干法水泥窯中控操作培訓第一頁，共三十二頁，2022年，8月28日一、操作要求

預分解窯的正常操作要求與一般回轉窯相似。即保持窯的發熱能力與傳熱能力的平衡與穩定，以保持窯的燒結能力與窯的預燒能力的平衡與穩定。預分解窯的發熱能力來源于兩個熱源，傳熱能力則依靠預熱器、分解爐及回轉窯三部分裝置；燒結能力主要由窯的燒成帶來決定，預燒能力則主要決定于分解爐及預熱器。為達到上述兩方面的平衡，操作時必須做到前后兼顧，爐、窯協調，穩住燒結溫度及分解溫度，穩住窯、爐的合理的熱工制度。第二頁，共三十二頁，2022年，8月28日一、操作要求

一般回轉窯要穩定合理的熱工制度，首先必須穩定窯前燒成帶的溫度及窯尾煙氣溫度，分解爐窯要穩定合理的熱工制度則必須穩定窯兩端及分解爐內溫度。如果窯的燒成帶溫度穩不住，則將使熟料產、質量下降，或影響窯襯壽命。如果窯尾溫度穩不住，不但會影響窯內物料的預熱，還會影響分解爐內溫度（窯氣入爐系統）。如果窯氣溫度過高，易引起窯尾煙道結皮、堵塞。若分解爐內溫度過低，物料分解率將下降，則使入窯物料預燒不夠，使窯速穩不住，產量降低。分解爐出口氣溫過高，則易引起爐內及爐后系統結皮、堵塞，甚至影響排風機等的安全工作。所以操作中必須首先穩住窯兩端及分解爐內溫度。第三頁，共三十二頁，2022年，8月28日一、操作要求

通風、加煤、喂料是影響窯、爐全系統正常運行的主要因素，應通過計算與實際調整后找出它們之間的合適關系，并保持相對穩定。因為當系統排風量一定時，如果增大窯的通風，則分解爐的用風將會減少；反之，增大分解爐的風量，會減少窯內的通風。在保持相同過剩空氣系數時，通風量的變化，意味著發熱能力的變化。同樣，如果通風量保持不變而改變窯、爐的燃料加入量，也會影響窯、爐的發熱能力及溫度。分解爐內900℃以下的氣溫是靠料粉分解吸熱來抑制的，如果喂料量過多或過少，必然引起分解率的下降或出爐氣溫的升高，以引起窯內料層的波動，造成窯、爐系統熱工制度的紊亂。由于窯內煅燒決定著熟料的質量，因此窯的操作應占主導地位，應使整個窯、爐系統平衡穩定。但又不能像傳統中空窯那樣，僅憑窯頭看火，隨時調節風、煤、料的量，即可達到穩定生產的目的。新型干法窯要求全系統處于均衡穩定的條件下，保持各項技術參數合理，達到最佳的熱工制度。第四頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、燒成溫度的判斷1、火焰溫度高低窯內的熱流是靠燃料燃燒，產生火焰發出熱量，而使窯溫升高，因此火焰溫度高，窯溫也高。目前判斷火焰溫度高低的方法是通過比色高溫計結合電子計算機，可測出比較接近實際溫度的數據，除此之外，在正常操作時，對火焰溫度高低的判斷，還可通過火焰的顏色。火焰的顏色及相對應的溫度如表2-1所示，表中所列數據是實際火焰溫度顏色，不是通過有色玻璃看到的顏色，通過鉆玻璃所看到的顏色相對應的溫度數值要比表中的溫度高。第五頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、燒成溫度的判斷表2-1火焰顏色相對應的溫度正常火焰的溫度通過鈷玻璃看到：最高溫度處于火焰中部發白亮，最高溫度兩邊呈淺黃色，前部發黑。顏色溫度（℃）顏色溫度（℃）最低可見紅色475橙色到黃色900-1000最低可見紅色或深紅色475--650黃色到淺黃色1000--1320深紅色到櫻桃紅色650--750淺黃色到白色1320--1540櫻桃紅色到發亮櫻桃紅色750--825白色到耀眼白色1540發亮櫻桃紅色到橙色825--900

第六頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、燒成溫度的判斷2、熟料被窯壁帶起高度正常情況下，物料隨窯運轉方向被窯壁帶到一定高度而后下落，落時略帶黏性，熟料顆粒細小均齊；當溫度過高時，物料被帶起來的高度比正常時高，向下落時黏性較大，翻滾不靈活而顆粒粗大，有時呈餅狀下落；燒成溫度低時，熟料被帶起高度低，順窯壁滑落，無黏性，物料顆粒細小，嚴重時呈粉狀，這主要是因為溫度增高使物料中液相量增加，溫度降低液相量也減少。溫度增高還會使液相黏度降低，當溫度過高時，液相黏度很小，像水一樣流動，這種現象，操作上稱為“燒流”。。第七頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、燒成溫度的判斷3、熟料顆粒大小正常的燒成溫度，熟料顆粒絕大多數直徑在5~15mm左右，熟料外觀致密光滑，并有光澤。溫度提高，由于液相量的增加而使熟料顆粒粗，結大塊；溫度低時，液相量少，熟料顆粒細小，甚至帶粉狀，表面結構粗糙，疏松，呈棕紅色，嚴重時甚至會產生黃粉，屬于生燒的情況。第八頁，共三十二頁，2022年，8月28日二、燒成溫度的判斷4、熟料立升重和游離CaO的高低熟料立升重就是每升5~7mm粒徑的熟料質量。燒成溫度高，熟料燒結得致密，因此熟料升重高而游離CaO低；若燒成溫度低，則升重低而游離CaO高；當燒成溫度比較穩定時，升重波動范圍很小，正常生產時升重的波動范圍在±50g之間，各廠的控制指標不一。第九頁，共三十二頁，2022年，8月28日三、窯與分解爐用燃料比例的掌握

窯、分解爐用燃料比例的掌握應根據以下原則：（1）窯尾及出分解爐的氣體溫度都不應高于正常值（2）在通風合理的情況下，窯尾和分解爐出口廢氣中的氧含量應保持在合適的范圍內，應盡量避免一氧化碳的出現；（3）在溫度、通風允許的情況下盡量提高分解爐用燃料比例。這些原則易于理解，多數也能得到貫徹，但也有不少人存在一些模糊認識，在遇到問題時不能很好地處理。第十頁，共三十二頁，2022年，8月28日三、窯與分解爐用燃料比例的掌握模糊認識之一：窯尾至分解爐間的區域溫度偏高、結皮 嚴重總認為是由于分解爐加燃料多引起的，因而操作上總是減少分解爐的燃料，而后增加窯用燃料，結果此區域溫度進一步升高，結皮更加嚴重，窯況進一步惡化。實際上除了窯氣、爐氣分開的雙系列窯外分解窯外，上述情況主要是由于窯用燃料過多引起的。眾所周知，分解爐是一種高效熱交換器，在分解爐內多加燃料，廢氣溫度既不會過高而爐內物料又能獲得較高的分解率。但如果把本應加到分解爐的燃料加到窯內，則入窯物料的分解率必然低下，從而增加窯的負擔。由于窯內熱交換效率低，為了保證熟料的正常煅燒，就需在窯內再加燃料，但受燃燒空間和熱交換效率的限制，窯尾至分解爐間的區域溫度就必然過高。而這一區域又正好是“料稀區”，且物料易在此區部分角落產生循環，有很好的結皮條件，易造成嚴重結皮。物料在完全分解之前’其本身溫度不會超過當時的平衡溫度（一般850℃左右），所以在分解爐內適當多加燃料既不會引起上述區域的廢氣溫度過高也不會引起入窯物料溫度過高，而只有在爐內物料分散不好、分布不均的情況下才會造成爐內及其出口廢氣溫度高。因此，當窯尾及其上升管道溫度高時，不能輕易認為是分解爐燃料加多了，而應認真分析原因，采取正確操作方法。通常只要逐步減少窯用燃料，同時將其減少量的一部分增加到分解爐內，情況就會逐漸好轉。第十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日三、窯與分解爐用燃料比例的掌握模糊認識之二，燒成溫度低熟料欠燒總認為是窯用燃料少造成的。即使當窯的燃燒能力已到極限時，仍增加窯燃料用量，結果造成窯頭溫度進一步降低，窯尾系統溫度則過高。這一錯誤的操作方法還會引起窯內還原氣氛，造成系統結皮嚴重，結長厚窯皮甚至結圈。窯內通風及燃燒能力是有一定限度的，在燃燒空氣無富余的情況下，增加燃料窯頭溫度不僅不會提高反而會降低。但有些操作人員一遇到窯頭溫度低卻總是增加窯頭燃料，尤其是在喂料量，并不多，燃燒空氣并不富余的情況下，仍往窯內多加燃料。筆者認為窯用燃料的增加有一個最簡單的原則，即只要窯尾廢氣中有一氧化碳存在，則在調整系統狀態使一氧化碳消失之前，不應該增加窯用燃料。所以如遇到窯頭溫度低的情況，應該首先分析其原因，如燃燒空氣不足，應設法增加通風量；如風機已開到極限，則應分析是否下料量大了，是否三次風閘板沒調整好，是否窯內結圈，并進行適當的調整和處理。如入窯分解率低，則應增加分解爐燃料而非窯頭燃料；如冷卻機效率低、二次風溫低，則應對冷卻機進行處理。總之要具體情況具體分析，而不能一味增加窯頭用燃料，結果適得其反。第十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日四、風、煤、料和窯速的合理匹配

煤取決于風，風取決于料，窯速取決于窯內物料的煅燒狀況，這是適合于任何一種回轉窯煅燒工藝的規律。但對預分解窯來說具有更重要的意義，它是降低廢氣和不完全燃燒熱損失、達到產量高、質量好的關鍵。因此，必須通過調整操作手段使風、煤、料和窯速合理匹配。第十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日四、風、煤、料和窯速的合理匹配1、風的分配對于預分解窯，風不僅要為煤粉燃燒提供足夠的氧氣，而且要使物料能在預熱器中充分懸浮。正常操作中分解爐和窯頭用風的合理分配可通過調整窯尾縮口及三次風閥門開度來實現。現階段窯尾縮口的大小已基本固定，只能從三次風閥門開度來調節。如果調整不當，風的分配不合理，易出現塌料、竄料，降低入窯碳酸鈣分解率，加重回轉窯的熱負荷，影響熟料的產、質量。若窯尾溫度、混合室溫度偏低，、分解爐上部溫度、斜坡溫度偏高，窯尾O2含量低而混合室出口O2含量高時，說明窯內用風量小，分解爐用風量大，此時應關小三次風的閘板開度，使混合室出口O2含量在2~3%。第十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日四、風、煤、料和窯速的合理匹配1、風的分配若窯尾、混合室溫度偏高，而分解爐溫度低，混合室出口和窯尾O2含量相差不大，且窯內火焰較長，窯頭、窯尾負壓較大時，說明窯內通風量過大，而分解爐用風量小，此時應關小窯尾縮口閘板開度，調整窯內通風量。若預熱器內物料懸浮不好，出現塌料、竄料、窯頭產生回火時，說明窯尾縮口噴騰風速不夠，適當增大系統排風，提高窯尾縮口噴騰風速。第十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日四、風、煤、料和窯速的合理匹配2、煤的比例預分解窯是前后兩把火，即兩處喂煤，存在著窯前加煤與分解爐加煤的比例問題。分解爐喂煤量應根據預熱器及分解爐溫度的合理分布來確定。如果喂煤量過少，將使爐溫偏低，出爐物料分解率降低；若喂煤量過多，將使爐后系統溫度偏高，熱耗增加：甚至引起系統結皮堵塞。窯頭用煤量應根據入窯生料量及燒成溫度來確定。若窯頭用煤量過少，容易造成燒成溫度不夠，熟料升重偏低，游離氧化鈣升高，影響熟料質量；若窯頭用煤量過大，將導致分解爐加不進煤，入窯物料分解率降低，增大窯的熱負荷，發揮不了預分解窯的功效。窯、爐喂煤量的合理分配，可使燒成熱耗最低，熟料質量最佳。一般認為窯用煤比例占總用煤量的40%最為理想。若分解爐喂煤量采用爐溫自動調節時，其溫度測點應選擇在溫度變化幅度不大的地方，即分解爐的下部或混合室出口，溫度調節范圍控制在較小范圍。窯的用煤量也不要大幅度變動，若預熱器出現塌料、竄料時，應及時將分解爐喂煤轉換成手動操作，并適當減少分解爐的用煤量，加大窯頭用煤量，以保證窯內物料正常做燒，使之盡快恢復正常。在開始點火投料時，分解爐應用手動控制，這時窯頭用煤量將超過分解爐的用煤量，隨著系統溫度的上升及喂料量的增加，將逐漸增加分解爐的用煤量，待喂料量、各處溫度、壓力正常時，即可換成自動控制。第十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日四、風、煤、料和窯速的合理匹配3、窯速和喂料量相適應窯內喂入多少生料就要有相當的窯速與之相適應。入窯料多，窯速就相應的快，若料多而窯速慢，則窯內料層增厚，易導致窯尾漏料，窯尾煙道結皮。窯速慢時，物料在窯內停留時間較長，料層較厚，噴煤嘴噴出的煤易落入料層內，造成煤粉燃燒不完全，易結大塊和結圈，影響熟料質量。因此，正常操作時應保證薄料快轉，保持窯速和喂料量相適應。第十七頁，共三十二頁，2022年，8月28日四、風、煤、料和窯速的合理匹配4、風、煤、料和窯速的兼顧調整風、煤、料和窯速四者之間既互相聯系又互相制約，若其中之一調整不當將打亂整個系。統熱工制度。風、煤、料和窯速四者之間的配合，不但量上要合理，而且要注意配合的質量，以使煤粉燃燒快、物料吸熱快，窯速最適當，能充分發揮預分解窯的優點。這就要求通過合理的調整來保證風、煤、料混合均勻并與窯速相適應，達到物料分散、懸浮狀態良好，煤粉燃燒完全，薄料快轉，優質、高產低消耗。第十八頁，共三十二頁，2022年，8月28日五、窯內物料煅燒進程的控制對回轉窯內物料煅燒進程的控制有幾個方面的內容：一是燃料燃燒及氣流溫度的控制；二是氣固換熱和物料升溫的控制；三是物料在一定溫度場內滯留時間及物理、化學反應的控制等。窯內氣團熱交換、物料升溫速率、物料在一定溫度場內滯留時間及物理、化學反應進程，在濕法及傳統干法窯內主要決定于物料在窯內的填充率及運動速度。而在懸浮預熱窯及預分解窯內，除生料的預熱及相當一部分碳酸鹽分解過程分別在預熱器及分解爐內完成外，尚未完成的分解、固相反應及燒結過程等仍然需要在窯內完成，仍然受到窯內物料填充率及運動速率的影響。第十九頁，共三十二頁，2022年，8月28日五、窯內物料煅燒進程的控制1、回轉窯內物料的填充率在回轉窯內，物料通常在窯在橫斷面堆積形成一個扇面。扇面兩個邊緣與窯中心的兩個連線的夾角稱中心角（α）。扇面面積與窯內橫斷面之比，稱窯的填充率（或負荷率），通常以%表示。窯內物料填充率一般為5--7%。不同的中心角（α

）與填充率的關系如表5-1所示。表2-1中心角與填充率的關系中心角（α

）110105100959085807570填充率（%）15.6513.7512.110.790.97.756.525.44.5第二十頁，共三十二頁，2022年，8月28日五、窯內物料煅燒進程的控制2、回轉窯的斜度窯的斜度與窯的填充率及轉速有關。一般來講，當窯的填充率較大、轉速較慢時，窯的斜度較大，反之亦然。這些參數直接影響著窯內物料運動速度及段燒過程。當窯斜度較小時，為得到同樣的物料運動速率，窯速就應快些，這時窯內物料翻滾次數增多，有利于物料混合及熾熱氣流、窯內襯料及物料三者之間的換熱。同時，斜度較小，窯內填充率相對增加；窯的長徑比較大或入窯物料分解率增大，窯的填充率亦可增加。窯的斜度與窯平均填充率的關系如表5-2所示。目前，預分解窯的斜度一般在3.5-4.0%之間。表5-2回轉窯斜度與填充率的經驗關系窯的斜度（%）2.533.544.5窯的平均填充率（%）131211109第二十一頁，共三十二頁，2022年，8月28日五、窯內物料煅燒進程的控制3、回轉窯轉速回轉窯的轉速同窯的斜度之間必須有良好的匹配關系。在一定的斜度下，轉速愈高。物料填充率降低，物料的翻滾及運動速度愈快。早期，窯的轉速一般很低，物料填充率較大，這雖然使窯容易操作，但對物料加熱和生產效率提高都不利。20世紀50年代初期，針對上述情況，我國水泥工業曾經學習和推廣前蘇聯“快轉窯、長火焰和燒成帶水冷卻”三大技術經驗，扭轉了當時普遍存在的慢速轉窯、短火急燒的不合理狀況，并且由于在窯的燒成帶筒體段淋水冷卻，有利于保護窯皮，提高了窯內熱力強度，延長了襯料壽命，取得了顯著效果。由此證明，在窯的斜度已經固定的條件下，根據具體生產情況，保持窯在一個相對合理的速度下運轉，使窯內物料的填充率及運動速度與當時的煅燒條件合理匹配，對于優質、高產是相當重要的。過去，窯速較慢，一般僅有0.5~0.75r/min，以后逐步提高到1.0~1.5r/min。懸浮預熱器，特別是預分解窯出現后，由于入窯物料的碳酸鹽分解過程在窯外已經基本完成，窯速一般可達到3~4r/min左右。第二十二頁，共三十二頁，2022年，8月28日五、窯內物料煅燒進程的控制3、回轉窯轉速在這里必須指出，回轉窯內的物料運動是伴隨著熱化學過程同時進行的，雖然窯的斜度及轉速一定，窯內物料的平均運動速度大體固定，但是由于窯內各帶物料煅燒進程不同，導致物料的性質變化，從而使窯內各帶物料的實際運動速度不同。特別是在濕法和傳統干法窯內，生料碳酸鹽分解過程全部在窯內進行，不僅使分解帶熱耗增大，而且由于碳酸鹽分解逸出大量的CO2氣體導致生料處于流化狀態，運動速度很快，而燒成帶由于溫度高，物料中液相大量出現，物料發粘，物料運動速度緩慢。過去，看火工“看火”時，重點觀察過渡帶后面的“黑影”及燒成帶內物料結粒及隨窯襯帶上的高度就是這個原因。由于分解帶物料在流化狀態下運動速度很快，如果在“黑影”向前逼近時，不能及時提高燒成溫度或降低窯速，就會出現“跑生料”的被動狀態，嚴重影響窯的產量和熟料質量。同時，在此狀態下提高窯溫，不僅要多耗燃料，也會導致燃料的不完全燃燒。此外，長時間的慢窯升溫過程，不僅使燒成溫度逐漸提高，也使分解帶內的生料在這一段時間內得到良好的預熱和分解。此時，如果不能全面分析掌握窯內物料煅燒的全部進程，僅僅感覺到這一段時間“易燒”，就過分加快窯速，追求產量，又會導致后部物料不能充分得到預熱和分解，隨之就會發生“惡性循環”。在長期實踐中，看火工人總結出來的“預打小慢車，防止大變動”等一套操作控制經驗是完全符合科學規律的。__第二十三頁，共三十二頁，2022年，8月28日六、窯主電機電流與窯系統燒成的聯系此參數可以用窯電流表示，是窯速、喂料量、窯皮狀況、液相量和燒成溫度的綜合反應。如其它條件不變，當燒成溫度較高，熟料被窯帶動的高度也較高，窯電流也較大。其判斷過程如下：（1）窯電流很平穩，軌跡很平表明窯系統很平穩、熱工制度很穩定。（2）窯電流軌跡很細說明窯內窯皮平整或雖不平整但在窯轉動過程中所施加給窯的扭矩是平衡的第二十四頁，共三十二頁，2022年，8月28日六、窯主電機電流與窯系統燒成的聯系（3）窯電流軌跡很粗說明窯皮不平整，在轉動過程中，窯皮所產生的扭矩呈周期性變化。第二十五頁，共三十二頁，2022年，8月28日六、窯主電機電流與窯系統燒成的聯系（4）窯傳動電流突然升高后逐漸下降傳動電流（或扭矩）突然升高然后逐漸下降，說明窯內有窯皮或窯圈垮落。升高幅度越大，則垮落的窯皮或窯圈越多，大部分垮落發生在窯口與燒成帶之間。發生這種情況時要根據曲線上升的幅度立刻降低窯速（如窯傳動電流或扭矩上升20%左右，則窯速要降低30%左右），同時適當減少喂料量及分解爐燃料，然后再根據曲線下滑的速率采取進一步的措施。這時冷卻機也要對篦板速度等進行調整。在曲線出現轉折后再逐步增加窯速、喂料量、分解爐燃料等，使窯轉入正常。如遇這種情況時處理不當，則會出現物料生燒、冷卻機過載和溫度過高使篦板受損等不良后果。第二十六頁，共三十二頁，2022年，8月28日六、窯主電機電流與窯系統燒成的聯系（5）窯電流居高不下有四種情況可造成這種結果。第一，窯內過熱、燒成帶長、物料在窯內被帶得很高。此時，要減少系統燃料或增加喂料量。第二，窯產生了窯口圈、窯內物料填充率高，由此引起物料結粒不好，從冷卻機返回