淺談新型干法水泥生產(chǎn)中對(duì)窯速的控制與調(diào)整

趙 琳

在新型干法水泥熟料的生產(chǎn)過(guò)程中，窯速的控制與調(diào)節(jié)對(duì)中控窯的操作員來(lái)說(shuō)是非常熟悉的，但對(duì)窯速的重要性的認(rèn)識(shí)可能還存在一些誤區(qū)。在窯速控制中的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)：通常認(rèn)為窯速快，物料在窯內(nèi)停留時(shí)間就短，不利于熟料質(zhì)量的提高，因此經(jīng)常將窯速控制在較低狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)。如果熟料游離氧化鈣高，則更要降低窯速生產(chǎn)。通常把窯速調(diào)節(jié)作為改變窯內(nèi)熱工制度及保證熟料質(zhì)量的重要手段，一個(gè)班要調(diào)整3～5 次窯速，特別是窯內(nèi)溫度不夠，熟料質(zhì)量較差時(shí)，就將窯速減慢；若發(fā)現(xiàn)有塌料或竄料時(shí)，不論喂料量大小都習(xí)慣性地將窯速減慢。還有人認(rèn)為窯速快會(huì)加大窯傳動(dòng)裝置的磨損，增加電耗，其實(shí)并非如此。

1 窯喂料量、窯的負(fù)荷、填充率與窯速之間的關(guān)系

首先我們應(yīng)該知道，好的熟料不是靠延長(zhǎng)物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間獲得的，而是取決于合理的煅燒溫度及物料在窯內(nèi)受熱煅燒的均勻程度。這里并非完全否定必要的停留時(shí)間，而是強(qiáng)調(diào)過(guò)長(zhǎng)的停留時(shí)間不僅影響產(chǎn)量，增加熱耗，同時(shí)也不利于熟料質(zhì)量的提高，有時(shí)反而會(huì)出現(xiàn)窯尾漏灰、結(jié)大塊、結(jié)圈等不良窯況，所以合適的窯速對(duì)窯的產(chǎn)質(zhì)量來(lái)說(shuō)是非常重要的，可以分以下幾種情況。

（1）在保持窯喂料量不變的情況下，加快窯速，窯內(nèi)填充率降低，此時(shí)產(chǎn)量雖然沒(méi)有降低，但由于是薄料煅燒，有利于熟料的均勻、穩(wěn)定，熟料質(zhì)量相應(yīng)得到提高，窯內(nèi)傳熱效果得以改善，熱耗降低，窯皮、耐火磚受熱波動(dòng)幅度減小，窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)周期延長(zhǎng)。

（2）在保持窯填充率不變，入窯生料分解率保持在90%以上的情況下，讓窯速與喂料量同步增加或減少，即窯的產(chǎn)量增加窯速加快，反之窯速降低。在此過(guò)程中由于窯的熱負(fù)荷要相應(yīng)改變，窯皮、窯內(nèi)襯料的負(fù)荷也在相應(yīng)變化，對(duì)窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)周期會(huì)產(chǎn)生一定的影響。所以，在預(yù)分解窯的生產(chǎn)中盡量使窯穩(wěn)定在一個(gè)理想的狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn)，避免不必要的產(chǎn)量和窯速的調(diào)節(jié)。

（3）在窯速一定時(shí)，產(chǎn)量也應(yīng)保持恒定。如果窯速不變，強(qiáng)行增加喂料量，必將導(dǎo)致窯內(nèi)填充率的加大。當(dāng)填充率已經(jīng)達(dá)到上限時(shí)，如果繼續(xù)增加產(chǎn)量，必然會(huì)使熟料質(zhì)量下降，熱耗升高；同時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)窯尾漏灰，跑生料等不良窯況，而窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期相應(yīng)縮短。所以，此種操作方法是非常不可取的。

2 提高窯速的優(yōu)點(diǎn)

（1）窯的轉(zhuǎn)速提高以后，直觀感覺(jué)是物料在窯內(nèi)的前進(jìn)速度加快了，但實(shí)際上在窯速加快的同時(shí)物料在窯內(nèi)的翻轉(zhuǎn)次數(shù)也會(huì)成比例增加，物料與窯皮、窯內(nèi)襯料的熱交換頻次增多，物料自身的翻轉(zhuǎn)次數(shù)也相應(yīng)增多?？傊旄G速改善了物料的熱交換質(zhì)量，在保證物料在窯內(nèi)必要停留時(shí)間的前提下，有利于熟料質(zhì)量的提高，同時(shí)降低了窯內(nèi)襯料的溫度波動(dòng)幅度，有利于襯料壽命的延長(zhǎng)。

(2)事實(shí)上物料在窯內(nèi)停留時(shí)間并不一定與窯速成正比。按照人們的想象，認(rèn)為物料是靠窯的斜度，窯每轉(zhuǎn)一周物料向前滑動(dòng)一段距離，但這是對(duì)形成顆粒的熟料而言。而剛?cè)敫G的生料流動(dòng)性極強(qiáng)，它在窯后部的前進(jìn)速度完全取決于它最初所具備的勢(shì)能，而預(yù)熱器下來(lái)的生料比傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯所具備的勢(shì)能更大，此時(shí)窯速越慢，就越有利于物料向前窯口沖出，這樣相當(dāng)于縮短了窯的長(zhǎng)度，使物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間縮短，不利于物料的煅燒。冷窯狀態(tài)投料試驗(yàn)更能說(shuō)明這一道理。反之，如果將窯速提起來(lái)，料層變薄，入窯的生料在離心力和窯內(nèi)襯料表面摩擦力的作用下會(huì)有相當(dāng)一部分的量被隨窯帶起，使物料的前進(jìn)速度相對(duì)減小，這樣就充分利用了窯的長(zhǎng)度使物料在窯內(nèi)的停留時(shí)間延長(zhǎng)，有利于改善熟料的質(zhì)量，增加產(chǎn)量。在投料階段掛窯皮窯速的快慢對(duì)所掛窯皮是否均勻結(jié)實(shí)具有一定的影響，如果投料時(shí)窯速太慢而且溫度較低時(shí)，生料會(huì)竄至窯頭，造成跑生料。所以，合適的窯速?zèng)Q定物料在窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度及熟料煅燒的均勻程度，對(duì)于熟料的質(zhì)量和產(chǎn)量起著決定性作用。

（3）窯速快對(duì)窯傳動(dòng)等機(jī)械設(shè)施及電耗不會(huì)有負(fù)面影響。相反，由于窯的負(fù)荷率降低，窯所受的偏心力減小，偏心力矩隨之減小，減輕了機(jī)械負(fù)荷；同時(shí)，單位電耗還可能降低，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)周期得以延長(zhǎng)。

總之，高窯速并不一定使物料在窯內(nèi)停留的時(shí)間縮短；相反，它有利于窯內(nèi)物料的熱交換，有利于窯內(nèi)物料熱交換的均勻穩(wěn)定，也有利于窯機(jī)械傳動(dòng)的穩(wěn)定，是提高熟料質(zhì)量和產(chǎn)量、降低能耗的正確操作方法。有些廠(chǎng)家正是通過(guò)提高窯速的方法大幅度提高了窯的產(chǎn)量和質(zhì)量。