1 原因分析
1.1 CI-含量偏高
生料采用石灰石、砂岩、铁粉和粉煤灰四组分配料，配料方案见表1。由表1可知，我厂采用的是适合大型新型干法回转窑的“两高一中”配料方案，即高硅率2.6±0.1．高铝率1.6±0.1，中饱合比0.9±0.02。物料的耐火度高，与大型新型干法回转窑火焰热力强度的特点相适应。但我厂原料（特别是石灰石）中Cl含量偏高，达0.034%．远远超过0.015%的工艺要水。同时高于有害成分在窑内的循环富集，导致Cl-含量更高。大量的Cl-在窑内极易与碱结合，生成氯化钾和氯化钠（结圈中的白色晶体即是氯化物），大量氯化物的存在，一方面大大降低生料共熔温度，使液相提前出现：另一方面，挥发分组分主要是氯化物，形成的熔体会在生料和耐火砖表面铺展开来，形成结圈；再次，由于氯化物的存在，可促进硅方解石形成，在1180～1220C时出现液相。由上所述，我们认为Cl-含量过高是引起我厂回转窑结圈的主要原因。
表1投产初期生料与熟料化学成分及率值一览表
| 化学成分 | 率值 | |||||||||||
| 烧矢量 | 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 |
|
气体成分 浏览次数 |
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 |
| 措施实施前（三个月） | 措施实施后（三个月） | ||||||||||||
| 产量/（t/d） | 28d强度/MPa | 结圈次数/次 | 运转率/% | 电耗/（KWH） | 煤耗（kg/t） | 砖耗 | 产量/（t/d） | 28d强度/MPa | 结圈次数/次 | 运转率/% | 电耗/（KWH） | 煤耗（kg/t） | 砖耗 |
| 2300～2400 | 56～58 | 60 | 70 | 80 | 130 | 三个月过度带烧成带换砖 | 2600～2750 | 59～62 | 2 | 91 | 72 | 108 | 12个月未换砖 |
由于我厂原煤水分较高，投产初期，煤磨烘干效果不好，导致煤粉水分偏高，平均3%～4%．有时高达7%，煤粉不易着火，黑火头较长，煤粉不完全燃烧，窑内出现还原气氛。窑尾气体成分分析见表2。在还原气氛下，物料中Fe203被还原成Fe0，形成低熔点化合物(FeO ·Si02)，而FeO - Si02液相在11OO℃时能促进硅方解石的形成，而硅方解石在1180—1220℃时形成液相，使烧成带液相提前出现，将未熔的物料黏结在一起，形成结圈。这也是造成我厂回转窑结后圈的原因之一。
1.3喂料量与窑速不匹配
投产初期，喂料量与窑速不匹配，喂料量多，窑速慢，使物料在窑内停留时间较长，料层较厚，传热效率低，料与料，料与窑衬温差大，为结圈的形成创造了条件。同时由于窑速慢，使物料中煤灰的掺入量增多，改变了熟料的三率值，也易引起结圈。
2采取措施
2.1 严格控制有害成分含量
加强进厂原料检验，采取高、低品位原料搭配制度，加强原、生料均化，保证人窑生料Ca0标准偏差≤±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。
为提高煤粉质量，保证煤磨安全，对煤磨进行改造：(1)在入磨的热风管道与篦冷机之间加沉降室，防止粉状熟料进入磨机。(2)把磨机的进料螺旋加高2cm并打浇注料，防止煤粉沉积。(3)加强系统的密封，减少漏风。通过以上措施煤磨的入口湿度从230℃提高到260℃，磨机出口温度从60℃提高到65℃，煤粉的水分在1%～1.5%左右，保证了煤粉在窑内的完全燃烧。
2.3安装气体分析仪，增强控制手段
在窑尾烟室和预热器出口安装气体分析仪，严格控制窑尾烟室02含量2%～3%，CO含量<0.5%，如发现超标，立即查找原因并进行调整。
2.4严格执行薄料快转制度
三班统一操作，严格执行薄料快转制度，严禁慢窑大料、顶火逼烧。薄料快转，使物料在窑内的翻滚次数增加，有利于熟料的烧成；窑内物料较薄，有利于窑内的通风；窑速较快，物料不容易黏附。为此，在正常产量时，我们把窑速由原来的3.3～3.5r/min提高到3.7～3.9r/min。另外，投料时在保证熟料烧成的前提下，尽量要快，我公司在窑保温时，从投料到正常运转大约用30min，避免了投料期间由于时间长、窑速慢，风、煤、料匹配不合理引起的结圈。
3效果
通过以上措施的实施，我厂结圈现象基本上消除了，热工制度趋于稳定，回转窑产、质量均超过设计指标，电耗、煤耗、砖耗均达到国内先进水平。
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