回转窑操作中常见工艺故障及处理

       一、预热器堵料

　　预热器堵塞是新型干法窑常见的工艺故障，也是比较严重的工艺故障。主要原因有：

　　1、操作不当或煤质差后燃烧，预热器系统高温，特别是 C5 溜子高温，导致的物料流动差，严重时有液相出现；2、由于结皮或翻板阀变形等导致的翻板阀卡死；3、长时间高温或漏风导致下料溜管结皮严重；4、内筒脱落或预热器耐火材料等异物脱落；

　　5、风料不平衡，导致的塌料现象；

　　6、有害成分：碱、氯、硫和镁等超标，这些有害成分熔点低、易挥发，在预热器内易循环富集导致大量结皮的出现。

　　当预热器发生堵塞时，旋风筒锥部负压急剧减小直至正压，下料溜管温度持续下降。预热器出口负压增大，下级筒及分解炉出口温度迅速上升。当判断出是预热器发生堵塞时立即止料停炉称，防止烧高温，降窑头EP风机转速及挡板压篦冷机风，注意在此过程中应控制好窑头负压，防止窑头正压。根据窑电流退窑速至 0.4rpm，窑头煤给定 1-2t/h 保温。如果短时间内不能清通，则停窑熄火。因现场巡检工在清料，应控制系统保持一定的负压，清料时窑头、篦冷机及熟料拉链机严禁作业或站人，防止生料粉涌出伤人。

　　二、飞沙料

　　飞沙料是回转窑烧成带形成的大量细颗粒并飞扬的 熟料，这种料一般 1mm 以下，在窑内到处飞扬，对窑的操作和熟料强度都有很大影响。飞沙料形成原因：

　　1、熟料 KH、SM 高，熔剂矿物少，熟料烧结主要在液相中进行，液相多熟料易结大块，液相少熟料结粒细小，易产生飞沙料。

　　2、操作不当，窑尾温度过高，物料预烧过好，充分分解，降低了物料表面活性和晶格缺陷活性，阻碍了阿利特矿的形成。熟料中的液相也由于可浸润的表面减少了难以将物料粘结成粒，严重时造成熟料过烧又有大量粉料，即飞砂料。

　　3、生料中氧化铝和碱含量高，易产生飞沙料。粘散料的特点是烧成带物料过粘，成片状滑动，很少滚动，熟料难结粒，产生大量飞沙。原燃材料中有害成分含量高，熟料硫酸盐饱和度过高降低了液相粘度和液相表面张力，熟料结粒差产生飞沙料。

　　飞沙料的操作和处理：选择合理的配料方案和煅烧温度，熟料的三率值要适中；煅烧温度越高熟料液相量越多，反之越低。熟料的煅烧温度以熟料结粒细小均齐为准。避免使用高碱生料和高硫煤，控制碱和硫含量，降低煤粉细度提高窑速，可以改善飞沙料现象。避免高碱窑灰直接入窑，窑灰与生料混合后再入窑。提高煤粉质量。控制好煤粉细度和水份，保持窑内火焰顺畅活泼有力，无还原气氛。

　　三、跑生料

　　跑生料多发生在投料或停窑时。正常生产时 C5 溜子温度控制在 860℃-880℃之间，C5 溜子温度控制过低也会造成跑生料。跑生料前有很多征兆，分解炉出口温度及 C5 溜子温度持续下降，窑尾温度持续下降，窑电流持续下降，篦冷机一室层压持续上升。如调整不及时，从窑头工业电视可看到窑头变混浊，火焰有回逼现象，同时 NOx 浓度大幅下降。

　　当这种现象持续一段时间（约 10-15min），就会从窑头看到有生料粉涌出，当生料粉涌入篦冷机篦下压力会迅速上升。此时，窑电流很低甚至接近于空载电流。

　　由于跑生料前有很多征兆，且物料通过窑有一个较长的时间，所以如果在发现跑生料前能采取有效措施，跑生料是可以避免或减小到最低程度的。投料时，喂料量不要加得过 快，新窑或长时间停窑投料时要特别注意。初始投料为满负荷的 30%左右，5000t/d 的窑喂料量 100t/h-120t/h,窑头喂煤约 11-14t/h，炉用煤量以保证入窑溜子温度尽快升到正常操作时的溜子温度低 10－20℃为原则，不可低于 800℃，同时避免炉内烧高温和 CO 出现。保证窑尾温度平稳上升，则基本不会跑生料。当发现有跑生料的迹象时，应及时退约0.3-0.5 的窑速，窑头适当加煤，适当加大高温风机转速或将三次风档板关 5%左右。如果尾温还在下跌且窑电流下降没有减缓的趋势，则应通知现场巡检工增加油压，适当加煤提高入窑溜子温度；如果是正常操作中跑生料，则需适当加分解炉煤，提高入窑溜子的温度，大幅减产降窑速。投料时跑生料严重，必须止料停窑重新升温投料。

　　四、窑内结大蛋

　　窑内结大蛋的主要原因有：

　　1、配料中 Fe2O3 含量过高；2、窑速较慢；3、窑头煤不完全燃烧。

　　窑内结大蛋时，首先表现为窑电流的不规则波动，电流波幅明显增加且有上升趋势。其次，直径较大的“蛋”会严重影响到窑内通风，表现为窑尾负压升高，火焰变短，严重时火焰有回逼现象。由于窑内有效通风量减少，窑头煤粉会出现不完全燃烧。当大蛋进入烧成带NOX下降很多，窑头窑尾负压上升较多且波动大。在窑筒体下听，能明显听到窑内有大块滚动的声音。

　　当判断出窑内结大蛋时，可根据实际情况适当提高窑头EP风机转速，加强窑内通风；适当减少窑头煤，保证煤粉完全燃烧，避免 CO 出现。如判断蛋较大时，可适当减产。如蛋直径不是很大，可适当提高窑速 0.2-0.3 转，尽快将蛋滚出窑内，防止其在窑内停留更长时间，结成更大的蛋。总之，调整要适当，以确保窑系统热工制度的稳定。在大蛋滚出之前，应先将篦冷机二、三段物料尽量送走，一段保持一定的料层厚度，使大蛋在滚入篦冷机时有一定缓冲。大蛋进入篦冷机，从工业电视观察蛋的情况，蛋大立即减产，现场准备好工具。

　　20min 左右，停三段观察蛋的情况，人员到位准备打蛋，蛋影响破碎机下料口下料，必须较大幅度减产，必要时止料停窑处理。

　　五、结圈的原因及处理

　　窑后结圈会导致，火焰短粗，窑前温度升高，火焰伸不进窑内；窑尾温度降低，三次风和窑尾负压明显上升；窑头负压降低，并频繁出现正压；窑电流增加，波动大；来料波动大，一般烧成带料减少；严重时窑尾密封处漏料。结圈主要有以下原因：

　　1、生料成分的影响：生料 KH 低 IM 高，液相量多且粘度大，在烧成带末端即刚出现液相的位臵，易结圈。生料中碱、氯和镁含量高增加了液相量、降低液相出现的温度，易形成结圈。要求控制生料中碱≤1％，氯≤0.015％，石灰石中氧化镁控制≤3％；2、煤的影响：煤灰中 Al2O3 含量较高，煤灰易沉降在烧成带末端的物料上使液相量增加，形成结圈。煤粉沉降的程度取决于煤粉细度和灰分，煤粉粗、灰分高煤灰沉降量多。煤粉细度粗、灰分高、水份高，燃烧速度慢，存在后燃烧，有一部分煤粉甚至落入物料中继续燃烧，导致局部高温液相增加；同时使火焰拉长，高温带后移易造成液相提前出现。使用无烟煤由于挥发份较低，后燃烧现象比较明显。

　　3、还原气氛的影响：窑头煤用量多、系统风量偏小或窑炉用风不匹配、煤粉质量差等，都会造成窑内形成还原气氛。还原气氛中煤粉不完全燃烧，一部分落入物料中继续燃烧；Fe2O3 还原成 FeO，降低了液相出现的温度增加了液相量，窑需要保持富氧操作。

　　4、设备或工艺故障导致停窑，窑保温时间长，煤粉沉积多。

　　5、燃烧器位臵不合理，偏料严重，火焰触及物料，少量煤粉在物料中燃烧；一、二风调整不合理，火焰偏长物料预烧好，液相提前出现。

　　6、操作不当，窑速慢填充率高，物料与窑皮的温差小，如同挂窑皮一样，结成圈。窑投料初期窑速慢，窑内料少煤灰多温度高，长时间慢窑速，易结圈。

　　7、原燃材料成分波动大，石灰石、原煤频繁换堆，窑的热工制度严重不稳，易结圈；结圈的处理：

　　结圈对窑工况的影响很大且不易处理，往往圈后又结有大蛋，造成窑工况紊乱，严重影响窑的产质量，必须尽快处理掉圈。烧圈的方法有热烧法、冷烧法、冷热交替烧法和止烧法，根据不同的圈采取不同的方法。

　　热烧法：将燃烧器稍推向窑内，全开外流风适当关小内流风拉长火焰，提高圈及其周围物料的温度，烧垮圈。冷烧法：将燃烧器适当往外退，内流全开适当关外流缩短火焰，降低圈及其周围的温度。

　　冷热交替烧法：根据以上两种方法，间隔一段时间即调整，使圈忽冷忽热、热胀冷缩，破坏圈的结构，最终烧垮圈。

　　止烧法：圈严重时，被迫止料烧圈。止料后窑头熄火，冷窑一段时间后，窑头喷煤升温烧圈，圈受到剧烈的温度变化，结构受到破坏，最终跨落。

　　六、 红窑的操作处理

　　红窑是回转窑比较严重的工艺故障。红窑的危害较大坚持红窑必停的原则，严禁压补。红窑分为有砖红窑和掉砖红窑两种，要特别注意轮带处的红窑。有砖红窑，是指砖比较薄窑皮又掉，砖表面温度高导致筒体温度高。出现这种现象时及时用风机冷却，根据红窑位臵和面积，减产10－20％窑速退至 2.5－3rpm，窑头煤减 1 吨左右，C5 溜子温度控制稳定减少波动。稳定窑工况，确保熟料质量合格才能补挂好窑皮，因为达到一定温度才有合适液相，有利于补挂窑皮。窑筒体出现高温时，化验室要搞好配料，保证成分稳定，熟料KH 和 SM 不可太高，熟料液相控制 26－27％，KH0.89－0.90SM2.4－2.45。掉砖红窑时，筒体鲜红发白，温度达到500℃以上甚至更高。出现这种情况时，立即止料窑头熄火，停 窑头EP风机压篦冷机风，窑速降至 0.4rpm，缓慢冷却，待筒体温度下降，看不到红时停主传挂辅传慢转窑，逐渐冷窑检修换砖。操作过程中，注意监控红窑面积，不能有大面积的垮砖现象，压风时不能有正压。

　　七、篦冷机“堆雪人”的操作

　　窑运行过程中，第三代篦冷机容易出现“堆雪人”现象。出现堆“雪人”的主要原因有：配料不当熟料 KH 过低或 SM低 IM 高，液相量多且液相粘度大，易结大块不易冷却；煤质差或窑内通风不好煤粉不完全燃烧，煤粉落入熟料中继续燃烧，窑内有还原气氛使 Fe3+被还原成低熔点的 Fe2+，导致液相量增多；掉窑皮频繁，大快落入篦冷机不能及时被送走，物料堆积形成“雪人”；操作不当，烧高温，导致表面带液相的熟料落入篦冷机；篦冷机一段头部设计固定板（主要是考虑到空气室的密封和漏料情况和长期安全运行），这就为“雪人”的形成提供了一定的便利条件，落入篦冷机的物料易粘结形成“雪人”。生产中每次堆雪人时窑与篦冷机工况较差，篦冷机“红河”较严重，窑内混浊，二、三风温低。堆“雪人”时，风无法穿透固定板物料，导致入窑的二次风量大大减少窑内通风不良，煤粉燃烧不完全燃烧。没有冷却好的熟料进入一段末端、二和三段继续冷却，堆“雪人”开始表面为二次风温低、三次风温较高。操作时，及时根据参数变化推“雪人”。篦冷机风要用满，篦速适当快些。如果“雪人”较大时，应根据情况减产退窑速，通知现场做好打“雪人”准备。“雪人”较大，堵破碎机下料口，及时止料停窑处理。