深入认识新型干法水泥窑操的误区及安装回转窑的注意事项
???1）熟悉回转窑设计图纸通过回转窑设备图纸掌握回转窑的产量、转速、支承数量、挡轮形式、回转窑窑体安装斜度、回转窑筒体直径、长度、筒体段节数量、最长段节的重量、最重段节安装的位置、几何尺寸最大轮带的重量、窑尾最后一挡轮带的重量、各托轮组的重量及大齿圈与筒体连接形式等等。通过回转窑工艺布置图，了解和掌握各档托轮组的具体位置，冷态时各挡轮带所处的位置及基础画线的基准。通过平面布置图了解掌握厂区各生产车间、办公地点、水、电、道路的布置及回转窑设备的堆放地点等，以便确定运输路线、确定组装或工作场地、确定现场工具房的位置及现场临时电源的位置等。
?????2）按“安装使用说明书”及相关的“验收规范”编制检测方法，准备检测工具及仪器
????（1）根据基础验收的技术要求和内容，制定检测方法和准备检测工具及仪器。（2）根据回转窑设备出库检测的要求和内容，制定检测方法和准备检测工具及仪器。（3）根据安装过程中对回转窑设备找正工作的技术要求和内容，编制检测方法和准备检测工具及仪器。3）根据建厂周期要求和施工单位的技术力量、装备能力，参照以上技术资料及现场实地考察编制回转窑的施工方案方案的主要内容：（1）介绍回转窑的规格、型号、性能、最大件的外形尺寸、重量、安装位置、零部件堆放场地的位置及回转窑基础的相关尺寸、施工现场有关情况。（2）根据（１）中的内容，确定、编制回转窑安装的程序及施工方法。（3）根据回转窑施工方法所需的工、机具、检测仪器，燃、材料用量，列出表格。（4）根据建厂总体计划要求编制回转窑的施工进度计划。（5）根据回转窑的安装程序、施工方法、施工进度计划，编制回转窑的施工组织及劳动力动态表。（6）针对回转窑的施工特点和施工方法制定安全措施。（7）根据相关的“验收规范”、“图纸的技术要求”和个别部位的特殊要求，制定回转窑安装的质量保证措施。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。笔者从事新型干法水泥生产二十年，在为水泥企业进行技术服务的过程中，深感国内对新型干法水泥窑的控制与操作还需要进行大量的理论研究和总结提高。笔者企图结合国内不同窑型，根据不同原燃材料成分对回转窑操作、预热器分解炉的控制、篦冷机操作和喷煤管的调节进行系统地分期分批论述。本文仅就新型干法水泥窑操作的认识误区进行讨论。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。个中不足，还望批评指正。
窑外分解窑的经济通风量
窑外分解窑的经济通风量
一、总论
关于窑的合理通风量，目前水泥学术界比较普遍的看法是，在保证窑内燃料充分燃烧的情况下，系统通风量越少越好，本文的观点是：回转窑在不同产量的条件下有其对应的合理的经济通风量。本文试图通过从水泥生产的直接生产成本考虑，对于水泥生产过程中窑系统风量对水泥生产成本的影响提出不同观点供同行探讨。
二、窑系统概况
华新阳新公司设计能力为日产5500吨熟料，采用的主机设备是回转窑：?5.0x72m，分解炉型式TDF，预热器采用双系列旋风预热器其中一级筒每列由两个旋风筒组成，石灰石经预均化，出磨生料经过均化库均化后入窑，原煤采用平煤，义煤，地方煤按1:1:1搭配后入磨，没有采用预均化措施，灰分35-55﹪，挥发分18-23﹪，固定碳35-42﹪，。因华新阳新公司有一台生料磨在今年十月份出现故障而导致窑限产，窑产量稳定在330T/H从而给本人的研究工作提供了有利的条件。
三、样本的采集
1、数据采集时窑系统操作参数的控制
窑操作过程中应确保窑系统不出现大的波动，熟料结粒良好，窑转速，转矩稳定，数据采集时冷却机喷水暂停，各主要参数的控制范围：冷却机篦下压4.0–4.5Mp，窑头罩温度1050左右，三次风温880左右，五级筒出口910±10温度，窑电流55±5﹪，一次风机转速650转∕分，窑头负压－70±20Mp，窑尾电收尘进口负压－700Mp。
2、有效数据的采集和处理
为确保窑在不同条件下所采集的数据具有可比性需要对数据采集时的条件进行控制，以剔除不符合条件的数据。
(1)入窑生料成份及煤粉灰份
入窑生料成份LSF120±2﹪，煤粉灰份40±2﹪。在此范围内的数据为有效数据。
(2)一级筒出口压力
在完成窑尾系统结皮清理后才能开始数据的采集工作，当某一个小时所采集的一级筒负压值超过初始测定值100帕时，暂停数据的采集工作，待窑尾系统结皮清理完成后再开始数据的采集工作。
(3)喂煤量的测定
考虑到我厂所才用的累计流量计的准确性，取每个小时的喂煤量设定值的平均值
(4)头排风机风门开度
取一个小时内所变动的风门设定值的平均值作为测定值
(5)数据的处理
每10分钟采集一组数据，取十秒内的最高值与最低值的平均值再据此算出每个小时的平均值作为有效样本
四、窑台产330T/H时的经济通风量
表（一）窑台产330T/H时ID风机转速730转∕分，有效样本数量10个。
其中一级筒出口负压C1P1，一级筒出口温度C1T1，一级筒出口一氧化碳浓度C1(co)，一级筒出口氧含量C1(o)，窑尾一氧化碳浓度K(co，窑尾氧含量K(o)，窑头排风机进口温度T5，头排风机风门开度Z1，窑头称喂煤量481PF1，分解炉称喂煤量451PF1，头排风机功率M1，高温风机功率M2，
?
样本???参数?? 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C1P1 4712 4716 4725 4736 4741 4755 4763 4775 4765 4802 C1T1 358 358 359 357 358 358 359 358 357 359 C1(co)％ 0．1 0．1 0．1 0．2 0．1 0 0．2 0．1 0．1 0．1 C1(o)％ 1．5 1．4 1．6 1．5 1．5 1．7 1．4 1．5 1．4 1．5 K(co)％ 0．1 0．2 0．1 0．3 0．1 0 0．1 0 0 0 K(o)％ 1．9 1．8 1．9 1．8 2．0 2．0 1．8 1．8 1．8 2．0 T5 245 268 265 263 254 255 256 256 250 248 Z1 95 93 100 100 95 93 95 95 96 95 481PF1 10．0 10．0 10．0 10．0 10．0 10．0 10．0 10．0 10．0 10．0 451PF1 20．1 20．0 19．8 19．9 20．3 20．6 19．9 19．9 20．2 20．2 M1(kw) 1800 1789 1805 1811 1796 1795 1799 1806 1796 1798 M2(kw) 502 490 511 520 495 521 502 515 516 517 ?
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（一）不同通风量情况下的能耗变化
在窑喂料量不变，ID风机转速分别为730，750，780，810转∕分取得四组数据，对这四组数据取平均值得出下表：
说明：取ID转速730转∕分为基准，依照现在煤电价格计算出每个小时的能耗变化。
（二）通过对不同通风量情况下所取得的大量数据进行分析得出如下结论：
1、ID转速730转∕分是最不经济的通风量，窑内通风不足导致窑尾co浓度长期偏高，系统煤耗最高，同时，窑内通风不足导致窑的操作状况恶化，熟料质量较差，系统通风不足还会导致窑尾结皮速度加快，从统计数据发现这种情况下一级筒负压上升100pa所需的时间最短。
2、ID转速750转∕分时，系统运行状况较好，但能耗高于ID转速780转∕分，窑系统采用ID转速780转∕分的通风量时，一级筒负压上升100pa所需的时间最长，窑内火焰燃烧顺畅，操作调整余地大，能耗最低，同时，窑头电收尘进口温度降低，有利于电收尘的长期安全运转，头排风机功率降低可以抵消部分增加的ID风机功耗。
3、ID转速过高会造成系统漏风增加，三次风温降低，系统能耗增加，同时，窑内通风量过高会引起窑尾温度上升，同样会造成窑尾结皮速度加快。
五、小结
在窑的产量没有达到满负荷的情况下，控制较大的过剩空气系数不但不会造成系统能耗的增加，相反，控制较大的过剩空气系数一方面可以充分利用冷却机的余热，降低系统能耗，同时窑的操作更加合理，更加灵活
新型干法窑投料前后的精细操作与控制
?对预分解窑来说，升温投料一定要把握好以下几点：投料前烧成带和投料时分解炉出口气体的温度、投料时的窑速、投料量的大小和加料的幅度、窑尾排风机的风量等。1?投料前烧成带温度的控制投料前二、三次风温比正常时要低许多，特别是在使用质量差的煤粉时，若窑内火焰不加适当控制，易出现局部高温现象，投料后易出现烧成带窑衬呈暗红，窑头温度低，黑火头长，甚至出现煤粉不完全燃烧现象。严重时窑内煤粉不立即着火，片刻后又爆燃，即“闪燃现象”。分解炉开始喂煤后，煤粉燃烧所需的温度是依靠窑内高温气体提供，若窑内热气温度不足，就不能为分解炉煤粉完全燃烧提供足够的热量，炉内未燃尽的煤粉会被气流带入最下级旋风筒内继续燃烧，易造成该旋风筒堵塞。另外，当窑内出现“闪燃现象”时，预热器系统负压会产生较大幅度的波动，易造成投料后预热器内物料塌料和旋风筒堵塞；烧成带温度不足，投料生产后还容易“窜生料”。当烧成带温度不足时，可通过适当增加窑头喂煤；增大燃烧器旋流风阀门开度、适当减少系统排风量、适当增加一次风用量等措施，待烧成带温度正常后，方能进行投料操作。当使用煤质好，窑头燃烧器旋流风过大，系统排风量小，窑头喂煤量大时，则易形成烧成带温度过高，且窑头温度集中。透过看火镜，火焰白亮刺眼，窑衬白亮，这时很容易烧坏前窑衬，造成红窑事故。当出现上述现象时，应立即较大幅度减少窑头喂煤，增加系统排风量，根据情况适当减少一次风量，调整内外风比例，加大外风，减少内风，待烧成带温度、亮度适中，窑尾及预热器温度适当后，再进行投料操作。?2?投料时，分解炉出口气体的温度的控制投料前分解炉喂煤量一般控制在正常水平的20%～30%，炉内煤粉着火燃烧温度由窑内高温气体提供，燃烧所需氧气主要由三次风提供。煤粉燃烧后分解炉内温度逐渐上升，当分解炉出口气体温度或最低级旋风筒出口气体温度上升到某一温度时，就应投料。投料时分解炉出口气体的温度我们称为“投料温度”，此温度比正常生产时分解炉出口气体的温度低，这有几方面的原因：（1）开始投料后，生料从均化库下计量仓卸出，经输送设备、预热器、旋风筒，到分解炉，尚需要一段时间（约5～6min）。在这段时间内，分解炉温度是不断升高的，若“投料温度”与正常生产时炉出口温度相近，在投料后，当物料到达分解炉时，炉内温度会高出正常温度许多。（2）喂料量是由0逐渐增加到设定喂料量的，因卸料阀是由关闭状态逐渐增大到设定喂料量对应的某一阀门开度的，所以首先进入炉内的物料要比设定的喂料量低（这一时间段较短），若此时窑内温度太高，会造成发粘的物料未入窑先堵在最低级旋风筒。须指出，投料时，若炉温不断升高，已接近或超过正常生产时的炉温，且上升速度较快，应立即减少分解炉喂煤量，而不应通过增加喂煤量来降低炉出口气体温度。因为喂入炉内的煤粉是以气力输送装置送至炉内的，运动速度快，生料从计量仓卸出到达分解炉所需时间要比煤粉从煤粉仓卸出到达分解炉所需时间要长得多，一般前者是后者的几十倍。（3）冷窑升温时间相对较长，头煤燃烧后煤灰留在窑内，特别是窑内大面积换耐火砖后，需要较长时间升温，这时带入窑内的煤灰是不能被忽视的问题。煤灰的掺入使出窑熟料KH降低，SM降低，IM升高，煤灰量大时料子特别易烧，往往会出现窑内物料结成软而粘的大块，大块在窑内的翻滚中不断粘结变大，严重时会产生“烧流”现象。其掉落在篦冷机后易堵塞前端箆板，堆“雪人”，造成前端箆床工作电流大等。因此，投料后有意将投料温度控制低一些，其目的是有意放一些入窑物料分解率低的物料到窑内，使这些物料中一部分硅酸盐分解反应在窑内完成，相当于减少了物料在窑内烧成带停留的时间，若操作得当，在窑内大量煤灰的影响下头股物料仍能达到正常煅烧状态。但应注意低炉温控制时间一般较短，以后要及时恢复炉温，否则会造成“窜料”。?3?投料时窑速的控制投料后在窑系统正常情况下，保持较快窑速，使炽热的熟料尽快出窑，对提高二、三次风温、防止窑内低温长焰、防止结长副窑皮和防止窑尾烟室结皮有利。二次风温的提高对投料后烧成带补挂窑皮有利；三次风温的提高能够有效改善分解炉内煤粉燃烧环境，防止炉内煤粉的不完全燃烧。炉内煤粉燃烧状况变好，为进一步增加喂料量创造了条件。但投料后喂料量相对正常喂料量少，喂料量、喂煤量相对波动较大。物料在预热器、分解炉内分散及与热气体换热效果较差。窑、预热器、篦冷机系统压力温度相对波动较大，操作控制比正常生产要困难一些，所以以较快窑速运行时，应注意监控窑尾烟室温度、分解炉出口气体温度、主机电流等参数的变化趋势。若窑内温度有下降趋势时，应适当降低窑速，加强窑内煅烧，以保证出窑熟料质量的合格。针对2500t/d预分解窑，投料时窑速控制在2.2r/min较为适宜。?4?喂料量的大小投料前分解炉炉壁衬料温度较低，三次风温低，若起步投料量大，物料在炉内分解时，吸收热量较大，更不利于炉内煤粉的燃烧，炉温波动大，会造成炉内煤粉不完全燃烧。例如某2500t/d水泥厂，冷窑点火升温投料，起步投料100t/h，但因该厂使用煤粉质量差，投料后虽然分解炉喂煤量不断增加，但炉出口气体温度出现了不升反降的现象，被迫止料，重新起步投料量改为70t/h，才再未出现此情况。一般情况下，冷窑点火升温投料的起步喂料量约为正常投料量的40%～50%，当然这与分解炉结构、炉燃烧器型式、安装位置、煤质、料子成分等有关。?5?投料时系统的排风量控制（1）在满足烧成温度的条件下，投料前及投料时，适当的系统排风量，对加强预热器及分解炉的预热，以及对生料在预热器内与高温气体进行换热，和对稳定分解炉内煤粉燃烧和碳酸盐分解有利。（2）预分解窑和传统窑比较，增加了分解炉以及与窑炉相匹配的预热器，这使主排风机用风量与传统窑有较大差别。对某一具体型式、规格的预热器系统来说，各级旋风筒进、出口气体流量、流速有一定范围要求。若偏离此范围，则影响旋风筒连接管道内生料与热气的换热效率，影响旋风筒的分离效率。若旋风筒出口风量小，该旋风筒上方的生料部分会短路，直接塌落在该旋风筒内，引起预热器系统塌料。各级旋风筒的分离效率与其进口风量有密切关系，风量过低，则气体流速低，物料在旋风筒内所受离心力小，不仅影响该旋风筒分离效率，而且使整个预热器系统物料与热气体的换热、分离处于紊乱状态。但这并不是说预热器系统排风量越大越好，若排风量过大，系统压损大，主排风机电耗急剧增大，废气温度高，系统热耗大，而且加重了降温设备、窑尾收尘器的负担。在旋风筒因气体风速过高，已收集的料粉会被高速气流重新带入气流中，反而造成旋风筒分离效率下降。对分解炉而言，一般都是经过冷模试验，对其截面风速、缩口处气体、进出口气体流速，以及物料、气体在炉内停留时间等均有要求，若通过炉内气体量偏离设计值过大，会对分解炉的温度场、浓度场、速度场产生较大影响。因此，投料时主排风机排风量应与设计值相近。?6?投料后的加料幅度及加料至正常喂料量的时间投料后每次增加生料喂料量的幅度一般为正常喂料量的5%左右。增加喂料量的幅度不应过大，以免引起预热器系统塌料或分解炉、预热器内温度、压力产生较大波动，但可适当提高加料频率，以及缩短窑系统过低喂料量运行时间。应注意的是，当喂料量达到正常喂料量的85%左右时，应保持此喂料量稳定30min左右。分解炉内煤粉燃烧速度受其化学反应速度控制。当窑喂料量达到正常生产的85%时，虽然热熟料已进入冷却机，但窑、分解炉、预热器、冷却机内部衬料及气体温度与正常生产时相比还有差别。若从投料到喂料量达到正常的时间过短，炉内煤粉燃烧反应因环境温度不足，其燃烧反应速度慢，产生的热量不足以补偿正常喂料时生料中碳酸盐分解吸收的热量，造成煤粉不完全燃烧。虽然这时分解炉喂料量已不少，但炉温却不断下降，炉内煤粉不完全燃烧现象加剧，若不及时扭转这种局面会造成窑内物料因预热不足而跑生料，或造成炉内大量未燃尽煤粉在最下级旋风筒继续燃烧而引起旋风筒堵塞。?????一般冷窑升温投料后2h左右，喂料量可加至正常水平。
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