在帶豎式預(yù)熱器的回轉(zhuǎn)窯上，結(jié)圈是一種常見的生產(chǎn)現(xiàn)象但不是正�，F(xiàn)象，因此，需要在生產(chǎn)中加以克服或杜絕。其中，根據(jù)實(shí)際窯況對(duì)結(jié)圈采取有針對(duì)性的調(diào)整是唯一的處理方式，而精心操作則是防止或控制結(jié)圈產(chǎn)生的有效手段。

      發(fā)生在石灰回轉(zhuǎn)窯上的結(jié)圈是指，在生產(chǎn)過程中耐火材料和被煅燒的物質(zhì)因局部過熱在液相反應(yīng)中生成的一種粘合物。它們的體態(tài)各異，粘結(jié)的程度、生成的位置和分布的面積各不相同，沒有規(guī)律。為此，結(jié)圈與水泥回轉(zhuǎn)窯的掛窯皮不同，二者之間有本質(zhì)上的區(qū)別。其中，掛窯皮是在有人為意識(shí)支配狀態(tài)下采用超常態(tài)高溫使水泥熟料在可控的液相態(tài)中均勻地粘附在襯磚表面起到保護(hù)耐火材料和減少筒體散熱的作用，而結(jié)圈卻是一種異�，F(xiàn)象，它是一種對(duì)煅燒環(huán)境、耐火材料、窯況，甚至于對(duì)整個(gè)生產(chǎn)走勢(shì)都能造成破壞性影響的異常產(chǎn)物。

      然而，在許多石灰回轉(zhuǎn)窯上始終在能否掛窯皮的問題上還存在著認(rèn)識(shí)或理解上的誤區(qū)。其中，除卻石灰與水泥產(chǎn)品在煅燒工藝（特別是燒成溫度）上有不同的要求外，從使用層面上看，若遇用戶不允許在石灰產(chǎn)品中含有結(jié)圈或耐材殘留物的要求與不可能不脫落的窯皮發(fā)生矛盾并且不具備清理或篩分條件時(shí)，該如何滿足用戶的需求，這是一個(gè)客觀存在的現(xiàn)實(shí)。再例如，在氣燒窯上生產(chǎn)初期的結(jié)圈曾經(jīng)達(dá)到過極致狀態(tài)，耐材使用時(shí)間不足百日。然而，經(jīng)過數(shù)年調(diào)整后，在原料質(zhì)量不發(fā)生明顯的波動(dòng)時(shí)，結(jié)圈已經(jīng)從根本上得到了消除，耐材使用周期可達(dá)3年之久。由此不難看出，在石灰回轉(zhuǎn)窯上是不應(yīng)該有結(jié)圈或者所謂的掛窯皮現(xiàn)象存在的。

      從組織結(jié)構(gòu)上看，結(jié)圈的主要成份是氧化鈣（CaO），但它卻不是誘發(fā)結(jié)圈的主要因素而是其它物質(zhì)過熱產(chǎn)生液相反應(yīng)時(shí)的被動(dòng)粘結(jié)體。因此，構(gòu)成結(jié)圈的主要物質(zhì)應(yīng)該是石灰石中的其它微量元素和泥沙等雜質(zhì)，例如將大多數(shù)結(jié)圈，特別是氣燒窯結(jié)圈與水結(jié)合時(shí)能快速發(fā)生反應(yīng)，分解后的CaO可以得到再利用。然而，也有的結(jié)圈與水結(jié)合時(shí)的分解速度會(huì)比較慢，有的需要在很長(zhǎng)的時(shí)間（2～4天）內(nèi)才能逐漸分解，這與其它元素或雜質(zhì)與CaO粘結(jié)后的燒結(jié)時(shí)間和過熱程度有關(guān)。

      從外觀形態(tài)上看，結(jié)圈的形狀主要有片狀和體型各異的塊狀，它們的色澤和軟硬程度各不相同，相互之間的粘結(jié)程度和脫落的難易程度也不一樣，有的質(zhì)地非常堅(jiān)硬，粘結(jié)性很強(qiáng)，有的質(zhì)地較軟，比較容易風(fēng)化，這與火焰熱點(diǎn)對(duì)物質(zhì)過熱熔解的影響程度以及不同的反應(yīng)時(shí)間有關(guān)。使用氣體燃料時(shí)，結(jié)圈的顏色以淺黃色或土黃色為主，使用煤粉時(shí)，因煤粉燃燒時(shí)產(chǎn)生的灰分和部分煤粉會(huì)附著在圈體上燃燒所致，結(jié)圈體不但會(huì)以灰色、深灰色或黑色為主，其堅(jiān)硬程度和水化分解的難度也會(huì)大于使用氣體燃料時(shí)的結(jié)圈。

      從結(jié)圈在生產(chǎn)中的表現(xiàn)上看，不同程度的結(jié)圈有不同的表現(xiàn)方式。其中，最有代表性的是窯體負(fù)載（電流）變化，有的結(jié)圈會(huì)使窯電流忽高忽低頻繁波動(dòng)，有的會(huì)緩慢向上移動(dòng)，有的會(huì)快速走高，有的會(huì)處于高值不降。這時(shí)，窯尾密封圈處會(huì)因結(jié)圈的阻擋向外發(fā)生不同程度的漏料，外觀窯筒體表面，由于圈體厚度和粘附面積對(duì)溫度的影響會(huì)有環(huán)狀（淺色）結(jié)圈痕跡，這一點(diǎn)有利于幫助判斷結(jié)圈發(fā)生的位置。另外，使用測(cè)溫儀也可以通過窯體溫差判斷結(jié)圈的位置。減慢窯速或降低燃料用量時(shí)，可以清晰看到窯內(nèi)的結(jié)圈狀態(tài)。

       在生產(chǎn)中觀察，結(jié)圈生成的過程各有特點(diǎn)。有的成圈速度很快（數(shù)小時(shí)），有的較慢（數(shù)天）。形態(tài)、程度、位置各不相同。其中，因煤粉的火焰相對(duì)較短并且具有容易脫火燃燒的特性所致，煤粉窯結(jié)圈的速度相對(duì)較快，粘結(jié)形態(tài)相對(duì)較散，位置通常在窯前（燒成帶）區(qū)間。在煤氣窯上，由于煤氣完全燃燒的概率較大，火焰較長(zhǎng)，結(jié)圈的位置會(huì)相對(duì)靠后并且比較集中，體形較大，形成兩道結(jié)圈的概率也比較大，這些都與燃料的性質(zhì)有關(guān)。

      結(jié)圈生成時(shí)，有的一邊粘結(jié)一邊脫落，具有一定的周期性或循環(huán)特征。有的非常頑固，自行脫落的難度很大，有的雖然不堅(jiān)硬但粘結(jié)的面積和密度很大，整體感很強(qiáng)，相互間少有縫隙，這種結(jié)圈即便是停窯冷卻后也很難處理。有的結(jié)圈在生產(chǎn)中通過人為控制強(qiáng)制掉圈后可以維持或繼續(xù)生產(chǎn)，例如在煤粉窯上采用前后移動(dòng)燒嘴改變火焰熱點(diǎn)位置來控制結(jié)圈或迫使其脫落。當(dāng)然，這是一種被動(dòng)的處理方式。另外，在經(jīng)過調(diào)整而不再結(jié)圈的回轉(zhuǎn)窯上遇石灰石質(zhì)量變化發(fā)生結(jié)圈時(shí)，往往不需要調(diào)整而是更換石灰石后，結(jié)圈會(huì)停頓下來并在石灰顆粒的磨損沖刷下逐漸消除。圖3a～e各種結(jié)圈形態(tài)

      由生產(chǎn)實(shí)踐表明，結(jié)圈在石灰回轉(zhuǎn)窯上不但比較常見，而且有的似乎已經(jīng)成為了一種常態(tài)或所謂的規(guī)律。但是，如若對(duì)這些現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真的觀察與分析后則不難發(fā)現(xiàn)，結(jié)圈生成的原因無論出于何處，其性質(zhì)都應(yīng)該是屬于偶然性范疇而不具有必然性。其中，偶然的主要原因是操作不當(dāng)引起的，如原料意外中斷時(shí)很容易造成窯內(nèi)短時(shí)間整體過熱。投入的熱量過剩時(shí)會(huì)增加局部過熱的概率。與煅燒相關(guān)的工藝參數(shù)配制不當(dāng)或發(fā)生異常改變時(shí)都可能誘發(fā)結(jié)圈，而所謂的常態(tài)或規(guī)律主要是初始火焰形態(tài)不好但未引起重視或者雖然做過調(diào)整但還不到位造成的。這時(shí)，在不理想的燃燒狀態(tài)下無疑會(huì)加大石灰石中的其它元素和泥沙等雜質(zhì)生成結(jié)圈的概率。

      結(jié)圈對(duì)生產(chǎn)的負(fù)面影響力極大。不同程度的結(jié)圈會(huì)使窯內(nèi)有限的煅燒空間發(fā)生不同程度的改變，其中，煅燒形態(tài)不好會(huì)誘發(fā)結(jié)圈，結(jié)圈后隨即會(huì)影響煅燒形態(tài)，二者之間相互影響。然而，這種改變無論是對(duì)物料的運(yùn)動(dòng)形態(tài)或規(guī)律，對(duì)系統(tǒng)通風(fēng)狀態(tài)還是對(duì)窯體負(fù)載，特別是對(duì)火焰形態(tài)和傳熱效果以及耐火材料的使用壽命等都會(huì)造成極大的破壞性影響。與此同時(shí)，結(jié)圈還會(huì)使石灰顆粒發(fā)生體積收縮，晶體結(jié)構(gòu)變粗，渣化率增大等變化。結(jié)圈嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致窯體超載或偏重而被迫停窯停產(chǎn)處理。

      1 生產(chǎn)與結(jié)圈的關(guān)系

      石灰的用途非常廣泛，但是根據(jù)不同的用途，用戶對(duì)石灰中的其它元素含量的要求會(huì)有所不同，例如高鈣、低硫、低磷、燒失率、白度等。因此，在燒成的時(shí)候，不同的產(chǎn)品和產(chǎn)品中的其它物質(zhì)不但對(duì)熱量有不同的需求，對(duì)燒成環(huán)境的影響程度也會(huì)不同，例如碳酸鈣（CaCO3）分解需要熱量425kcal/kg，而碳酸鎂（MgCO3）分解只需要350kcal/kg。由此不難看出，當(dāng)CaCO3達(dá)到分解溫度時(shí)，MgCO3可能已處在熱量富余狀態(tài)，這時(shí)，再遇有其它低熔物質(zhì)存在時(shí)，熱工環(huán)境無疑是不均衡的。這也就是說，雜質(zhì)越多對(duì)熱平衡的影響越大，造成局部過熱的概率也越大。因此，在生產(chǎn)中必須要通過調(diào)整來平衡熱量的使用關(guān)系，其中，合理的使用燃料，調(diào)整好火焰形態(tài)和精心操作是非常重要的關(guān)聯(lián)環(huán)節(jié)。

      1.1 調(diào)整與結(jié)圈

      在石灰回轉(zhuǎn)窯上，消除或杜絕結(jié)圈的有效方法是如何調(diào)整和使用好“火”。其中，調(diào)整的關(guān)鍵是如何尋找到火焰在窯內(nèi)合適的位置和通過一次風(fēng)（煤風(fēng)）調(diào)整出理想的火焰形狀并使二者形成良好的配合關(guān)系，這一點(diǎn)在火焰調(diào)整章節(jié)中已有敘述。然而，由于窯況不同，調(diào)整的難度會(huì)有所不同，其中，調(diào)整不但會(huì)是一個(gè)比較繁瑣的過程，還會(huì)是一個(gè)需要經(jīng)過耐心觀察和等待的過程，特別是為了處置已經(jīng)生成的結(jié)圈改變了火焰形狀或者是火焰位置以后，結(jié)圈在熱脹或冷縮作用下雖然會(huì)很快發(fā)生脫落，但新的結(jié)圈也可能會(huì)重新形成。這時(shí)，就需要在等待中觀察其變化并進(jìn)行新的調(diào)整。

      1.2 操作與結(jié)圈

      經(jīng)過調(diào)整確定了火焰的基本形態(tài)以后，操作的關(guān)鍵是如何掌控好燃燒狀態(tài)。但是，這更是一個(gè)需要操作者在生產(chǎn)中通過精心的操作才可能實(shí)現(xiàn)的過程。其中，操作的主要內(nèi)容有1努力保持燃料供給的穩(wěn)定。然而，在使用煤氣但沒有獨(dú)立的加壓設(shè)備時(shí)，隨著輸送壓力（4～15kpa）波動(dòng)的煤氣會(huì)象煤粉喘息一般影響熱量平衡，這是誘發(fā)結(jié)圈的結(jié)點(diǎn)。

      1.對(duì)此，應(yīng)該考慮對(duì)煤氣上限增設(shè)限壓裝置來降低火焰飄忽不定、遇高壓過熱的概率。使用煤粉時(shí)，由于煤粉的熱值較高，需要通過對(duì)細(xì)度、水分和煤風(fēng)的控制減少火焰的喘息概率。

      2.保持系統(tǒng)通風(fēng)狀態(tài)穩(wěn)定。其中，冷卻器內(nèi)的蓄料形態(tài)和二次風(fēng)用量是影響通風(fēng)狀態(tài)的源頭，而石灰石在預(yù)熱器內(nèi)的移動(dòng)狀態(tài)是對(duì)氣流造成阻力的根本，具體表現(xiàn)是預(yù)熱器出口壓力（–4.5～–5.5kpa），氣體移動(dòng)越通暢、負(fù)壓指數(shù)越低但要有度。其中，控制好推桿每一次的推料數(shù)量是保持物料預(yù)熱質(zhì)量和移動(dòng)效果的結(jié)點(diǎn)。有生產(chǎn)實(shí)踐表明，發(fā)生在預(yù)熱器內(nèi)的結(jié)瘤或蓬料與結(jié)圈有異曲同工之意，它們對(duì)通風(fēng)狀態(tài)的影響力很大，有條件時(shí)必須處理。

      3.努力保持原料供給，這一點(diǎn)在生產(chǎn)及操作中應(yīng)該引起高度的重視，特別是要減少或杜絕因操作失誤而誘發(fā)的結(jié)圈，例如原料異常終斷或推桿停推就是一種比較常見，隨時(shí)可能發(fā)生但又可能不會(huì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)燒空窯而結(jié)圈的現(xiàn)象。例如斷料恢復(fù)加料以后調(diào)整不及時(shí)，對(duì)熱量使用不當(dāng)時(shí)，無論是生燒或過燒都可能誘發(fā)結(jié)圈。另外，在低產(chǎn)、保溫、臨時(shí)處理故障結(jié)束恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，遇升溫過急、加料不暢，處理預(yù)熱器卡推桿或蓬料時(shí)間過長(zhǎng)，燃料用量、窯轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)匹配不合理時(shí)都可能誘發(fā)結(jié)圈。

       2 原料與結(jié)圈

       石灰石是煅燒石灰的原料，屬于碳酸鹽類巖石，主要成分是碳酸鈣（CaCO3），其中以氧化鈣（CaO）含量居多（≥53%），二氧化碳（CO2）次之（44%）。常見的其它元素有氧化鎂（MgO），硫（S），磷（P），三氧化二鐵（Fe2O3），三氧化二鋁（Al2O3），二氧化硅（SiO2），氧化鈉（Na2O），氧化鉀（K2O）等。它們?cè)谑�灰產(chǎn)品中的含量比較低，但多屬于雜質(zhì)。

       石灰石的種類很多，如粒狀結(jié)晶、致密、多孔、土狀、泥灰質(zhì)石灰石。按礦物學(xué)劃分，它們分別來自不同的巖質(zhì)，如貝殼、珊瑚、海綿、貨蟲、海百合、紡錘、苔蘚蟲等石灰?guī)r。因此，在不同的回轉(zhuǎn)窯上使用的石灰石會(huì)有所不同。其中，有許多石灰石中的CaO含量雖然比較高（≥55%），但是，其它少量的元素和雜質(zhì)仍然會(huì)存在于石灰石本身或附著在表面或混合在石灰石中間。通過檢測(cè)實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)實(shí)踐表明，它們的熔點(diǎn)都要低于CaO 和SiO2，在不高的溫度條件下（800～900℃）就會(huì)與CaO發(fā)生各種次生反應(yīng)，例如石灰石中的三氧化二硫（S2O3），三氧化二鐵（Fe2O3），三氧化二鋁（Al2O3）與其它元素發(fā)生反應(yīng)會(huì)生成硅酸鹽，鋁酸鹽和鐵酸鈣（CaSiO2·Fe2O4）等易熔融化合物。而SiO2與CaO作用能生成硅酸二鈣（2CaO·SiO2），偏硅酸鈣（CaO·SiO2）和硅鈣石（3CaO·2SiO2）等化合物。這時(shí)，如果再有MgO和Fe2O3存在時(shí)，它們不僅能觸媒生成硅酸鈣（Ca2SiO4），還可能生成鈣鋁（CaO·Al2O3）或鈣鐵（CaO·Fe2O3）等混合物。因此，由于這些反應(yīng)物和共生物的產(chǎn)生或存在，其它物質(zhì)的共熔點(diǎn)會(huì)在被降低和混亂中以液相態(tài)與CaO顆粒產(chǎn)生相互融合而生成結(jié)圈。

      3 燃料與結(jié)圈

      在回轉(zhuǎn)窯上，適用于煅燒的燃料很多，如液化石油氣，重油，天然氣，煤粉和各種煤氣。它們即是生產(chǎn)的核心要素，也是誘發(fā)結(jié)圈的重要輔因。其中，燃料的發(fā)熱值越高熱點(diǎn)越集中，使用不當(dāng)時(shí)，造成局部過熱的概率越大，誘發(fā)結(jié)圈的可能性越大。另外，燃料的清潔程度和理化指標(biāo)對(duì)結(jié)圈也會(huì)有一定的負(fù)面影響作用，如液化石油氣或天然氣非常清潔，發(fā)熱值較高，雜質(zhì)很少但因造價(jià)過高而少有使用。重油、煤氣中的煤焦油、荼、硫化氫（H2S）、有機(jī)硫等雜質(zhì)，煤粉中的煤干石和灰分等雜質(zhì)，煤粉細(xì)度或水分等技術(shù)指標(biāo)出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)。燃料與助燃空氣的配比關(guān)系發(fā)生改變時(shí)都可能誘發(fā)結(jié)圈。因此，根據(jù)所使用的燃料進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整也是防控結(jié)圈的重要環(huán)節(jié)。

      4 結(jié)圈的處理

      由生產(chǎn)實(shí)踐表明，在許多回轉(zhuǎn)窯上都曾經(jīng)有過或者正在經(jīng)歷著結(jié)圈的困擾。但是，只要是通過不懈的努力，最終都會(huì)擺脫結(jié)圈給生產(chǎn)帶來的負(fù)面影響。其中，通過生產(chǎn)觀察，對(duì)調(diào)整后的效果確認(rèn)了不再發(fā)生結(jié)圈以后，必須要保持燃燒系統(tǒng)所有工藝參數(shù)的穩(wěn)定并記錄備查，切不可盲目或隨意調(diào)動(dòng)。在可能發(fā)生但還沒有結(jié)圈時(shí)，必須在操作中跟蹤觀察，一旦發(fā)現(xiàn)有結(jié)圈跡象則應(yīng)該立即進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整，但需要掌控好調(diào)整的度。對(duì)已經(jīng)結(jié)圈的處理應(yīng)該以主動(dòng)調(diào)整與被動(dòng)控制相結(jié)合的方法進(jìn)行。這是因?yàn)�，要想在已�?jīng)結(jié)圈的狀態(tài)下消除結(jié)圈往往是比較困難的。因此，首先要通過調(diào)整控制住結(jié)圈，使其不再繼續(xù)發(fā)展以后，才可能達(dá)到逐步消除結(jié)圈的目的。然而，這樣的調(diào)整一定是艱難的，但必須要做。其中調(diào)整的基本內(nèi)容有，嘗試改變火焰熱點(diǎn)位置控制結(jié)圈或者迫使結(jié)圈脫落。適量降低燃料用量，防止繼續(xù)過熱。加快一點(diǎn)窯轉(zhuǎn)速，即能保持物料的運(yùn)動(dòng)效果又能加強(qiáng)物料磨圈的力度，還能防止或減少窯尾漏料。適當(dāng)增加一些負(fù)壓指數(shù)，即有利于氣流移動(dòng)又有利于火焰穿越結(jié)圈區(qū)。

      總之，在石灰回轉(zhuǎn)窯上，結(jié)圈是一種非常不利于生產(chǎn)運(yùn)作的異常產(chǎn)物，生成的原因很多。因此，它是一個(gè)在生產(chǎn)中任何時(shí)候都不可以輕視的重要環(huán)節(jié)。其中，操作者必須在生產(chǎn)中通過對(duì)結(jié)圈產(chǎn)生的原因有比較充分的了解，特別是對(duì)“火”的使用能夠達(dá)到隨心所用的程度時(shí)，才可能逐漸達(dá)到無結(jié)圈狀態(tài)的調(diào)控能力。這也就是說，只要是調(diào)整到位，生產(chǎn)操作方式得當(dāng)時(shí)，結(jié)圈這一偶然發(fā)生的現(xiàn)象是完全可以得到有效的控制或者會(huì)從根本上被消除的。

      通過上文的介紹，相信大家對(duì)帶豎式預(yù)熱器和豎式冷卻器的回轉(zhuǎn)窯 ——結(jié)圈與結(jié)圈的處理也有了進(jìn)一步的了解，更多相關(guān)資訊敬請(qǐng)登陸：http://51lianliankan.cn或來電咨詢。