某公司4.3m×64m帶五級(jí)雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器和N-MFC分解爐的回轉(zhuǎn)窯，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速為0.40--3.96r/min，設(shè)計(jì)產(chǎn)量3 000t/d，配用丹麥?zhǔn)访芩构舅耐ǖ繢BC型多福樂(lè)燃燒器。在試生產(chǎn)期間，當(dāng)回轉(zhuǎn)窯達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，系統(tǒng)溫度偏高控制時(shí)熟料還欠燒，迫不得已降低喂料量。當(dāng)fCaO合格時(shí)，再增加喂料量至設(shè)計(jì)產(chǎn)量，又出現(xiàn)欠燒料。周而復(fù)始，嚴(yán)重影響著回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)質(zhì)量，始終不能使系統(tǒng)進(jìn)入良性循環(huán)狀態(tài)。鑒于此，公司各部門(mén)全力合作查找原因，并采取相應(yīng)的措施，取得了良好的效果。
1.1 窯頭用煤量太大，溫度偏低在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)fCaO不合格時(shí)，總是認(rèn)為窯頭用煤量過(guò)少，溫度低，煤灰摻入量少。于是便增加窯頭用煤量，試圖以此來(lái)提高燒成帶溫度，有時(shí)甚至出現(xiàn)窯頭用煤量與分解爐用煤量倒置的現(xiàn)象，造成系統(tǒng)溫度偏高，窯尾溫度達(dá)到級(jí)筒出口溫度≥500℃，窯尾廢氣中CO含量高，直接威脅預(yù)熱器的安全運(yùn)行。
對(duì)于回轉(zhuǎn)窯來(lái)說(shuō)，它的容積熱力強(qiáng)度是有一定限度的。當(dāng)容積熱力強(qiáng)度已到極限時(shí)，增加窯頭用煤量，會(huì)造成煤粉不完全燃燒，窯內(nèi)還原氣氛加劇，窯頭溫度進(jìn)一步降低。當(dāng)窯溫較低時(shí)，再多加煤反而更解決不了問(wèn)題，因燃燒速度與溫度有關(guān)，多加煤會(huì)造成火焰黑火頭長(zhǎng)，火焰溫度低，窯尾溫度過(guò)高。還會(huì)引起窯內(nèi)還原氣氛加重，結(jié)長(zhǎng)厚窯皮，造成預(yù)熱器系統(tǒng)結(jié)皮堵塞，從而使工藝系統(tǒng)進(jìn)一步惡化，熱工制度紊亂。
我公司燃燒器的中心位于回轉(zhuǎn)窯端面第四象限(+30mm，-30mm)，伸入窯內(nèi)300mm（見(jiàn)圖1）。在調(diào)整燃燒器的過(guò)程中，其具體位置固定不變，只調(diào)整內(nèi)外風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度及內(nèi)外筒間隙。內(nèi)風(fēng)為旋流風(fēng)，增加內(nèi)風(fēng)火焰粗短；外風(fēng)為軸流風(fēng)，增加外風(fēng)火焰細(xì)長(zhǎng)；內(nèi)外筒間隙正常生產(chǎn)時(shí)調(diào)整范圍為15mm--30mm，間隙越小火焰短，為超強(qiáng)火焰。間隙越大火焰長(zhǎng)。另外，內(nèi)外筒間隙的調(diào)整對(duì)火焰形狀的影響特別大，調(diào)整不當(dāng)容易燒毀窯皮及耐火磚。
在試生產(chǎn)期間，內(nèi)風(fēng)風(fēng)閥臆40%，外風(fēng)風(fēng)閥≥80%，內(nèi)外筒間隙30mm，火焰粗長(zhǎng)，火力不集中，又不敢大幅度調(diào)整間隙。燃燒器與煤質(zhì)適應(yīng)上沒(méi)有大膽嘗試（煤的低位發(fā)熱量為20 900kJ/kg）。當(dāng)回轉(zhuǎn)窯達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，熟料欠燒，fCaO高達(dá)3.0，熟料立升重約1 100g/L。
在試生產(chǎn)期間，由于窯頭用煤量太大，窯速低，窯尾溫度過(guò)高，導(dǎo)致液相提前出現(xiàn)，物料發(fā)黏形成大塊，致使在燒成帶無(wú)法燒透，造成出窯熟料結(jié)粒不均。
(1)窯尾縮口閘板尺寸不合適，物料噴騰效應(yīng)差，有落料現(xiàn)象，入窯內(nèi)物料出現(xiàn)溫差，加劇結(jié)粒現(xiàn)象的發(fā)生同時(shí)也加重了窯內(nèi)的熱負(fù)荷。
(2)為避免預(yù)熱器溫度高，不能拉大風(fēng)，則易導(dǎo)致預(yù)熱器內(nèi)積料，當(dāng)溫度堯風(fēng)量波動(dòng)較大時(shí)，積料突然塌落，竄入窯內(nèi)，破壞窯內(nèi)熱工制度。
(3)篦冷機(jī)的風(fēng)量偏低且風(fēng)量不穩(wěn)，篦速和喂料的關(guān)系掌握不好，料層厚度不能有效控制。風(fēng)量主要通過(guò)窯和三次風(fēng)管兩個(gè)管道導(dǎo)入預(yù)熱器，兼顧分解爐內(nèi)煤的完全燃燒和噴騰效應(yīng)的產(chǎn)生，一味強(qiáng)調(diào)某一方面，結(jié)果都會(huì)適得其反。
(1)提高進(jìn)廠煤的發(fā)熱量，調(diào)整頭煤堯尾煤比例，逐漸降低窯頭用煤量，增加分解爐用煤量；使入窯物料的表觀分解率控制在95%以上，減少窯內(nèi)的熱負(fù)荷。
(2)降低篦冷機(jī)篦速，采取厚料層操作，努力提高了二次風(fēng)溫和三次風(fēng)溫，使煤粉的燃燒更加充分，燒成帶熱力更加集中。
調(diào)整內(nèi)外風(fēng)的關(guān)系，使窯內(nèi)火焰形狀與火焰長(zhǎng)度控制在合理的范圍內(nèi)，以保證窯內(nèi)的熱力強(qiáng)度。經(jīng)反復(fù)研究與試驗(yàn)，對(duì)燃燒器進(jìn)行了大幅度的調(diào)整，內(nèi)風(fēng)風(fēng)閥80%，外風(fēng)風(fēng)閥90%，內(nèi)外筒間隙15mm，火焰細(xì)短，火力集中，火焰活潑有力。窯的喂料量可達(dá)240t/h （設(shè)計(jì)喂料量206t/h），fCaO均在1.0左右，熟料立升重1 350±75g/L。
(1) 優(yōu)化操作參數(shù)，嚴(yán)格控制C1級(jí)筒出口溫度在840±10℃，分解爐出口溫度870±10℃，窯尾溫度1 000±50℃。
(2)嚴(yán)格控制生料中粉煤灰的摻加量，控制入窯生料Al2O3含量。
(3)在生產(chǎn)過(guò)程中，采用野薄料快燒冶的操作方法，在窯系統(tǒng)穩(wěn)定的情況下盡量提高窯速，窯速由原來(lái)的2.60r/min提高到3.50r/min。
(4)實(shí)踐證明，所采取的措施是有效的。熟料結(jié)粒細(xì)小均齊，直徑大部分臆3cm,直徑≥10cm的幾乎沒(méi)有，熟料顏色發(fā)亮堯致密堯強(qiáng)度高。
適當(dāng)調(diào)整窯堯爐用風(fēng)比例及相關(guān)參數(shù)。三次風(fēng)閥門(mén)堯窯尾縮口閘板調(diào)節(jié)以保持窯爐用風(fēng)比例適宜，窯內(nèi)通風(fēng)適當(dāng)為原則；總排風(fēng)量調(diào)節(jié)根據(jù)喂料量大小，以滿足生料懸浮需要和煤粉燃燒需要，保持適宜窯堯爐過(guò)剩空氣系數(shù)為原則。通過(guò)采取上述措施后，欠燒料得到了較好的控制，窯系統(tǒng)熱工制度趨于穩(wěn)定，熟料質(zhì)量和水泥質(zhì)量穩(wěn)步提高，熟料3天抗壓強(qiáng)度達(dá)32MPa以上。
