窑皮的作用及影响因素
水泥窑煅烧工艺异常情况原因分析及处理措施
一、造成回转窑热耗高的原因1、热耗高的原因：（1）预热预分解系统、回转窑、篦冷机表面散热。
（2）不完全燃烧造成的热损失。
（3）系统漏风导致废气量升高造成的热损失。
（4）生料水分大、细度粗，换热不充分。
（5）撒料装置效果差，物料分散不均匀。
2、减少热损失的途径：（1）采取隔热措施降低系统表面热损失。
（2）在燃料完全燃烧的前提下，保持较少的过剩空气系数，减少废气带走的热量。
（3）严格控制煤粉的细度和水分，保证完全燃烧。
（4）保证喂煤量的稳定，消除不完全燃烧。
（5）加强密封堵漏，消除预热器系统内外漏风、窑头和窑尾外漏风、篦冷机系统内外漏风。
（6）提高篦冷机效率，减少篦冷机熟料热损失。
（7）降低废气带走的热损失。
（8）降低窑灰及蒸发（生料和煤粉）水分带走的热损失。
二、预分解窑的塌料1、造成塌料的原因：（1）预热器或分解炉的设计或结构缺陷；（2）生料及燃料质量的影响；（3）生产设备及故障的影响。
2、预热器或分解炉的设计或结构缺陷影响及措施：（1）热风管道风速太低，通过加缩口提高风速解决。
（2）窑尾缩口尺寸过大，缩口风速太低（28m/s～35m/s），降低缩口尺寸保证缩口风速。
（3）各级撒料器的位置、撒料板伸入长度及角度不合理。
保证撒料板的来料能充分撒开。
（4）下料管设计空间角小于55°或拐弯太多、物料填充率低、翻板阀配重太重。
设法技改解决。
（5）旋风筒平管道或分解炉鹅颈管积料。
通过改造解决。
（6）预热器内筒插入深度太少，内循环物料过多造成富集。
3、生料及燃料质量波动的影响及措施：有害成分碱、硫循环富集，物料易烧发粘、煤粉不完全燃烧等导致旋风筒内壁结皮或附着在旋风筒内壁的物料出现塌料。
通过配料及工艺操作调整解决。
4、生产操作及设备故障的影响及措施：（1）开窑时的低温、长火焰、低产量、慢窑速导致管道风速低，产生积料或在预热器内富集导致塌料。
采取快升温、加大料、提窑速的方法操作。
（2）窑、炉风量不平衡，窑内通风不足，缩口风速过低，导致塌料。
4 挂窑皮的影响因素
4 挂窑皮的影响因素4.1 生料化学成分所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程。
因此熟料烧成液相量的多少液相粘度的高低直接影响到窑皮的形成，而生料化学成分直接影响液相量及其粘度。
以前湿法窑，人们主张挂窑皮期间的生料硅酸率适当偏低一些，而饱和比适当偏高一些。
但对于预分解窑，目前窑头都使用三风道或四风道燃烧器，回转窑正常运行时，一次风量少，二次风温度又很高。
因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑。
如果降低硅酸率，液相量相应增加，物料容易烧流，挂上的窑皮不吃火容易脱落。
所以一般都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好。
4.2 烧成温度和火焰控制挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外，还要有适当的温度，气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差。
一般应控制在正常生产时的烧成温度。
掌握熟料结粒细小而均齐，不烧大块更不能烧流，严禁跑生料。
升重控制在正常生产指标内。
要保持烧成温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、顺畅。
这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。
4.3 喂料量和窑速为了使窑皮挂得坚固、均匀、平整，稳定窑内热工制度是先决条件。
挂窑皮期间，稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的。
喂料量过多或窑速过快，窑内温度就不容易控制，粘挂的窑皮就不平整，不坚固。
所以新窑第一次挂窑皮起始喂料量和窑速最好能控制设计产量的35％左右。
挂到一定程度以后再视窑皮粘挂情况逐渐缓慢增加。
4.4 挂窑皮期间的喷嘴位置一般情况下，喷嘴位置应尽量靠前(往外拉)一点，同时偏料，火焰宜短不宜长。
这样高温区较集中，高温点靠前，使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。
随着生喂料量的逐渐增加，喷嘴要相应往窑内移动。
待窑产量增加到正常情况，喷嘴也随之移到正常生产的位置。
挂窑皮期间切忌火焰太长，否则高温区不集中，窑皮挂得远或前薄后厚，甚至出现前面窑皮尚未挂好，后面已经形成结圈等不利情况。
5 回转窑火焰的调节目前国内预分解窑大多采用三风道或四风道燃烧器，而火焰形状则是通过内流风和外流风的合理匹配来进行调整的。
耐火材料的使用维护：水泥窑窑皮的维护要点
耐火材料的使用维护：水泥窑窑皮的维护要点窑皮是黏附于窑内高温带耐火材料表面的水泥熟料，对保护窑衬，延长耐火材料寿命起非常重要的作用。
大型新型干法水泥窑的火焰温度高达1700℃以上。
如无窑皮保护，耐火材料表面就会在很高的温度下工作。
耐火材料很快就会因高温和侵蚀的作用而损毁。
窑皮的热导率为1.16w/(m•K)，碱性砖的热导率为2.70w/(m•K)。
如有150mm厚的窑皮存在，碱性砖的热面温度从1500℃降至600～700℃，热端膨胀从105％降至006％～007％。
工作负荷大为缓和。
从而，耐火材料的侵蚀得以减慢，窑衬寿命得以保持。
水泥回转窑中，火焰不断对窑衬和窑料表面加热。
随窑体的运转，窑料在不断地翻滚。
当窑料埋住衬料时，衬料就将吸收的热量传给窑料，窑料的温度增高，衬料的温度降低，部分窑料黏附在窑衬上。
当窑料被提升到最高位置后，窑料在重力的作用下下落，窑料和窑衬分离，撕下部分黏附在窑衬上的窑料。
这一过程如图所示。
随时间的延续，耐火材料表面开始“发汗”，即出现液相。
这时，窑料埋住窑衬，窑衬把热量传给窑料后温度降低，就能黏附一部分窑料，并把其中一些细粒窑料“冻结”在窑衬上。
如果“冻结”的窑料多，“撕裂”掉落的窑料少，窑皮就会缓慢增厚。
随厚度的增长，窑皮表面的温度增高，达到“冻结” “撕裂”平衡后，窑皮就不再增长。
如果窑内温度或窑料成分急剧变化，或因“冻结”-“撕裂”平衡破坏，或因窑体膨胀/收缩产生很大应力．或因窑料中β-C2S转化成γ-C2S使窑皮粉化，窑皮就会大面积脱落。
不过，只要烧成条件保持稳定，窑皮又会慢慢形成，对耐火材料又会起到保护作用。
如烧成条件变化过快，窑皮频繁脱落，耐火材料的寿命就会受到很大影响。
通过上述分析可知，挂上窑皮的基本条件是：①窑料有液相；②窑料有细粒；③耐火材料表面发汗；④耐火材料窑皮反应层不被烧流；⑤随后粘上的窑皮也不被烧流。
当半熔融态的窑料和窑皮接触时，其中的一部分细粒部分粘连在窑皮上，形成窑皮。
回转窑窑皮的作用
课堂堂实实在在的生本课 ！ 在科学课上， 唐校长的课也很有启发和深度 ： 变式练
习、 启 发 式教学 思想 以及对 中考考 纲的研 究与 把握 可谓 功力 深厚 。 不得 不深 深
五 滚动发展 ： 永续效果的实现
教师 由一名新手 成长为 “ 专家 ” 型教师需要 经历 漫长的道路 ， 这 个漫 长的道 路就是教 师专业 化发展的过 程 ， 教 师的专业 成长需要 根据专 门的职 业要求 来进 行， 教 师 从走上 教育 岗位 的第 一天起 ， 就 要 瞄准专 家型 教师这 一 目标 。
１ ． 饲料成份与喂料量不稳定或者是产量波动， 导至窑温不稳定如果喂入的 料一时好烧则窑内温度就高， 不好烧时则温度就低。 当料量较多时其温度就低，
料量少 时 ， 多 于的热就 没有料来 吸收 。 这样温度 忽高忽 低 ， 造 成窑 皮热胀冷 缩不
均匀 ， 容 易 脱落 。
者是对流的方式吸收热量， 当窑皮在下部与料接触时， 以传导的方式传热给生
理 论广 角
Ｉ ■
Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖ ｉ ｅ ｗ
回转 窑 窑 皮的 作 用
刘大权
中图分类 号 ： ＴＫ Ｉ ２ ４ 文 献标 识码 ： Ａ
刘雪东 张仲起
文章编 号 ： １ ０ ０ ９ － ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ３ ８ － ０ ３ １ ６ — ０ ｌ
对照 专家型教师 ， 从教 师专业化 发展标 准结构分析 ， 实行循环 操作 ， 滚动 发
一
别是锻烧带、 过渡带、 烧成带及部分的冷却带 一般烧成带位于从窑头到， 陪的
窑直径 处 ， 在这段 区域 内有一 层 比较稳 定的窑 皮存在 ， 窑 皮对延 长窑 砖寿命 及 有 非常 关键的作 用 ， 回转 窑的 维护成本 中 ， 耐火 砖所 占的 比例 特别大 ， 如果掉 窑 砖造成停 窑 ， 耐火 砖 的费用不 算 ， 产量 的损失 会更大 。 由此 可见保护 窑皮对延 长 耐火 砖寿命 有重 要作用 。 但 如果 窑皮过厚 也会 造成 窑的有 效空间 减小 ， 不利 于 烧 成 的进行 ， 甚 至 会造成 结 圈
影响窑皮的因素
浅谈影响窑皮的因素及解决措施2007-1-5 作者:作者：孙伟卿单位：德州大坝集团旋窑厂长期以来，一些水泥厂只注重熟料的产量和质量，而对窑皮的保护和它的均匀性不太重视，并认为窑内掉点窑皮是正常的事，只要不对熟料质量产生较大影响就无关紧要。
而事实上恰恰相反，窑皮是回转窑的重要组成部分，适宜的窑皮，不但能够提高窑内的传热效率，稳定窑内的热工制度，保证熟料的煅烧，稳定熟料的产量和质量，并且能延长窑衬的使用寿命，提高窑的安全运转周期。
本文结合我厂2500T/d熟料生产线(φ4．0 m×60m回转窑、双系列五级旋风预热器、T DF型分解炉)在生产过程中所遇到的问题谈一点对窑皮的认识和体会。
1窑皮的作用众所周知，窑皮是由熟料或粉尘通过液相粘挂在窑衬上形成的具有一定厚度的物料层。
它的作用主要有以下几方面：(1)保护烧成带耐火砖，使耐火砖不直接受机械、高温和化学侵蚀；(2)储存热能，减少窑筒体向周围的热损失，提高窑的热效率；(3)作为传热介质，当窑皮在上部与高温气体接触时，通过辐射或对流的方式吸收热量；当窑皮在下部与物料接触时，以传导的方式传热给物料；(4)由于窑皮的表面比较粗糙，它产生的阻力可以降低粉料的流动速度，延长物料在窑内的反应时间，使物料的物理化学反应充分进行，有利于熟料中各矿物的形成。
2影响窑皮形成的因素窑皮的形成主要受物料的特性、窑衬的种类、窑内温度和窑内火焰形状等因素的影响。
2．1物料的特性从熟料的三率值讲，KH值高，C3S的含量就增多，C2S的含量相对减少，物料不易煅烧，形成的液相量就少，不易挂窑皮，反之则易挂窑皮；SM值大，煅烧温度就高，形成液相量较少，窑内不易结粒，不易挂窑皮，反之SM值太小时，液相量较多，烧成带窑皮易挂易于脱落，就不能保持相对稳定；IM值大时，熟料液相的粘度增大，物料难烧，但挂上的窑皮相对牢固，不易脱落。
2．2窑衬的种类不同的耐火砖其性能各不相同，挂窑皮的性能也有很大的差异。
有关回转窑窑皮的一些问题及解决方法
有关回转窑窑皮的一些问题及解决方法回转窑中窑皮的重要性?回转窑中窑皮的重要性有:回转窑失去窑皮的保护后,当回转窑热负荷过高,热面层基质就会在高温下熔化并向冷面层方向迁移,使的砖衬冷面层致密化,热面层则疏松多孔,从而使回转窑不耐磨刷、冲击、震动和热疲劳,易于损坏。
在回转窑中无窑皮保护的砖带,当窑内热工制度不稳时,易产生还原火焰或存在不完全燃烧,使回转窑窑气中还原与氧化气氛的交替变化,使的收缩与膨胀的体积效应反复发生,而使砖内产生孔洞、结构弱化、强度下降,砖也会产生化学疲劳。
还有,当窑运转不正常或窑皮不稳定时,碱性砖易受热震而损坏。
窑皮的突然垮落,致使砖面温度瞬间骤增,而使砖内产生很大的热应力。
同时窑皮掉落时带走处于热面层的碎砖片,使砖不断损坏。
因此,在回转窑的生产过程中,要注意对回转窑窑皮的保护,这样将会延长回转窑的正常使用寿命。
回转窑挂窑皮期间如何配煤和配料?回转窑挂窑皮期间,料层一般偏薄,窑速偏慢,预热好,容易过烧,所以要求生料饱和比配高一些,使其比较耐火,又能产生足够的液相量,利于粘挂窑皮。
尤其初开窑时,木柴灰、火砖块、残余剩料等均留在窑内,再加待料烘窑时的沉降煤灰,所以第一股料的熔点较低,容易发粘,之不符合结粒细小均匀的要求。
经验证明,较高的生料饱和每米和适当的硅酸率与铝氧率配料,可以弥补这一缺陷。
饱和系数和其他率值到底控制多大为好,各厂有自己的经验数据,不尽相同,但考虑的原则是相同的,保证煅烧时熟料结粒细小均匀,易挂窑皮。
在有条件的情况下,挂窑皮期间的煤质要求好一些,发热量高一些,化学成分稳定些,这样有利于煅烧和挂窑皮,又有利于配料控制。
怎样保护回转窑的窑皮?回转窑挂好窑皮,只是长期安全运转的第一步,更重要的是要采取措施保护好窑皮,为优质、高产、长期安全运转奠定基础。
1、摸索制订合理的操作参数,稳定窑的热工制度,保证快转率在85%以上。
2、加强煅烧控制,避免烧大火,烧顶火,严禁烧流或出生料,保证熟料结粒细小均匀。
挂窑皮
如何准确衡量试验砖挂上窑皮，如何测量窑皮的稳定附着，这是最为关键的实验，单单地借助一个实验并不能全面地衡量挂窑皮效果，这个实验的准确与否直接说明实验砖的使用效果。
由于没有国家标准，不同的厂家采用了各自的方法，其本身尚存在不足，不能很好的说明问题。
众所周知，想保证回转窑的正常运转并提高其运转率，除了正确合理地选择和设计窑衬外，特别地要提高回转窑烧成带及过渡带的寿命，在烧成带及其两侧的过渡带的砖衬上能否始终保持一层稳定窑皮，是水泥窑长寿的重要保证。
窑皮的作用：①保护烧成带耐火砖，使耐火砖不直接受高温和化学侵蚀；②储存热能，减少筒体向周围的热损失，提高窑的效率；③可以作为传热介质，当窑皮在上部与高温的气体接触时，通过辐射或者对流的方式吸收热量，当窑皮在下部与物料接触时以传导的方式传热给物料。
④由于窑皮表面粗糙，它产生的阻力可以降低粉料流动速度，延长物料在窑内的反应时间，使物料的物理化学反应充分进行，有利于熟料中各矿物的形成。
所谓的窑皮是指水泥生料在烧成带和过渡带的耐火砖表面上，通过黏附和化合而形成一层具有一定强度的物料层。
在窑内烧成带，熟料的烧结温度一般为1300～1450℃，而火焰温度高达1800～2000℃，向四周发出大量的辐射能。
物料温度快速上升，并出现较多的液相；由于温度的升高，液相的粘度也相应下降，物料大量团聚。
此时的团聚现象不仅局限与粉状物料之间及颗粒物料和粉状物料之间，直径大小不一的颗粒间发生聚并的概率也大大增长。
由于回转窑耐火材料壁面在裸露时会出现少量的液相（俗称出汗），抓紧时间，及时提供到位一些液相较少，熔点较高的生料，物料与耐火材料之间就可以依靠液相形成较为牢固的窑皮，生料中的某些元素，还会沿耐火砖的微观缝隙渗透到一定深层，使耐火砖在这一层初始窑皮的基础上，如同滚雪球一样，逐渐一层层的形成较厚的、较为稳定的窑皮。
这层物料对于保护耐火砖是有积极意义的。
它可以有效抗磨，有效隔热，有效阻滞热侵蚀和化学侵蚀。
窑皮的作用及影响因素
水泥窑窑皮的作用及影响因素窑皮的作用及影响因素依照温度与化学反应的不同，可以将整个窑分为四个带，它们分别是锻烧带、过渡带、烧成带及部分的冷却带。
一般烧成带位于从窑头到5倍的窑直径处，在这段区域内有一层比较稳定的窑皮存在，窑皮对延长窑砖寿命及有非常关键的作用，旋窑的维护成本中，耐火砖所占的比例特别大，如果掉窑砖造成停窑，火砖的费用不算，产量的损失更大。
由此可见保护窑皮对延长耐火砖寿命有重要作用。
但如果窑皮过厚也会造成窑的有效空间减小，不利于烧成的进行，甚至会造成结圈。
窑皮是由熟料或粉尘自液相或半液相变成固体，它的主要作用有:1. 保护耐火砖，使耐火砖不直接受高温及化学侵蚀。
2. 储存热能，减少窑壳向周围的热损失，提高旋窑的热效率。
3. 充当传热介质，在窑皮暴露于空气中，与高温的空气接触时，通过辐射或者是对流的方式吸收热量，当窑皮在下部与料接触时，以传导的方式传热给生料。
4. 窑皮的表面粗糙，它可以降低粉料流动速度，延长料在窑内反应时间。
影响窑皮生成的主要因素有:（1）生料的化学成份窑皮是由液相变成固相的过程的产物。
铝质与铁质的成份比较多，液相量就多，容易形成窑皮。
铝质与铁质的成份比较少，液相量少，形成窑皮比较困难。
原料中铝质较多，液相的粘度大，形成窑皮比较困难，但一旦形成就比较坚固。
原料中铁质原料多，液相的粘度就比较小，窑皮容易形成，但形成的窑皮也容易掉落。
（2）火焰的温度火焰温度低，料所形成的液相就比较少，不易形成窑皮，火焰温度过高，会使窑皮温度高过液相的凝固温度，窑皮容易脱落。
（3）火焰的形状窑皮的温度受火焰形状、以及窑壳筒体散热等情况的影响。
一般来说，太短、太急、太粗阔的火焰对窑皮的侵蚀比较历害，长火焰对窑皮较为有利，但会使窑的热量分散，对烧成不好。
因此在操作时，一定要保持一定合理的火焰形状与位置，严格控制熟料的结粒，防止结大块冲刷窑皮，稳定窑内的热工制度，防止结圈，发现有大块或者是结圈要及时处理。
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水泥窑窑皮的作用及影响因素
窑皮的作用及影响因素依照温度与化学反应的不同，可以将整个窑分为四个带，它们分别是锻烧带、过渡带、烧成带及部分的冷却带。
一般烧成带位于从窑头到5倍的窑直径处，在这段区域内有一层比较稳定的窑皮存在，窑皮对延长窑砖寿命及有非常关键的作用，旋窑的维护成本中，耐火砖所占的比例特别大，如果掉窑砖造成停窑，火砖的费用不算，产量的损失更大。
由此可见保护窑皮对延长耐火砖寿命有重要作用。
但如果窑皮过厚也会造成窑的有效空间减小，不利于烧成的进行，甚至会造成结圈。
窑皮是由熟料或粉尘自液相或半液相变成固体，它的主要作用有:
1. 保护耐火砖，使耐火砖不直接受高温及化学侵蚀。
2. 储存热能，减少窑壳向周围的热损失，提高旋窑的热效率。
3. 充当传热介质，在窑皮暴露于空气中，与高温的空气接触时，通过辐射或者是对流的方式吸收热量，当窑皮在下部与料接触时，以传导的方式传热给生料。
4. 窑皮的表面粗糙，它可以降低粉料流动速度，延长料在窑内反应时间。
影响窑皮生成的主要因素有:
（1）生料的化学成份窑皮是由液相变成固相的过程的产物。
铝质与铁质的成份比较多，液相量就多，容易形成窑皮。
铝质与铁质的成份比较少，液相量少，形成窑皮比较困难。
原料中铝质较多，液相的粘度大，形成窑皮比较困难，但一旦形成就比较坚固。
原料中铁质原料多，液相的粘度就比较小，窑皮容易形成，但形成的窑皮也容易掉落。
（2）火焰的温度火焰温度低，料所形成的液相就比较少，不易形成窑皮，火焰温度过高，会使窑皮温度高过液相的凝固温度，窑皮容易脱落。
（3）火焰的形状窑皮的温度受火焰形状、以及窑壳筒体散热等情况的影响。
一般来说，太短、太急、太粗阔的火焰对窑皮的侵蚀比较历害，长火焰对窑皮较为有利，但会使窑的热量分散，对烧成不好。
因此在操作时，一定要保持一定合理的火焰形状与位置，严格控制熟料的结粒，防止结大块冲刷窑皮，稳定窑内的热工制度，防止结圈，发现有大块或者是结圈要及时处理。
窑皮的脱落与发红
窑皮会因为温度超过本身的固态化温度而掉落，有时也会因为受热不均匀随火砖一起掉落，掉落的主要原因有:
1. 饲料成份与喂料量不稳定，导至窑温不稳定如果喂入的料一时好烧则窑内温度就高，不好烧时则温度就低。
当料量较多时其温度就低，料量少时，多于的热就没有料来吸收。
这样温度忽高忽低，造成窑皮热胀冷缩不均匀，容易脱落。
2. 错误的操作程序主要是火焰的形状调整不恰当所至。
当发现有掉窑皮时，在中控室可以通过查看窑壳温度去进行判断，一般窑壳的温度在200-300度左右，如果有温度过高的地方，就有可能发生掉窑皮，此时要马上要进行补救窑皮的措施，马上降低喷煤量，或改变火焰形状及位置，在现场可以利用鼓风机或压缩空气对掉窑皮的窑壳进行冷却，风机应该放在四点或者是八点的位置(此处正是料流的位置)，离掉窑皮的地方越近越好。
各种挡板可以靠气动或者是电动来控制，两者都可进行。