请问在水泥生产过程中如何处理窑内结圈和结球问题？谢谢！

请问在水泥生产过程中如何处理窑内结圈和结球问题？谢谢！

一、窑内结圈问题预分解窑后结圈的原因
1.1煤粉水分大
我公司使用的煤粉挥发份在30%左右，热值在26000kj/kg, 属于易燃易爆煤种，为保证煤磨（规格φ2.8m×5m+3m, 风扫磨，篦冷机取热风）的安全运转，煤粉的水分控制较高，在3%左右。由于煤粉水分高，造成煤粉不完全燃烧，使液相提前在过渡带出现，形成结圈。如果煤粉的细度波动，煤粉的不完全燃烧现象更严重，有时一个班就能形成结圈。
1.2 入窑生料化学成分波动
由于我厂原料外购，成分波动较大，预均化堆场的均化效果不很理想，造成入窑生料化学成分波动大；生料磨产量波动、配料调整滞后性等原因也会引起生料成分波动，这样很容易使窑内产生后结圈。由于成分的波动，使生料的易烧性发生改变，窑的喂煤调整又不能及时跟上，从而使易烧的生料提前产生液相，黏结在窑衬上，产生结圈，特别是当熟料中的MgO含量到3%时结圈极易形成。
2．采取的措施
2.1 为提高煤粉质量，保证煤磨安全，对煤磨进行改造：1）在入磨的热风管道与篦冷机之间加沉降室，防止粉状熟料进入磨机。 2）把磨机的进料螺旋加高2厘米并打浇注料，防止煤粉沉积。 3）加强系统的密封，减少漏风。通过以上措施煤磨的入口温度从230℃提高到260℃，磨机出口温度从60℃提高到65℃，煤粉的水分在1%左右, 满足了烧成的需要。
2.2 为减少生料化学成分波动采取的措施有： 1）严禁不合格的原料入厂，并对成分波动大的原料分批、分堆堆放。2）严格物料的堆料作业程序，提高物料的预均化效果。3）稳定生料磨产量，避免由于生料产量波动引起的化学成分波动。4）生料配料系统采用计算机配料，使入窑生料的合格率提高到90%以上。
2.3 严格执行薄料快转制度。三班统一操作, 严格执行薄料快转制度，严禁慢窑大料、顶火逼烧。薄料快转，使物料在窑内的翻滚次数增加,有利于熟料的烧成;窑内物料较薄,有利于窑内的通风;窑速较快,物料不容易黏附. 我公司的窑速从3.4 r/min提高到3.7r/min后，窑结圈的情况有很大好转。另外，投料时在保证熟料烧成的前提下,尽量要快,我公司在窑保温时,从投料到正常大约用30分钟,避免了投料期间由于时间长、窑速慢，风、煤、料匹配不合理引起的结圈。
2.4 当结圈有形成迹象时，化验室及时调整配料, 主要是提高n, 减少液相量,控制结圈的形成,熟料率值的调整情况及化学成分、矿物组成见表。
项目熟料的化学成分% 率值矿物组成% Loss Sio2Al2O3Fe2O3CaOMgOfCao KH
np C3SC2SC3AC4AF调整前0.6021.935.003.0565.872.790.970.922.721.6463.5814.928.089.27调整后0.6622.034.813.0265.692.721.180.9192.811.5963.5715.367.62 9.18
2.5 当有结圈迹象出现时,规定每班移动煤管一次,对内外风也要适当调节,使结圈在冷热交替的状态下难以形成。
二、窑内结球问题1 产生频繁结球的原因 综合各方面的数据及煅烧情况，分析认为窑内频繁出现结球由以下因素造成。1）煤质波动的影响。结球期间熟料热耗明显偏高（原正常情况下熟料热耗波动在600×4.18～700×4.18kJ/kg范围，而结球这段时间熟料热耗波动在600×4.18～1160×4.18kJ/kg范围）；且此间煤质很差，灰分高（Aad=32%－38%）且热值低（Qnet.ad=4600×4.18～5300×4.18kJ/kg），操作参数又未能作很好的配套调整，从而直接导致煤不能完全燃烧，窑内出现大量还原气氛；大量煤灰沉积在窑内，导致了液相量的增加，又加剧了结球的可能，使窑的状况进入了一个恶性循环的状态。另外，由于接连打球造成窑启停频繁，也导致熟料热耗的高涨。原用煤粉与结球期间煤粉工业分析及煤灰化学分析对照表见表一。表一、原用煤粉与结球期间煤粉工业分析及煤灰化学分析对照表 项目日期 Mad(%)Vad(%)Aad(%)Fcad(%)CRCQnet.ad×4.18(kj/kg)SiO2(%)Al2O3(%)Fe2O3(%)CaO(%)MgO(%)一月份0.9715.1327.9056.003564855.6424.807.056.762.33三月份0.7514.0635.5049.693499856.8125.955.856.942.62 2）熟料液相量的影响。正常情况下在1450℃时，熟料液相量应在25%左右；而结球期间达到27%～29%（未考虑熟料中的R2O对液相的影响，如果加上R2O的影响则更高）。因从2008年2月21日到3月16日（窑换镁砖后），熟料中氧化镁含量高，其w(MgO)=4%～5%(主要是窑内镁砖带入和原料石灰石中w(MgO)= 3%左右偏高造成)，从而导至了液相量增高。3）熟料中硅及铁铝的影响。根据以住数据分析，当熟料煅烧状况良好时，熟料中的w(SiO2)都在22%～23%之间，但在2008年1月－2008年3月期间，熟料中的w(SiO2)低于此范围，基本上在20%～22%之间；正常时熟料中SM值一般在2.8－3.0之间，而频繁结球期间SM值降为2.2－2.4；在正常情况下熟料中w(Al2O3＋Fe2O3)＜9%，而该段时间铝铁量合计在9%左右，属于边缘数据，也增加了结球的几率。2 处理窑内结球的措施2.1 调整配料方案、控制煤粉质量（1）针对煤灰分高，相应煤灰带入熟料中的Fe2O3、Al2O3同样增高的问题，采取措施如下：一是降低Fe2O3的含量，减少铁矿必要时甚至可取消铁矿配料，以调整铁控制指标；二是取消页岩配料，用砂岩兼作硅铝质原料，以提高熟料硅酸率；三是加强生料的质量监控，减少生料波动，及时调整配料方案；四是在稳定LSF（113±2.0）值的情况下，确保熟料SM值2.9±0.1，IM值控制在1.6±0.1。这样，硅率的提高可以降低液相量，防止由于液相量过大，造成窑内结圈、结球及形成还原气氛，改善窑内煅烧状况；铝氧率的提高可增加液相黏度，控制飞砂料的出现。此外，通过调整煤磨研磨体级配，降低了成品煤粉细度筛余值，改善燃煤的燃烧性能；并加强进场原煤的质量管理，对达不到质量要求的原煤（如煤矸石多的原煤等）要坚决拒收。（2）稳定入窑生料成分。因入窑生料成分不均匀、喂料量不稳定、煤粉制备不合格（太粗）等原因，也易引起窑内结球，因此生产中要加强稳定入窑生料成分的系列管理举措，尤其要对形成窑内结蛋的前提条件[配料方案中的w(Al2O3＋Fe2O3)高，w(SiO2)低]的控制。生产中严格控制熟料中：w(Al2O3+Fe2O3)＜8.5%，液相量：L=24%～26%，w(SiO2)=22%～23%；生料中：w(R2O)＜1%, w(Cl-)＜0.015%；燃料中：w(SO3)＜3.0%。（3）严格控制石灰石中（白云石）中的MgO含量[w(MgO)]＜2.5％，具体是采取了增加石灰石矿点的搭配使用，同时在原石灰石矿点附近寻找MgO含量较低的石灰石，进行了搭配开采和使用。其次要避免使用镁砖，以免由于镁砖的磨损使熟料中MgO含量偏高，至使液相量增大而结球。我们知道，硅酸盐水泥熟料中，MgO最佳固溶量为1.5%～2.0%左右，多余的MgO则如同提高了Fe2O3的含量。这一方面可降低液相出现的温度并增加液相量，降低液相的表面张力，能促进C2S对CaO的吸收，有利于煅烧；但另一方面，如果MgO较高，迫使其煅烧温度要比正常温度低，特别是当MgO与生料中的硫碱等组分结合后，可使系统的最低共熔点温度降低至1200～1250℃左右；反映在煅烧方面为料子易烧性好，但烧结范围变窄，操作不当很容易导致结圈、结球。对此，通过逐渐稳妥地降低出窑熟料中Fe2O3含量来降低液相量，改善物料的烧结范围，即在配料中逐步提高硅酸率（SM）和铝氧率（IM）的控制指标，降低熟料中的液相量，提高熟料硅酸盐矿物的总体含量。其中出窑熟料中的铁量，其w(Fe2O3)值由原来的3.5%左右降到2.5%左右；同时密切关注窑内物料的变化情况，并进行窑操作参数的及时调整。通过上述措施的实施，该厂窑内结球事故得到了有效的抑制和消除，熟料中w(MgO)值降到了3%以下，液相量控制在24%～26%之间，SM值在2.8～3.0之间，窑内热工制度稳定，熟料质量稳定。2.2 强化煅烧操作、稳定窑内热工制度（1）加强操作控制，稳定入窑分解率，对防止结球同样有积极作用。在以前MgO含量正常时，控制入窑分解率在95%以上，分解炉出口温度在880℃左右。鉴于这种高镁生料，控制入窑物料分解率在85%～90%，分解炉出口温度在840～850℃之间。并适当减少窑头煤用量，将窑尾温度由原来的1000℃左右降低至900℃左右，避免了窑内由于煤粉燃烧不充分而产生还原气氛，使窑系统保持在低温煅烧状态，缓解了MgO含量高造成烧成范围变窄、操作困难的状况，同时也减轻了窑内结圈、结球的机率。（2）实现薄料快烧。在窑操作上，除了严格控制烟室温度不至于过高外，还要提高窑的快转率，控制好窑内物料的填充率，实现薄料快烧，避免因慢窑而结球（窑速控制在3.8r/min为宜）。另在保证入窑物料分解率的前提下，尽量降低分解炉温度（分解炉温度控制在840～850℃为宜）。通过强化煅烧操作，稳定窑内热工制度，实行“薄料快转”的煅烧操作方法，窑内结大料球问题得到了抑制和消除。3 结语实践证明，对高氧化镁生料采用低铁配料方案，并实施薄料快转的窑操作控制方法，以及较低的入窑物料分解率等措施，在一定程度上能有效消除高MgO对烧成系统稳定运行的不良影响，即能有效抑制和消除结球现象的发生，也有利于窑内热工制度的稳定和熟料产质量的提高。