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烧成工艺知识
烧成系统工艺知识简介
一、预热器的工作原理
来自上一级旋风筒收集下来的物料经喂料管落入散料板上冲散折回进入下一级旋风筒的排气管道中均匀冲散悬浮，并随上升气流进入旋风筒进行气固分离。
气流由上而下做旋风运动，最后从锥部随排风机给予的动能沿旋风筒的中心垂直往上运动。
此时，固体的物料沿筒壁落下进入下料溜管。
排出的是相对干净的废气。
二、预热器的功能
主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分硅酸盐分解。
为了最大限度提高气固间的预热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗。
必须具备气固分散均匀。
换热迅速和高效分离三个功能，通常换热功能是在连接管道中完成的，高效分离是在旋风筒内完成的。
1、撒料箱的功能特点
⑴、利用物料下落的动能冲击撒料箱底板将料流打散；
⑵、增大底板面积形成梯形与管道相接，以适应物料分离扩散形状的要求；
⑶、底板有一定的倾角，降低物料与底板的摩擦阻力，以利分散的物料向管道内流动；
⑷、底板表面一般有顺料流方向的山形筋条，能增强底板刚度以防热变形，同时防止分散后的物料重新汇聚成团。
2、锁风阀的作用及要求
主要作用是保持下料均匀畅通，又起密封作用，动作必须灵活自如。
要求：
⑴、阀体必须坚固、耐热，避免过热引起变形损坏；
⑵、阀板摆动轻巧灵活，重锤易于调整，既要避免阀板开闭动作过大，又要防止物流发生脉冲，做到下料均匀；
⑶、阀体具有良好的气密性，杜绝漏风；
⑷、支撑阀板的轴承要密封完好，防止灰尘掺入；
⑸、阀体各部件易于检修更换。
3、旋风筒的作用
⑴、主要作用是气固分离，提高旋风筒的分离效率是减少生料粉内、外循环，降低热损失和加强气固热交换的重要条件；
⑵、影响旋风筒分离效率的主要因素：
a.旋风筒的直径越小，分离效率越高；
b.旋风筒的进风口的形式及尺寸。
气流应以切向进入旋风筒，减少涡流干扰；进风口尺寸应使进口风速在16～22m/s之间，最好在18～20m/s之间；
c.内筒尺寸及插入深度，内筒直径小，插入深，分离效率高。
d.筒体高度越高，分离效率提高；
e.锁风阀漏风越小，分离效率越高；
f.物料颗粒，气固比及操作稳定性都会影响分离效率。
4、270°大蜗壳低压损的特点
⑴、扩大了进口区域与蜗壳，减少了进口区气流阻力；
⑵、内部没有螺旋结构，可将气流平稳引入旋风筒，物料在惯性力和离心力的作用下达到筒壁，有利于提高分离效率；
⑶、进风口尺寸优化设计，减少进口气流与回流相撞；
⑷、适当降低旋风筒入口风速，蜗壳底边做成斜面，适当降低筒内气流旋转速度；
⑸、适当加大内筒直径，缩短筒内气流的无效行程；
⑹、高径比适当增大，减少气流扰动。
一般设计参数（五级）：
总压降为（4800±300）Pa，分离效率η1=92~96%，η5=88%左右，旋风筒截面风速一般为3.5~5.5m/s
三、常见故障及处理办法
现象
产生原因
处理办法
注意事项
堵塞
1、筒内有杂物，垮塌耐火材料，结皮掉落；
2、翻板阀动作不灵活或漏风量太大；
3、用风不合理，风料配合不好；
4、高温结皮；
5、系统开、停机频繁；
6、操作不当，工艺管理不到位；
7、碱、酸、氨等有害成分富集。
1、每次检修清理杂物进行投球确认；
2、修理好翻板阀保证工作灵活；
3、投料过程要逐步加风、加料不能太猛；
4、减少机、电故障率；
5、杜绝烧高温；
6、定期清结皮；
7、稳定原燃材料成分。
1、定期检查，杜绝任何地点漏风或内漏；
2、清料时注意安全保护；
3、堵塞时检查应由上而下，清堵时应由下而上；
4、每次检修清理各处结皮、积料。
现象
产生原因
处理办法
注意事项
阻力
大
1、系统内结皮，积料多；
2、各关键部位截面尺寸不对；
3、喂料量太多；
4、物料难烧。
1、定期清理结皮、积料；
2、检修时必须核对尺寸是否符合设计要求；
3、定期校秤；
4、改善物料的易烧性，及时减产。
1、严防堵塞事故发生；
2、经常伴有不完全燃烧现象，系统内温度梯度变化大，分解率达不到要求。
四、操作时的注意事项
1、在烧SP窑时，应考虑物料在预热器内充分的悬浮及正常运动，抽风可适当大一些，通常预热器出口抽力-1000Pa左右，温度不大于380℃，入窑溜子温度在800℃即可；
2、在烧NSP窑时，抽风应合理控制，投炉时根据煤粉所需的O2逐步加风，先加风，后加煤，杜绝CO产生和烧高温，在满负荷时预热器出口温度越低越好，通常在330℃左右，O2：
1~2%，无CO，入窑溜子温度880℃以内（只要分解率能保证在92±2%左右，温度越低越好）；
3、正常运行时现场要勤检查各处漏风情况，及时堵漏，调整好翻板阀的状态；
4、停窑后要及时投球确认各溜管是否通畅，确保检修安全；
5、每季度定期检查各部位浇注料锚固件的使用情况。
一、分解炉的作用及特点
它是在预热器和回转窑之间增设的一个装置，燃煤喂入分解炉燃烧放出的热量与进入炉内的生料碳酸盐的分解和吸热过程同时在浮状态下进行，使得入窑碳酸盐分解率提高到90%以上。
原来在窑内进行的分解反应移至分解炉内来，燃料大部分从分解炉内加入，减轻了窑内热负荷，延长了衬料的寿命有利于生产大型化，由于燃料与生料粉混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程都得到优化，因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能特点，它主要作用是燃料的燃烧、换热和碳酸盐的分解。
二、DD炉的结构介绍
按内部作用原理，DD分解炉可分4个区。
1、还原区（Ⅰ区）包括咽喉部分和最下部锥体部分。
咽喉部分是DD分解炉的底部，直接座在窑尾烟室之上，窑烟气通过咽喉直吹向上，使生料喷腾进入炉内。
2、燃料裂解和燃烧区（Ⅱ区）中部偏下区。
从冷却机来的高温三次风，有两个对称风管喷入炉内（Ⅱ区），每根风管的风量由装在风管上的流量控制阀控制，总风量根据DD分解炉系统操作情况有主控阀控制。
两个主要燃料喷嘴，装在三次风进口的顶部。
燃料喷入Ⅱ区富氧区立即在炉内湍流中裂解和燃烧。
产生的热量迅速传给生料，气料进行高效热交换生料迅速分解。
3、主要燃烧区（Ⅲ区）在中部偏上到缩口，主要是燃烧燃料和把产生的热量传给生料，生料吸热分解，使炉温保持在850~900℃，生料和燃料混合、分布均匀，没有明亮火焰的过热点，区内温度较低，且分布均匀。
4、全燃烧区（Ⅳ区）炉顶部圆筒体，主要作用是使未燃烧的10%左右的燃料继续燃烧，并促进生料分解。
气体和生料通过Ⅲ区和Ⅳ区间缩口向上喷腾直接冲击倒炉顶棚，翻转向下到出口，使气料搅拌和混合，达到完全燃烧和热交换。
三、常见故障与处理办法
现象
产生原因
处理方法
注意事项
炉
锥
部
结
皮
1、分解炉内部有局部高温现象
2、煤质变化大、全硫高、挥发份高、发热量大
3、各部位结构发生变化、物料分散度不好或分料挡板卡死
4、操作原因，长期高温
1、合理调整分料挡板，让物料均匀分布在炉内
2、适当煤质变化及时调整用风比例，通常可关小三次风挡板和燃烧器用风
3、检查各撒料箱和溜管形状及时按图恢复
4、操作上炉内温度应不大于900℃，炉出口温度应小于880℃，只要入窑分解率在92-95%之间温度越低越好。
1、检修期间认真检查炉内各部位形状及尺寸
2、一些重要部位如溜管、撒料箱修补后一定要拆模验收
3、有燃烧器的分解炉一定要根据情况定期更换
现象
产生原因
处理方法
注意事项
缩
口
塌
料
1、缩口变大
2、辅助下料口分料太多
3、用风过小
4、缩口结皮过厚，产量太高
5、窑炉用风比例不对
6、来料不稳定
1、恢复缩口形状
2、调整好分料挡板开度，通常辅助下料口不大于30%
3、投料或投炉初期可适当加大抽风，
1、此状态下往往伴随预热系统高温，窑头却烧不亮，质量不易控制；2、入窑溜子分解率正常是假象，因为从缩口落入窑内的生料分解炉很低；
3、三次风及缩口上部的壳体漏风要堵好，保证密封性能。
现象
产生原因
处理方法
注意事项
CO高，温度发生倒挂现象
1、燃烧器分散度不好；
2、煤质不好，细度粗，发热量低，灰份大；
3、用风不足。
1、可加大分解路燃烧器俄送风风机挡板开度；
2、改善煤质，通常可降低煤粉细度；
3、保证出炉过剩空气达到系数大于1.05，通常O2应在2~3%之间
1、通常5级旋风筒温度会升高很高；
2、小燃烧器可根据情况及时更换或修复；
3、绝不允许漏风！
现象
产生原因
处理方法
注意事项
分解炉各部位压力聚变，入窑溜子温度忽高忽低，煤粉在炉内出现“爆燃”现象
１、风煤匹配不合理，过剩空气系数偏低，通常在０．９～１．０左右，且不稳定；
２、煤粉喂量不稳定，计量波动大；
３、分解炉系统温度控制偏高，分解率太高，通常大于９５％；
４、喂料不稳定，有脉冲现象；
５、系统漏风点多；
６、操作不当，调整频繁
１、尽量保证用风，杜绝ＣＯ出现，出炉过剩空气系数保证稳定，ＭＦＣ为负氧操作；
２、ＤＤ炉为富氧操作；
３、入窑分解率应在９２～９５％之间即可，入窑溜子温度越低越好，通常８５０℃～８８０℃之间；
４、调整好４级筒翻板阀和生料计量系统，保持稳定；
５、勤检查，勤堵漏，保证绝对密封。
１、操作时不能盲目加减分解炉喂煤量，尽量少调节；
２、用心观察风、料、煤的波动源，减少人为因素；
３、不能盲目追求高分解率，入窑溜子温度越低越好！
４、熟知各种炉型用风原理，准确调节。
现象
产生原因
处理方法
注意事项
三次风管漏风点多，三次风挡板坏，不易操作
1、三次风挡板浇注料质量不高，浇注规范，挡板与内壁间隙不够；
2、三次风管积料多，检修期间不及时清理；
3、重要的弯管变经部位浇注料不耐磨；
4、日常维护不到位“小洞不补，大洞吃苦”
1、关键部位可用高耐磨浇注料，保证挡板和风管的完好性；
2、每位有机会到要清理三次风管积料，保证通风面积；
3、勤检查，及时发现漏风点，提前打好包箱
1、一定要保证三次风挡板的完好性和灵活性，通常与内壁间隙应在5cm；
2、杜绝一切漏风点，如膨胀节，包箱内部夹层等。
一、回转窑的功能
1、燃料燃烧功能
它具有广阔的空间和热力场，可以供应足够的空气，装设优良的燃烧装置，保证燃料充分燃烧，为熟料煅烧提供必要的热量。
2、热交换功能
它具有比较均匀的温度场，可以满足水泥熟料形成过程各个阶段的换热要求。
3、化学反应功能
随着水泥熟料矿物形成不同阶段的不同需要，它既可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求，又可以满足它们对时间的要求。
4、物料的输送功能
由于具有一定的斜度和转速，它能将物料扬起后再落下，形成位移，从而使物料从窑尾向窑头运动。
5、降解利用废弃物功能
它具有的高温，稳定热力场已成为降解各种有毒、有害、危险废弃物的最好装置。
二、回转窑的缺点和不足
1、一个是作为热交换装置，窑内炙热气流与物料之间主要是“堆积态”换热效率低，从而影响其应有的生产效率的充分发挥和能源消耗的降低；
2、另一个是熟料煅烧过程所需要的燃料全部从窑头供给，燃料在窑内煅烧带高温，富氧条件下煅烧，NOX等有害成份大量形成，造成大气污染。
3、熟料出窑后的热量难以回收，热损失大。
三、主要相关指标
1、填充率：
10%左右
2、窑斜度：
3.5~4.0°
3、窑转速：
0.2~4rpm
4、预分解窑各带的滞时间（合计31分钟）：
分解带（2分钟）+过渡带（15分钟）+烧成带（12分钟）+冷却带（2分钟）
四、日常操作运行主要参数的控制意义和范围
参数
意义和作用
控制方法
合理范围
窑
电
流
1、窑内温度的高低。
通常温度高，电流高。
2、窑皮状况。
通常窑皮长而厚，电流高而波幅大。
3、热工波动的影响。
通常跑生料，跨圈等工况电流波动大。
4、机电装备原因。
1、合理控制窑头喂煤，保证煤粉完全燃烧。
2、调整好用风比例和火焰长短，控制窑皮长度和厚度。
3、操作稳定，做到“前后兼顾”及时调整工况。
4、消除机电故障。
500~800A，变动幅度不宜超过200A
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
窑
皮
1、粘附在烧成带的熟料层；
2、保护窑衬及胴体；
3、减少热损失，贮存热量；
4、拒腐蚀；
5、可延长物料的停留时间，增强熟料质量。
1、控制好窑内温度梯度，可改变火焰长短来控制液相的出现；
2、控制好生料的成份，通常：
KH：
0.90~0.92
SM：
2.40~2.55
IM：
1.45~1.60
3、要有稳定的液相量和生料易烧性；
4、稳定操作，减少调节次数。
长度：
20~25m；
厚度：
200~250mm；
结构：
致密，有光泽。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
滑
移
量
1、轮带与窑每旋转一周后，轮带与窑在圆周方向产生的相对位移。
2、保证胴体与轮带合理的间隙。
1、当滑移量小于5mm时，可开启冷却风机吹胴体，不吹轮带；
2、当滑移量大于10mm时，可开启风机吹轮带，并停止吹胴体
热态：
2~8mm，最大不大于15mm
窑
头
负
压
1、保证系统安全、密闭；
2、保证窑内通风
1、可加大窑头排风机挡板；
2、视电收尘入口温度减小冷却机鼓风量；
3、视O2情况加大窑尾排风。
-20~-100Pa
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
窑
尾
温
度
1、反应窑内燃料供给量及总热量；
2、反应生料的易烧性；
3、反应火焰长短；
4、煤粉的燃烧状况
1、合理的用风比例；
2、合理的用煤比例，炉：
窑=60：
40
3、改善煤粉质量；
4、提高二次风温，改善燃烧环境；
5、保证正常的火焰形状
1100±50℃，最大不能超过1160℃，只要质量合格，温度越低越好。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
入
窑
溜
子
温
度（温度高）
1、反应入窑生料表现，分解率的高低；
2、反应生料的易烧性；
3、反应用煤比例是否合理；
4、反应煤粉质量
1、保证入窑表观分解率92~95%之间即可；
2、稳定生料成分；
3、调整合理的风煤比例，确保O2充足；
4、提高煤粉质量，降低细度，减少水分。
850~870℃，只要熟料质量合格，温度偏低控制为宜。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
预
热
器
出
口
温
度（温度高）
１、预热器系统的损热效果；
２、预热器可能有某一个堵塞；
３、拉风过大，风、料、煤配比失调；
４、煤质不好；
５、漏风情况。
１、减小用风；
２、增加喂料；
３、改善生料易烧性；
４、改善煤质；
５、检查各旋风筒是否正常；
６、减少漏风量。
３５０℃以下，只要熟料质量合格，温度越低越好。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
O２
1、用风量是否正查正常；
2、漏风情况；
3、煤质情况；
4、操作配比是否得当。
1、投炉后保证煤粉的充分燃烧；
2、堵漏；
3、加料时，先加风再加煤；
4、改善煤质。
2~3%，若没有CO，往下控制。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
CO
1、用风量是否正常；
2、煤粉质量；
3、操作配风不当；
4、燃烧器工作状况；
5、窑炉燃烧状况。
1、保持2~3%的O２；
2、改善煤质；
3、风、煤配比得当；
4、合理使用燃烧器；
5、可利用分解率各下料口调整炉内燃烧状态。
0.04%以下，没有最好。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
NOx
1、各燃烧器的火焰热力、强度的高低；
2、是否通风不畅；
3、系统内有CO。
1、合理使用燃烧器；
2、调整好窑炉用风比例；
3、保证煤粉完全燃烧；
4、保证火焰的活泼性。
小于500PPm，
越低越好。
参数项基本原则
意义及作用
控制方法
合理范围
分
解
炉
中
部
温
度
1、反映炉内热力分布情况；
2、反映风、料、煤混合情况；
3、反映硅酸盐分解情况；
4、反映煤粉质量；
5、反映结皮状况。
1、检修后验收各溜管形状，尺寸是否符合要求；
2、合理调节主、辅下料口；
3、根据煤质调整燃烧器；
4、杜绝局部高温，避免明焰燃烧，通常为辉焰燃烧。
（DD炉）不大于900℃，通常略高于分解炉出口温度。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
分
解
炉
出
口
温
度
1、反映分解率高低；
2、反映煤粉燃烧状况；
3、反映用风是否合适；
4、反映入炉溜子是否堵塞。
1、保证入窑分解率92~95%；
2、提高煤粉质量，降细度减少水份；
3、合理用风，不能“风大料少”；
4、检查入炉溜子是否顺畅。
不大于890℃只要分解率达标，质量合格，温度越低越好。
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
三
次
风
挡
板
开
度
1、调节窑、炉用风的重要手段
2、可改变炉内温度
3、可改变火焰长度
3、可调整窑、炉过剩空气系数
1、每次例检必经恢复标准状态
2、可灵活控制其上下移动
3、挡板具有防磨性能和防高温性能
衡量是否合适的标准：
窑尾不结皮、质量合格、窑皮长度合理、分解炉温度场稳定（一般）20～30%
参数
意义及作用
控制方法
合理范围
篦
冷
机
二
室
层
压
1、反映熟料层厚度
2、保证其通风量
3、反映窑内热工波动
1、尽量稳定篦速，减少调节次数
2、观察风机电流变化，尽量保持电流稳定
观察二、三次风温变化及窑头负压变化，保持窑头负压和合理的二、三次风温
5.5～6.0KPa
只要风机能力够，可尽量降低篦速，提高料层厚度
一、
一、冷却机的功能与作用
1、作为工艺设备，它承担着对高温熟料的骤冷任务。
骤冷可阻止熟料矿物晶体长大，特别是阻止C3S晶体长大，有利于强度与易磨性的改善，同时，骤冷可使液相凝固成玻璃体，使MgO及C2A大部分固定在玻璃体内，有利于熟料的安定性的改善及抗化学侵蚀性能；
2、作为热工设备，在对熟料骤冷的同时，承担着对入窑二次风及入炉三次风的加热升温任务。
尽可能的提高二、三次风温度。
不仅可以回收热量，并且对燃料的助燃和燃尽以及全窑系统的热力分布有好的作用；
3、作为热回收装备，它承担着对出窑熟料携出的大量热焓的回收任务。
回收的热量以高温热随二、三次风进入窑、炉之内，有利于降低系统煅烧热耗；以低温热能亦有利于余热发电；
4、作为熟料输送设备，它承担着对高温熟料的输送任务，对高温熟料进行冷却有利于熟料输送和贮存。
二、日常运行操作注意事项
1、固定篦板和充气梁风机正常运行时挡板必须全开；
2、一段篦床各空气室风机挡板尽量开大，保证空气室压力大于料层压力，防止窜风内漏；
3、尽量保持厚料层操作，一般600~700mm,二室空气室压力5.5~6.0KPa即可，二、三段篦床速度与一段比值是1：
2：
3段篦速=1：
1.5：
2.5，另可根据出料温度来调节篦速；
4、若一段离析现象明显，有“红河”现象，可加大红河区的风量；
5、一旦喂料稳定后，尽量不要频繁调整用风和篦速，减小人为波动。
加风原则：
由前往后，保持窑头负压。
减风原则：
由后往前，保持窑头负压，通常先开抽风机挡板或速度，再开冷却机风机或开挡板；
6、控制好合适的生料成份，特别要注意，SM不大于2.60，否则易堆“雪人”；
7、空气炮尽量少用，最好不用；
8、检修后前几排固定篦板要铺好熟料，不能有砖和大块，否则投料后熟料流不走；
9、严防窑内烧流！
10、检修时特别注意篦板间隙、空气梁积料、篦缝浇注料堵塞以及篦床上木头及编织袋等杂物。
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