窯皮

　　一、窯皮的形成

　　窯皮形成過程1：水泥回轉(zhuǎn)窯中，火焰不斷對(duì)窯襯和物料表面加熱。隨窯體的運(yùn)轉(zhuǎn)，物料在不斷地翻滾。當(dāng)物料埋住襯體時(shí)，襯體就將吸收的熱量傳給物料，物料的溫度增高，襯體的溫度降低，部分物料黏附在窯襯上。

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　　窯皮形成過程2：隨時(shí)間的延續(xù)，耐火材料表面開始“發(fā)汗”，即出現(xiàn)液相。即當(dāng)半熔融態(tài)的窯料和耐材接觸時(shí)，其中的一部分細(xì)粒部分粘連在耐火磚上，形成窯皮。如果“凍結(jié)”的窯料多，“撕裂”掉落的窯料少，窯皮就會(huì)緩慢增厚。隨厚度的增長，窯皮表面的溫度增高，達(dá)到“凍結(jié)”“撕裂”平衡后，窯皮就不再增長。

　　窯皮形成過程3：一方面熟料熔體滲入磚內(nèi)，并與磚內(nèi)的組分反應(yīng);另一方面，黏附繼續(xù)進(jìn)行，早先黏附的窯皮被“凍結(jié)”在磚面上。由此，窯皮就一層接一層掛上去，直到達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。 如果窯內(nèi)溫度或窯料成分急劇變化，燒成條件變化過快，窯皮頻繁脫落或因“凍結(jié)”-“撕裂”平衡破壞，窯皮就會(huì)大面積脫落。不過，只要燒成條件保持穩(wěn)定，窯皮又會(huì)慢慢形成。

　　二、窯皮的作用

　　1、延長耐火材料壽命：窯皮是黏附于窯內(nèi)高溫帶耐火材料表面的水泥熟料，對(duì)保護(hù)窯襯，延長耐火材料壽命起非常重要的作用。 大型新型干法水泥窯的火焰溫度高達(dá)1700℃以上。如無窯皮保護(hù)，耐火材料表面就會(huì)在很高的溫度下工作。耐火材料很快就會(huì)因高溫和侵蝕的作用而損毀。

　　2、提高熱效率：貯存熱能，削減窯殼向周圍的熱丟失，提高窯爐的的熱效率。

　　3、保護(hù)耐火磚：保護(hù)耐火磚不直接承受高溫及化學(xué)侵蝕。

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　　1、窯料液相對(duì)掛窯皮的影響

　　如果溫度低，窯料液相少，就掛不上窯皮;反之，液相太多，窯皮又容易被燒流。從耐火材料來講，窯襯表面不“發(fā)汗”，耐火磚表面就難以粘上窯料。但是，窯襯“發(fā)汗”過多，耐火材料又會(huì)受到嚴(yán)重侵蝕，窯襯的壽命也會(huì)降低。

　　2、窯料中粗細(xì)顆粒的比例

　　從水泥熟料來講，細(xì)粒子的黏附傾向大，粗粒子的剝蝕能力強(qiáng)。窯料中需要有一定比例的粗細(xì)顆粒以保證被黏附上窯料的速度和被撕裂下來窯皮的速度平衡?？傊?，窯皮是高溫條件下水泥熟料和耐火材料互相作用的產(chǎn)物。掛好窯皮需要協(xié)調(diào)水泥生產(chǎn)條件和耐火材料。

　　3、熟料化學(xué)成分對(duì)掛窯皮的影響

　　水泥熟料的鋁率顯著影響熟料的黏附行為。隨鋁率的降低，熟料的黏附變得更加結(jié)實(shí)。但是，隨鋁率降低，熟料中硅酸鹽相對(duì)耐火材料的滲入也變得嚴(yán)重。盡管硅酸鹽的滲入對(duì)形成窯皮有利，但過度的滲入意味著熱震穩(wěn)定性的降低。水泥熟料的成分對(duì)掛窯皮具有很大的影響。水泥技術(shù)人員設(shè)計(jì)熟料成分時(shí)，不僅要考慮高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)和低消耗，也需考慮熟料成分對(duì)掛窯皮性的影響。

　　4、耐火磚性能對(duì)掛窯皮的影響

　　耐火材料的化學(xué)礦物組成、氣孔率和組織結(jié)構(gòu)的牢固性決定熟料組分是否容易進(jìn)入磚體，以及和耐火材料反應(yīng)后產(chǎn)生何種物質(zhì)。由此，決定耐火材料是否容易“發(fā)汗”，是否容易被熟料液相潤濕，是否容易粘接水泥熟料顆粒形成窯皮【更多】

　　1、掛上窯皮

　　一般情況下，掛窯皮需要較長時(shí)間。掛窯皮的過程中，要求窯皮逐漸增厚，速率不要過快，以免掛上疏松的窯皮。掛窯皮時(shí)，要求窯體規(guī)整完好，橢圓度正常，窯運(yùn)行穩(wěn)定，盡量減少開停窯的次數(shù)。

　　掛窯皮時(shí),要求生料、煤粉的成分穩(wěn)定適當(dāng),與所處窯溫適應(yīng),火焰位置與溫度場保持穩(wěn)定,以形成數(shù)量和黏度適當(dāng)、穩(wěn)定的熔體。要求窯料和樹磚互相適應(yīng),有利于窯料黏附磚面并適度滲入磚內(nèi),使窯皮穩(wěn)定存在于磚體之上。

　　開始掛窯皮時(shí)，喂料為正常的65%~70%,窯速適當(dāng)減慢。當(dāng)窯料接近燒成帶后,適當(dāng)加大風(fēng)、煤,使耐火磚表面“發(fā)汗”,但不得“燒流”。窯料到達(dá)燒成帶后,要確保燒熟,但不能燒大火,還要控制結(jié)粒較小而均勻。熟料大的似核桃,小的似花生米,小顆粒占80%以上,翻滾靈活。以后逐步加大喂料,至第9班時(shí)完全揮發(fā)正常。

　　如果按照正常操作不能掛上窯皮,就要尋找間題的原因,采取針對(duì)性措施加以解決。從耐火材料來看,掛窯皮的溫度區(qū)間的下限是耐火磚的“發(fā)汗”溫度,溫度上限是密皮的“燒流”溫度。從水泥熟料來看,掛窯皮溫度區(qū)間的下限是開始結(jié)粒溫度,溫度上限是窯料結(jié)粒明顯粗大的溫度。兩個(gè)區(qū)間的交集(彼此重合部分)就是掛窯皮溫度范圍。

　　一般情況下，掛不上窯皮的原因都是掛窯皮溫度范圍過窄或者該溫度范圍不存在。所以,若耐火材料的發(fā)汗溫度過高,制磚時(shí)就要添加有利于熟料黏附的物質(zhì)。例如,磷酸鹽磚依靠添加黏土獲得類似于黏土磚的掛窯皮性。如果是熟料結(jié)粒溫度過低,就要提高鋁率或硅率。例如,由磷酸鹽磚改用鎂磚時(shí),提高熟料的鋁率解決了掛窯皮的問題。如果問題已經(jīng)出現(xiàn),既不能更換耐火材料,也來不及調(diào)整熟料率值,就需要改變操作。例如,必要時(shí)可以采用鼓風(fēng)強(qiáng)制冷卻窯體的方法,通過逐步增加冷卻風(fēng)量,掛上窯皮。如果采取措施及時(shí),掛上窯皮后,仍可獲得較長使用壽命。

　　2、維護(hù)窯皮

　　掛好窯皮只是長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的第一步,更重要的是保護(hù)好皮,為優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)創(chuàng)造條件。維護(hù)窯皮的措施是：

　　(1)穩(wěn)定熱工作制度，保持快轉(zhuǎn)率在85%以上;

　　(2)控制火焰形狀，不使其刷窯皮;

　　(3)避免燒大火、燒頂火，嚴(yán)禁燒流或跑黃料，保證熟料結(jié)粒細(xì)小均勻，5~20mm的小顆粒占80%以上，翻滾靈活，進(jìn)冷卻機(jī)微有灰塵揚(yáng)起;

　　(4)發(fā)現(xiàn)窯皮不好，要及時(shí)補(bǔ)掛【更多】

　　一、回轉(zhuǎn)窯窯皮的作用

　　窯皮是由熟料或粉塵自液相或半液相變成固體，它的主要作用有：

　　1、保護(hù)耐火磚，使耐火磚不直接受高溫及化學(xué)侵蝕。

　　2、儲(chǔ)存熱能，減少窯殼向周圍的熱損失，提高回轉(zhuǎn)窯的熱效率。

　　3、充當(dāng)傳熱介質(zhì)，在窯皮暴露于空氣中，與高溫的空氣接觸時(shí)，通過輻射或者是對(duì)流的方式吸收熱量，當(dāng)窯皮在下部與料接觸時(shí)，以傳導(dǎo)的方式傳熱給生料。

　　4、窯皮的表面粗糙，它可以降低粉料流動(dòng)速度，延長物料在窯內(nèi)反應(yīng)時(shí)間。

　　二、窯皮的脫落與發(fā)紅的原因

　　窯皮會(huì)因?yàn)闇囟瘸^本身的固態(tài)化溫度而掉落，有時(shí)也會(huì)因?yàn)槭軣岵痪鶆螂S火磚一起掉落，掉落的主要原因有：

　　1、飼料成份與喂料量不穩(wěn)定或者是產(chǎn)量波動(dòng)，導(dǎo)至窯溫不穩(wěn)定 如果喂入的料一時(shí)好燒則窯內(nèi)溫度就高，不好燒時(shí)則溫度就低。當(dāng)料量較多時(shí)其溫度就低，料量少時(shí)，多于的熱就沒有料來吸收。這樣溫度忽高忽低，造成窯皮熱脹冷縮不均勻，容易脫落。

　　2、錯(cuò)誤的操作程序主要是火焰的形狀調(diào)整不恰當(dāng)所至。

　　當(dāng)發(fā)現(xiàn)有掉窯皮時(shí)，在中控室可以通過查看窯殼溫度去進(jìn)行判斷，一般窯殼的溫度在200-300度左右，如果有溫度過高的地方，就有可能發(fā)生掉窯皮，此時(shí)要馬上要進(jìn)行補(bǔ)救窯皮的措施，馬上降低噴煤量，或改變火焰形狀及位置，在現(xiàn)場可以利用鼓風(fēng)機(jī)或壓縮空氣對(duì)掉窯皮的窯殼進(jìn)行冷卻，風(fēng)機(jī)應(yīng)該放在四點(diǎn)或者是八點(diǎn)的位置(此處正是料流的位置)，離掉窯皮的地方越近越好。

　　窯皮的脫落對(duì)回轉(zhuǎn)窯耐材的損害很大，想要回轉(zhuǎn)窯耐材更持久，就更需要減少在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)上的波動(dòng)，包括介質(zhì)、溫度、產(chǎn)量等。鄭州真金公司致力于水泥、石灰、有色冶煉、鋼鐵、玻璃、化工行業(yè)的耐火產(chǎn)品的提供、施工及安裝等個(gè)性化服務(wù)，所生產(chǎn)的耐火材料具有耐磨性好、抗剝落性強(qiáng)得特點(diǎn)，得到了客戶的一致好評(píng)。

　　一、掛窯皮的原理

　　根據(jù)物料在煅燒時(shí)所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結(jié)合在一起的特點(diǎn)來掛窯皮。物料進(jìn)入燒成帶以后出現(xiàn)液相，隨溫升而液相增多。當(dāng)耐火磚表面微發(fā)融時(shí)，隨窯的轉(zhuǎn)動(dòng)，具有一定膠粘性的熟料將耐火磚壓在下面，并從耐火磚上吸收一定的熱量使其膠粘在一起，并起化學(xué)反應(yīng)，隨溫降形成第一層窯皮，隨窯運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的加長窯皮越來越厚，窯皮表面溫度也越來越高，粘上和掉下的窯皮數(shù)量相等，再經(jīng)燒煉，窯皮堅(jiān)固致密。

　　二、如何掛窯皮

　　新型干法窯一般掛窯皮步驟如下：

　　當(dāng)窯尾溫度達(dá)950度左右，渦流分解室溫度達(dá)650-700度，窯頭火磚開始發(fā)亮發(fā)白時(shí)，先喂入的生料即將進(jìn)入燒成帶。這時(shí)，窯頭留火待料，保持燒成帶有中夠高的溫度，并將吊起的2個(gè)C4排灰閥復(fù)原。三次風(fēng)管閥門開至10%左右，打開渦流燃燒室和分解室閥門，開始向渦流分解室噴輕柴油和少量煤粉。當(dāng)C1出口溫度達(dá)400-450度時(shí)打開置于C1出口至高溫風(fēng)機(jī)廢氣管道上的冷風(fēng)閥，摻入冷風(fēng)調(diào)節(jié)廢氣溫度，保護(hù)高溫風(fēng)機(jī)。待C5出口氣體溫度達(dá)900度時(shí)適當(dāng)開大三次風(fēng)管閥門后即可下料。喂料量為設(shè)計(jì)能力的30-40%，并逐漸關(guān)閉冷風(fēng)閥適當(dāng)加大喂煤量和系統(tǒng)排風(fēng)量，慢速轉(zhuǎn)窯，開始掛窯皮;系統(tǒng)正常，分解爐溫度穩(wěn)定后，可以拆除點(diǎn)火噴油嘴;如果燃燒無煙煤，應(yīng)適當(dāng)延長點(diǎn)火噴油嘴的使用時(shí)間，但油量可以減少，以對(duì)無煙起助燃作用。掛好窯皮的關(guān)鍵是，待生料到達(dá)燒成帶時(shí)及時(shí)調(diào)整喂煤量和窯速，確保燒成帶溫度穩(wěn)定，窯速與喂料量相適應(yīng)，使粘掛的窯皮厚薄一致、平整。若溫度太高，掛上的窯皮易被燒垮，生料易燒流，耐火磚嚴(yán)重侵蝕;若溫度突然降低會(huì)跑生料，形成的窯皮疏松夾心，容易垮落。一般需3-4個(gè)班可掛好窯皮。

　　三、掛窯皮的影響因素

　　1、生料化學(xué)成分

　　所謂掛窯皮就是液相凝固到耐火磚表面的過程。因此熟料燒成液相量的多少液相粘度的高低直接影響到窯皮的形成，而生料化學(xué)成分直接影響液相量及其粘度。以前濕法窯，人們主張掛窯皮期間的生料硅酸率適當(dāng)偏低一些，而飽和比適當(dāng)偏高一些。但對(duì)于預(yù)分解窯，目前窯頭都使用三風(fēng)道或四風(fēng)道燃燒器，回轉(zhuǎn)窯正常運(yùn)行時(shí)，一次風(fēng)量少，二次風(fēng)溫度又很高。因此煤粉燃燒速度、火焰溫度遠(yuǎn)高于濕法窯。如果降低硅酸率，液相量相應(yīng)增加，物料容易燒流，掛上的窯皮不吃火容易脫落。所以一般都主張掛窯皮的生料應(yīng)與正常生料成分相同為好。

　　2、燒成溫度和火焰控制

　　掛好燒成帶窯皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外，還要有適當(dāng)?shù)臏囟龋瑲饬?、物料和耐火磚之間要有一定的溫差。一般應(yīng)控制在正常生產(chǎn)時(shí)的燒成溫度。掌握熟料結(jié)粒細(xì)小而均齊，不燒大塊更不能燒流，嚴(yán)禁跑生料。升重控制在正常生產(chǎn)指標(biāo)內(nèi)。要保持燒成溫度穩(wěn)定、窯速穩(wěn)定、火焰形狀完整、順暢。這樣掛出的窯皮厚薄一致、平整、均勻、堅(jiān)固。

　　3、喂料量和窯速

　　為了使窯皮掛得堅(jiān)固、均勻、平整，穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度是先決條件。掛窯皮期間，穩(wěn)定的喂料量和穩(wěn)定的窯速是至關(guān)重要的。喂料量過多或窯速過快，窯內(nèi)溫度就不容易控制，粘掛的窯皮就不平整，不堅(jiān)固。所以新窯第一次掛窯皮起始喂料量和窯速最好能控制設(shè)計(jì)產(chǎn)量的35%左右。掛到一定程度以后再視窯皮粘掛情況逐漸緩慢增加。這樣可以保持料層由薄到厚，溫度由較低到較高，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間由較長到較短，以便于保持火力偏中而穩(wěn)定，粘掛好窯皮和燒好熟料。隨著窯皮不斷增厚，逐步減少物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間，增厚料層，提高燒成帶火力，這也是防止窯皮因掛得快而松散的措施。

　　4、掛窯皮期間的噴嘴位置

　　一般情況下，噴嘴位置應(yīng)盡量靠前(往外拉)一點(diǎn)，同時(shí)偏料，火焰宜短不宜長。這樣高溫區(qū)較集中，高溫點(diǎn)靠前，使窯皮由窯前逐漸往窯內(nèi)推進(jìn)。隨著生喂料量的逐漸增加，噴嘴要相應(yīng)往窯內(nèi)移動(dòng)。待窯產(chǎn)量增加到正常情況，噴嘴也隨之移到正常生產(chǎn)的位置。掛窯皮期間切忌火焰太長，否則高溫區(qū)不集中，窯皮掛得遠(yuǎn)或前薄后厚，甚至出現(xiàn)前面窯皮尚未掛好，后面已經(jīng)形成結(jié)圈等不利情況。

　　5、新窯掛窯皮應(yīng)有三天的操作時(shí)間

　　在掛窯皮的過程中，要求窯皮漸漸增厚，不要過快，以避免掛上的窯皮松馳，不結(jié)實(shí)，影響回轉(zhuǎn)窯以后的長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。判斷窯皮是否平整，首先根據(jù)筒體溫度掃描，看曲線波動(dòng)是否有峰值出現(xiàn);其次，根據(jù)窯規(guī)律曲線，看是否有寬窄的周期性變化;另外，現(xiàn)場在窯頭用看火鏡也可以看出窯皮顏色微白，前后平整，顏色一至，沒有凸凹和明暗現(xiàn)象，則表明窯皮較平整【更多】