)分>22)、貧煤（揮發(fā)分1520）和無(wú)煙煤（揮發(fā)分<10）的燃盡時(shí)間分別為35s，67s和7-9 s；而在氧濃度為13的情況下（煙氣與三次風(fēng)混合的在線分解爐1）

17、，則這三種燃煤的燃盡時(shí)間分別為57 s，10 s和1214 s。在RSP型和NSF型分解爐中，氧濃度只有13即使在分解爐溫度為950的隋況下，這三種燃料燃盡時(shí)間分別為5.6s,7.5s和10.4s例如，耀縣水泥廠改造前的DD型分解爐小，物料停留時(shí)間只有9.4s,只適用于燒揮發(fā)分大于25的煙煤實(shí)際C5出口溫度高于分解爐溫度。洛陽(yáng)水泥廠的NKSV型分解爐物料停留時(shí)問(wèn)只有7.5s,因?yàn)檠鯘舛葹閘3，只能勉強(qiáng)燒煙煤。另外，燃盡時(shí)間與燃料粒徑大小和水分有關(guān)。粒徑小，與氧接觸面積大，易著火燃燒由于燃燒上從表而向內(nèi)部進(jìn)行，因此顆粒越小，燃盡時(shí)間越短。努謝爾脫(Nusselt)認(rèn)為，碳粒燃盡時(shí)間與它的直徑平方

18、成正比。因此在煤磨能力較大的情況下，降低煤粉的粒度是縮短燃盡時(shí)間的有效措施。燃料含水量大，則著火漫，燃盡時(shí)問(wèn)長(zhǎng)。燃料分散程度越大，越易著火燃燒，燃盡時(shí)間比堆積狀態(tài)的短。   為保證燃料能使分解爐內(nèi)燃盡，必須保證燃料在爐內(nèi)有足夠的停留時(shí)詞。據(jù)報(bào)道，我國(guó)幾種分解爐的物料平均停留時(shí)問(wèn)為8.612.2 s。SD公司2000t/d生產(chǎn)線為Pyroclon分解爐,物料平均停留時(shí)間為10.7s,100采用揮發(fā)分僅為3.34的無(wú)煙煤作燃料，由于煤粉著火溫度高，燃燒速度慢，燃盡時(shí)間長(zhǎng)，爐內(nèi)不易完全燃燒。為此，在爐頂鵝頸管上部安裝一個(gè)有切向進(jìn)氣和排氣(即切向進(jìn)出風(fēng))的Pvrotop旋風(fēng)筒，它實(shí)

19、質(zhì)上是一個(gè)新型反應(yīng)室，使三次風(fēng)、窯氣與生料、煤粉能更有效混合，它沉降下來(lái)的生料、煤粉可回到分解爐的上升煙道，也可進(jìn)入C5的下降管道。經(jīng)測(cè)定計(jì)算，爐內(nèi)物料平均停留時(shí)間為24s，分解爐出口溫度為925，過(guò)剩空氣系數(shù)為1.395，多次測(cè)量出口氣體成分中無(wú)C0，說(shuō)明爐內(nèi)煤粉不存在化學(xué)不完全燃燒；但從分解爐出口物料的含碳量及氣體組成計(jì)算，煤粉燃盡率僅為76左右，說(shuō)明爐內(nèi)煤粉存在不完全燃燒現(xiàn)象，出分解爐的分解率僅為72.3；部分沒(méi)有燃燒的煤粉進(jìn)入C5，與來(lái)自窯尾的高溫氣體相混合后，繼續(xù)進(jìn)行燃燒，產(chǎn)牛熱量供給C5內(nèi)的生料分解，使入窯時(shí)的表觀分解率提高劍91。目前國(guó)內(nèi)對(duì)已建分解爐改造的技術(shù)都是增加物料的停留時(shí)

20、間，主要包括：分解爐擴(kuò)容、分解爐增設(shè)縮徑口增強(qiáng)噴騰效應(yīng)、新增離線分解爐、將上升煙道擴(kuò)徑增容改造成二次燃燒室以及將C4出口部分生料分流到上升煙道、增入煤粉凈燃空間如噴騰爐的燃煤噴嘴從水平噴射改為向下傾斜l5°、將撒料板上升一定距離等，這些措施無(wú)一不是增加燃料的著火時(shí)間、延長(zhǎng)燃料的停留時(shí)間。據(jù)此，新分解爐的設(shè)計(jì)必須充分考慮無(wú)煙煤及替代燃料的需要，增大爐容，主要是增加分解爐的高度，從而增加燃料的停留時(shí)間，使燃料在分解爐內(nèi)燃盡。    分解爐溫度的變化，在中、上游主要受燃燒過(guò)程（著火時(shí)間和燃燼時(shí)間）的影響，特別是著火時(shí)間；爐下游及出口氣溫主要受煤粉和料粉加入量的影響，也受

21、燃燼時(shí)間影響。因此爐內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)主要應(yīng)從以下五點(diǎn)考慮：1. 調(diào)節(jié)燃料加入量在通風(fēng)基本不變時(shí)，改變?nèi)剂霞尤肓浚谕耆耆紵臈l件下，就是改變了分解爐的發(fā)熱量，在喂料相同時(shí)，則是改變了分解率。然而燃料加入過(guò)多或過(guò)少，對(duì)分解爐出口溫度的影響是明顯的：加入過(guò)多，分解用熱有余，則出路氣溫必定升高；相反，加入燃料過(guò)少，分解用熱不足，則爐內(nèi)氣流吸收氣流氣流顯熱而使氣溫下降。所以，調(diào)節(jié)燃料加入量主要是調(diào)節(jié)物料分解率及出路氣流溫度.然而，調(diào)節(jié)燃料用量，不能明顯的調(diào)節(jié)分解爐中、上游的溫度，這有兩方面的原因：一是因?yàn)闋t的中、上游氣流中，原有燃料濃度較高，加入（或減少）部分燃料，對(duì)中、上游氣流中的燃料濃度影響就笑，

22、不能明顯改變氧氣擴(kuò)散到燃料顆粒表面的速度，所以對(duì)于燃燒速度的影響不是很大。二是溫度對(duì)分解吸熱速度影響大，溫度一有小幅度的改變，就引起分解速度和吸熱量的大幅度改變，抑制了爐溫的較大變化。所以在分解內(nèi)的分解溫度在正常情況下是不會(huì)大幅度變動(dòng)，要大幅度調(diào)節(jié)改變它也是不大容易的。2. 調(diào)節(jié)燃燒過(guò)程     分解率的直觀表現(xiàn)是爐內(nèi)溫度的變化趨勢(shì)，即在沒(méi)有系統(tǒng)漏風(fēng)的前提下，從爐入口到下游和出口溫度階梯上升，表明供熱充足分解率高；若下游或出口溫度下降太多則說(shuō)明供熱不足，分解率下降。煤粉的燃燒過(guò)程是分解反應(yīng)的基礎(chǔ)，所以分解爐內(nèi)分解溫度（以及中、上游氣溫）可通過(guò)改變煤粉的燃

23、燒過(guò)程來(lái)調(diào)節(jié)，從而控制物料的分解率。A.煤粉的品質(zhì)：煤粉發(fā)熱量高，揮發(fā)份高有利于改善燃燒過(guò)程。B.氣流中燃料和氧氣濃度的影響：燃料加入多，燃燒表面積大，氧氣濃度高，均有利于改善燃燒過(guò)程，否則相反。C.燃料與二、三次風(fēng)的配合：燃料與氣流相對(duì)速度大，有利于O2向燃料表面的擴(kuò)散及燃料表面CO2薄膜的排除，從而有利于改善燃燒過(guò)程。因此，燃料的喂入方式、噴出速度，二、三次風(fēng)速的大小及溫度，過(guò)?？諝庀禂?shù)的大小，均能影響燃燒過(guò)程。D.分解爐內(nèi)的流場(chǎng)分布對(duì)燃燒過(guò)程影響巨大。如氣流紊流程度高時(shí)，燃料分散好、分布均勻，燃燼時(shí)間短。3. 通風(fēng)量及加料量的影響在入爐物料、燃料不變時(shí)，通風(fēng)量的改變，也影響燃燒速度。正常

24、操作下，當(dāng)通風(fēng)量減少時(shí)，引起不完全燃燒，燃燒速度減慢，總的發(fā)熱能力降低。通風(fēng)量過(guò)大，過(guò)?？諝庀禂?shù)增加，又會(huì)使分解率降低和爐中、下游溫度下降。如果爐系統(tǒng)漏風(fēng)大，使未燃完的燃料繼續(xù)燃燒，則可能使路后溫度升高。加料量的大小對(duì)爐中溫度的影響不如對(duì)爐下游及出口溫度的影響大。加料量多分解吸熱多，使?fàn)t溫下降。料粉的粒度細(xì)，也能小范圍降低爐中游的溫度。因粒度愈細(xì)，分解吸熱速度愈快，也會(huì)使平衡分解溫度降下來(lái)。但喂料量的大小，一般不是爐溫調(diào)節(jié)的手段。4. 物料的活性     如果物料活性高，分解溫度可適當(dāng)降低一些。影響分解溫度主要是鈣質(zhì)原料，硅質(zhì)原料的影響較小。成礦年代越是

25、久遠(yuǎn)的原料越硬，晶體結(jié)構(gòu)越完整、分解活性越差，分解溫度要相應(yīng)提高。如方解石是純凈的CaCO3晶體，它的分解反應(yīng)相當(dāng)緩慢，甚至進(jìn)入燒成帶還有一部分繼續(xù)分解。對(duì)于含方解石較多的石灰質(zhì)原料，一般要求粉磨細(xì)度更細(xì)，分解溫度要相應(yīng)提高。鈣質(zhì)原料的活性順序?yàn)椋耗嗷規(guī)r貝殼石灰石白堊或方解石；硅質(zhì)原料的活性順序?yàn)椋焊邘X土蒙脫石伊犁石云母石英砂。5. 控制合適的三次風(fēng)溫度和重量比例     入爐三次風(fēng)溫度高時(shí)，體積增大，但其重量反而減少，實(shí)際減少了供給燃燒的有效風(fēng)量，增加了分解爐內(nèi)氣流中CO2分壓，減慢了分解反應(yīng)速度。當(dāng)入爐三次風(fēng)溫度太低時(shí)，會(huì)降低分解爐上游氣流溫度，延長(zhǎng)

26、著火時(shí)間。降低煤粉燃燒放熱速度，影響分解爐的發(fā)熱能力，也影響分解率。分解爐內(nèi)的旋流效應(yīng)一般有三次風(fēng)提供，其合適的重量比例由流場(chǎng)分布來(lái)決定。但為了適應(yīng)不同品質(zhì)的煤粉燃燒和CaCO3分解的需要，重量比例可作適當(dāng)調(diào)整。三次風(fēng)的重量比例大時(shí)，分解爐氣流中CO2分壓小，CaCO3分解反應(yīng)速度加快，并可適當(dāng)降低CaCO3分解溫度。但三次風(fēng)的重量比例過(guò)大時(shí)，窯內(nèi)通風(fēng)量下降，限制了窯的發(fā)熱能力，窯氣傳給物料的熱量減少，預(yù)熱分解帶延長(zhǎng)，壓縮了燒成帶長(zhǎng)度，窯難于實(shí)現(xiàn)快轉(zhuǎn)，產(chǎn)量和熟料質(zhì)量下降。由于煤粉在窯內(nèi)燃燒時(shí)溫度高，相對(duì)于分解爐而言，受煤質(zhì)的影響小，所以在煤粉質(zhì)量較差時(shí)，應(yīng)增加頭煤，提高窯尾廢氣溫度和三次風(fēng)溫度

27、，以提高煤粉在爐入口處的預(yù)燃效果，三次風(fēng)的重量比例反而應(yīng)適當(dāng)減少。第二節(jié)  分解爐內(nèi)的流場(chǎng)分布  分解爐內(nèi)助燃風(fēng)與煤粉、料粉的流場(chǎng)分布不但是控制燃燒、分解及傳質(zhì)傳熱的關(guān)鍵，也是保護(hù)爐襯、防止結(jié)皮和塌料的關(guān)鍵。筆者是從以下幾方面闡述優(yōu)化分解爐內(nèi)的流場(chǎng)分布。一、分解爐內(nèi)氣體運(yùn)動(dòng)的要求1.適當(dāng)?shù)乃俣确植?，以便獲得良好的燃燒條件和傳熱效果，要求分解爐各部位保持一定的風(fēng)速，使燃燒穩(wěn)定，物料懸浮均勻，保證分解爐的發(fā)熱能力。2.適當(dāng)?shù)幕亓鬟\(yùn)動(dòng)，使其中的物料在爐內(nèi)滯留一定時(shí)間，保證燃燒、傳熱及分解反應(yīng)達(dá)到一定要求。3.較大的物料浮送能力，為提高傳熱效率及生產(chǎn)效率又要求氣

28、流有適當(dāng)?shù)牧戏鄹∷湍芰?，在加熱分解同樣的物料量時(shí)，以減少氣體流量，縮小分解爐的容積，并提高熱的有效利用率。4.較小的流體阻力，在滿足上述工藝要求的條件下，要求分解爐有較小的流體阻力，以降低系統(tǒng)的阻力消耗。二、四種氣流效應(yīng)的作用分解爐內(nèi)的各種氣流效應(yīng)所產(chǎn)生的循環(huán)運(yùn)動(dòng)是延長(zhǎng)物料的停留時(shí)間和強(qiáng)化熱交換的重要手段，且物料被充分分散和均勻分布是分解爐有效工作的前提。1.旋流效應(yīng)是旋風(fēng)型分解爐和預(yù)熱器內(nèi)氣留作旋回運(yùn)動(dòng)，使物料滯后于氣流的效應(yīng)。能延長(zhǎng)物料在爐內(nèi)的停留時(shí)間，并能有效地分離較粗顆粒，使其在爐內(nèi)貼壁作后浪推前浪的運(yùn)動(dòng)。但旋流效應(yīng)造成過(guò)強(qiáng)的貼壁運(yùn)動(dòng)對(duì)均布不利。2.噴騰效應(yīng)在爐筒內(nèi)一定高度內(nèi)形成一條上

29、升流股，將爐下部錐體四周的氣體及物料不斷裹挾進(jìn)來(lái)，噴射出去，造成許多由中心向邊緣的旋渦，造成了由爐中心向邊緣的旋回運(yùn)動(dòng)。噴騰作用有利于分散和縱向均布，但會(huì)造成疏密兩區(qū)，且有部分物料短路。3.流化效應(yīng)，MFC爐內(nèi)氣流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性較強(qiáng)，且由良好的對(duì)稱性，切向風(fēng)速為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，與三次風(fēng)方向一致，而且在近壁面處切向風(fēng)速較大，軸向風(fēng)速則與噴射流相反，中心區(qū)為回流區(qū)，近壁風(fēng)速較高，由此造成一個(gè)較大的環(huán)狀立渦，對(duì)物料的分散和均布有良好作用。流化層物料顆粒間距較小，溫度均勻，物料的停留時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它爐型，對(duì)易燒性差的物料和低質(zhì)、粗顆粒的燃料適應(yīng)性強(qiáng)，不足之處是由于氣固相參數(shù)一致，降低傳遞和反應(yīng)的推動(dòng)力，

30、若反應(yīng)程度高對(duì)爐溫要求相應(yīng)較高，且阻力損失大。由于使用溫度較低的流化風(fēng)，不利于系統(tǒng)換熱效率的提高。4.喘流效應(yīng)是在分解爐的中游縮口引起爐內(nèi)物料與氣流的喘流運(yùn)動(dòng)。強(qiáng)烈的荈流效應(yīng)能加強(qiáng)對(duì)流換熱。物料與煤粉經(jīng)上游分解、燃燒后被推至縮口時(shí)，較小顆粒被突然加速的氣流帶入下游，而較粗的顆粒被分選出來(lái)碰撞失速后返回上游區(qū)繼續(xù)分解、燃燒。強(qiáng)烈串流設(shè)備過(guò)高，難于布置。單純一種效應(yīng)很難達(dá)到要求，往往是幾種效應(yīng)相互迭加的流動(dòng)方式效果更好，如噴騰旋流或串流旋流迭加。三、影響流場(chǎng)分布的因素1.氣流運(yùn)動(dòng)速度氣流帶著料粉在爐內(nèi)以一定的速度作旋回運(yùn)動(dòng)，如果進(jìn)口風(fēng)速過(guò)小，料粉及氣流所受離心力小，回旋運(yùn)動(dòng)減弱，料粉與氣體間的相對(duì)

31、速度小，則進(jìn)入滯留層的料粉將減少，C5出口溫度上升，增加用煤也難于控制爐溫，且入窯物料分解率下降，分解爐近壁處溫度上升，結(jié)皮增多，爐壁散熱增多。如果進(jìn)口風(fēng)速過(guò)大，使?fàn)t壁邊緣地區(qū)的滯留層變薄，有的料粉在碰撞失速后，又被氣流迅速帶走，料粉停留時(shí)間也會(huì)縮短，且分解爐的阻力增加。  所以，不但要調(diào)整窯爐間的風(fēng)量比例，還要嚴(yán)格控制系統(tǒng)漏風(fēng)。  2.物料的顆粒分布不同粒徑的顆粒在氣流中的沉降速度不同，粒徑越大，其沉降速度愈快，顆粒愈小，其沉降速度愈慢。但分解爐內(nèi)顆粒的沉降并不是單個(gè)顆粒的沉降，而是干擾沉降，是許多顆粒形成的縷絲狀顆粒流。并且，粒度愈大且分布不均時(shí)，爐

32、內(nèi)物料分布更加不均，邊緣區(qū)物料增多，中心濃度下降，吸熱少，會(huì)使?fàn)t溫升高，影響分散，要求更強(qiáng)烈的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，才能保證物料的分散與換熱充分進(jìn)行。另外，物料的粒徑對(duì)CaCO3分解過(guò)程的影響很大。當(dāng)粒徑大于0.2cm時(shí)，傳熱和傳質(zhì)的過(guò)程占主導(dǎo)地位，而化學(xué)反應(yīng)過(guò)程不占主導(dǎo)地位。粒徑等于0.2cm時(shí)，二者占同樣重要的地位。在粒徑較小時(shí)，如粒徑在30úm，整個(gè)分解反應(yīng)過(guò)程，主要決定于化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，分解所需時(shí)間主要有化學(xué)反應(yīng)所需時(shí)間決定。這是因?yàn)楫?dāng)粒徑很小時(shí)，顆粒的比表面積將迅速睜大，其傳熱傳質(zhì)的距離縮小，化學(xué)反應(yīng)過(guò)程自然成為整個(gè)過(guò)程的決定環(huán)節(jié)。所以應(yīng)根據(jù)石灰質(zhì)原料活性和易磨性確定合適的0.08cm

33、篩余和0.2cm篩余，以便更好地控制原料的粒度級(jí)配，使顆粒分布更加均勻，是控制分解和優(yōu)化流場(chǎng)分布的關(guān)鍵。3.爐筒直徑在一定范圍內(nèi)進(jìn)口風(fēng)速不變時(shí)，如果爐徑較大，料粉所受離心力較小，中心部分的料粉到爐壁間距加大，有些料粉往往來(lái)不及到達(dá)爐壁滯留層就被氣流帶走，所以爐徑較大時(shí)，應(yīng)增大進(jìn)口風(fēng)速，加強(qiáng)回旋運(yùn)動(dòng)，盡可能的延長(zhǎng)物料的滯留時(shí)間，并應(yīng)注意煤、料入爐位置，使煤料分散均勻?？紤]到分解爐可能要燒無(wú)煙煤甚至其它替代燃料，由于它們的著火溫度高、燃盡時(shí)間長(zhǎng)，要求在爐內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，因此要適當(dāng)增加分解爐高度，但增加分解爐高度對(duì)分解爐內(nèi)的流場(chǎng)分布并不會(huì)產(chǎn)生明顯影響。4.氣流溫度和料粉濃度當(dāng)氣流溫度較高時(shí)，氣體粘度較

34、大，氣固相間相對(duì)運(yùn)動(dòng)阻力較大，氣流中料粉濃度較高時(shí)，相互干擾也較強(qiáng)，這些對(duì)各種循環(huán)效應(yīng)也會(huì)有影響。5.加料位置加料位置不當(dāng)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)以下三種情況，第一，落料現(xiàn)象；第二，會(huì)使物料懸浮分散差，減少換熱面積，降低了分解速度；第三，易造成局部低溫與高溫，低溫處物料分散慢，高溫處可能引起物料過(guò)熱，引起結(jié)皮堵塞。6.漏風(fēng)四、優(yōu)化流場(chǎng)分布的辦法流場(chǎng)分布合理時(shí)，分解爐內(nèi)結(jié)皮少、無(wú)落料現(xiàn)象、爐壁散熱少、爐襯使用壽命長(zhǎng)、爐內(nèi)溫度階梯分布均勻，溫度調(diào)整速度快，較低的分解溫度下能獲得較高的物料分解率。生產(chǎn)實(shí)際中，優(yōu)化流場(chǎng)分布用結(jié)果反推法，即根據(jù)實(shí)際使用效果，由結(jié)果反推引發(fā)原因逐一列出，采用排出法對(duì)每一種原因推敲，根據(jù)

35、影響大小確定主次因素，對(duì)癥下藥。不能盲目追求一招見(jiàn)效，要循序漸進(jìn)，調(diào)一次觀察一段時(shí)間形成記錄，反復(fù)比較，逐項(xiàng)調(diào)整?，F(xiàn)以結(jié)皮為例來(lái)說(shuō)明優(yōu)化流場(chǎng)分布，結(jié)皮產(chǎn)生的原因有以下幾項(xiàng)：A.原燃料有害成分含量高，SO3/RO2變化大；B.爐溫控制過(guò)高；C.風(fēng)量不足，滯后燃燒；D.粘土質(zhì)原料活性過(guò)高；E.系統(tǒng)漏風(fēng)；F.爐襯使用年代較長(zhǎng)，腐蝕嚴(yán)重；G.物料分散差，出現(xiàn)局部高溫；H.其他現(xiàn)象（旁證材料，綜合分析）。對(duì)于以上各種原因采用排除法，不對(duì)的劃“×”，對(duì)的劃“”，然后對(duì)視的因素排出主次，逐項(xiàng)采取措施。在進(jìn)行優(yōu)化分解爐的流場(chǎng)分布時(shí)，必須考慮窯和分解爐的長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)以及環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等諸多問(wèn)題，因此采用的

36、相關(guān)措施應(yīng)綜合考慮各因素及系統(tǒng)影響。第三節(jié)  與有害成份循環(huán)有關(guān)的兩個(gè)問(wèn)題 一有害成分的循環(huán)    有害成份被原料和燃料帶入系統(tǒng)，從投料生產(chǎn)開(kāi)始，揮發(fā)、循環(huán)、聚集到一定程度后開(kāi)始隨熟料和廢氣被排出系統(tǒng)，帶入量和排出量基本相等，系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)量基本不變。依據(jù)國(guó)際水泥工藝資料集的介紹，對(duì)一般預(yù)分解窯每生產(chǎn)100Kg熟料，有害成分的分布、循環(huán)、相對(duì)比例列于表6。表6  SO3、Cl-、Na2O、K2O的循環(huán)與分布成份原料引入量（g）燃料引入量（g）循環(huán)量（g）排出量（g）循環(huán)量/引入量排出量/引入量廢氣粉塵回收（g）回收量/引入量窯預(yù)熱器熟料

37、帶出廢氣帶出預(yù)熱器窯K2O10770269229221037402.762.5012360.22Na2O3080461577261471.871.501690.22Cl-2301403145551863.2663.001341.48SO330848130242955738513.753.8313611.17從表6可以看出：1.各有還成份循環(huán)量相對(duì)于引入量的大小為：Cl-SO3K2O Na2O。2.各有害成份在預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)量比窯內(nèi)大。3.有害成分的“循環(huán)量/引入量”比例相對(duì)穩(wěn)定，循環(huán)量的多少?zèng)Q定于引入量。原料和燃料所含有害成份越多，循環(huán)量也越多，對(duì)系統(tǒng)的危害越大。二、結(jié)皮形成機(jī)理的新認(rèn)識(shí)

38、許多專(zhuān)著對(duì)結(jié)皮形成的機(jī)理沒(méi)有明確的論述，筆者嘗試作出以下論述。結(jié)皮產(chǎn)生的前提條件是生料與燃料帶入的有害成份在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)、集聚，使物料產(chǎn)生液相的溫度降低，產(chǎn)生的液相量增多。產(chǎn)生的過(guò)程是風(fēng)、煤、料匹配不當(dāng)，使CaCO3分解吸熱與煤粉燃燒放熱不平衡，提供了結(jié)皮產(chǎn)生的溫度條件。關(guān)于這點(diǎn)主要有四個(gè)原因：第一，生料成份中CaO含量、投料量和物料結(jié)粒波動(dòng)大，引發(fā)尾煤用量的波動(dòng)；第二，火焰組織不當(dāng)，對(duì)煤粉燃燒過(guò)程控制不當(dāng)，燃燼時(shí)間延長(zhǎng)產(chǎn)生滯后燃燒；第三，供風(fēng)不足產(chǎn)生的不完全燃燒，分解爐內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛，使Fe3Fe2，由于Fe2的存在，使物料產(chǎn)生液相的溫度降低。并且不完全燃燒的煤粉遇到外界漏入的空氣或清灰空氣炮

39、鼓入的空氣燃燒，使?fàn)t內(nèi)局部溫度升高產(chǎn)生液相。第四，內(nèi)漏風(fēng)引起物料內(nèi)循環(huán)，使物料溫度升高產(chǎn)生液相?？傊@些都與氣流組織有緊密關(guān)系。其次，由于內(nèi)襯表面有麻面、凹坑等缺陷，物料在貼壁運(yùn)動(dòng)時(shí)沉積在缺陷部位。聚集在有缺陷內(nèi)襯上的物料在一定時(shí)間內(nèi)達(dá)到固相反應(yīng)溫度，并且固相反應(yīng)時(shí)放熱420500KJ/Kg熟料，使物料溫度快速上升，液相急劇增多，先形成的結(jié)皮粘連后來(lái)的物料，不斷集厚長(zhǎng)大，達(dá)到一定厚度時(shí)垮落，造成系統(tǒng)堵塞。    三、有害成份對(duì)熟料燒成的影響筆者對(duì)SD廠1000T/D預(yù)分解窯各工藝帶窯皮的化學(xué)成分作了測(cè)定，先列于表7。表7 SD廠1000T/D預(yù)分解窯各工藝帶窯皮的化學(xué)成分

40、工藝部位CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3SO3f-CaO100-預(yù)分解帶58.821.7718.414.282.653.258.0189.1210.88過(guò)渡帶冷端53.871.8417.344.282.757.060.8787.1412.86斷口部位39.842.0811.603.562.5722.450.2182.1017.90過(guò)渡帶熱端63.411.7121.603.192.153.290.6695.354.65燒成帶64.592.0817.663.992.981.840.3193.146.86  從表中數(shù)據(jù)分析后可以得出以下結(jié)論：1.物料由低溫端向高溫端前進(jìn)時(shí)

41、，SO3、Cl-、R2O含量上升，表明由于窯料溫度的升高，初級(jí)礦物與沉集的有害成份化合成結(jié)皮性質(zhì)的礦物2C2S.CaCO3和2C2S.CaSO4等的速度提高，有害成份的沉集速度大于揮發(fā)速度，釉面層中有害成份的含量繼續(xù)上升，對(duì)窯襯的堿蝕加重。2.分解完畢的物料的物料進(jìn)入過(guò)渡帶進(jìn)行固相反應(yīng)，形成C3A、C4AF、C2S等初級(jí)礦物，并釋放熱量。有害成份中的R2O的揮發(fā)速度逐步提高，冷凝沉降速度逐步下降，并在1200達(dá)到一個(gè)短暫的平衡。 3.當(dāng)物料溫度達(dá)到12501280時(shí)生成液相，吸熱105KJ/Kg熟料，由于液相生成和R2O的存在，使液相粘度下降，Ca2+的反應(yīng)活性很高，與頭煤燃燒放出的SO3化合

42、成CaSO4（二次）的速度很快，且數(shù)量很多，基本上全部化合成CaSO4 .R2SO4等，所以對(duì)窯皮的化學(xué)成分中含量猛增。由此可以作出以下幾點(diǎn)推論：    A. CaSO4 .R2SO4是在窯內(nèi)化合而成，極不穩(wěn)定，當(dāng)溫度高于12501280時(shí)很快分解，物料向過(guò)渡帶熱端移動(dòng)時(shí)SO3含量驟降。由于煤粉的燃燒帶Lf與熟料的燒成帶Ls有以下關(guān)系：     Ls=（0.600.65）Lf（單位：M）當(dāng)火點(diǎn)移動(dòng)時(shí)，此帶的窯皮易于掉落，致使此帶窯皮時(shí)常形成一個(gè)明顯的斷口，磚面裸露，壽命縮短。安全帶正處于這一端口部位。B.由于窯皮掉落頻繁，侵蝕的磚襯引

43、起物料中SiO2、Al2O3含量上升。C.由于預(yù)分解窯是兩把火煅燒，頭煤占總噴煤量的2/5，相對(duì)于濕法窯及其他窯型，煙氣中的SO3含量少，化合成CaSO4 .R2SO4的量少。由于CaSO4 .R2SO4是熟料燒成的礦化劑，所以在預(yù)分解窯內(nèi)CaSO4 .R2SO4的催化效果差，熟料中實(shí)際合成的量少。這是預(yù)分解窯熟料強(qiáng)度低于其他窯型的原因。D.在此帶由于硫酸鹽的礦化作用，液相增多，物料運(yùn)動(dòng)慢，最易形成圈或蛋，特別是有害成份含量高且SO3/R2O波動(dòng)大的預(yù)分解窯內(nèi)。由于有害成份的引入量/排出量相對(duì)穩(wěn)定，當(dāng)有害成份變化是，窯內(nèi)長(zhǎng)圈、結(jié)蛋應(yīng)是引入、循環(huán)、排出由一個(gè)平衡向另一個(gè)平衡的自調(diào)過(guò)程。4. SO

44、3在過(guò)渡帶冷凝端出現(xiàn)一個(gè)揮發(fā)與沉降平衡的較低的峰值，在熱端出現(xiàn)一個(gè)合成與分解平衡的較高峰值。5.有害成份中的最耐溫部分留下來(lái)，并以如下熟料礦物的形式被帶出窯外：KC23S12、NC8A3、KC8A3、K2SO4、Na2SO4。第四節(jié)   窯的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩與不正常窯況 一窯的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩  窯的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩即窯的主傳電流，是最直接反映窯況變化的參數(shù)。窯況平穩(wěn)正常則電流曲線波動(dòng)小，比較平直。當(dāng)窯況變化時(shí)電流曲線最先發(fā)生變化。它綜合反映窯速、喂料量、窯皮分布狀況、燒成帶溫度等。依據(jù)傳動(dòng)電流來(lái)操窯，有信息清楚、及時(shí)、可靠等優(yōu)點(diǎn)，但窯傳動(dòng)電流反映的內(nèi)涵相當(dāng)深刻復(fù)雜，不能片面化

45、，應(yīng)結(jié)合燒成溫度、窯尾溫度、系統(tǒng)負(fù)壓、廢氣成份等參數(shù)的變化綜合判斷窯況變化，才能作到準(zhǔn)確操作，并且要善于借助窯傳動(dòng)電流與其他參數(shù)曲線，分析判斷前一過(guò)程的變化及應(yīng)該要采取的措施。在長(zhǎng)期的實(shí)踐中要不斷總結(jié)，以求得最快最準(zhǔn)處理窯況。  筆者根據(jù)自己的實(shí)踐，對(duì)電流曲線代表的內(nèi)涵總結(jié)如下：  1.    窯主傳電流呈上升趨勢(shì)表明：  A.最常見(jiàn)的是液相增多，結(jié)粒變粗，尾溫升高，頭溫下降?？赡苁敲嘿|(zhì)變好或頭煤用量增多，窯溫升高；也可能是物料的液相礦物含量上升，變得易燒。  B.其次是溫度驟降引起窯皮大量掉落

46、，電流猛然上升?；蛘呤橇系坝筛G尾向窯頭運(yùn)動(dòng)，砸落一部分窯皮，主傳電流波動(dòng)很大，料蛋很大時(shí)窯口有返火現(xiàn)象。  C.窯內(nèi)集料增多，可能是投料量上升，但窯速提高太慢；也可能是窯內(nèi)長(zhǎng)圈嚴(yán)重。  D.拖輪與輪帶表面磨損嚴(yán)重，或托輪位置出現(xiàn)大小八字，在窯體上下游動(dòng)時(shí)，因受力變化，可能引起窯電流上升或下降趨勢(shì)，這種現(xiàn)象極為少見(jiàn)。2.窯主傳電流呈下降趨勢(shì)表明：  A.最常見(jiàn)的是液相減少，結(jié)粒變細(xì)，尾溫下降，頭溫升高、燒成帶縮短且波動(dòng)較大?？赡苁敲嘿|(zhì)變差或頭煤用量偏少，窯溫下降。也可能是無(wú)聊的易燒性變差，液相礦物減少，物料耐火起砂。 

47、0;B.大料涌進(jìn)燒成帶，可能是投料猛增、后圈垮落或與分解系統(tǒng)塌料所致。  C.第三種現(xiàn)象也較為常見(jiàn)，即煤管抬頭太高，窯皮刷薄，筒體溫度升高，長(zhǎng)期出現(xiàn)升重偏低，f-CaO偏高的現(xiàn)象。  D.來(lái)料減少，可能是投料少，窯速提高過(guò)快。  E.供風(fēng)不足，窯內(nèi)還原氣氛嚴(yán)重。3.窯傳動(dòng)電流曲線平緩，表明窯溫與配料適應(yīng)，燒成制度正常，投料波動(dòng)小，窯皮分布均勻。4.窯傳動(dòng)電流波動(dòng)大表明：  A.窯內(nèi)結(jié)蛋、窯皮分布不均勻。若窯尾負(fù)壓波動(dòng)大，可能在窯內(nèi)出現(xiàn)“蛋背蛋”的現(xiàn)象。說(shuō)明前一過(guò)程窯速與投料量比匹配，大起大落，或煤管抬頭太低，火焰熗

48、料嚴(yán)重。  B.筒體變形嚴(yán)重，托輪與輪帶磨損嚴(yán)重或基礎(chǔ)下沉等原因引起的受力不平衡。二二次風(fēng)溫度過(guò)高的控制  二次風(fēng)溫度直接影響火焰的幾何形狀和燃料的著火點(diǎn)，相應(yīng)的，波動(dòng)較大的二次風(fēng)能產(chǎn)生不規(guī)則的火焰特征，這種變化的火焰特征能引起燒成帶的移動(dòng)，所以，二次風(fēng)溫度易控制在900±40較為經(jīng)濟(jì)安全。  窯應(yīng)在盡可能高的二次風(fēng)溫度下操作，因?yàn)檫@樣可以利用熟料的大量余熱，提高入窯的二次風(fēng)溫度，可以改善熟料性能，減少燃料的需要量，窯的生產(chǎn)能力最大。其二，對(duì)需要在窯前煅燒熟料時(shí)有良好限制。其三，保持較高的入爐三次風(fēng)溫度，入爐煤粉著火快，分解

49、爐的熱效率高。  但過(guò)高的二次風(fēng)溫度對(duì)煤管、窯門(mén)罩、窯口護(hù)鐵及內(nèi)襯極為不利。也說(shuō)明窯況極不正常。二次風(fēng)溫度過(guò)高的原因主要有以下三方面的原因：  第一，跑黃料，由于預(yù)熱器塌料、后圈垮落、投料猛增等原因，以至對(duì)窯況判斷不準(zhǔn)，窯速提高的過(guò)早過(guò)快，不能保證物料在分解帶有足夠的停留時(shí)間，火焰逼迫縮短，造成跑黃料的嚴(yán)重后果。由于大量的黃料落入篦冷機(jī)，大量粉塵籠罩燒成帶，窯內(nèi)可見(jiàn)度低，氧含量下降。黃料顆粒細(xì)小，換熱面積大，二次風(fēng)溫升高很快。  這時(shí)，首先應(yīng)從加大窯內(nèi)供氧來(lái)控制，提高高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加大窯內(nèi)通風(fēng)，提高無(wú)聊的預(yù)燒效果。其次，應(yīng)依跑黃料的輕

50、重，降低窯速、減少投料量，有效的控制物料流速和填充率，提高窯內(nèi)換熱效果。此時(shí)嚴(yán)禁向窯內(nèi)加煤，因?yàn)榧?xì)粉籠罩窯內(nèi)，可見(jiàn)度低，傳熱效果惡化，增加頭煤會(huì)適得其反，甚至薄料到來(lái)時(shí)，窯速低，易出現(xiàn)過(guò)燒的嚴(yán)重后果。當(dāng)猛烈涌進(jìn)的物料果料燒成帶時(shí)，薄料很快到達(dá)燒成帶，這時(shí)燒成帶溫度快速上升，窯主傳電流上升，為此需注意薄料到來(lái)的信號(hào)，提高窯速，適當(dāng)調(diào)整頭煤，以求換熱平衡，并這首恢復(fù)正常投料。  第二，窯內(nèi)通風(fēng)差，火焰極不順暢，頭煤火焰熗料嚴(yán)重，造成短焰逼燒，燒成帶極短，窯主傳電流低。雖然窯口亮白，但熟料立升重低，f-CaO含量高，氣孔多，嚴(yán)重時(shí)接連不斷地出生料蛋。只能低窯速轉(zhuǎn)窯，窯速稍有提高就

51、出現(xiàn)黃料現(xiàn)象。這時(shí)應(yīng)加快拉風(fēng)使火焰順暢，更應(yīng)特別重視調(diào)整火焰的截面位置，提高物料的預(yù)燒效果，提高窯速，改善窯內(nèi)傳熱效果。  第三，由于結(jié)圈嚴(yán)重或料蛋逼近窯口，或者是物料耐火等原因造成窯內(nèi)起砂，為減少對(duì)窯門(mén)罩密封裝置的磨損，加大窯頭過(guò)剩風(fēng)機(jī)拉風(fēng)，致使火焰短粗，冷卻帶縮短，二次風(fēng)溫度升高。  綜上所述，控制二次風(fēng)溫度過(guò)高的關(guān)鍵是加大窯內(nèi)供氧，保持火焰順暢。三頭煤、尾煤比例  對(duì)于預(yù)分解窯操作的一個(gè)重要參數(shù)是頭煤和尾煤的比例。在不同時(shí)代有不同的認(rèn)識(shí)，但隨技術(shù)的成熟，基本統(tǒng)一為40：60，在12%的范圍內(nèi)波動(dòng)比較適合。越過(guò)這一范圍，不但熱耗上

52、升，而且表明工況極不穩(wěn)定。  若頭煤過(guò)少，其一會(huì)使熟料燒成帶溫度低，熟料質(zhì)量差。其二，落入篦冷機(jī)的熟料溫度低，二次風(fēng)溫度下降，分解爐內(nèi)煤粉燃燒滯后，熱回收少，C1出口溫度升高，熱耗增加。其三，窯尾及與分解系統(tǒng)漏風(fēng)嚴(yán)重。  若頭煤過(guò)多，會(huì)使廢氣中CO含量上升，也增加熱耗，同時(shí)會(huì)使窯襯的熱負(fù)荷增加，會(huì)嚴(yán)重縮短窯襯的使用壽命，影響窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。另外也表明篦冷機(jī)的冷卻效果下降，熱回收效率低。四窯皮掉落時(shí)窯況的控制 大量窯皮或副窯皮掉落時(shí)，能引起填充率上升，應(yīng)及時(shí)減少投料量，為保持填充率穩(wěn)定，不能盲目地提高窯速以降低填充率。因?yàn)楦G皮掉落的原因是窯溫過(guò)低，若窯速提高

53、會(huì)使窯皮掉落更嚴(yán)重，大量溫度過(guò)低的窯皮涌進(jìn)燒成帶的速度加快，引起燒成帶溫度急劇下降，燒成質(zhì)量變差。窯皮掉落時(shí)，被揚(yáng)起的細(xì)料劇增，影響煤粉的燃燒，降低火焰的傳熱效果，火焰被拉長(zhǎng)，窯尾煙氣溫度上升。由于火焰不集中，窯內(nèi)傳熱效果較差，若減少頭煤會(huì)使窯況進(jìn)一步惡化。若增加喂煤量，由于窯皮掉落時(shí)，大塊窯皮在窯內(nèi)翻滾，窯的通風(fēng)面積下降，通風(fēng)狀況變差，會(huì)使窯內(nèi)還原氣氛更加嚴(yán)重，將引發(fā)新一輪窯皮的掉落。所以，窯皮大量掉落時(shí)，應(yīng)保持頭煤和窯速穩(wěn)定（或適當(dāng)降低窯速），減少投料量，盡可能地控制填充率，并要加大通風(fēng)量，提高物料的預(yù)熱效果。當(dāng)窯皮大部分轉(zhuǎn)出窯外，燒成帶溫度回升，窯主傳電流平穩(wěn)之后，應(yīng)盡快恢復(fù)正常操作。窯

54、皮大量掉落后，會(huì)有一部分區(qū)域的磚襯裸露在高溫氣流之中，加重了腐蝕，所以應(yīng)及時(shí)恢復(fù)燒成制度，根據(jù)筒體溫度的變化，及時(shí)補(bǔ)掛窯皮。五控制料蛋在窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)窯內(nèi)產(chǎn)生料蛋的原因非常多，料蛋形成后對(duì)煅燒產(chǎn)生的不良影響主要有以下三點(diǎn)：第一降低窯的通風(fēng)面積，造成火焰不暢，限制了窯的發(fā)熱能力；第二窯筒體橢圓率改變較大，使磚襯擠壓受損嚴(yán)重；第三當(dāng)結(jié)蛋頻繁時(shí)，易出現(xiàn)“蛋背蛋”現(xiàn)象，致使窯主傳電機(jī)過(guò)載而跳停，不能連續(xù)生產(chǎn)。為此必須掌握料蛋在窯內(nèi)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，盡可能早的排出窯外。影響料蛋運(yùn)動(dòng)的因素主要有以下幾方面：第一，由于窯有一定的斜度，會(huì)使料蛋沿窯的斜度方向產(chǎn)生一定的下滑力，驅(qū)使料蛋由窯尾向窯頭運(yùn)動(dòng)。但由于排風(fēng)機(jī)的拉風(fēng)

55、作用，料蛋受拉風(fēng)的推力有向窯尾運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。當(dāng)而立平衡時(shí)，料蛋在窯內(nèi)滯留。所以推力與下滑力相對(duì)大小決定了料蛋向前向后的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。第二，因這對(duì)相互作用力的大小之差很小，單純地改變而立平衡并不能有效地控制料蛋的運(yùn)動(dòng)，為此必須控制窯的填充率。因料蛋停留處的窯皮被擊落，料蛋要爬上窯皮這一臺(tái)階時(shí)，必須有較厚的料層來(lái)支墊。這就要在投料量不變的情況下降低窯速，提高填充率。所以為使料蛋順利滾出窯，必須同時(shí)作到減小排風(fēng)、降低窯速，料蛋才可出窯，減少破毀，而設(shè)法讓料蛋在窯內(nèi)消化的辦法只能使窯況進(jìn)一步惡化。六熟料結(jié)粒的控制熟料質(zhì)量與出窯熟料的粒度大小和力度分布有著直接關(guān)系，控制熟料結(jié)粒細(xì)小均齊是提高熟料質(zhì)量的關(guān)鍵。為

56、此必須遵循以下原則：窯內(nèi)通風(fēng)良好，火焰規(guī)則順暢，從高溫點(diǎn)到窯頭和窯尾的溫度下降梯度緩慢，入窯物料分解率適當(dāng)，窯料比適當(dāng)，都能使出窯熟料結(jié)粒易于控制，且同樣投料量，窯速越快結(jié)粒越是細(xì)小均齊。但當(dāng)出現(xiàn)以下幾種情況時(shí)，熟料結(jié)粒變粗，并夾帶部分黃心料。1.火焰形狀不規(guī)則，且熗料時(shí)，說(shuō)明窯內(nèi)煤粉燃燒效果差，這時(shí)應(yīng)調(diào)整火焰的截面位置，并檢查煤管的磨損、變形、雜物堵塞情況。2.窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)蛋現(xiàn)象嚴(yán)重時(shí)，來(lái)料不均勻，結(jié)粒變粗，這時(shí)應(yīng)先消除結(jié)圈、結(jié)蛋。3.頭溫低、尾溫高，從C5下來(lái)的物料分解率高時(shí)，說(shuō)明窯前煅燒現(xiàn)象嚴(yán)重，液相過(guò)早出現(xiàn)。應(yīng)調(diào)整煤管用風(fēng)，適當(dāng)減少拉風(fēng)量，使火焰變粗，并退出煤管，提高窯頭溫度，提高煤粉

57、的預(yù)燃效果。4.大料慢窯，且拉風(fēng)量小時(shí)，說(shuō)明窯內(nèi)供熱不足，窯速一有提高就有生料竄出，這時(shí)應(yīng)加大拉風(fēng)量，增加頭煤喂入量，以增加窯內(nèi)供熱量，然后逐漸提高窯速。要格外重視循序漸進(jìn)，不能盲求冒進(jìn)，燒穩(wěn)窯皮，防止大面積垮落，迫使減料降窯速的惡性循環(huán)。5.窯內(nèi)溫度分布梯度大，窯頭、窯尾低時(shí)，說(shuō)明火焰短粗、燒成帶極短，造成短焰逼燒現(xiàn)象。這時(shí)應(yīng)加大拉風(fēng)量，調(diào)整煤管用風(fēng)，使火焰拉長(zhǎng)，并退出煤管，加大頭煤喂入量，提高頭溫。6.原料有害成份含量波動(dòng)較大，特別是SO3/R2O波動(dòng)較大時(shí)，系統(tǒng)有調(diào)整有害成份帶入與帶出、循環(huán)的平衡，必出現(xiàn)預(yù)分解系統(tǒng)的嚴(yán)重結(jié)皮，窯內(nèi)長(zhǎng)圈、結(jié)蛋，結(jié)粒變粗的現(xiàn)象。7.硅質(zhì)原料的活性好，生料中F

58、e2O3含量提高，或煤質(zhì)變差，煤灰摻入量提高時(shí)，也使結(jié)粒變粗，這時(shí)除從原、燃料上把關(guān)外，還要在操作上作到加大拉風(fēng)量，提高窯速，并且要使窯尾和C5出口靠下限控制。七防止結(jié)皮的措施1.控制合適的SO3/R2O，及生料與煤粉帶入的水分，是有害成份相互間發(fā)生中和反應(yīng)，形成鹽類(lèi)被排出系統(tǒng)，減少在系統(tǒng)內(nèi)的循環(huán)?，F(xiàn)對(duì)各種SO3/R2O的計(jì)算方法及控制指標(biāo)列于表8。表8  熟料SO3/R2O計(jì)算式與限制指標(biāo) 資料來(lái)源制造廠計(jì)算式限制指標(biāo)懸浮預(yù)熱器和NPS技術(shù)經(jīng)驗(yàn)交流論文集1992.5HonbltS/R=SO3/(0.85K2O+1.29Na2O-1.113Cl-)0.71.0PolysiusS/R=MSO3/(MK2O+MNa2O-MCl-)F.L.SmithS/R=SO3/(0.85K2O+Na2O)常用式1.0適宜值0.60.8FullerS/R=SO3/1.29Na2OeqNa2Oeq=0.65 K2O+Na2O1.2SO31.5%水泥技術(shù)1986.4丹麥F.L.SS/R=MSO3/(0.5MK2O+MNa2O) 常