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活性石灰回转窑结圈原因分析及处理方法
发布时间：2016-11-18 来源： 访问次数：
国内许多大型企业为了提高冶金石灰的质量和活性度，都上了不同规格的回转窑，但是，在使用燃烧式回转窑时，经常出现结圈，直接破坏正常的热工平衡制度，影响回转窑的产量、质量和正常运转。
通过长期的实践和业内有关人士的探讨，找出了回转窑结圈的主要原因，从而使回转窑结圈问题得到了有效控制，提高了设备的运转率。提高了产品质量。降低了生产成本，综合经济水平有了较大的提高。
一、现状
结圈实际上是烧成带及预热带反应交界处挂上一层窑皮，当窑皮达到一定厚度时，就形成结圈，结圈使窑内的物料填充系数增大，回转窑主电机电流增大，有时因电流增大会出现跳闸现象，给窑炉的安全运行带来隐患，为力保证窑炉的正常运行，不得不停窑处理结圈，导致无法连续生产，频繁停窑处理结圈，严重影响着生产成本，而且个回转窑的耐火层带来损坏，有的耐火材料出现不同程度的损毁。
二、原因分析：
2.1 结圈应具备两个条件：一是出现一定的粘度的液相量，二是烟气、物料和衬料之间有一定的温差。结圈断面中夹杂许多煤粉，色泽发黑，圈体的成分有时与部分石灰相似。
2.2 结圈的原因很复杂，主要是有低熔点物质和煤粉及煤燃烧后的灰份，石灰石原料的土形成低共熔物而形成的，以下几个方面石产生低熔点物质的主要原因。
2.1.1 煤的影响：灰份中的SiO2（二氧化硅）、Al2O3（氧化铝）、K2O(氧化钾)与烧成石灰Cao（氧化钙）形成共熔物质形成结圈。
2.1.2 石灰石中土的影响：在生产中由于原料中含有未被筛尽的土和杂质，这些杂质的主要成份Al2O3（氧化铝）、Fe2O3（三氧化二铁）、SiO2（二氧化硅）、Na2O（氧化钠）、K2O（氧化钾）在高温下与石灰的Cao（氧化钙）形成低共熔物，结圈往往形成在物料刚出现液相的地方，由于刚出现液相，饱和度大，易结圈。
三、操作制度的影响：
3.1 理论上回转窑用煤量与空气量的平衡可通过控制窑头过剩空气系数来实现煤粉的完全燃烧，若空气量不足或喷量过多，煤粉细度偏高，会导致煤粉的不完全燃烧，窑内形成还原气氛，大量的CO(一氧化碳)使物料中的Fe2O3（三氧化二铁）还原成Feo(氧化亚铁)，Feo与其它氧化物形成低共熔物。使液相过量形成，加快了结圈的形成速度。
3.2 一、二次风配合比例不当时候，也易形成结圈，一次风的作用是像窑内喷送煤粉和供挥发份燃烧用，二次风主要用于供煤的焦炭粒子燃烧用，一次风一般是总空气量的25%----30%（单分烧嘴）。一次风量过低，会使火焰过长，液相出现早；一次风量过大，会使火焰过短，物料预烧不好，破坏了热工制度的稳定，也形成结圈。
3.3 喂料的影响：物料少在窑内也易结圈，因为物料在窑内运动的比较慢，物料与窑衬之间的温差小，窑皮被移动的物磨损了，这样也增加了结圈的可能性。此外，喂料的波动必然会引起窑内火焰的变化，从而破坏了热工制度，造成结圈。
四、处理方法：
4.1 对原料进行有效的筛分，入窑石灰石全部通过水洗，保证入窑石灰石的清洁度，减少形成液相物质的含量。
4.2 选择合适的煤种：选用灰份熔点高、灰份低，热值高和挥发份高的煤种。
4.3 规范工作操作参数，稳定热工制度，控制煤粉的细度，减少因用煤量过多或空气量不足产生的不完全燃烧，避免还原气氛的形成。在实际生产中可适当提高二次风量，使煤粉充分燃烧。
4.4 控制煤粉细度和水份，延长结圈实践，对煤粉进行有效的烘干，使煤粉中的水份降低至1%以下，煤粉细度控制在200目筛余3%以下，能有效的延长结圈时间。
4.5 喂粉的影响：生产中要求看火工严格执行工艺操作参数，杜绝因加料量与窑的转速不匹配的问题，杜绝喂料不均匀引起的结圈问题发生。
4.6 发现回转窑产生结圈应及早处理，在结圈厚度超过300mm时，就应采取冷烧法烧圈。冷烧法步骤：将煤管退回并适当关小一、二次风，保火焰顺畅，减少喂料量，冷烧以移动煤枪位置和快速转窑达到降温的要求，使结圈产生热应力而开裂，直到烧掉为止。若圈口有增大趋势，将冷烧法力度加大，增大降温幅度，每隔2小时停火30秒，约两天左右圈口会缩小到正常范围内，此方法烧圈比冷热烧圈法对窑内耐火材料伤害小，效果显著。
结论:
通过对回转窑结圈理论的分析研究，采取有效的预防措施，回转窑的结圈问题得到有效控制，使设备的运转率提高10%，生产成本比原来降低10%，杜绝结圈现象必须加强燃料管理，加强工艺管理，提高操作人员的操作水平，是预防形成结圈的有效措施。
郑州恒道窑业有限公司 朱国民
2016年11月18日
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