回转窑煤粉燃烧器厂家剖析窑体结圈机理

一、结圈机理剖析

　 回转窑结圈是物理吸附、化学反应及工艺操作等多因素共同作用的结果，结圈物多为坚硬的层状粘结体，呈非均质结构，主要是由铁及其氧化物与脉石成分在高温下形成的复杂化合物。

 1、物理因素

　　回转窑运转过程中，料层与窑衬直接接触，窑料中的细颗粒及烟气中的粉尘因机械沉积作用首先粘附在窑壁耐火衬上，少量通过分子力、静电力等形成初始粘结桥。初期粘附物强度较低，部分较大颗粒会因自重、烟气流动等作用而脱落，随着细颗粒的持续堆积，粘附层逐渐增厚。当物料进入高温区后，表层与氧气接触充分，气化反应释放的热量聚集，若物料翻滚不充分、传热不均，高温物料易粘附在相对低温的窑壁上，从而为结圈现象的产生奠定了物理基础。

2、化学因素

结圈形成的核心化学驱动力是高温下低熔点化合物的生成与熔融。在处理铜渣时，铜渣的主体物相是铁橄榄石，而铁橄榄石的熔点是1205℃，在还原条件下，尤其是在回转窑温度测控手段不完善，存在回转窑局部温度过高的情况下，所述铁橄榄石易进入熔融状态，从而引起结圈。

在处理赤泥时，由于赤泥中铁的主体物相为赤铁矿，此外还含有少量的针铁矿，而赤铁矿的熔点为1538℃，针铁矿的熔点为350℃，会造成回转窑内局部温度过高，使所述赤铁矿、针铁矿分别进入熔融状态，从而引起结圈。同时，赤泥中含有一定量的铝、硅和钠，在还原过程会生成熔点为1100℃的钠长石（Na₂O·Al₂O₃·6SiO₂），此外，赤泥中的钙、铝、硅还会生成实际熔点为1250~1550℃的钙长石（CaAl₂Si₂O₈），所述钠长石和钙长石在还原条件下也会进入熔融状态，形成熔融液相，与窑壁粘附物发生化学反应并形成键合，使粘结层不断硬化、增厚，最终形成致密坚硬的结圈。

3、其它因素

（1）煤焦质量

煤焦质量对结圈影响显著。若煤焦水分过大或粒度粗，喷出后难以完全燃烧，未燃尽的煤灰粘附在窑壁或物料表面，在高温下形成液相，成为结圈诱因;低灰熔点煤焦易在窑内形成熔渣粘结；燃料粒度过细会导致其在窑尾预热区提前大量燃烧，未充分参与还原反应即聚集在窑壁形成结圈。此外，煤粉燃烧器角度设置不当，会使火焰直接烧蚀窑壁，造成窑壁局部温度过高，加速结圈形成。

（2）热工制度

热工制度与结圈现象密切相关，温度波动是结圈发生的直接原因。窑内最高温度超过混合料软熔温度时，会导致低熔点化合物大量熔化，遇到冷窑壁即发生粘结；窑头供风量、供风形式或压力控制不当，过高的风量和过低的风落点会造成窑头温度异常升高，物料堆积排出减缓，形成结圈；窑尾温度不稳定，若因燃料配比不足、入料出料失衡导致预热带延长、高温带缩短，会引发预热及燃烧状态恶化，间接促进结圈。

同时，回转窑燃烧器内外风调整不规范，导致高温点固定在某一区域，持续高温使结圈从局部蔓延至整体；窑内填充率过低，易造成物料过热结块，填充率过高则影响物料翻滚与传热，均会增加结圈风险。

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