1 原因分析
1.1 CI-含量偏高
生料采用石灰石、砂巖、鐵粉和粉煤灰四組分配料，配料方案見表1。由表1可知，我廠采用的是適合大型新型干法回轉(zhuǎn)窯的“兩高一中”配料方案，即高硅率2.6±0.1．高鋁率1.6±0.1，中飽合比0.9±0.02。物料的耐火度高，與大型新型干法回轉(zhuǎn)窯火焰熱力強(qiáng)度的特點(diǎn)相適應(yīng)。但我廠原料（特別是石灰石）中Cl含量偏高，達(dá)0.034%．遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過0.015%的工藝要水。同時高于有害成分在窯內(nèi)的循環(huán)富集，導(dǎo)致Cl-含量更高。大量的Cl-在窯內(nèi)極易與堿結(jié)合，生成氯化鉀和氯化鈉（結(jié)圈中的白色晶體即是氯化物），大量氯化物的存在，一方面大大降低生料共熔溫度，使液相提前出現(xiàn)：另一方面，揮發(fā)分組分主要是氯化物，形成的熔體會在生料和耐火磚表面鋪展開來，形成結(jié)圈；再次，由于氯化物的存在，可促進(jìn)硅方解石形成，在1180～1220C時出現(xiàn)液相。由上所述，我們認(rèn)為Cl-含量過高是引起我廠回轉(zhuǎn)窯結(jié)圈的主要原因。
表1投產(chǎn)初期生料與熟料化學(xué)成分及率值一覽表
| 化學(xué)成分 | 率值 | |||||||||||
| 燒矢量 | SiO2 | AL2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | Na2O | SO3 | Cl-1 | KH | n | P |
| 35.35 | 23.75 | 3.2 | 1.94 | 42.12 | 1.53 | 0.35 | 0.11 | 0.101 | 0.034 | 0.94 | 2.68 | 1.65 |
| 0.26 | 21.70 | 5.14 | 3.21 | 64.30 | 2.35 | 0.54 | 0.17 | 0.189 | 0.052 | 0.90 | 2.60 | 1.60 |
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氣體成分 瀏覽次數(shù) |
O2 | CO | CO2 | SO2 | NOX |
| 第一次 | 0.01 | 0.93 | 16.30 | 0 | 0.2 |
| 第二次 | 0 | 1.4 | 15.2 | 0.001 | 0.15 |
| 第三次 | 0.01 | 1.1 | 15.8 | 0.004 | 0.21 |
| 措施實(shí)施前（三個月） | 措施實(shí)施后（三個月） | ||||||||||||
| 產(chǎn)量/（t/d） | 28d強(qiáng)度/MPa | 結(jié)圈次數(shù)/次 | 運(yùn)轉(zhuǎn)率/% | 電耗/（KWH） | 煤耗（kg/t） | 磚耗 | 產(chǎn)量/（t/d） | 28d強(qiáng)度/MPa | 結(jié)圈次數(shù)/次 | 運(yùn)轉(zhuǎn)率/% | 電耗/（KWH） | 煤耗（kg/t） | 磚耗 |
| 2300～2400 | 56～58 | 60 | 70 | 80 | 130 | 三個月過度帶燒成帶換磚 | 2600～2750 | 59～62 | 2 | 91 | 72 | 108 | 12個月未換磚 |
由于我廠原煤水分較高，投產(chǎn)初期，煤磨烘干效果不好，導(dǎo)致煤粉水分偏高，平均3%～4%．有時高達(dá)7%，煤粉不易著火，黑火頭較長，煤粉不完全燃燒，窯內(nèi)出現(xiàn)還原氣氛。窯尾氣體成分分析見表2。在還原氣氛下，物料中Fe203被還原成Fe0，形成低熔點(diǎn)化合物(FeO ·Si02)，而FeO - Si02液相在11OO℃時能促進(jìn)硅方解石的形成，而硅方解石在1180—1220℃時形成液相，使燒成帶液相提前出現(xiàn)，將未熔的物料黏結(jié)在一起，形成結(jié)圈。這也是造成我廠回轉(zhuǎn)窯結(jié)后圈的原因之一。
1.3喂料量與窯速不匹配
投產(chǎn)初期，喂料量與窯速不匹配，喂料量多，窯速慢，使物料在窯內(nèi)停留時間較長，料層較厚，傳熱效率低，料與料，料與窯襯溫差大，為結(jié)圈的形成創(chuàng)造了條件。同時由于窯速慢，使物料中煤灰的摻入量增多，改變了熟料的三率值，也易引起結(jié)圈。
2采取措施
2.1 嚴(yán)格控制有害成分含量
加強(qiáng)進(jìn)廠原料檢驗(yàn)，采取高、低品位原料搭配制度，加強(qiáng)原、生料均化，保證人窯生料Ca0標(biāo)準(zhǔn)偏差≤±0.20%，有害成分R20≤1.0%，Cl-≤0.015%，S/R20<1，S<2.0%（燃料中S<3.5%）。
2.2采取措施，降低煤粉水分。
為提高煤粉質(zhì)量，保證煤磨安全，對煤磨進(jìn)行改造：(1)在入磨的熱風(fēng)管道與篦冷機(jī)之間加沉降室，防止粉狀熟料進(jìn)入磨機(jī)。(2)把磨機(jī)的進(jìn)料螺旋加高2cm并打澆注料，防止煤粉沉積。(3)加強(qiáng)系統(tǒng)的密封，減少漏風(fēng)。通過以上措施煤磨的入口濕度從230℃提高到260℃，磨機(jī)出口溫度從60℃提高到65℃，煤粉的水分在1%～1.5%左右，保證了煤粉在窯內(nèi)的完全燃燒。
2.3安裝氣體分析儀，增強(qiáng)控制手段
在窯尾煙室和預(yù)熱器出口安裝氣體分析儀，嚴(yán)格控制窯尾煙室02含量2%～3%，CO含量<0.5%，如發(fā)現(xiàn)超標(biāo)，立即查找原因并進(jìn)行調(diào)整。
2.4嚴(yán)格執(zhí)行薄料快轉(zhuǎn)制度
三班統(tǒng)一操作，嚴(yán)格執(zhí)行薄料快轉(zhuǎn)制度，嚴(yán)禁慢窯大料、頂火逼燒。薄料快轉(zhuǎn)，使物料在窯內(nèi)的翻滾次數(shù)增加，有利于熟料的燒成；窯內(nèi)物料較薄，有利于窯內(nèi)的通風(fēng)；窯速較快，物料不容易黏附。為此，在正常產(chǎn)量時，我們把窯速由原來的3.3～3.5r/min提高到3.7～3.9r/min。另外，投料時在保證熟料燒成的前提下，盡量要快，我公司在窯保溫時，從投料到正常運(yùn)轉(zhuǎn)大約用30min，避免了投料期間由于時間長、窯速慢，風(fēng)、煤、料匹配不合理引起的結(jié)圈。
3效果
通過以上措施的實(shí)施，我廠結(jié)圈現(xiàn)象基本上消除了，熱工制度趨于穩(wěn)定，回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)、質(zhì)量均超過設(shè)計(jì)指標(biāo)，電耗、煤耗、磚耗均達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
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