回轉窯窯內結圈、結球的原因

各種類型的水泥回轉窯都遇到過結圈問題。結圈使窯該處的橫斷面積顯著減少，嚴重影響窯內通風，阻礙物料運動，對回轉窯的產量、質量、安全運轉、煤耗、電耗均有一定影響。尤其頻繁結圈的回轉窯，不僅破壞了窯內正常熱工制度，而且損害操作人員的身體健康，給生產造成經濟損失。
　　引起回轉窯結圈的因素很多，它與原料性質、生料成分、燃料的灰分和細度、窯型、窯內還原氣氛及熱工制度等有關。在實際生產過程中，煅燒硅酸率高的熟料時，對減少結圈有好處，但是燒硅酸率很高的白水泥熟料也結圈。至于說煤灰的影響，但所有燒油的水泥回轉窯同樣也結圈。所以結圈問題比較復雜?，F結合生產中的體會和認識，談談水泥回轉窯結圈的預防和處理。
　　1 結圈的形成
　　回轉窯內形成結圈的因素很多，但液相的產生和固化是結圈的主要形成過程。而襯料溫度、物料溫度、煤灰和生料組成又是決定液相的生成和固化的主要因素。在熟料煅燒過程中，生料在1200℃左右出現液相，在1250℃左右液相粘度開始變小，液相量增加，由于料層覆蓋溫度突降，加之筒體表面散熱，液相在窯壁上凝固下來，形成窯皮。窯繼續運轉，窯皮又暴露在高溫中而被熔掉下來，再次被物料覆蓋，液相又凝固下來，如此周而復始。如果粘掛上去的多，掉下來的小，窯皮就增厚，反之就變薄。在正常情況下，窯皮可保持在200mm左右的厚度。該溫度條件及區域內若熔化和固化的過程達到平衡，窯皮就不會增厚。當熔化的少固化的多，其厚度增長到一定程度，即形成圈。當襯料與物料的溫差大時，在足夠液相的條件下，圈體越結越厚。
　　1.1前結圈的形成
　　前結圈(又稱窯口圈)，是結在回轉窯燒成帶末端部位的圈。在正常煅燒條件下，物料溫度為1350～1450℃，液相量約為24%，其粘度較大。當熟料離開燒成帶時，液相開始冷卻，進入冷卻帶的液相已基本固化。在燒成帶和冷卻帶的交界處存在著較大的溫差，窯口物料溫度高于窯皮溫度。當熟料進入冷卻帶時，帶有液相的高溫熟料覆蓋在溫度較低的末端窯皮上，就會很快粘結、越粘越厚，后形成前結圈。在煅燒過程中，當燒成帶高溫部分溫度過于集中時，冷卻帶與燒成帶交界處出現很大的溫差，加之高溫急燒液相量增多，粘度較小，熟料進入冷卻帶時，仍有大量液相迅速冷卻在交界的附近，促進了前圈的增長。
　　1.2熟料圈的形成
　　熟料圈(又稱二道圈)，是結在窯內燒成帶與放熱反應帶之間的圈，也是回轉窯內危害大的結圈。在熟料煅燒過程中，當物料溫度達到1280℃時，其液相粘度較大，熟料圈易形成，冷卻后比較堅固，不易除掉，在正常煅燒情況下，熟料圈體的內徑部分，往往被燒熔而掉落，保持正常的圈體內徑。如果在1250～1280℃溫度范圍內出現的液相量偏多，往往形成妨礙生產的熟料圈。熟料圈一般結在燒成帶的邊界或更遠，開始是燒成帶后邊的窯皮逐漸增長，逐漸長厚，發展到一定程度即形成熟料圈。嚴重熟料圈的窯皮長度有的甚至長出正常窯皮長度的幾倍。如某白水泥廠3.6m65m三級旋風預熱器窯，在試產期間曾結過一次嚴重的熟料圈。窯內窯皮長達52m(自窯頭護口鐵測量)，圈體厚處達1050mm。致使試產無法進行，被迫停窯處理。