活性石灰回转窑结圈原因分析及处理方法

1.概况

　　结圈实际上烧成带与吸热带反应交界处挂上了一层窑皮。当窑皮达到一定厚度时，就形成了结圈，结圈使窑内的物料填充系数增大，回转窑主电机电流增大，有时会出现跳闸现象，给窑炉的安全运行带来隐患。为了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。

2.原因分析

　　回转窑结圈应具备两个条件：一是出现一定粘度的液相量；二是烟气、物料和窑衬之间有一定的温差。结圈断面中夹杂着许多煤粉，色泽发黑，圈体的成分有时与石灰相似。

结圈原因较为复杂，主要是由低熔点物质和煤粉及煤粉燃烧后的灰份、石灰石原料中的土形成低共熔物而形成的。以下几个方面是产生低熔点物质的重要原因：

（1）煤的影响

　　一般回转窑企业采用煤粉作为燃料，灰份中的SiO₂、AL₂O₃、K₂O与烧成石灰CaO形成低共熔物质形成结圈。

（2）石灰石中土的影响

　　在生产中由于原料中含有未筛净的土和杂质，这些物质的主要成份AL₂O₃、Fe₂O₃、SiO_2、K₂O在高温下与石灰CaO形成低共熔物，结圈往往形成在物料刚出现液相的地方，由于出现液相，饱和度大，易结圈。

（3）操作制度的影响

        a.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。若空气量不足或煤粉喷量过多，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使物料中的Fe₂O₃还原为FeO，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。

        b.一、二次风配合比例不当时也易形成结圈。一次风的作用主要是向窑内喷送煤粉和供挥发分燃烧之用，二次风主要用于供煤的焦炭粒子燃烧之用。一次风量过低，会使火焰加长，液相出现早；一次风量过大，会使火焰过短，物料烧成不好，破坏了窑热工制度的稳定，也会形成结圈。

        c.喂料的影响，物料少在窑内也易结圈，因为物料在窑内运动比较慢，物料与窑衬之间温差小，窑皮被移动的物料磨损了，这样一来，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，从而破坏窑热工制度，造成结圈。

        d.喷煤系统和煤粉的影响，由于有些公司采用单通道喷煤枪，煤粉混合不好，煤粉的燃烧、火焰形状及长度难以控制，这也是导致结圈的原因之一；煤粉较粗，200 目筛余7％～9％,煤粉水份含量约为l％～ 2.5％,这就造成了煤粉的不完全燃烧，形成还原气氛，导致结圈的产生 。

三．处理方法

（1）对原料有效的筛分，严格控制石灰石中土及杂质含量。

（2）选择合适的煤种，选用灰份燃点高、灰份低、热值高、挥发分高的煤种。

（3）规范操作参数，稳定热工制度，控制煤粉细度，减少因煤量过多或空气量不足产生的不完全燃烧，避免还原气氛形成，可适当提高二次风量，使煤粉充分燃烧。

（4）控制煤粉的细度和水份，延长结圈时间。

（5）喂料量的影响

在生产中要求看火工严格执行操作参数，杜绝因加料量与窑的转速不匹配问题，也杜绝加料量不均匀引起的结圈问题的发生。

（6）发现回转窑结圈应及早处理，在结圈厚度超过30mm时，就应采取冷烧法烧圈。

四、结论

　　通过对回转窑结圈理论的分析，采取有效的预防措施，回转窑结圈可以得到有效的控制。要杜绝结圈现象，必须加强燃料管理，提高操作人员操作水平，是预防形成结圈的有效措施。