第十二章、回轉(zhuǎn)窯與結(jié)圈

摘 要：針對回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)活性石灰出現(xiàn)結(jié)圈的現(xiàn)象，從石灰使用的煤種、原料、回轉(zhuǎn)窯的工作參數(shù)、熱工制度

等方面對結(jié)圈產(chǎn)生的原因進行分析與探討，從而找出結(jié)圈產(chǎn)生的原因，并提出預(yù)防和處理結(jié)圈的措施及方法．提

高設(shè)備的運轉(zhuǎn)率，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。

原因分析：

結(jié)圈應(yīng)具備兩個條件：一是出現(xiàn)一定的粘度的液相量：二是煙氣、物料和襯料之問有一定的溫差。結(jié)圈斷面中夾雜許多煤粉，色澤發(fā)黑，圈體的成分有時與部分石灰相似。結(jié)圈原因較為復(fù)雜。主要是由低熔點物質(zhì)和煤粉及煤燃燒后的灰份、石灰石原料中的土形成低共熔物而形成的。以下幾個方面是產(chǎn)生低熔點物質(zhì)的主要原因：

(a)煤的影響

灰份中SiO₂ 、Al₂O₃，、K2o氧化鉀與燒成石灰CaO形成低共熔物質(zhì)形成結(jié)圈，從下表煤的成份中可以看出，煤灰熔點偏低且ST (軟化)至HT(半球)至FT (流動)之間的溫度區(qū)域小，滿足不了煅燒溫度(1300~C)的需求。

(b)石灰石中土的影響

在生產(chǎn)中由于原料中含有未被篩盡的土和雜質(zhì)， 這些雜質(zhì)的主要成份Al₂O₃，、Fe₂O₃、SiO₂：、Nd2O、K2O在高溫下與石灰的CaO形成低共熔物，結(jié)圈往往形成在物料剛出現(xiàn)液相的地方。由于剛出現(xiàn)液相．飽和度大，易結(jié)圈。

(c)操作制度的影響

① 理論上回轉(zhuǎn)窯用煤量與空氣量的平衡可通過控制窯頭過�？諝庀禂�(shù)來實現(xiàn)煤粉的完全燃燒。若空氣量不足或噴量過多，煤粉細度偏高，會導(dǎo)致煤粉的不完全燃燒，窯內(nèi)形成還原氣氛，大量的CO使物料中的Fe₂O₃，還原成FeO，F(xiàn)eO與其它氧化物形成低共熔物，使液相過量形成，加快了結(jié)圈的形成速度。

② 一、二次風(fēng)配合比例不當時也易形成結(jié)圈。一次風(fēng)的作用是向窯內(nèi)噴送煤粉和供揮發(fā)份燃燒之用．二次風(fēng)主要用于供煤的焦炭粒子燃燒之用。一次風(fēng)一般是總空氣量的25％～30％ (單分道燒嘴)。一次風(fēng)量過低，會使火焰過長，液相出現(xiàn)早；一次風(fēng)量過大，會使火焰過短，物料預(yù)燒不好．破壞了熱工制度的穩(wěn)定．也形成結(jié)圈。

③ 喂料的影響

物料少在窯內(nèi)也易結(jié)圈．因為物料在窯內(nèi)運動的比較慢，物料與窯襯之間的溫差小，窯皮被移動的物料磨損了，這樣一來．也增加了結(jié)圈的可能性。此外．喂料的波動必然會引起窯內(nèi)火焰的變化，從而破壞了熱工制度．造成結(jié)圈。

④ 噴煤系統(tǒng)和煤粉的影響

單通道噴煤槍，煤粉混合不好，煤粉的燃燒、火焰形狀及長度難以控制，這也是導(dǎo)致結(jié)圈的原因之一； 煤粉較粗，200目篩余7％一9％ ，煤粉水份含量約為l％～2．5％ ，這就造成了煤粉的不完全燃燒，形成還原氣氛，導(dǎo)致結(jié)圈的產(chǎn)生。 

處理方法：

(a)對原料進行有效的篩分，入窯石灰石全部通過水洗。保證人窯石灰石的清潔度．減少形成液相物質(zhì)的含量。

(b)選擇合適煤種：選用灰份熔點高、厭份低、熱值高、揮發(fā)份高的煤種，根據(jù)實際情況，通過煤種的改變， 由于該煤種屬于不粘結(jié)性煤．結(jié)圈時間可延長到4個月。

(c)規(guī)范工作操作參數(shù)，穩(wěn)定熱工制度，控制煤粉的細度，減少因用煤量過多或空氣量不足產(chǎn)生的不完全燃燒，避免還原氣氛的形成。在實際生產(chǎn)中我們適當提高二次風(fēng)量，使煤粉充分燃燒。

(d)控制煤粉的細度和水份，延長結(jié)圈時間。對煤粉進行有效的烘干，使煤粉中的水份降低至l％以下．煤粉細度控制在200目篩余3％以下，有效的延長了結(jié)圈的時間。

(e)喂料量的影響

在生產(chǎn)中要求看火工嚴格執(zhí)行工藝操作參數(shù)，杜絕因加料量與窯的轉(zhuǎn)速不匹配的問題，也杜絕了因喂料不均勻引起的結(jié)圈問題的發(fā)生。

(f)發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)生結(jié)圈應(yīng)及早處理，在結(jié)圈厚度超過300mm時,就應(yīng)采取冷燒法燒圈。冷燒步驟：將煤管退回并適當關(guān)小一、二次風(fēng)，保持火焰順暢。減少喂料量，冷燒以移動煤槍位置和快速轉(zhuǎn)窯達到降溫的要求，使結(jié)圈產(chǎn)生熱應(yīng)力而開裂．直到燒掉為止。若圈口有增大的趨勢，就將冷燒的力度加大。增大降溫幅度，每隔2h停火30min。約兩天左右圈口會縮小到正常范圍內(nèi)，此方法燒圈比冷熱燒圈法對窯內(nèi)耐火材料傷害小，效果顯著。

結(jié)論

通過對回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈理論的分析研究．采取有效的預(yù)防措施，回轉(zhuǎn)窯的結(jié)圈問題得到了有效的控制．使設(shè)備運轉(zhuǎn)率由原來的85％提高到95％以上．生產(chǎn)成本由原來250元·t 降低到230元·t。要杜絕結(jié)圈現(xiàn)象．必須加強燃料管理，加強工藝管理，提高操作人員的操作水平，是預(yù)防形成結(jié)圈的有效措施。

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