- 時間：2023.02.16
? ? ? 由于回轉窯內溫度高，持續回轉且化學反應集中，造成窯襯表層產生內應力、機械應力以及窯襯受到熔體的侵蝕，使得耐火磚脫落，造成窯體表面溫度過高，采用掛窯皮的方法可以延長火磚的使用壽命，使回轉窯筒體不受損傷，并可減少熱量向外散失，提高熱效率。通過探討新型干法回轉窯如何掛窯皮、分析掛窯皮的影響因素和尋求窯皮的保護措施，對回轉窯掛窯皮有更深刻的認識，為以后的學習、生產、實踐打下理論基礎。
? ? ? ?一、什么是掛窯皮
? ? ? ?回轉窯是水泥生產的主機設備。水泥回轉窯是一個傾斜的、通過若干輪帶放置在若干對托輪上的旋轉的筒體，其內壁上鑲嵌有耐火磚。生料粉從窯尾筒體高端的下料管喂入窯筒體內，由于窯筒體的傾斜和緩緩地回轉，使物料產生一個即沿著圓周方向翻滾，又沿著軸向從高溫向低端移動的復合運動，生料在窯內通過預熱，分解，燒成等工藝過程，燒成水泥熟料后從窯筒體的底端卸出，進入冷卻機。燃料從窯頭噴入，在窯內進行燃燒，發出的熱量加熱生料，使生料煅燒成為熟料，在與物料交換過程中形成的熱空氣，由窯進料端進入窯系統，最后由煙囪排入大氣。
? ? ? ?回轉窯主要由窯筒體、傳動裝置、支撐裝置、擋輪裝置、窯頭密封裝置、窯尾密封裝置、窯頭罩等組成。水泥回轉窯的筒體是鋼板制成的圓筒，為保護回轉窯的筒體，在其內側鑲砌了 一層耐火磚作為窯襯。
? ? ? ?回轉窯是一個集燃料燃燒、熱交換、高溫化學反應和輸送物料氣流為一體的設備，由于窯內氣體溫度比物料溫度他要高得多，在容器內經常保持著 1450℃以上的高溫，窯每轉一圈，窯襯表面受到周期性的熱沖擊，溫度變化幅度為150-250℃，在窯襯10-20mm表層范圍內產生熱應力；窯襯還承受由于旋轉而產生的磚砌體交替變化的軸向和徑向的機械應力，以及煅燒物料的沖刷磨損；由于同時產生的硅酸鹽熔體對耐火材料有一定的侵蝕作用，會引起耐火材料的脫落，使窯體表面溫度過高或“紅窯” 。
? ? ? ?耐火磚的耐火度和厚度是有限的，經受不了 長時間高溫的侵襲和物料化學反應的腐蝕，為延長耐火磚的使用壽命，于是在其表面再加上一層堅固的保護層，也就是掛上一層熟料，看火工把它稱作“窯皮” 。
? ? ? ?掛窯皮的目的就是在于延長火磚的使用壽命，使回轉窯筒體不受損傷，并可減少熱量向外散失，提高熱效率。
? ? ? ?二、掛窯皮的原理
? ? ? ?根據物料在煅燒時所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結合在一起的特點來掛窯皮。物料進入燒成帶以后出現液相，隨溫升而液相增多。當耐火磚表面微發融時，隨窯的轉動，具有一定膠粘性的熟料將耐火磚壓在下面，并從耐火磚上吸收一定的熱量使其膠粘在一起，并起化學反應，隨溫降形成第一層窯皮，隨窯運轉時間的加長窯皮越來越厚，窯皮表面溫度也越來越高，粘上和掉下的窯皮數量相等，再經燒煉，窯皮堅固致密。
? ? ? ?三、窯皮的作用
? ? ? ?窯皮是由熟料或粉塵從液相或半液相變成固體，它的主要作用有:
? ? ? ?1、保護耐火磚，使耐火磚不直接受高溫及化學侵蝕。
? ? ? ?2、儲存熱能，減少窯殼向周圍的熱損失，提高旋窯的熱效率。
? ? ? ?3、充當傳熱介質，在窯皮暴露于空氣中，與高溫的空氣接觸時，通過輻射或者是對流的方式吸收熱量，當窯皮在下部與料接觸時，以傳導的方式傳熱給生料。
? ? ? ?4、窯皮的表面粗糙，它可以降低粉料流動速度，延長料在窯內反應時間。
? ? ? ?四、如何掛窯皮
? ? ? ?新型干法窯一般掛窯皮步驟如下：
? ? ? ?當窯尾溫度達950度左右，渦流分解室溫度達650-700度，窯頭火磚開始發亮發白時，先喂入的生料即將進入燒成帶。這時，窯頭留火待料，保持燒成帶有中夠高的溫度，并將吊起的2個C4 排灰閥復原。三次風管閥門開至 10%左右，打開渦流燃燒室和分解室閥門，開始向渦流分解室噴輕柴油和少量煤粉。當C1出口 溫度達400-450度時打開置于C1出口至高溫風機廢氣管道上的冷風閥，摻入冷風調節廢氣溫度，保護高溫風機。待C5出口氣體溫度達900度時適當開大三次風管閥門后即可下料。喂料量為設計能力的30-40%，并逐漸關閉冷風閥適當加大喂煤量和系統排風量，慢速轉窯，開始掛窯皮；系統正常，分解爐溫度穩定后，可以拆除點火噴油嘴；如果燃燒無煙煤，應適當延長點火噴油嘴的使用時間，但油量可以減少，以對無煙起助燃作用。掛好窯皮的關鍵是，待生料到達燒成帶時及時調整喂煤量和窯速，確保燒成帶溫度穩定，窯速與喂料量相適應，使粘掛的窯皮厚薄一致、平整。若溫度太高，掛上的窯皮易被燒垮，生料易燒流，耐火磚嚴重侵蝕；若溫度突然降低會跑生料，形成的窯皮疏松夾心，容易垮落。一般需 3-4 個班可掛好窯皮。
? ? ? 五、掛窯皮的影響因素
? ? ? 1、生料化學成分
? ? ? ?所謂掛窯皮就是液相凝固到耐火磚表面的過程。因此熟料燒成液相量的多少液相粘度的高低直接影響到窯皮的形成，而生料化學成分直接影響液相量及其粘度。以前濕法窯，人們主張掛窯皮期間的生料硅酸率適當偏低一些，而飽和比適當偏高一些。但對于預分解窯，目前窯頭都使用三風道或四風道燃燒器，回轉窯正常運行時，一次風量少，二次風溫度又很高。因此煤粉燃燒速度、火焰溫度遠高于濕法窯。如果降低硅酸率，液相量相應增加，物料容易燒流，掛上的窯皮不吃火容易脫落。所以一般都主張掛窯皮的生料應與正常生料成分相同為好。
? ? ? ?2、燒成溫度和火焰控制
? ? ? ?掛好燒成帶窯皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外，還要有適當的溫度，氣流、物料和耐火磚之間要有一定的溫差。一般應控制在正常生產時的燒成溫度。掌握熟料結粒細小而均齊，不燒大塊更不能燒流，嚴禁跑生料。升重控制在正常生產指標內。要保持燒成溫度穩定、窯速穩定、火焰形狀完整、 順暢。?這樣掛出的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅固。
? ? ? ?3、喂料量和窯速
? ? ? ?為了使窯皮掛得堅固、均勻、平整，穩定窯內熱工制度是先決條件。掛窯皮期間，穩定的喂料量和穩定的窯速是至關重要的。喂料量過多或窯速過快，窯內溫度就不容易控制，粘掛的窯皮就不平整，不堅固。所以新窯第一次掛窯皮起始喂料量和窯速最好能控制設計產量的35％左右。掛到一定程度以后再視窯皮粘掛情況逐漸緩慢增加。這樣可以保持料層由薄到厚，溫度由較低到較高，物料在窯內停留時間由較長到較短，以便于保持火力偏中而穩定，粘掛好窯皮和燒好熟料。隨著窯皮不斷增厚，逐步減少物料在窯內的停留時間，增厚料層，提高燒成帶火力，這也是防止窯皮因掛得快而松散的措施。
? ? ? 4、掛窯皮期間的噴嘴位置
? ? ? ?一般情況下，噴嘴位置應盡量靠前(往外拉) 一點，同時偏料，火焰宜短不宜長。這樣高溫區較集中，高溫點靠前，使窯皮由窯前逐漸往窯內推進。隨著生喂料量的逐漸增加，噴嘴要相應往窯內移動。待窯產量增加到正常情況，噴嘴也隨之移到正常生產的位置。掛窯皮期間切忌火焰太長，否則高溫區不集中，窯皮掛得遠或前薄后厚，甚至出現前面窯皮尚未掛好，后面已經形成結圈等不利情況。
? ? ? ?5、新窯掛窯皮應有三天的操作時間
? ? ? ?在掛窯皮的過程中，要求窯皮漸漸增厚，不要過快，以避免掛上的窯皮松弛，不結實，影響回轉窯以后的長期安全運轉。判斷窯皮是否平整，首先根據筒體溫度掃描，看曲線波動是否有峰值出現；其次，根據窯規律曲線，看是否有寬窄的周期性變化；另外，現場在窯頭用看火鏡也可以看出窯皮顏色微白，前后平整，顏色一致，沒有凸凹和明暗現象，則表明窯皮較平整。
? ? ? ?六、如何保護好窯皮
? ? ? ?要想保護好窯皮，應注意以下幾點：
? ? ? ?1、首先要掛好窯皮，掛中有保，保中有掛。
? ? ? ?2、建立和建全窯襯材料的保管和砌磚責任制，提高襯料和砌磚質量，各帶窯襯應相應配套。
? ? ? ?3、加強煅燒控制，避免燒大火，燒頂火，嚴禁燒流或出生料, 保證熟料顆粒細小均勻。
? ? ? ?4、改進噴煤嘴結構, 保持完整的火焰形狀、經常移動噴煤嘴位置, 調整高溫區。
? ? ? ?5、嚴防結圈, 發現結圈要及時處理。
? ? ? ?6、發現窯皮不好時及時采取措施。
? ? ? ?7、加強設備維護, 減少停窯次數, 避免窯皮因忽冷忽熱而脫落。
? ? ? 根據物料在煅燒時所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結合在一起的特點來掛窯皮，注意掛窯皮時的喂料量、窯速、火焰長度以及掛窯皮的時間等要點，綜合考慮各方面的因素， 掛好窯皮可以減少熱量向外散失，提高熱效率，延長耐火材料的使用壽命，對回轉窯有十分積極的影響。另外，應加強設備維護，發現窯皮不好時及時采取措施，保護好窯皮。
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