前言

預分解窯生產工藝過程中，窯尾處于預分解系統和回轉窯的連接部位，工藝位置特殊，其管理的精細化程度高低對生產線產能發揮較為關鍵，是能否優質高產低耗運行的重要因素。筆者結合1000-5000t/d 生產線的生產實際，簡述窯尾精細化管理的要領以及生產中值得注意的諸多問題，以達到精細管理出效益的目的，供同仁們參考。

窯尾在窯系統結構設計中的重要性絕不亞于分解爐，需要綜合考慮靜止設備與轉動設備間的銜接、生料的入窯、煙氣的排出、粉塵的收集沉降、對分解爐物料的噴騰輸送能力、阻力損耗以及結皮積料預防及處理途徑等問題。好多問題之間本身就是矛盾體系，如處理不當，顧此失彼，易成為系統均質穩定生產的瓶頸部位。這些并不光是設計院考慮的問題，更需要企業技術人員多次核準和確認。實踐告訴我們，如果窯尾全部按設計院出具的方案實施，有不少生產線往往無法正常運行，都是通過結合實際情況，經過不斷的改進與優化，方才進入到良好的運行狀態。如以煙室斷面尺寸為例，從沉降二次揚塵角度來講，斷面尺寸應該愈大愈好，但是，過大的斷面很難跟尺寸較小的兩頭合理連接。

窯尾主要包括縮口（也稱之為分解爐底部縮口）、煙室、斜坡及進料舌頭等，除了起連接窯和分解爐的作用外，結構及尺寸對工藝的影響比較大。其結構尺寸關系到：窯內的煙氣與進入分解爐的三次風之間的平衡問題；窯內飛灰循環問題；窯尾阻力和結皮問題等。

2.1 轉動設備和靜止設備之間的銜接問題

回轉窯為亞快速轉動設備，煙室處于靜止狀態，兩者連接既要考慮緊湊性，又要考慮窯的上下竄動、變形擺動等方面的影響，如入料舌頭與窯筒體縮口之間的動態間隙較大或不均勻時，窯回轉過程中必然有一部分生料從間隙漏入密封圈，因此要有周密的設計和施工把關。首先是回轉窯轉動的周向與進料托板外圍間的間隙，綜合考慮設備運轉安全性和密閉性，此間隙應控制在 50∽100mm。

其次是進料斜坡端面伸入窯內的長度，如過多的伸到窯里面，勢必造成較大的斜坡水平段，易產生堆積料，過短時又會造成生料沖入密封圈溢出。一般性的控制原則是回轉窯處于最下限時的窯尾部端面與斜坡端面平齊為基準。

2.2 氣流和物料逆向流動產生的矛盾與處理

窯內高溫燃燒及分解產生的廢煙氣要從回轉窯經過窯尾煙室進入分解爐，同時，預熱預分解系統的生料需要經過窯尾煙室溜入窯內。這一進一出，如果分流處理不當，勢必造成部分生料被煙氣攜帶入分解爐形成內循環，降低系統熱效率，增加系統阻力。

解決此矛盾的方法主要包括：嚴格控制斜坡和拱頂耐火材料襯厚，使之通風斷面盡可能擴大；斜坡及其進料舌頭澆注料整體設計，保證表面光滑，為確保拱頂到斜坡垂直距離盡可能增大，斜坡可分為 2∽3 個傾斜角度平緩過渡入窯，一般按上段 50°∽55°、中段 40°∽45°、下段（即 1000mm左右長的入料舌頭）30°∽35°為控制基準；拱頂與煙室之間的連接設計成 50°左右的倒角，基本同斜坡平行，引導氣流向上排出，進一步加大拱頂斷面，達到料氣分流的目的。

2.3 縮口噴騰風速、阻力與爐路用風之間的關系處理

新近建設投產的生產線，窯尾縮口已不再設計有用于調節通風面積的閘閥，通常采用固定的縮口尺寸。窯系統在正常運行狀況下，窯路和爐路氣體流量應同時滿足喂入的燃料燃燒的需求。

窯尾高溫風機排出的風量風壓一定時，兩者不平衡將會導致以下結果：一種情況是窯風過大，三次風量不足，致使燒成溫度降低，高溫后移，窯尾溫度及負壓升高，三次風溫、風速均降低，爐內煤粉燃燒不完全，易形成系統溫度倒掛，高溫級粘結堵塞；另一種情況是窯內通風不足，三次風過量，致使燒成還原氣氛濃重，尾溫低，窯尾有害組分富集而阻塞，通風落入惡性循環。

因此，根據窯系統生產情況，合理的確定窯尾縮口面積大小顯得很重要，以平衡噴騰風速、阻力與爐路用風之間的關系。目前較常用的調節方式為：窯尾縮口采用固定式，三次風管上設置調節閥。

控制技術關鍵點：一是以窯產能發揮設計能力的 110%左右為基準，來核算窯尾通過的工況氣體流量來確定縮口截面積（宜以實際風速≥25m/s 為基準）；二是三次風調節閥全開時，窯路通風阻力大于爐路，即窯內風量不足，即保證風閥具有調節余地；三是三次風調節閥關至風管截面的 50%以下時，爐路風量達不到正常值，即生產中調節閥應開至 50%以上，以避免系統過大的阻力損失；四是分析判斷時，要綜合考慮窯爐用煤量，窯尾溫度、負壓，入爐三次風溫、風壓，窯內煅燒狀況，爐出口溫度和壓力的穩定性，系統是否存在塌料等參數。

工藝參數主要分顯參數和隱參數，窯尾工藝顯參數主要包括窯尾溫度、窯尾負壓、窯尾 O2 含量和CO含量等通過高科技儀器直接測量出并顯示于中控的參考數據，隱參數主要包括各個斷面煙氣流量及工況風速等需要標定核算才能得出結果的部分。

窯尾溫度主要表征窯頭煤粉燃燒情況、窯爐用風平衡和功能分配的合理性，跟頭煤用量、煤管位置、窯尾負壓大小、入窯物料溫度和尾部漏風有關。窯尾負壓主要表征窯內通風大小、結圈結蛋情況及其縮口結皮程度，主要跟窯皮長短、厚薄、結圈程度和料負荷等有關。

窯尾煙氣中自動分析檢測的O2、CO 含量，通常表征窯內用煤量與風量之間的匹配關系，要求既不能使燃煤在風量不足的情況下燃燒而產生CO，又不能有過多的過剩空氣而增加熱耗，窯尾煙氣中O2含量宜控制在 1.0%∽2.0%。

為了確保各參數顯示的準確性，我們在管理上做到：隨時檢查確認測壓孔是否暢通，熱電偶保證完好且表面無結皮；窯尾斜坡堆料及時清理，煙室和縮口不結皮，窯尾各捅灰孔、人孔門進行優化改進，尾部密封圈采用摩擦片的基礎上外加一圈軟式密封體，保證各部位無明顯漏風，生產中無需打開的孔或門，一次性密封嚴實；斜坡主要部位設置多個空氣炮，所有空氣炮設為自動循環控制，每天按時定檢，保證完好；每次停窯檢修都要對煙室、縮口等各部位澆注料燒損情況進行跟蹤，以便了解各部位尺寸的變化，使之指導生產調控；窯尾高溫氣體分析儀探頭做到每 2 小時至少清理一次。 

無論是半離線型還是在線型分解爐，來自次高溫級（C4）的高溫料流下沖勢能較大，窯尾縮口應具有 25m/s以上的噴騰風速，否則，生產中難免會發生物料未經分解而短路直接入窯的情況，這點在無數次的生產實踐，特別是點火升溫投料過程中已得到證明。如果一些生產線在該部位漏風情況比較嚴重，通風面積設計以斷面風速 30m/s 左右為宜。另外，縮口高度應適中，一般在650mm∽1200 mm 之間，使之在形成穩定的柱塞流的同時，兼顧阻力損失；四個角圓滑過渡，使氣流均布，避免產生死角，減少結皮。

煙室與縮口之間連接要過渡漸進，杜絕形成平臺階，以減少阻力損失，且不易結皮。煙室要發揮收集窯內飛灰的作用，斷面風速不能大于10m/s，宜控制在 8m/s 以內。斜坡表面要平整，斜度≥50°來自 C5 的生料入窯時，最好從正背面順著斜坡溜入窯內，盡量避免側面入窯方式。

窯尾進料斜坡至拱頂的通風斷面受到窯轉動和進料舌頭的影響，通風斷面難以大幅度增大，往往成為眾多生產線的瓶頸部位。風速高，必然引起生料入窯不暢和大量飛灰，通風受阻，結皮堵塞幾率增加，產能下降。實踐經驗表明，煙室結皮量與窯尾拱頂風速高低呈正比關系，此風速如能控制在 10m/s 以內是較為理想的。

筑爐是窯工藝生產管理中相當重要的一項工作，在某種程度上決定了窯系統的安全性、穩定性和尺寸精確性，特別是新建生產線或停窯大修時，往往都要靠筑爐來消化安裝方面存在的不足，把住最后一關，滿足工藝結構要求。因此，應引起工藝技術人員的高度重視和全程跟蹤確認。就窯尾而言，以下幾個部位的施工管理特別要做到精細化的程度。

窯尾縮口施工。該部位主要特點是天圓地方，需要合理的過渡，并確認清楚方、圓部位通風斷面的一致性；有膨脹節和多個捅灰孔，錨固釘布置、架模和澆注都需要多層次進行，日常人工清堵頻次較高，工況風速快，內壁磨損大，材料需要有足夠的高溫結構強度和耐磨性能。如檢查督促不力，由于施工技能及責任心等原因，極易造成膨脹節被澆注失效，捅灰孔堵死而日常清理困難，表面起臺階形成死角而阻力增大、結皮增多，上下尺寸不統一而達不到工藝要求等嚴重后果。因此，施工的每一個程序都要處于受控狀態。

窯尾煙室施工。煙室除了起到上下連接和穩流的作用外，主要發揮沉降室的功能，盡量避免入窯物料經縮口二次返混到分解爐內，施工控制的關鍵點包括同 C5 下料管、下料斜坡和縮口之間的有機銜接，避免死角和起臺。因此，應具有足夠的橫斷面積和保溫性能，常采用抗結皮高性能澆注料。值得注意的是，由于該部位常常有一層導熱系數較低的結皮層，殼體表面溫度并不高，為了增大空間斷面積，5000t/d 規模以下的總襯厚設計可由常規的 300mm 左右優化為 230∽250mm，即 80mm 硅酸鈣板配套 150∽170mm 的工作層，使工況斷面風速進一步降低。

窯尾下料斜坡及拱頂施工。主要功能就是將來自 C5 級生料順利的送入窯內，盡量避免同窯氣流相碰撞而產生粉塵飛揚返混。結構設計時應重點解決的幾個方面包括：C5 級生料入窯時要同斜坡角度一致，假如因安裝設計等原因出現錯位時，應在兩者中間增設撒料盒，其底部同斜坡澆注成同一平面，以保證生料順暢入窯；斜坡襯厚設計宜薄不宜厚，襯料越厚，空間斷面越小，拱頂斷面風速越高，根據實踐經驗，總襯厚控制在 200 mm 以內較為理想；拱頂澆注成與下料斜坡相平行的倒角，減薄耐火襯厚度，減少氣流阻力。

窯尾工藝參數顯示相對真實準確。消除了因熱電偶結皮造成溫度虛低、測壓孔堵塞而壓力失準以及氣分儀探頭堵塞而采樣失真等誤導生產的情況發生，給操作調整提供了有用的在線信息，無形中降低了生產成本。

窯尾漏風問題得到改善，基本避免了人為因素造成漏風的情況。

窯尾漏料問題得到解決。除了偶爾因煤質波動等原因形成后結圈及其料球、物料填充率過高而出現漏料現象外，徹底杜絕了結構原因造成的漏料現象，減輕了安全環保工作的難度。窯尾結皮積料問題基本解決，進料斜坡很少堆積料，極少出現因結皮積料影響生產的情況發生，在一定程度上為提高窯系統的連續運轉率提供了有利條件。產能不變的情況下，系統阻力降低，高溫風機等主要設備負荷得以降低，煤耗、電耗等主要經濟技術指標進入良性循環，各生產線產能都不同程度的超過了設計指標。

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作者：水泥資料
企業：《水泥資料》

來源：《水泥資料》

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