? ? ? 由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度高，持續(xù)回轉(zhuǎn)且化學(xué)反應(yīng)集中，造成窯襯表層產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力以及窯襯受到熔體的侵蝕，使得耐火磚脫落，造成窯體表面溫度過(guò)高，采用掛窯皮的方法可以延長(zhǎng)火磚的使用壽命，使回轉(zhuǎn)窯筒體不受損傷，并可減少熱量向外散失，提高熱效率。通過(guò)探討新型干法回轉(zhuǎn)窯如何掛窯皮、分析掛窯皮的影響因素和尋求窯皮的保護(hù)措施，對(duì)回轉(zhuǎn)窯掛窯皮有更深刻的認(rèn)識(shí)，為以后的學(xué)習(xí)、生產(chǎn)、實(shí)踐打下理論基礎(chǔ)。

? ? ? ?一、什么是掛窯皮

? ? ? ?回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)的主機(jī)設(shè)備。水泥回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)傾斜的、通過(guò)若干輪帶放置在若干對(duì)托輪上的旋轉(zhuǎn)的筒體，其內(nèi)壁上鑲嵌有耐火磚。生料粉從窯尾筒體高端的下料管喂入窯筒體內(nèi)，由于窯筒體的傾斜和緩緩地回轉(zhuǎn)，使物料產(chǎn)生一個(gè)即沿著圓周方向翻滾，又沿著軸向從高溫向低端移動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，生料在窯內(nèi)通過(guò)預(yù)熱，分解，燒成等工藝過(guò)程，燒成水泥熟料后從窯筒體的底端卸出，進(jìn)入冷卻機(jī)。燃料從窯頭噴入，在窯內(nèi)進(jìn)行燃燒，發(fā)出的熱量加熱生料，使生料煅燒成為熟料，在與物料交換過(guò)程中形成的熱空氣，由窯進(jìn)料端進(jìn)入窯系統(tǒng)，最后由煙囪排入大氣。

? ? ? ?回轉(zhuǎn)窯主要由窯筒體、傳動(dòng)裝置、支撐裝置、擋輪裝置、窯頭密封裝置、窯尾密封裝置、窯頭罩等組成。水泥回轉(zhuǎn)窯的筒體是鋼板制成的圓筒，為保護(hù)回轉(zhuǎn)窯的筒體，在其內(nèi)側(cè)鑲砌了 一層耐火磚作為窯襯。

? ? ? ?回轉(zhuǎn)窯是一個(gè)集燃料燃燒、熱交換、高溫化學(xué)反應(yīng)和輸送物料氣流為一體的設(shè)備，由于窯內(nèi)氣體溫度比物料溫度他要高得多，在容器內(nèi)經(jīng)常保持著 1450℃以上的高溫，窯每轉(zhuǎn)一圈，窯襯表面受到周期性的熱沖擊，溫度變化幅度為150-250℃，在窯襯10-20mm表層范圍內(nèi)產(chǎn)生熱應(yīng)力；窯襯還承受由于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磚砌體交替變化的軸向和徑向的機(jī)械應(yīng)力，以及煅燒物料的沖刷磨損；由于同時(shí)產(chǎn)生的硅酸鹽熔體對(duì)耐火材料有一定的侵蝕作用，會(huì)引起耐火材料的脫落，使窯體表面溫度過(guò)高或“紅窯” 。

? ? ? ?耐火磚的耐火度和厚度是有限的，經(jīng)受不了 長(zhǎng)時(shí)間高溫的侵襲和物料化學(xué)反應(yīng)的腐蝕，為延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命，于是在其表面再加上一層堅(jiān)固的保護(hù)層，也就是掛上一層熟料，看火工把它稱(chēng)作“窯皮” 。

? ? ? ?掛窯皮的目的就是在于延長(zhǎng)火磚的使用壽命，使回轉(zhuǎn)窯筒體不受損傷，并可減少熱量向外散失，提高熱效率。

? ? ? ?二、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(lái)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(zhǎng)窯皮越來(lái)越厚，窯皮表面溫度也越來(lái)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。

? ? ? ?三、窯皮的作用

? ? ? ?窯皮是由熟料或粉塵從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?chē)臒釗p失，提高旋窯的熱效率。

? ? ? ?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(guò)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(zhǎng)料在窯內(nèi)反應(yīng)時(shí)間。

? ? ? ?四、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(kāi)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(mén)開(kāi)至 10%左右，打開(kāi)渦流燃燒室和分解室閥門(mén)，開(kāi)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(kāi)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(kāi)大三次風(fēng)管閥門(mén)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(kāi)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(wú)煙煤，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)點(diǎn)火噴油嘴的使用時(shí)間，但油量可以減少，以對(duì)無(wú)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。

? ? ? 五、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(guò)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(guò)多或窯速過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)。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(zhǎng)，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(guò)程中，要求窯皮漸漸增厚，不要過(guò)快，以避免掛上的窯皮松弛，不結(jié)實(shí)，影響回轉(zhuǎn)窯以后的長(zhǎng)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(chǎng)在窯頭用看火鏡也可以看出窯皮顏色微白，前后平整，顏色一致，沒(méi)有凸凹和明暗現(xiàn)象，則表明窯皮較平整。

? ? ? ?六、如何保護(hù)好窯皮

? ? ? ?要想保護(hù)好窯皮，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

? ? ? ?1、首先要掛好窯皮，掛中有保，保中有掛。

? ? ? ?2、建立和建全窯襯材料的保管和砌磚責(zé)任制，提高襯料和砌磚質(zhì)量，各帶窯襯應(yīng)相應(yīng)配套。

? ? ? ?3、加強(qiáng)煅燒控制，避免燒大火，燒頂火，嚴(yán)禁燒流或出生料, 保證熟料顆粒細(xì)小均勻。

? ? ? ?4、改進(jìn)噴煤嘴結(jié)構(gòu), 保持完整的火焰形狀、經(jīng)常移動(dòng)噴煤嘴位置, 調(diào)整高溫區(qū)。

? ? ? ?5、嚴(yán)防結(jié)圈, 發(fā)現(xiàn)結(jié)圈要及時(shí)處理。

? ? ? ?6、發(fā)現(xiàn)窯皮不好時(shí)及時(shí)采取措施。

? ? ? ?7、加強(qiáng)設(shè)備維護(hù), 減少停窯次數(shù), 避免窯皮因忽冷忽熱而脫落。

? ? ? 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(lái)掛窯皮，注意掛窯皮時(shí)的喂料量、窯速、火焰長(zhǎng)度以及掛窯皮的時(shí)間等要點(diǎn)，綜合考慮各方面的因素， 掛好窯皮可以減少熱量向外散失，提高熱效率，延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命，對(duì)回轉(zhuǎn)窯有十分積極的影響。另外，應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)，發(fā)現(xiàn)窯皮不好時(shí)及時(shí)采取措施，保護(hù)好窯皮。

? ? ? 鄭州真金公司致力于水泥、石灰、有色、鋼鐵、玻璃及化工行業(yè)耐火材料的研發(fā)研制、技術(shù)解決方案設(shè)計(jì)、施工及配套產(chǎn)品提供等一站式總包服務(wù)，集產(chǎn)銷(xiāo)研出口一體化的高溫窯爐整體解決方案服務(wù)商。服務(wù)鏈貫穿前期咨詢、方案設(shè)計(jì)、研發(fā)生產(chǎn)、筑爐施工及安全生產(chǎn)等整個(gè)項(xiàng)目的生命周期，通過(guò)對(duì)各種牌號(hào)產(chǎn)品的優(yōu)化組合，滿足不同工藝要求，切實(shí)為客戶創(chuàng)造價(jià)值。