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水泥回转窑结圈

水泥回转窑的结圈分为硫碱圈、前结圈和后结圈三种。其中,最难处理的是后结圈。 1 硫碱圈 硫碱圈是结在分解带的圈,圈内不仅含有大量的挥发性组分,而且含有2C2SCaSO4、2C2SCaCO3等特征矿物。 硫碱圈的形成机理为大量存在的挥发性组分起粘接剂的作用。当C2S被

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作者admin 浏览 发布时间 2019-01-09 11:52

水泥回转窑结圈

水泥回转窑的结圈分为硫碱圈、前结圈和后结圈三种。其中,最难处理的是后结圈。
1 硫碱圈
硫碱圈是结在分解带的圈,圈内不仅含有大量的挥发性组分,而且含有2C2S•CaSO4、2C2S•CaCO3等特征矿物。
硫碱圈的形成机理为大量存在的挥发性组分起粘接剂的作用。当C2S被稳定,或被转化成为2C2S•CaSO4、2C2S•CaCO3后,就不会发生β-C2S-γ-C2S的转变,也就没有转变伴随的粉化,硫碱圈也就能够存在。所以,防治硫碱圈的方法是:
①控制原燃料的硫碱含量;
②减缓硫碱在窑内的富集;
③采用热烧法破坏硫碱圈。
2 前结圈
前结圈是结在冷却带的圈。窑内物料由烧成带进入冷却带时,一部分表面来不及完全凝固的熟料粘连在窑皮上而形成.若不及时处理•就会越堆越高以致发展成为前结圈。
山西焦煤集团张高飞总结了处理前结圈的经验如下。
①当前结圈位距下料口较远时.大多是由于喷煤管长时间前置结的圈,处理时只要拉出喷煤管,适当提高窑前部温就可以烧掉前结圈。
②当前结圈位距下料口较近时.大多是由于喷煤管长时间后置结的圈,处理时将喷煤管拉出,同时适当增加内流风和二次风量,并提高二次风温,这样可以提高煅烧温度,使烧成带前移,前结圈温度增加。当前结圈温度增高后,其液相黏度变得低于窑料时,经过2~3h后前结圈就会逐渐被窑料磨去。
③如果采用前一方法烧不掉前结圈.可适当减少喂料、喂煤和二次风量,当尾温偏低时将喷煤管拉到最外侧,并将喷嘴对准固体烧。待窑尾预烧较差的物料进入烧成带后,即可缩短火焰将前结圈强行烧垮。
④处理前结圈时,要窑勤观察、勤处理,注意来料变化,根据煅烧情况,及时增减用煤量和调整火焰形状,以防止损伤窑皮、跑生料或烧坏耐火材料或机电设备。
3 后结圈
后结圈是结在烧成带和过渡带交界处的圈。后结圈和窑内低熔点物质有密切的关系。和煤灰也有密切的关系。所以,后结圈也叫煤粉圈。
过渡带物料进入烧成带时,受到窑皮的阻挡。一部分物料在窑皮前部停留一定时间后才进入窑皮带。由于窑料温度升高,或含有一定低熔点物质,这部分物料就可能黏附在窑皮的前部,形成圈根。后结圈形成后,其凸起部分能妨碍窑内气体的流动,粘连窑气中的煤粉,形成煤粉圈。如果后结圈的强度较低.后结圈长高后,其隔热作用增强,后结圈附近的窑体温度降低,窑体收缩对衬体产生压力,后结圈可能被压力破坏。如果后结圈含有大量未稳定的C2S,其温度降低至适宜数值后,也会发生β-C2S-γ-C2S的转变而粉化和垮落。但是,如果因种种原因后结圈没有被破坏.就会发展成为难以处理的故障。
后结圈和煤,特别是煤的灰分和灰分的熔点有关。根据张彦伟的研究,使用灰分流动温度为1388℃的登封2号煤时,水泥窑就频频发生后结圈。如果改用流动温度大于1500℃的晋城煤,就可以避免发生后结圈。
如果后结圈没有自行破坏,就会越长越高,发展到一定程度就需要进行人工处理。处理后结圈,常用热烧冷闪法。据张高飞的经验,烧远圈时以冷为主,烧近圈时以热为主。
①当窑内的窑皮长而厚或有轻度圈根时,将喷煤管向外拉出,使烧成带位置前移.降低固体的温度,改变煤灰沉落位置,使厚长的窑皮逐渐垮落。同时调整风煤配合,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处理不及时会导致窑皮周期性增长快,使厚窑皮发展成后结圈时,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,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。待圈后积料减少后,将喷煤管伸人窑内,使火焰高温区移向圈体处,此时排风不宜过大,以免火焰温度降低。烧4~5h后,再将喷煤管拉出烧,这样反复处理,使圈体受温度变化而垮落。在处理后结圈时,要适当改变原料成分,减少物料中的液相量,适当改变煤的质量,采用高挥发分和低灰分的煤,以保证煤粉完全燃烧,以防止结圈的发展。
总体来讲,烧后结圈是一件具有相当难度的工作。有时圈体很牢固,烧圈时间过长就会烧坏窑皮及衬料,或在过渡带结长厚窑皮进而在圈体后产生第二道圈。所以,处理时一定要小心,一定要在保护窑皮的前提下进行,前后兼顾,精心操作,勿使火焰过分集中,避免将窑皮及衬料烧坏,造成更大的损失。
4 使用耐火材料减缓结圈
为减缓结圈,除采用控制原燃料充分、提高生料易烧性、改善燃烧、采用薄料快转操作和稳定热工制度等措施外,还可以使用耐火材料
试验证明:硫碱圈可以采用含SiC的砖或含ZrO2的砖加以缓解;后结圈可以采用方镁石镁铝尖晶石砖缓解,某些窑也许还可以用硅莫砖缓解。这主要是通过选择耐火材料降低了耐火材料和窑料的粘接强度,使黏附上去的窑料更容易脱落。但是,水泥熟料和现有的各种水泥窑用耐火材料都同属硅酸盐类物质。因此,采用耐火材料只能减轻,但不能完全避免窑衬和窑料粘连。
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