影响回转窑主机电流变化的因素

整个水泥生产线是连续作业的生产工艺系统，各独立生产系统有各自的功能和工艺要求，因此，不论在热工制度和系统用风，还是生产控制上都是互相影响的。对于整个现代新型水泥生产来说主要生产技术核心是悬浮预热和窑外分解，在掌握了这些技术的同时，如何控制好系统用风，烧成用煤，窑喂料量，和相应匹配窑速是至关重要的。中控趋势图能很直观地体现出各工艺系统运转的情况，因此中控操作中单一查看某一趋势往往上不能很及时的发现可能出现的中控故障，所以趋势图之间的变化和联系可以理解为生产过程中有关工艺过程的变化。

1 烧成各系统之间的影响

预热器系统→回转窑系统→篦冷机系统→分解炉系统和回转窑系统→预热器系统。这样的影响关系是循环的，也是生产中时时存在的。当系统热工稳定，通风顺畅，大窑窑况很好时有利于生产的进行。而在生产过程中，因配料，供煤，烧成，设备故障，系统紊乱，人为操作不当造成的窑热工紊乱，通风不畅等均会对窑况产生不利影响，这不仅会增加能耗，还可能会造成设备故障，甚至造成严重生产事故。

2 热工之间的影响

当预热器旋风筒内尤其是三、四级发生结皮、堵塞、塌料时，打空气炮后，大量物料坠进入离线炉内，就会加重离线炉的窑外分解负担，若物料未及时分解被送入C₅筒，造成入C₅筒的物料分解率未达到生产要求，入窑后，生料还需借助窑内热量进行分解，这样就会把原本正常的窑内热工破坏，造成窑内热工场的紊乱，大量生料的涌入造成回转窑烧成带温度降低，烧成带物料液相量减少，当烧成带积聚过多未完全烧结的物料时，烧成带因无法承受过多未烧结的物料极易造成大量生料直接冲入篦冷机，篦床上物料的温度降低造成篦冷机系统去往窑内的二次风温和去往分解炉的三次温相应降低。

3 系统供风之间的影响

烧成系统的用风主要体现在两个方面：一是高温风机的抽风，能保证预热器旋风筒内的气料进行正常的热交换。二是来自篦冷机系统的热风，保证回转窑和分解炉内煤粉的正常燃烧。若篦床上粉料过多堵塞篦孔造成供风量不足，去往窑内和分解炉的热风温度过低而达不到工艺要求，就会影响到回转窑和分解炉内煤粉的燃烧。因为供风量不足，提供的氧气量也不足，窑和分解炉内煤粉不能完全燃烧，提供热量达不到工艺要求，会直接影响窑内物料的烧结，降低分解炉内物料的分解率，这对生料入如窑烧成也是非常不利的，同时也会造成预热器旋风筒内和分解炉塌料现象。

4 煤的影响

4.1 回转窑对煤的要求

回转窑对煤的要求如表1、表2所示：

表1 煤的工业分析资料

煤粉水分	干燥基挥发分/%	干燥基灰分/%	干燥基低热值/(kJ/kg)
<2.0	<30	18~30	23000

表2 对煤的工艺要求和质量标准

品种	用处	煤粉细度	80μm方孔筛筛余合格率	原煤粒度	入磨原煤水分
烟煤	窑头	＜8.0%	≥80.0%	＜25mm	＜12.0%
分解炉	＜5.0%
无烟煤	窑头	≤1.2%	≥80.0%	＜25mm	＜12.0%
分解炉	≤1.0%

回转窑用煤的热值越大，灰分含量越低，越有利于达到要求的火焰温度和需要的热量，要相同条件下，使用高热值煤，单位熟料热耗较低。这是因为高热值煤，单位质量产生的废气量多，比使用低热值，煤耗量大生成的废气量要小得多，使废气带走的热损失小。

挥发分过低，着火缓慢，形成的黑火头过长，且焦炭粒子致密，燃烧缓慢，使火焰拉长，降低了火焰温度，对熟料质量不利；挥发分过高（＞30.0%）的煤喷入窑内后，挥发分很快分解燃烧，形成“黑火头”短，且分离出来的焦炭粒子多孔，因焦炭燃烧较快，使火焰过短热力过于集中，损坏窑衬，物料在高温带停留时间表过短，对煅烧不利。在选择煤种时就尽量选择含硫、氮量低的煤。煤粉的细度，对燃烧过程有很大的影响，应该根据煤的质量确定煤粉的细度。煤粉越细，表面积越大，越容易着火，燃烧迅速，形成的火焰短；反之，煤粉过粗，燃烧所需时间长，形成火焰过长，对燃烧不利，因此，挥发分高，灰分低的煤可以粗些，反之，应该细一些。在回转中还有一个操作中经常变动的一项，即过剩空气系数。它不仅影响着化学变化不完全燃烧而更重要的是影响着废气量的大小，因此，它对煤的燃烧有着明显的影响。当所使用的燃料和设备一定时，在操作中经常控制过剩空气量的多少，即“风煤配合”要适当。

另外稳定和提高回转窑喂煤系统精度也是非常重要的，由于窑比较短，长径比一般在15左右，分解炉的容积也十分有限，物料在窑及分解炉内的停留时间都很短，一旦喂煤量发生波动将直接影响入窑生料的分解率及熟料产质量，从而影响到回转窑的主电机电流大小。

在做好以上工作的同时，如何合理的使用好去往分解炉和回转窑的煤成为中控操作的关键。无论在处理系统热工和烧成稳定上，通过合理的操作来适时适量的控制好系统喂煤也是直接影响生产正常运行的主要任务。

5 物料在回转窑内的运动

当回转窑的喂料量一定时，物料运动速度还影响着物料在回转窑的填充系数（又称物料的负荷率），即窑内物料的体积占筒体容积的百分比。各带物料填充系数可以用下面的计算公式表示：

式中：窑内物料填充系数，%；

—单位时间通过某带的物料量，t/s；

物料在某带运动速度，m/s；

通过某带物料的体积密度，t/m3

由式可以看出当喂料量m不变时，物料运动速度加快，窑内物料负荷率就减小；反之，就要加大。但在生产过程中，要求窑内的负荷率最好保持不变，以稳定的热工制度，要使物料的负荷率保持不变，物料的运动速度（主要决定于窑的转速）与窑喂料量必须有一定比例，所以要求回转窑的电动机与喂料机的电动机能同步运转，即窑速打快，下料量也多，反之，下料量也减少。

预分解窑内物料吸热量少，加上窑尾废气温度控制得比较高（1050℃）~1150℃），窑尾的气料温差大，热交换能力强，提高了窑尾的换热能力，烧成带延长。同时，预分解窑的热负荷减轻，热工制度稳定，料层在窑内受热均匀，物料在烧成带所需的停留时间较短，一般只需10~25min。

预分解窑入窑物料分解率提高，减少了料层的窜动，为物料流速均匀创造了条件，而高问带的延长及流速稳定，为窑速的提高创造了条件，使窑速提高3r/min左右。有的预分解窑内可能出现“料蛋”，这主要是因为预分解系统来料不匀（特别是预热器内塌料），大量温度低及分解率低的生料“短路”从分解炉及预热器直冲入窑，有的低温物料可能直窜到表面已出现液相的高温段，使液相骤然冷却，在副窑皮后面翻滚结团而致。有的窑最下级旋风筒与要尾高度过大，翻板阀控制不灵，入料口正对窑的中心，也会造成窑后段的物料运动速度不均。

本节从物料在窑内的运动方面论述了，窑内填充率的大小对回转窑主电机电流的影响，当回转窑内填充率高时，可以使窑主电机电流增大，但那是相对的，因为窑内填充率高，并不一定窑主电机电流会增大，比如出现跑生料现象，虽然窑内填充率很大，但是窑内很冷，主电机电流反而很低。反之，如果窑主电机电流有不断上升，也并不一定说明窑内的填充率大不断变大，也有可能是烧SP窑时，窑内逐渐变热造成的。窑操作各种现象的出现都有多方面原因，操作时也不应该从单一方面去考虑，应该综合其他参数和趋势的显示，做到判断合理，操作及时是每个操作员应尽的职责。

6 回转窑内的燃料燃烧

煤粉在回转窑内的燃烧过程共分以下四个过程：

⑴ 燃料与空气混合。

⑵ 燃料与空气加热至一定温度，释放挥发分。

⑶ 挥发分着火燃烧放出热量，为固定碳燃烧创造了高温环境条件。

⑷ 固定碳燃烧及燃尽，释放燃烧产物。

由于喂料和喂煤量的不均匀，系统料量和煤量忽多忽少，或由于煤粉分散度不好，窑内煤粉燃烧不完全跑到预热器内产生二次燃烧等因素都会造成预热器系统局部温度过高，使物料粘附在旋风筒壁面而形成结皮。结皮现象的发生对生料入窑煅烧是非常不利的，因此，物料的燃烧可以间接的影响到回转窑主电机电流的波动和反常。

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