1 原因分析
1.1 CI-含量偏高
生料采用石灰石、砂巖、鐵粉和粉煤灰四組分配料，配料方案見表1。由表1可知，我廠采用的是適合大型新型干法回轉窯的“兩高一中”配料方案，即高硅率2.6±0.1．高鋁率1.6±0.1，中飽合比0.9±0.02。物料的耐火度高，與大型新型干法回轉窯火焰熱力強度的特點相適應。但我廠原料（特別是石灰石）中Cl含量偏高，達0.034%．遠遠超過0.015%的工藝要水。同時高于有害成分在窯內的循環富集，導致Cl-含量更高。大量的Cl-在窯內極易與堿結合，生成氯化鉀和氯化鈉（結圈中的白色晶體即是氯化物），大量氯化物的存在，一方面大大降低生料共熔溫度，使液相提前出現：另一方面，揮發分組分主要是氯化物，形成的熔體會在生料和耐火磚表面鋪展開來，形成結圈；再次，由于氯化物的存在，可促進硅方解石形成，在1180～1220C時出現液相。由上所述，我們認為Cl-含量過高是引起我廠回轉窯結圈的主要原因。
表1投產初期生料與熟料化學成分及率值一覽表
| 化學成分 | 率值 | |||||||||||
| 燒矢量 | SiO2 | AL2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | K2O | Na2O | SO3 | Cl-1 | KH | n | P |
| 35.35 | 23.75 | 3.2 | 1.94 | 42.12 | 1.53 | 0.35 | 0.11 | 0.101 | 0.034 | 0.94 | 2.68 | 1.65 |
| 0.26 | 21.70 | 5.14 | 3.21 | 64.30 | 2.35 | 0.54 | 0.17 | 0.189 | 0.052 | 0.90 | 2.60 | 1.60 |
|
氣體成分 瀏覽次數 |
O2 | CO | CO2 | SO2 | NOX |
| 第一次 | 0.01 | 0.93 | 16.30 | 0 | 0.2 |
| 第二次 | 0 | 1.4 | 15.2 | 0.001 | 0.15 |
| 第三次 | 0.01 | 1.1 | 15.8 | 0.004 | 0.21 |
| 措施實施前（三個月） | 措施實施后（三個月） | ||||||||||||
| 產量/（t/d） | 28d強度/MPa | 結圈次數/次 | 運轉率/% | 電耗/（KWH） | 煤耗（kg/t） | 磚耗 | 產量/（t/d） | 28d強度/MPa | 結圈次數/次 | 運轉率/% | 電耗/（KWH） | 煤耗（kg/t） | 磚耗 |
| 2300～2400 | 56～58 | 60 | 70 | 80 | 130 | 三個月過度帶燒成帶換磚 | 2600～2750 | 59～62 | 2 | 91 | 72 | 108 | 12個月未換磚 |
由于我廠原煤水分較高，投產初期，煤磨烘干效果不好，導致煤粉水分偏高，平均3%～4%．有時高達7%，煤粉不易著火，黑火頭較長，煤粉不完全燃燒，窯內出現還原氣氛。窯尾氣體成分分析見表2。在還原氣氛下，物料中Fe203被還原成Fe0，形成低熔點化合物(FeO ·Si02)，而FeO - Si02液相在11OO℃時能促進硅方解石的形成，而硅方解石在1180—1220℃時形成液相，使燒成帶液相提前出現，將未熔的物料黏結在一起，形成結圈。這也是造成我廠回轉窯結后圈的原因之一。
1.3喂料量與窯速不匹配
投產初期，喂料量與窯速不匹配，喂料量多，窯速慢，使物料在窯內停留時間較長，料層較厚，傳熱效率低，料與料，料與窯襯溫差大，為結圈的形成創造了條件。同時由于窯速慢，使物料中煤灰的摻入量增多，改變了熟料的三率值，也易引起結圈。
2采取措施
2.1 嚴格控制有害成分含量
加強進廠原料檢驗，采取高、低品位原料搭配制度，加強原、生料均化，保證人窯生料Ca0標準偏差≤±0.20%，有害成分R20≤1.0%，Cl-≤0.015%，S/R20<1，S<2.0%（燃料中S<3.5%）。
2.2采取措施，降低煤粉水分。
為提高煤粉質量，保證煤磨安全，對煤磨進行改造：(1)在入磨的熱風管道與篦冷機之間加沉降室，防止粉狀熟料進入磨機。(2)把磨機的進料螺旋加高2cm并打澆注料，防止煤粉沉積。(3)加強系統的密封，減少漏風。通過以上措施煤磨的入口濕度從230℃提高到260℃，磨機出口溫度從60℃提高到65℃，煤粉的水分在1%～1.5%左右，保證了煤粉在窯內的完全燃燒。
2.3安裝氣體分析儀，增強控制手段
在窯尾煙室和預熱器出口安裝氣體分析儀，嚴格控制窯尾煙室02含量2%～3%，CO含量<0.5%，如發現超標，立即查找原因并進行調整。
2.4嚴格執行薄料快轉制度
三班統一操作，嚴格執行薄料快轉制度，嚴禁慢窯大料、頂火逼燒。薄料快轉，使物料在窯內的翻滾次數增加，有利于熟料的燒成；窯內物料較薄，有利于窯內的通風；窯速較快，物料不容易黏附。為此，在正常產量時，我們把窯速由原來的3.3～3.5r/min提高到3.7～3.9r/min。另外，投料時在保證熟料燒成的前提下，盡量要快，我公司在窯保溫時，從投料到正常運轉大約用30min，避免了投料期間由于時間長、窯速慢，風、煤、料匹配不合理引起的結圈。
3效果
通過以上措施的實施，我廠結圈現象基本上消除了，熱工制度趨于穩定，回轉窯產、質量均超過設計指標，電耗、煤耗、磚耗均達到國內先進水平。
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