窑内结圈、结球的原因及处理措施

回转窑结圈的原因及处理方法1、结圈的危害回转窑“结圈”的部位一般在距窑口一定距离的固体燃料集中燃烧点附近的耐火窑衬上，厚度可达200-500 mm左右。

“结圈”对球团生产的危害有以下几方面：（1）降低产量，增加劳动强度窑圈一经形成，对燃料烧烧所产生的热气流势必起阻碍作用，如图-1所示。

热气流被部分阻挡在A区，影响了球团的焙烧效果。

同时，由于链篦机上生球的干燥、预热过程是利用窑尾废气进行的，故此，结圈也对生球的干燥、预热产生不良影响。

具体地说，就是透气性差，火焰不进，后部温度低，干燥时水分不易脱除，生球爆裂、粉化严重，成品率低，从而降低了劳动生产率。

另外，圈结形成后，如不及时处理，就会使圈的纵向长度、厚度增加，当圈掉下时，必然增加工人的劳动强度，有时甚至需停机处理，也影响了球团矿的产量。

(2) 增加了设备负荷如图－1所示，一定面积及厚度的结圈使物料流被阻于B区，此时，被阻的料量要高出正常时许多，加之圈本身的重量，必然增加了托轮、轴承的磨损，同时，增加了电机的负荷，甚至烧毁。

(3) 浪费能源在实际看火操作中，当出现“结圈”现象后，由于热气流被阻于A区，为保证链篦机的干燥和预热效果，看火工往往采用加大给煤量的方式，这无疑造成了能源浪费。

2、结圈的原因结圈的原因，在生产中主要可以归纳为操作不当。

具体地说，是由于上料量过大，干燥效果差，生球爆裂，粉化严重，致使透气性差，使得引风机抽动火焰的作用不明显，火焰只在窑内一定距离燃烧。

在大于1 200℃的高温下，未完全氧化的Fe3O4就与磁铁矿中一定数量的SiO2发生反应形成液相。

2Fe3O4+3SiO2+2CO=3Fe2SiO4+2CO22FeO+SiO2=Fe2SiO4另外，当给煤量较大时，在1 150℃条件下，Fe2O3也会部分分解为Fe3O4，与SiO2作用而生成2FeO·SiO2，形成渣相粘结。

这就使得物料在流经焙烧带时，所产生的液相、渣相极易粘附在窑衬的表面，同时粘结物料而产生结圈现象。

回转窑结圈的影响因素及解决措施-----龙仕连我司从11月23日开始窑内断断续续出现少量漏料，并出现了三次大料球，严重影响到窑的正常运转，公司及部门领导高度重视。

经分析是窑23米处结后圈导致窑尾漏料和结料球。

于25日开始处理后圈：1、窑减产到350 t/h煅烧；2、窑头煤管每个班移动两次，-200～＋100冷热交替处理；3、每班清理煤管头部积料结焦4次，以保证头煤燃烧好，火焰集中；4、控制煤粉细度及水分，以保证煤粉燃烧效果（煤磨出磨温度控制在63～65度，入磨温度<300度。

内部控制煤粉细度<6.0）；5、适当提高熟料KH。

通过3天的处理，23料处后圈薄了很多，并有缺口，于28日窑恢复了365 t/h正常生产。

出现这样的工艺事故，我们必须深度反思。

特别是工艺管理人员和窑操作员一定要密切关注窑皮的变化趋势及原燃材料的变化，及时调整窑参数，保证窑正常运转。

下面让我们再次学习一下窑内结圈的成因、危害及解决措施：结圈是指回转窑在正常生产中，由于原燃材料的变化，或者操作和热工制度的影响，窑内因物料过度粘结，在特定的区域形成一道阻碍物料运动的环形、坚硬的圈。

这种现象在回转窑内是一种不正常的窑况，它破坏了正常的热工制度，影响窑内通风，造成窑内来料波动很大，直接影响到回转窑的产量、质量、消耗和长期安全运转。

而且处理窑内结圈费时费力，严重时需停窑停产，危害极其严重。

结圈的成因及危害:结圈的形成: 结圈实际上是在烧成带末端与放热反应带交界处形成的窑皮，是回转窑内危害最大的结圈。

在熟料煅烧过程中，当物料温度达到1280℃时，其液相黏度较大，最容易形成结圈，而且冷却后比较坚固，不易除掉。

在正常的煅烧情况下，后结圈体的内径部分往往被烧熔而掉落，保持正常的圈体内径。

如果在1 250～l 280℃温度范围内出现的液相量偏多，往往会形成妨碍生产的后结圈。

后结圈一般结在烧成带的边界或更远，开始是烧成带后边的窑皮逐渐增长、增厚，发展到一定程度即形成后结圈。

窑内结圈、结球的原因及处理措施中控室侯素克结圈是指窑内在正常生产中因物料过度黏结，在窑内特定的区域形成一道阻碍物料运动的环形、坚硬的圈。

这种现象在回转窑内是一种不正常的窑况，他破坏正常的热工制度，影响窑内通风，造成来料波动很大，直接影响回转窑的产量、质量、消耗和长期安全运转。

尤其频繁结圈的回转窑,不仅破坏了窑内正常热工制度,而且损害操作人员的身体健康,给生产造成经济损失。

引起回转窑结圈的因素很多，它与原料性质、生料成分、燃料的灰分和细度、窑型、窑内还原气氛及热工制度等有关。

1 结圈的形成回转窑内形成结圈的因素很多，但液相的产生和固化是结圈的主要形成过程。

而衬料温度、物料温度、煤灰和生料组成又是决定液相的生成和固化的主要因素。

在正常情况下，窑皮保持在200mm左右的厚度，该温度条件及区域内若熔化和固化的过程达到平衡，窑皮就不会增厚。

当熔化的少固化的多，其厚度增长到一定程度，即形成圈。

当衬料与物料的温差大时，在足够液相的条件下，圈体越结越厚。

1.1前结圈的形成前圈结在烧成带和冷却带交界处，由于风煤配合不好，或者煤粉粒度过粗，煤灰和水分大，影响煤粉燃烧，使黑火头长，烧成带像窑尾方向移动，熔融的物料凝结在窑口处使“窑皮”增厚，发展成前圈，或者由于煤粉落在熟料上，在熟料中形成还原性燃烧，铁还原成亚铁，形成熔点低的矿物或者由于煤灰分中氧化铝含量高而使熟料液相量增加，黏度增大，当遇到入窑二次风温降温、冷却，就会逐渐凝结在窑口处形成圈。

前圈形成的主要原因是煤粉的质量，熟料中溶剂矿物含量过高或氧化铝含量过高，燃烧器在窑口断面的位置不合理，影响煤粉燃烧，使结圈速度加快，前温急烧，导致温差相差大，造成液相冷却凝固形成前圈，1.2熟料圈的形成原因熟料圈(又称后圈)，是结在窑内烧成带与放热反应带之间的圈，也是回转窑内危害最大的结圈。

造成熟料圈的原因很多，主要有生料化学成分，熟料圈行成往往在物料刚出现液相的地方，物料在1200~1300度范围内为防止结圈，配料时应考虑液相不易过多，液相黏度不易过大；原燃材料中的有害成分，原燃材料中的有害成分过多，降低物料的熔点，结圈的可能性就增大，正常情况下，此类结圈大多发生在放热反应带以后的地方；煤的影响，煤灰中氧化铝的含量较高，当煤灰掺入物料中时，使物料液相量增加往往易结圈；操作和热工制度的影响，头煤加入量较多，产生还原气氛，形成低熔点矿物，使液相提前出现，容易结圈，二三次风配合不当，火焰过长，液相提前出现，特别是在分解率高的情况下，结圈的可能性更大。

回转窑窑后结圈原因分析及处理方法巩义市恒昌冶金建材设备厂生产的1000t／d熟料生产线是由天津水泥工业设计研究院有限公司设计的，主要包括TDF型分解炉、单系列五级旋风预热器、Φ3．2m×50m回转窑及TC-836篦式冷却机。

自2007年2月以来，窑后频繁发生结圈、结球的工艺事故，巩义市恒昌冶金建材设备厂技术人员现将原因分析及解决措施介绍如下，供同仁参考。

1、结圈情况2007年3月19日最为严重，窑前返火，窑尾有漏料现象，无法操作煅烧，迫使停窑处理。

从窑内看，主窑皮长达22m，副窑皮长到窑尾，35～37m处形成后结圈，结圈最小孔洞呈不规则状，直径约l．5m，进窑观察该圈明显分为两层，且层次明确、清晰，第一层厚约150mm，呈黄白色，第二层厚约460mm，呈黑色，圈体非常致密。

对圈体取样分析见表1。

表1 圈体取样分析结果从表l可以看出，第一层硫碱含量较高，是硫碱圈，第二层明显是煤粉圈，熟料液相出现过早、过多导致结圈。

2、原因分析(1)由于2006年煤价不断上涨，加之公路运输距离远，为了降低成本，采用当地劣质煤煅烧，煤质下降，灰分高，挥发分低，发热值低，煤工业分析如表2、3。

实际生产中，煤可燃性差，煤粉燃烧不完全，大量煤灰不均掺入生料中，液相在窑后面提前出现，而未燃尽的煤灰产生沉积及液相的提前出现结圈。

(2)2007年以来，由于机械原因，高温风机l号轴与密封圈强烈摩擦，产生局部高温，使轴侧曲，水平振动最高达6.4mm/s。

为了降低振动，不得不降低高温风机转速，由原来的1130r/min降至l060r/min，有时更低，严重影响了窑内通风，加上煤质又差，更多的窑头燃烧不完全的煤粉沉积在窑后燃烧，使窑内后部温度升高，液相量增加，加速了窑后结圈的形成。

(3)为了处理窑后结圈，我厂在迫不得已的情况下停窑烧后圈，由于煤质差，二、三次风温低，燃料不完全或未燃烧的煤粉落在圈上及圈后的积料上，不断燃烧，造成物料发粘，不但圈未烧掉，反而越结越厚，这也是第一层圈形成的主要原因。

浅析预分解窑结球的原因及处理【摘要】预分解窑窑内频繁结球、结大球是一个不容忽视的问题。

结球发生和处理过程中窑系统的不能正常运转，影响回转窑热工制度的稳定，降低熟料的质量，而且对篦冷机的安全造成威胁。

本文通过对回转窑结球机理的研究，从多方面分析总结了结球形成的原因，如生料均化不理想，喂料量不稳定以及操作不合理等原因；并且针对这些原因，提出了行之有效的处理方案和防治措施。

通过这些方案的实施，可有效的减少回转窑内结球现象的产生，提高了熟料的质量，保证了产量。

关键词：结球，熟料，热工制度，生料均化所谓“结球”是指熟料煅烧过程中料粉相互粘结形成大于正常熟料结粒的大块。

窑内结时窑尾温度降低，负压增高且波动大；分解炉及三次风出口负压增大；窑功率高且波动幅度大；C5筒及分解炉出口温度降低；窑内通风不良，窑头火焰短粗，窑头时有正压，造成窑内热工制度不稳定。

窑内结球还会对生产带来一系列严重影响：1、降低回转窑的运转率。

大球在窑内“卡死”滚不出来时，就只能停窑处理即人工打球。

一般处理一个球需要2~3小时，有时时间更长。

正是结球影响了回转窑的运转，降低了窑的运转率。

2、缩短了窑衬的使用寿命。

大球在窑内滚动时，由于与窑皮的摩擦容易使其脱落，进而挤压窑衬使其受到磨损，窑衬的使用寿命因此而缩短。

3、影响篦冷机的安全运转。

大球从窑头掉到篦冷机上，容易砸坏篦冷机的部件而影响篦冷机的安全运转。

如有些水泥厂篦冷机经常“堆雪人”，篦板经常被大球砸坏，处理结球时必须减料慢烧，用短时大火将大球烧散或引入篦冷机人工打碎，这严重影响回转窑的正常运转，影响回转窑的热工制度的稳定，降低了熟料的质量。

因此，研究结球极其重要，绝不容忽视。

一、结球的机理简析近年来，很多人对回转窑结球的机理进行了探讨，研究报道中都有对结蛋料和正常料化学成分的对比，并探讨结蛋形成的机理。

有水泥专业技术人员曾经从预分解窑生料圈后面（过渡带）发现许多直径达1m的大球，并从中取出10个大球，从中间锯开，发现这些球中间都有一个褐色、细粒、白垩状的内核及灰褐色多孔状的外壳。

结圈形成的原因、预防措施和处理方法1.结圈形成的原因当窑内物料温度达到1200℃左右时就出现液相，随着温度的升高，液相粘度变小，液相量增加。

暴露在热气流中的窑衬温度始终高于窑内物料温度。

当它被料层覆盖时，温度突然下降，加之窑简体表面散热损失，液相在窑衬上凝固下来，形成新的窑皮。

窑继续运转，窑皮又暴露在高温的热气流中被烧熔而掉落下来。

当它再次被物料覆盖，液相又凝固下来，如此周而复始。

假如这个过程达到平衡，窑皮就不会增厚，这属正常状态。

如果粘挂上去的多，掉落下来的少，窑皮就增厚。

反之则变薄。

当窑皮增厚达一定程度就形成结圈。

形成结圈的原因主要有如下几点：1.1入窑生料成分波动大，喂料量不稳定实际生产过程中，窑操作员最头疼的事是人窑生料成分波动太大和料量不稳定。

窑内物料时而难烧时而好烧或时多时少，遇到高KH料时，窑内物料松散，不易烧结，窑头感到“吃火”，熟料fCaO高，或遇到料量多时都迫使操作员加煤提高烧成温度，有时还要降低窑速；遇到低KH料或料量少时，窑操作上不能及时调整，烧成带温度偏高，物料过烧发粘，稍有不慎就形成长厚窑皮，进而产生熟料圈。

1.2 有害成分的影响分析结圈料可以知道，CaO+A1203+Fe203+Si02含量偏低，而R20和S03含量偏高。

生料中的有害成分在熟料煅烧过程中先后分解、气化和挥发，在温度较低的窑尾凝聚粘附在生料颗粒表面，随生料一起人窑，容易在窑后部结成硫碱圈。

在人窑生料中，当MgO和R20都偏高时，R20在MgO引起结圈过程中充当“媒介”作用形成镁碱圈。

根据许多水泥厂的操作经验，当熟料中MgO>4.8％时，能使熟料液相量大量增加，液相粘度下降，熟料烧结范围变窄，窑皮增长，浮窑皮增厚。

有的水泥厂虽然熟料中MgO<4.0％，但由于R20的助熔作用，使熟料在某一特定温度或在窑某一特定位置液相量陡然大量增加，粘度大幅度降低，迅速在该温度区域或窑某一位置粘结，形成熟料圈。

结圈的原因分析及措施于庆起中材天山（云浮）水泥有限公司我公司4.8×74米5000t/d窑外分解窑从06年3月点火以来,一直使用烟煤：无烟煤（2：8）的混合煤, 100%使用无烟煤生产始于2007年1月10日，由于无烟煤着火温度高，燃烬率低，先后造成窑内结后圈停窑处理5次(其中无烟煤点火结圈2次,临时停窑结圈2次,正常运行结圈1次),1-6月热值仅为5331.5 kcal/kg，灰分达29.92%，挥发分在6%左右，但实际使用的是灰分有时高达34%、热值仅为4800 kcal/kg.通过7个月的100%使用无烟煤煅烧,我们认为窑内结后圈的原因主要有以下几个方面:第一无烟煤点火结圈:无烟煤挥发份低 6.0左右，灰份高30以上,燃点在650℃以上，冷窑点火煤粉不燃烧，导致煤粉堆积在35米-45米处发生爆燃温度瞬间升高，造成耐火砖表面温度升高出汗，烘窑升温时间长，煤灰沉降较多，煤灰熔点较低，800℃就开始发粘遇到温度突然升高就出现液相粘挂在耐火砖上。

1．从结圈窑皮的化学分析看Al2O3 和Fe2O3偏高分别为5.60、3.49，KH偏低为0.7642．点火后为防止冒烟，尾排启动较早系统拉风偏大，使火焰拉的较长，高温区后移，导致升温困难。

3．由于窑局部温度较高，窑速及喂料量偏小，使的料在窑尾与煤灰混合发粘、流动速度慢，是直接导致结后圈的原因。

措施：1．在原煤仓和窑头煤粉仓安装放煤溜子，使用烟煤点火升温。

2．点火一小时后开始连续慢转，窑尾温度在600Ċ时开主电机，如遇到烘窑点火可在开启主传动后投入少量的生料，对窑内沉降的煤灰进行稀释。

3．调整好系统负压，保证窑内风速不易过大，使其提高窑前温度给煤粉燃烧创造有利条件。

4．投料时系统温度及设备满足的情况下，投料量尽量加大，如窑速2.5Rpm以上，投料量250t/h以上。

第二临时停窑结圈:一方面停窑不能过快,过度带高温物料已经开始出现液相,直接停窑容易造成粘挂窑皮,如需紧急停车也应立即将辅助电机转起来.另一方面由于临时停窑前后煤粉仓、原煤仓全部都是无烟煤，如果停窑时间不是太长窑内需要保温,给煤粉燃烧创造条件.首先停掉篦冷机关小冷却风机风门,关小排风适当喂入前煤,开启油泵保证窑前火焰明亮不熄火,并保证煤粉完全燃烧.第三正常运行结圈:分解炉煤粉不完全燃烧造成分解炉出口温度、中部温度开始下降分别为840℃和810℃，分解炉加煤以后分解炉温度不上一级温度上升至370℃，五级出口温度和窑尾温度升高（五级出口温度和分解炉出口温度出现倒挂现象），说明有煤粉通过五级进入窑内在窑的过度带进行燃烧，造成47-60米开始出现薄层并逐渐加厚，虽然采取减料控制分解炉用煤量和冷热交替方法处理结圈，但是效果不大最终造成后窑口倒料停窑处理.根据结圈窑皮的化学分析AL2O3含量为4.58、SO3达23.64、K2O为2.13，说明窑内还原气氛较浓煤灰沉降较多，有煤粉不完全然烧现象，通过上述现象我们认为结圈原因为：1.分解炉喂煤量大且不稳定，尤其是停磨以后断煤现象更加严重，二、三次风温不稳定，没有完全燃烧的煤粉带入五级通过下料管入窑，在窑的过度带进行燃烧，造成窑尾温度升高，在47-60米开始出现薄层并逐渐加厚，这是结后圈的主要原因。

1、结球对生产造成的影响1.1 影响回转窑稳定连续运转。

窑内出现结球时，需减料慢烧，用短时大火将结球烧散或引入篦冷机人工打碎；如球径过大无法滚落时，甚至需要停窑处理，一般处理一个大球时间长，严重影响回转窑的热工制度稳定，降低熟料质量。

1.2 缩短窑衬的使用寿命。

大球在窑内滚动时，由于摩擦易造成窑皮脱落，进而挤压磨损窑衬，缩短其使用寿命。

1.3 影响篦冷机的安全运转。

大球从窑内滚落到篦冷机上，如处理不当，易发生篦冷机部件砸坏、堆雪人问题，影响篦冷机的正常运转。

2、结球原因分析2.1 煤质不稳定。

煤预均化不好，尤其取堆头堆尾时，煤灰分高、发热量低时，将直接导致煤不能充分在烧成带燃烧，出现大量还原气氛；同时窑内也将沉积大量的窑灰，导致液相量增加，致使窑内结球，并使窑的状况进入一个恶性循环的状态。

2.2 窑内结皮的影响。

硫碱循环富集造成了结皮的形成，结皮脱落后和生料一起滚到窑前，形成结蛋。

2.3 生料均化效果不佳。

当生料率值波动，物料易烧，石灰石饱和比低时，窑的操作不能及时调整，窑内物料发粘，极易造成结球。

因此，生料均化不理想，入窑生料化学成分波动大也是造成窑内结球的主要原因之一。

2.4 配料的影响。

SM低时，液相量形成多，易结料球。

2.5 生产上操作影响。

①喂料不稳定。

中控操作具有滞后特点，有时跟不上喂料的变化，加减煤不及时。

②中控室操作员缺乏经验，风煤料窑速匹配不好，温度控制波动大，热工制度长期得不到稳定，导致局部温度过高，提前出现液相，形成结球。

③有时为追求产量加煤过多，造成不完全燃烧现象，尤其头煤的影响，窑头负压控制不稳定，煤粉不完全燃烧或者煤管定位不合适，沉落入物料中熔融粘结翻滚而形成结球。

3.结球处理及预防（1）窑内出现料球一般表现为窑电流波动幅度大，窑电流峰值高有毛刺（伴随窑皮不平整，窑后有结圈现象），若结成大蛋在窑下可听见“咚…咚…”的响声，处理料球大蛋一般采用减产提高窑内通风加强煅烧，移动煤管冷热交替处理使其破裂，再放出到篦冷机固定蓖床或熟料破碎机上，人工清理打碎，存在一定的安全隐患，需特别注意穿戴好专用耐火服套装。

回转窑结圈的原因及处理方法回转窑结圈是指在回转窑生产过程中，窑内物料堆积过多，导致物料无法顺利通过窑内，从而形成的窑内结块现象。

这不仅会影响生产效率，还会对设备造成损坏，严重时甚至影响窑内物料的质量。

那么，造成回转窑结圈的原因有哪些呢？又该如何处理呢？下面就来具体探讨。

一、造成回转窑结圈的原因1.物料性质不适宜物料的粘度、湿度等性质对回转窑结圈有很大影响。

如果物料粘度过大，或湿度过高，就会导致物料在窑内堆积过多，从而形成结块。

2.进料量过大回转窑的进料量与生产效率直接相关，但是进料量过大也容易导致窑内物料堆积过多，形成结块。

因此，需要根据生产需要合理控制进料量。

3.热风温度过高回转窑生产过程中，热风温度的高低也会影响窑内物料的堆积情况。

如果热风温度过高，就会导致物料在窑内过早熔化，从而形成结块。

4.窑转速不适宜回转窑的转速也会影响窑内物料的堆积情况。

如果转速过快，就会导致物料在窑内无法均匀分布，从而形成结块。

二、回转窑结圈的处理方法1.减少进料量当回转窑结圈发生时，可以适当减少进料量，以缓解窑内物料堆积过多的情况。

2.调整热风温度如果回转窑结圈是由于热风温度过高导致的，可以适当降低热风温度，以减少窑内物料的过早熔化。

3.调整窑转速如果回转窑结圈是由于窑转速不适宜导致的，可以适当调整窑转速，以保证物料在窑内均匀分布。

4.清理窑内物料当回转窑结圈严重时，需要停窑清理窑内物料。

清理时需要注意安全，避免对设备造成损坏。

5.加入流化剂在窑内加入一定量的流化剂，可以有效地缓解回转窑结圈现象。

流化剂可以使物料在窑内均匀分布，减少结块的情况。

6.调整物料配比如果回转窑结圈是由于物料配比不合理导致的，可以适当调整物料配比，以保证物料在窑内均匀分布，减少结块的情况。

回转窑结圈是一种常见的生产问题，多种因素都可能导致其发生。

因此，在回转窑生产过程中，需要做好预防措施，保证物料在窑内均匀分布，避免结块的发生。

同时，一旦发生回转窑结圈，需要及时采取相应的处理措施，以保证生产效率和产品质量。