水泥回轉窯在運行過程中經常會出現結蛋、飛砂、雪人、結圈等故障，這些故障不僅干擾窯的運行，也影響內襯耐火材料的壽命。而要解決這些問題，就必須了解這些故障出現的機理，破壞這些故障的形成條件，以實現高產、優質、低消耗的目標。
今天我們來說一下關于水泥回轉窯結圈的問題。水泥回轉窯的結圈分為硫堿圈、前結圈和后結圈三種。其中，最難處理的是后結圈。
1.硫堿圈
硫堿圈是結在分解帶的圈，圈內不僅含有大量的揮發性組分，而且含有2C2S·CaSO4、2C2S·CaCO3等特征礦物。
硫堿圈的形成機理為大量存在的揮發性組分起粘接劑的作用。當C2S被穩定，或被轉化成為2C2S·CaSO4、2C2S·CaCO3后，就不會發生β-C2S-γ-C2S的轉變，也就沒有轉變伴隨的粉化，硫堿圈也就能夠存在。
所以，防治硫堿圈的方法是：
①控制原燃料的硫堿含量;
?、跍p緩硫堿在窯內的富集;
?、鄄捎脽釤ㄆ茐牧驂A圈。
2.前結圈
前結圈是結在冷卻帶的圈。窯內物料由燒成帶進入冷卻帶時，一部分表面來不及完全凝固的熟料粘連在窯皮上而形成.若不及時處理·就會越堆越高以致發展成為前結圈。
山西焦煤集團張工總結了一些處理前結圈的經驗：
①當前結圈位距下料口較遠時.大多是由于噴煤管長時間前置結的圈，處理時只要拉出噴煤管，適當提高窯前部溫就可以燒掉前結圈。
?、诋斍敖Y圈位距下料口較近時.大多是由于噴煤管長時間后置結的圈，處理時將噴煤管拉出，同時適當增加內流風和二次風量，并提高二次風溫，這樣可以提高煅燒溫度，使燒成帶前移，前結圈溫度增加。當前結圈溫度增高后，其液相黏度變得低于窯料時，經過2～3h后前結圈就會逐漸被窯料磨去。
?、廴绻捎们耙环椒坏羟敖Y圈.可適當減少喂料、喂煤和二次風量，當尾溫偏低時將噴煤管拉到最外側，并將噴嘴對準固體燒。待窯尾預燒較差的物料進入燒成帶后，即可縮短火焰將前結圈強行燒垮。
?、芴幚砬敖Y圈時，要窯勤觀察、勤處理，注意來料變化，根據煅燒情況，及時增減用煤量和調整火焰形狀，以防止損傷窯皮、跑生料或燒壞耐火材料或機電設備。
3.后結圈
后結圈是結在燒成帶和過渡帶交界處的圈。后結圈和窯內低熔點物質有密切的關系。和煤灰也有密切的關系。所以，后結圈也叫煤粉圈。如圖1所示是后結圈的示意。
由圖1可知，過渡帶物料進入燒成帶時，受到窯皮的阻擋。一部分物料在窯皮前部停留一定時間后才進入窯皮帶。由于窯料溫度升高，或含有一定低熔點物質，這部分物料就可能黏附在窯皮的前部，形成圈根。后結圈形成后，其凸起部分能妨礙窯內氣體的流動，粘連窯氣中的煤粉，形成煤粉圈。如果后結圈的強度較低.后結圈長高后，其隔熱作用增強，后結圈附近的窯體溫度降低，窯體收縮對襯體產生壓力，后結圈可能被壓力破壞。如果后結圈含有大量未穩定的C2S，其溫度降低至適宜數值后，也會發生β-C2S-γ-C2S的轉變而粉化和垮落。但是，如果因種種原因后結圈沒有被破壞.就會發展成為難以處理的故障。
后結圈和煤，特別是煤的灰分和灰分的熔點有關。根據張彥偉的研究，使用灰分流動溫度為1388℃的登封2號煤時，水泥窯就頻頻發生后結圈。如果改用流動溫度大于1500℃的晉城煤，就可以避免發生后結圈。
如果后結圈沒有自行破壞，就會越長越高，發展到一定程度就需要進行人工處理。處理后結圈，常用熱燒冷閃法。據張高飛的經驗，燒遠圈時以冷為主，燒近圈時以熱為主。
?、佼敻G內的窯皮長而厚或有輕度圈根時，將噴煤管向外拉出，使燒成帶位置前移.降低固體的溫度，改變煤灰沉落位置，使厚長的窯皮逐漸垮落。同時調整風煤配合，加速煤粉燃燒，使高溫帶兩端低溫部分不拖長，防止圈根繼續成長。
?、诋敻G內厚長窯皮處理不當或處理不及時會導致窯皮周期性增長快，使厚窯皮發展成后結圈時，首先要確定圈的位置和厚度及圈后積料情況，然后減少喂料量，提高火焰溫度，加強預燒，逐漸加快窯速，保持窯的快轉，卸出圈后部分積料。待圈后積料減少后，將噴煤管伸入窯內，使火焰高溫區移向圈體處，此時排風不宜過大，以免火焰溫度降低。燒4～5h后，再將噴煤管拉出燒，這樣反復處理，使圈體受溫度變化而垮落。在處理后結圈時，要適當改變原料成分，減少物料中的液相量，適當改變煤的質量，采用高揮發分和低灰分的煤，以保證煤粉完全燃燒，以防止結圈的發展。
總體來講，燒后結圈是一件具有相當難度的工作。有時圈體很牢固，燒圈時間過長就會燒壞窯皮及襯料，或在過渡帶結長厚窯皮進而在圈體后產生第二道圈。所以，處理時一定要小心，一定要在保護窯皮的前提下進行，前后兼顧，精心操作，勿使火焰過分集中，避免將窯皮及襯料燒壞，造成更大的損失。
4.使用耐火材料減緩結圈
為減緩結圈，除采用控制原燃料充分、提高生料易燒性、改善燃燒、采用薄料快轉操作和穩定熱工制度等措施外，還可以使用耐火材料。
試驗證明：硫堿圈可以采用含SiC的磚或含ZrO2的磚加以緩解;后結圈可以采用方鎂石鎂鋁尖晶石磚緩解，某些窯也許還可以用硅莫磚緩解。這主要是通過選擇耐火材料降低了耐火材料和窯料的粘接強度，使黏附上去的窯料更容易脫落。但是，水泥熟料和現有的各種水泥窯用耐火材料都同屬硅酸鹽類物質。因此，采用耐火材料只能減輕，但不能完全避免窯襯和窯料粘連。
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