前言

2007年8月30日某公司1號窯開始結大蛋料，數量多且十分頻繁，一班多達3～6個、粒徑從0.5～1.8米不等，嚴重困擾燒成系統的穩定正常運行。

(1)從中控操作參數來看：窯主機電流突然大幅度波動、電流曲線呈毛刺狀，同時窯尾煙室負壓升高，尾溫下降。

(2)從生產現場觀測：窯頭自亮、火焰發憋、不順暢，站在窯下可聽到“咚、咚”的響聲。

據有關資料顯示，結大蛋的原因主要有配料或操作不當；原燃料有害成分偏高；分解爐結構不合理；燃燒器定位不當等多種因素疊加造成，現從以下幾方面加以分析，與廣大同仁探討。配料上、液相量及其性質的波動大，體現在熟料的率值上主要是鋁率波動較大。

2.1 傳統理論

熟料的硅率偏低、鋁率偏高易結蛋。但筆者認為，這一說法較為片面，從該公司1#窯長期的生產運行實踐經驗來看：硅率、鋁率無論高低，只要熟料鋁率波動大，就可能導致結蛋出球，具體統計數據見表1。

表1 結蛋熟料率值對比表

其中還有一個階段熟料的P較為穩定，但MgO含量偏高、波動較大，窯內結蛋出球現象仍較為頻繁。這是由于當配料中MgO含量較高(經驗MgO≥2.5％時)，多余的MgO相當于“提鐵”，實質上導致熟料的燒成范圍變窄，液相提前出現，表面張力減小，黏度降低，易長厚窯皮和結蛋，對比數據見表2。

表2 結蛋前后熟料對比

可見：結大蛋和熟料n、P的高低沒有太直接的關系，重要的是液相的性質。當液相量及其黏度發生較大的變化時，操作與料不同步，就可能導致出大蛋料，也就是說熟料液相性質的變化是誘導結蛋的因素之一。

2.2 結大蛋的關鍵因素是煤粉的不完全燃燒

由于煤灰分偏高(25％左右)、可燃性較差，分解爐溫度不易提升(850～860℃)，比正常時低30～40℃；窯操作員為了提高煅燒溫度，相對加大尾煤的用量(從8.6～9.4t/h)，相對尾煤多用0.5～0.8t/h，再加上系統喂料量偏大(生料投料量在140～150t/h)，熱負荷大，大量的劣質煤在有效的空間內很難完全燃燒，大量的生料粉裹著未燃燒盡的煤粉在窯尾集中沉降，在回轉運動過程中發生二次燃燒，產生局部高溫，液相大量富積，隨著窯的回轉而逐漸形成蛋核，粘裹熟料粉等導致蛋核越滾越大、直至成球。經停窯打蛋取樣分析發現：蛋核部分燒失量偏高，Loss大說明熟料中還有大螢揮發性或未燃盡的物質，可能熟料中有生燒料或未燃盡的煤粒存在。但檢驗其fCaO并不高，故可判斷是由于煤粉不完全燃燒、部分煤粉顆粒集中沉降，蛋核中仍裹有未燃盡的煤粒子導致的。具體檢驗結果見表3。

表3 大蛋料檢驗分析結果

為了進一步驗證大蛋料的蛋核中存在未燃盡的煤粒和大量煤灰液相富積的事實，取蛋核樣制成光片，用顯微鏡分析其巖相結構，結果顯示：蛋核中確實存在由于煤灰集中沉降、液相大量富積而形成的B礦礦巢。

2.3 煤粉中的有害成分

煤灰中的硫高，一般SO₃超過3.0％時預熱器系統結皮明顯加劇，同時五級筒的物料分析結果SO₃也明顯增高(從正常時的1.0％以下升高到2.0％以上，最高達到3.5％以上)。SO₃增高一方面因系統結皮嚴重、影響窯內通風，清捅下來的大塊結皮還可能導致堵料、結蛋等；另一方面硫高將導致液相出現的共熔溫度降低，液相提前出現，同時還極可能形成結蛋的特征礦物鈣明礬石(2CaSO₄·K₂SO₄)。而這次恰恰是由于原煤供應緊張，生產上被迫使用了部分高硫眾廣原煤，眾廣原煤的化學成分見表4、工業分析見表5。

據有關文獻資料顯示：煤灰成分中的鋁相含量越高，煤灰的熔點就越低，而低熔點的煤粉在不完全燃燒、煤灰集中沉降后極易粘結成蛋核；同時由于煤灰中的SO，偏高、系統硫堿比嚴重失調，還原氣氛嚴重，更加劇了蛋核的形成和長大。可見：高硫、高鋁、高灰分劣質原煤的使用也是加劇結蛋的原因之一。

2.4 燃燒器定位不當

停窯打蛋時對窯皮進行觀測，發現窯內窯皮極不平整，其中30米處長厚窯皮，厚度約1m左右，呈“倒喇叭”狀。經分析認為原燃燒器定位欠妥，由于受二次風的干擾，火焰發飄，其中30米處火力集中，易長浮窯皮導致結圈、結蛋出大球料。

(1)不使用高硫、高灰分、低熔點的原煤。嚴格控制入窯煤粉SO₃≤2.5％；同時控制煤粉細度≤8.0％，以提高煤粉燃盡率。工業分析見表6。

表6 煙煤的工業分析（％） 

(2)生料庫保持一定庫位，以空深6.0米為宜，提高入窯生料的穩定性。

(3)在煤質變差的情況下不可盲目加煤、避免煤粉不完全燃燒。操作上應減料運行、加強通風、避免還原氣氛。出蛋前預打慢車、出蛋后堅持薄料快轉。

(4)生產上調節煤管位置，避免火焰過長而導致燒成帶后移、液相過早出現結圈出球，具體調整參數見表7。

表7 煤管調整前后參數對比

(5)熒光操作利用在線QCX系統配料并結合立磨運行參數中主機電流、出磨氣體溫度等反饋值來判斷入磨原料中混合料的離析狀態，當混合料倉位偏低、黏土與石灰石預配料離析現象加劇，入磨皮帶上瞬時石灰石比例加大、立磨主機電流瞬時升高經驗值約35A左右、出磨氣體溫度也同時升高約15～20℃，此時熒光操作員應及時按經驗系數修正微機配料比例，從而提高配料的預見性。

同時控制出磨生料中MgO≤1.5％并減小出磨生料鋁率的波動，嚴格控制其標準偏差小于0.05；配料上提高KH：0.910 [ ]0.02煅燒，刷浮窯皮，降低液相量，減小結蛋幾率。

通過采取以上有效措施，結大蛋現象基本消失，窯況逐漸好轉，生產日趨穩定。

(1)回轉窯內結大蛋的誘導原因是液相性質的變化與操作不相匹配，保持窯熱工制度的穩定、堅持“薄料快燒”是降低結蛋幾率的有效途徑。

(2)煤粉的不完全燃燒及其有害成分超標是加劇結蛋的主要原因。

(3)回轉窯內結蛋的成因是復雜的、多樣疊加的。應根據不同的窯型和生產實際情況針對性的采取不同的措施予以解決。

作者：崔海兵，孫盛

來源：《內蒙古烏蘭水泥有限集團公司》

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