窯皮

　　一、窯皮的形成

　　窯皮形成過程1：水泥回轉(zhuǎn)窯中，火焰不斷對窯襯和物料表面加熱。隨窯體的運轉(zhuǎn)，物料在不斷地翻滾。當物料埋住襯體時，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：隨時間的延續(xù)，耐火材料表面開始“發(fā)汗”，即出現(xiàn)液相。即當半熔融態(tài)的窯料和耐材接觸時，其中的一部分細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，窯皮就會緩慢增厚。隨厚度的增長，窯皮表面的溫度增高，達到“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;另一方面，黏附繼續(xù)進行，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，直到達到動態(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，窯皮就會大面積脫落。不過，只要燒成條件保持穩(wěn)定，窯皮又會慢慢形成。

　　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，對保護窯襯，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1700℃以上。如無窯皮保護，耐火材料表面就會在很高的溫度下工作。耐火材料很快就會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、保護耐火磚：保護耐火磚不直接承受高溫及化學侵蝕。

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　　1、窯料液相對掛窯皮的影響

　　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，耐火材料又會受到嚴重侵蝕，窯襯的壽命也會降低。

　　2、窯料中粗細顆粒的比例

　　從水泥熟料來講，細粒子的黏附傾向大，粗粒子的剝蝕能力強。窯料中需要有一定比例的粗細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G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、熟料化學成分對掛窯皮的影響

　　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。但是，隨鋁率降低，熟料中硅酸鹽相對耐火材料的滲入也變得嚴重。盡管硅酸鹽的滲入對形成窯皮有利，但過度的滲入意味著熱震穩(wěn)定性的降低。水泥熟料的成分對掛窯皮具有很大的影響。水泥技術(shù)人員設計熟料成分時，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掛窯皮性的影響。

　　4、耐火磚性能對掛窯皮的影響

　　耐火材料的化學礦物組成、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入磚體，以及和耐火材料反應后產(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，要求窯體規(guī)整完好，橢圓度正常，窯運行穩(wěn)定，盡量減少開停窯的次數(shù)。

　　掛窯皮時,要求生料、煤粉的成分穩(wěn)定適當,與所處窯溫適應,火焰位置與溫度場保持穩(wěn)定,以形成數(shù)量和黏度適當、穩(wěn)定的熔體。要求窯料和樹磚互相適應,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，喂料為正常的65%~70%,窯速適當減慢。當窯料接近燒成帶后,適當加大風、煤,使耐火磚表面“發(fā)汗”,但不得“燒流”。窯料到達燒成帶后,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,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,必要時可以采用鼓風強制冷卻窯體的方法,通過逐步增加冷卻風量,掛上窯皮。如果采取措施及時,掛上窯皮后,仍可獲得較長使用壽命。

　　2、維護窯皮

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

　　(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，嚴禁燒流或跑黃料，保證熟料結(jié)粒細小均勻，5~20mm的小顆粒占80%以上，翻滾靈活，進冷卻機微有灰塵揚起;

　　(4)發(fā)現(xiàn)窯皮不好，要及時補掛【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、保護耐火磚，使耐火磚不直接受高溫及化學侵蝕。

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

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

　　4、窯皮的表面粗糙，它可以降低粉料流動速度，延長物料在窯內(nèi)反應時間。

　　二、窯皮的脫落與發(fā)紅的原因

　　窯皮會因為溫度超過本身的固態(tài)化溫度而掉落，有時也會因為受熱不均勻隨火磚一起掉落，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，導至窯溫不穩(wěn)定 如果喂入的料一時好燒則窯內(nèi)溫度就高，不好燒時則溫度就低。當料量較多時其溫度就低，料量少時，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、錯誤的操作程序主要是火焰的形狀調(diào)整不恰當所至。

　　當發(fā)現(xiàn)有掉窯皮時，在中控室可以通過查看窯殼溫度去進行判斷，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，此時要馬上要進行補救窯皮的措施，馬上降低噴煤量，或改變火焰形狀及位置，在現(xiàn)場可以利用鼓風機或壓縮空氣對掉窯皮的窯殼進行冷卻，風機應該放在四點或者是八點的位置(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，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、施工及安裝等個性化服務，所生產(chǎn)的耐火材料具有耐磨性好、抗剝落性強得特點，得到了客戶的一致好評。

　　一、掛窯皮的原理

　　根據(jù)物料在煅燒時所具有的膠粘性能與表面熔融的耐火磚結(jié)合在一起的特點來掛窯皮。物料進入燒成帶以后出現(xiàn)液相，隨溫升而液相增多。當耐火磚表面微發(fā)融時，隨窯的轉(zhuǎn)動，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，并起化學反應，隨溫降形成第一層窯皮，隨窯運轉(zhuǎn)時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，窯皮堅固致密。

　　二、如何掛窯皮

　　新型干法窯一般掛窯皮步驟如下：

　　當窯尾溫度達950度左右，渦流分解室溫度達650-700度，窯頭火磚開始發(fā)亮發(fā)白時，先喂入的生料即將進入燒成帶。這時，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C4排灰閥復原。三次風管閥門開至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C1出口溫度達400-450度時打開置于C1出口至高溫風機廢氣管道上的冷風閥，摻入冷風調(diào)節(jié)廢氣溫度，保護高溫風機。待C5出口氣體溫度達900度時適當開大三次風管閥門后即可下料。喂料量為設計能力的30-40%，并逐漸關(guān)閉冷風閥適當加大喂煤量和系統(tǒng)排風量，慢速轉(zhuǎn)窯，開始掛窯皮;系統(tǒng)正常，分解爐溫度穩(wěn)定后，可以拆除點火噴油嘴;如果燃燒無煙煤，應適當延長點火噴油嘴的使用時間，但油量可以減少，以對無煙起助燃作用。掛好窯皮的關(guān)鍵是，待生料到達燒成帶時及時調(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，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，耐火磚嚴重侵蝕;若溫度突然降低會跑生料，形成的窯皮疏松夾心，容易垮落。一般需3-4個班可掛好窯皮。

　　三、掛窯皮的影響因素

　　1、生料化學成分

　　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偏低一些，而飽和比適當偏高一些。但對于預分解窯，目前窯頭都使用三風道或四風道燃燒器，回轉(zhuǎn)窯正常運行時，一次風量少，二次風溫度又很高。因此煤粉燃燒速度、火焰溫度遠高于濕法窯。如果降低硅酸率，液相量相應增加，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?shù)臏囟龋瑲饬?、物料和耐火磚之間要有一定的溫差。一般應控制在正常生產(chǎn)時的燒成溫度。掌握熟料結(jié)粒細小而均齊，不燒大塊更不能燒流，嚴禁跑生料。升重控制在正常生產(chǎn)指標內(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、堅固。

　　3、喂料量和窯速

　　為了使窯皮掛得堅固、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計產(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，噴嘴位置應盡量靠前(往外拉)一點，同時偏料，火焰宜短不宜長。這樣高溫區(qū)較集中，高溫點靠前，使窯皮由窯前逐漸往窯內(nèi)推進。隨著生喂料量的逐漸增加，噴嘴要相應往窯內(nèi)移動。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、新窯掛窯皮應有三天的操作時間

　　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，影響回轉(zhuǎn)窯以后的長期安全運轉(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】