技术丨新型干法水泥回转窑的问题窑况操作方法

我国新型干法水泥技术，从引进国外技术到自主研发、设计、制造、安装，经过20多年的摸索、总结和不断创新，已经走出国门。无论是工艺设计、装配水平还是安装能力均达到国际先进水平。但就新型干法水泥生产管理而言，因国内新型干法水泥发展太快，企业整合步法相对较漫，人力资源相对缺乏，很多企业对新型干法水泥生产的理解深度还不够，对新型干法水泥的生产管理、设备管理和质量控制没有科学合理的规范，特别是对中央控制室回转窑操作的认识还存在很多误区，对工艺故障束手无策。

1 窑操水平的决定因素

新型干法水泥生产线窑的控制与操作是最终实现设计意图、挖掘设备能力、提高企业效益最为重要的环节。窑操水平的高低在于其对新型干法水泥工艺的认知程度;在于其是否熟悉现场，能否准确判断稳定窑况的状态;在于其根据不同的原燃材料，采取相应有效并是否能熟练进行喷煤管的调节，窑尾温度的控制，蓖冷机的控制，风、煤、料及窑速的均衡匹配，系统各操作参数的优化。

2 新型干法水泥窑操的认识误区

新型干法水泥窑操的认识误区主要有：饱和比越高，熟料强度越高；窑前温度低，游离钙高，加头煤降窑速；窑头火焰强，易伤窑皮；增加喷煤管内风，减小外风，火焰缩短；增加喷煤管外风，减小内风，火焰延长;喷煤管位置在第三象限为好。

2.1关于饱和比与熟料强度

有许多厂的窑操，特别是工艺技术人员认为饱和比越高，熟料强度越高。笔者认为熟料饱和比超过0.93，熟料强度并不能提高。因为新型干法窑不同于华新窑、立波尔窑和中空窑等其他窑型，长径比较小，一般为4-10，甚至有长径比为12左右的两支撑短窑，物料的预热、分解在预热预分解系统内完成，回转窑仅是熟料缎烧过程。

如果熟料饱和比高，必然要提高窑内热力强度，增加窑的热负荷，加大窑头喷煤量并适当降低窑速。这样就会造成预热器、分解炉、蓖冷机和回转窑能力不匹配，系统紊乱，容易产生塌料、结皮现象，窑内热工制度难于稳定，从而无法保证稳定和较高的熟料强度。

根据笔者从1000t/d到5000t/d不同窑型的调试经验，控制KH=0.90士0.02较为合理，系统稳定，易于控制，能保证回转窑长期安全稳定运行，同时能保持较高的工艺技术指标和环保指标，真正做到优质高产低消耗和安全环保运行。

2.2关于窑前温度低

窑前温度低，严重时伴有游离钙高。很多操作员习惯做法是顶头煤和降窑速。如果窑内填充率不大，适当加点头煤或稍降点窑速还是可以的，也能提高前温。但新型干法窑前温低往往是窑内通风不良造成的。如三次风总阀开度过大，缩口、烟室结皮，预热器系统负压整体上升，可以肯定窑内通风不良。严重时，加头煤会导致尾温下降、分解炉入口温度升高。此时头煤加得越多，窑速降得越快，游离钙将越高;同时，降窑速还会导致窑尾密封圈倒料。

正确的操作方法应该是适当减少喂料量，降低窑内填充率。之后检查三次风总阀是否断裂，如果窑尾负压升高或降低，预热系统负压整体上升应立即组织清堵，消除窑内通风不良的产生因素，使窑况恢复正常。当然，还有二次风温低、分解率低、物料预烧不好等也会导致窑前温度低。不管何种原因，只要能准确判断产生窑前温度低的原因，操作调整就相对比较简单了。

2.3关于窑皮

过去有专门的挂窑皮操作，比如专门配液相量偏高的低料，慢窑速，并规定窑头喷煤管一个班前后移动3到4次等等。现在虽不采用该操作方法，但很多操作员担心窑头火焰强，易伤窑皮。习惯调长窑头火焰，用软火焰挂窑皮。尤其是当窑皮不太好，筒体温度较高的时候，操作员很自然地降低一次风压力，调长窑头火焰。

笔者认为：新型干法水泥的窑操既不需专门进行挂窑皮操作，也不用担心窑头火焰会损伤窑皮。只要保证窑内稳定的热工制度，保持良好的窑况，窑皮会自然生长完好。但当耐火砖较薄，筒体温度高时，可以根据筒体温度高的部位适当调长火焰并移动喷煤管，暂时避开高温点进行虚挂窑皮，当筒体温度下降后，应重新调节火焰，使火焰活泼有力，高温点集中，喷煤管慢慢地逐步恢复原先位置，换挂高温窑皮。

这期间必须保证窑内稳定的热工制度和良好窑况。窑头火焰强不但不会损伤窑皮，还有利于窑皮的生长。只要火焰不发散、活泼有力就不会损伤窑皮。也只有火焰形状好，高温点集中，火焰强度高的状态下挂的窑皮才结实、长久，不容易脱落。

2.4关于窑头火焰

对喷煤管的调节，笔者发现很多操作员只简单地增减喷煤管内风或增减外风，以期使火焰缩短或延长。很多喷煤管的产品说明和一些教科书也基本是这个观点。但笔者认为:喷煤管的调节，必须保证火焰活泼有力，短而不散，长而不细。如果单纯调节内风或外风，火焰形状无法达到理想状态。

无论是二通道还是三通道、四通道喷煤管，其火焰的长短决定于煤粉的燃烧速率。燃烧速率越大，火焰越短；燃烧速率越小，火焰越长。而煤粉的燃烧速率v是氧含量O2，和温度T的函数：V=f(O2 ，T)。旋流风(也称内风)越强，煤粉与空气混合越好，火焰内的氧含量越大，燃烧速率越大，火焰缩短；同时，正因为旋流风强，旋转速率大，火焰易于发散。

射流风(也称外风)越强，喷射速率越大，喷煤管出口负压区负压越大，吸收的高温二次风越多，煤粉燃烧空气的温度越高，燃烧速率越大，火焰也会缩短；也正因为喷流速率大，包裹火焰的力量强，火焰细长。所以调节喷煤管的火焰应同时调节内外风，既能保证煤粉与燃烧空气的有效混合又能充分吸收高温二次风，使火焰活泼有力，短而不散，长而不细。

2.5关于喷煤管的位置

很多企业新窑点火前都会确定喷煤管的位置，一般为第三象限，坐标是(-30，-50)，这种做法个人认为不可取。喷煤管的位置应根据不同窑型，不同原燃材料成分，以稳定窑内热工制度为目地进行定位。小窑因窑径小，产量低，燃煤量也小，火焰相对细小，因而喷煤管冷态定位以中心或第一象限为宜；大窑因窑径大，产量高，燃煤量也大，火焰相对粗大，因而喷煤管冷态定位以中心或第三象限为宜。

喷煤管热态位置应综合考虑原燃材料成分、窑内温度梯度、熟料结粒和窑皮长短、厚度进行热态调节。如原燃材料中钾、钠、氯、硫、镁等有害成分偏高，熟料结粒粗大，容易产生包心料，喷煤管适当偏料较好;反之，喷煤管以中心位置较好。

喷煤管热态定位最终以窑皮长度乙为回转窑直径D的4.5—5.2倍，即L= ( 4.5—5.2)×D，窑皮厚薄均匀，熟料结粒均齐为最佳。

3 结束语

对事物的正确认识源于实践者的认识—提高—再认识的过程，新型干法窑的操作也是如此。本文仅就窑操的认识误区做了简要论述，笔者将另外撰文介绍不正常窑况的判断及处理，分别论述蓖冷机、回转窑、分解炉的控制和操作。

作者：李文福

单位： 唐山冀东水泥三友有限公司;

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