窑皮

　　一、窑皮的形成

　　窑皮形成过程1：水泥回转窑中，火焰不断对窑衬和物料表面加热。随窑体的运转，物料在不断地翻滚。当物料埋住衬体时，衬体就将吸收的热量传给物料，物料的温度增高，衬体的温度降低，部分物料黏附在窑衬上。

　　窑皮形成过程2：随时间的延续，耐火材料表面开始“发汗”，即出现液相。即当半熔融态的窑料和耐材接触时，其中的一部分细粒部分粘连在耐火砖上，形成窑皮。如果“冻结”的窑料多，“撕裂”掉落的窑料少，窑皮就会缓慢增厚。随厚度的增长，窑皮表面的温度增高，达到“冻结”“撕裂”平衡后，窑皮就不再增长。

　　窑皮形成过程3：一方面熟料熔体渗入砖内，并与砖内的组分反应;另一方面，黏附继续进行，早先黏附的窑皮被“冻结”在砖面上。由此，窑皮就一层接一层挂上去，直到达到动态平衡。 如果窑内温度或窑料成分急剧变化，烧成条件变化过快，窑皮频繁脱落或因“冻结”-“撕裂”平衡破坏，窑皮就会大面积脱落。不过，只要烧成条件保持稳定，窑皮又会慢慢形成。

　　二、窑皮的作用

　　1、延长耐火材料寿命：窑皮是黏附于窑内高温带耐火材料表面的水泥熟料，对保护窑衬，延长耐火材料寿命起非常重要的作用。 大型新型干法水泥窑的火焰温度高达1700℃以上。如无窑皮保护，耐火材料表面就会在很高的温度下工作。耐火材料很快就会因高温和侵蚀的作用而损毁。

　　2、提高热效率：贮存热能，削减窑壳向周围的热丢失，提高窑炉的的热效率。

　　3、保护耐火砖：保护耐火砖不直接承受高温及化学侵蚀。

　　1、窑料液相对挂窑皮的影响

　　如果温度低，窑料液相少，就挂不上窑皮;反之，液相太多，窑皮又容易被烧流。从耐火材料来讲，窑衬表面不“发汗”，耐火砖表面就难以粘上窑料。但是，窑衬“发汗”过多，耐火材料又会受到严重侵蚀，窑衬的寿命也会降低。

　　2、窑料中粗细颗粒的比例

　　从水泥熟料来讲，细粒子的黏附倾向大，粗粒子的剥蚀能力强。窑料中需要有一定比例的粗细颗粒以保证被黏附上窑料的速度和被撕裂下来窑皮的速度平衡。总之，窑皮是高温条件下水泥熟料和耐火材料互相作用的产物。挂好窑皮需要协调水泥生产条件和耐火材料。

　　3、熟料化学成分对挂窑皮的影响

　　水泥熟料的铝率显著影响熟料的黏附行为。随铝率的降低，熟料的黏附变得更加结实。但是，随铝率降低，熟料中硅酸盐相对耐火材料的渗入也变得严重。尽管硅酸盐的渗入对形成窑皮有利，但过度的渗入意味着热震稳定性的降低。水泥熟料的成分对挂窑皮具有很大的影响。水泥技术人员设计熟料成分时，不仅要考虑高产、优质和低消耗，也需考虑熟料成分对挂窑皮性的影响。

　　4、耐火砖性能对挂窑皮的影响

　　耐火材料的化学矿物组成、气孔率和组织结构的牢固性决定熟料组分是否容易进入砖体，以及和耐火材料反应后产生何种物质。由此，决定耐火材料是否容易“发汗”，是否容易被熟料液相润湿，是否容易粘接水泥熟料颗粒形成窑皮【更多】

　　1、挂上窑皮

　　一般情况下，挂窑皮需要较长时间。挂窑皮的过程中，要求窑皮逐渐增厚，速率不要过快，以免挂上疏松的窑皮。挂窑皮时，要求窑体规整完好，椭圆度正常，窑运行稳定，尽量减少开停窑的次数。

　　挂窑皮时,要求生料、煤粉的成分稳定适当,与所处窑温适应,火焰位置与温度场保持稳定,以形成数量和黏度适当、稳定的熔体。要求窑料和树砖互相适应,有利于窑料黏附砖面并适度渗入砖内,使窑皮稳定存在于砖体之上。

　　开始挂窑皮时，喂料为正常的65%~70%,窑速适当减慢。当窑料接近烧成带后,适当加大风、煤,使耐火砖表面“发汗”,但不得“烧流”。窑料到达烧成带后,要确保烧熟,但不能烧大火,还要控制结粒较小而均匀。熟料大的似核桃,小的似花生米,小颗粒占80%以上,翻滚灵活。以后逐步加大喂料,至第9班时完全挥发正常。

　　如果按照正常操作不能挂上窑皮,就要寻找间题的原因,采取针对性措施加以解决。从耐火材料来看,挂窑皮的温度区间的下限是耐火砖的“发汗”温度,温度上限是密皮的“烧流”温度。从水泥熟料来看,挂窑皮温度区间的下限是开始结粒温度,温度上限是窑料结粒明显粗大的温度。两个区间的交集(彼此重合部分)就是挂窑皮温度范围。

　　一般情况下，挂不上窑皮的原因都是挂窑皮温度范围过窄或者该温度范围不存在。所以,若耐火材料的发汗温度过高,制砖时就要添加有利于熟料黏附的物质。例如,磷酸盐砖依靠添加黏土获得类似于黏土砖的挂窑皮性。如果是熟料结粒温度过低,就要提高铝率或硅率。例如,由磷酸盐砖改用镁砖时,提高熟料的铝率解决了挂窑皮的问题。如果问题已经出现,既不能更换耐火材料,也来不及调整熟料率值,就需要改变操作。例如,必要时可以采用鼓风强制冷却窑体的方法,通过逐步增加冷却风量,挂上窑皮。如果采取措施及时,挂上窑皮后,仍可获得较长使用寿命。

　　2、维护窑皮

　　挂好窑皮只是长期安全运转的第一步,更重要的是保护好皮,为优质、高产、长期安全运转创造条件。维护窑皮的措施是：

　　(1)稳定热工作制度，保持快转率在85%以上;

　　(2)控制火焰形状，不使其刷窑皮;

　　(3)避免烧大火、烧顶火，严禁烧流或跑黄料，保证熟料结粒细小均匀，5~20mm的小颗粒占80%以上，翻滚灵活，进冷却机微有灰尘扬起;

　　(4)发现窑皮不好，要及时补挂【更多】

　　一、回转窑窑皮的作用

　　窑皮是由熟料或粉尘自液相或半液相变成固体，它的主要作用有：

　　1、保护耐火砖，使耐火砖不直接受高温及化学侵蚀。

　　2、储存热能，减少窑壳向周围的热损失，提高回转窑的热效率。

　　3、充当传热介质，在窑皮暴露于空气中，与高温的空气接触时，通过辐射或者是对流的方式吸收热量，当窑皮在下部与料接触时，以传导的方式传热给生料。

　　4、窑皮的表面粗糙，它可以降低粉料流动速度，延长物料在窑内反应时间。

　　二、窑皮的脱落与发红的原因

　　窑皮会因为温度超过本身的固态化温度而掉落，有时也会因为受热不均匀随火砖一起掉落，掉落的主要原因有：

　　1、饲料成份与喂料量不稳定或者是产量波动，导至窑温不稳定 如果喂入的料一时好烧则窑内温度就高，不好烧时则温度就低。当料量较多时其温度就低，料量少时，多于的热就没有料来吸收。这样温度忽高忽低，造成窑皮热胀冷缩不均匀，容易脱落。

　　2、错误的操作程序主要是火焰的形状调整不恰当所至。

　　当发现有掉窑皮时，在中控室可以通过查看窑壳温度去进行判断，一般窑壳的温度在200-300度左右，如果有温度过高的地方，就有可能发生掉窑皮，此时要马上要进行补救窑皮的措施，马上降低喷煤量，或改变火焰形状及位置，在现场可以利用鼓风机或压缩空气对掉窑皮的窑壳进行冷却，风机应该放在四点或者是八点的位置(此处正是料流的位置)，离掉窑皮的地方越近越好。

　　窑皮的脱落对回转窑耐材的损害很大，想要回转窑耐材更持久，就更需要减少在回转窑生产上的波动，包括介质、温度、产量等。郑州真金公司致力于水泥、石灰、有色冶炼、钢铁、玻璃、化工行业的耐火产品的提供、施工及安装等个性化服务，所生产的耐火材料具有耐磨性好、抗剥落性强得特点，得到了客户的一致好评。

　　一、挂窑皮的原理

　　根据物料在煅烧时所具有的胶粘性能与表面熔融的耐火砖结合在一起的特点来挂窑皮。物料进入烧成带以后出现液相，随温升而液相增多。当耐火砖表面微发融时，随窑的转动，具有一定胶粘性的熟料将耐火砖压在下面，并从耐火砖上吸收一定的热量使其胶粘在一起，并起化学反应，随温降形成第一层窑皮，随窑运转时间的加长窑皮越来越厚，窑皮表面温度也越来越高，粘上和掉下的窑皮数量相等，再经烧炼，窑皮坚固致密。

　　二、如何挂窑皮

　　新型干法窑一般挂窑皮步骤如下：

　　当窑尾温度达950度左右，涡流分解室温度达650-700度，窑头火砖开始发亮发白时，先喂入的生料即将进入烧成带。这时，窑头留火待料，保持烧成带有中够高的温度，并将吊起的2个C4排灰阀复原。三次风管阀门开至10%左右，打开涡流燃烧室和分解室阀门，开始向涡流分解室喷轻柴油和少量煤粉。当C1出口温度达400-450度时打开置于C1出口至高温风机废气管道上的冷风阀，掺入冷风调节废气温度，保护高温风机。待C5出口气体温度达900度时适当开大三次风管阀门后即可下料。喂料量为设计能力的30-40%，并逐渐关闭冷风阀适当加大喂煤量和系统排风量，慢速转窑，开始挂窑皮;系统正常，分解炉温度稳定后，可以拆除点火喷油嘴;如果燃烧无烟煤，应适当延长点火喷油嘴的使用时间，但油量可以减少，以对无烟起助燃作用。挂好窑皮的关键是，待生料到达烧成带时及时调整喂煤量和窑速，确保烧成带温度稳定，窑速与喂料量相适应，使粘挂的窑皮厚薄一致、平整。若温度太高，挂上的窑皮易被烧垮，生料易烧流，耐火砖严重侵蚀;若温度突然降低会跑生料，形成的窑皮疏松夹心，容易垮落。一般需3-4个班可挂好窑皮。

　　三、挂窑皮的影响因素

　　1、生料化学成分

　　所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程。因此熟料烧成液相量的多少液相粘度的高低直接影响到窑皮的形成，而生料化学成分直接影响液相量及其粘度。以前湿法窑，人们主张挂窑皮期间的生料硅酸率适当偏低一些，而饱和比适当偏高一些。但对于预分解窑，目前窑头都使用三风道或四风道燃烧器，回转窑正常运行时，一次风量少，二次风温度又很高。因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑。如果降低硅酸率，液相量相应增加，物料容易烧流，挂上的窑皮不吃火容易脱落。所以一般都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好。

　　2、烧成温度和火焰控制

　　挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外，还要有适当的温度，气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差。一般应控制在正常生产时的烧成温度。掌握熟料结粒细小而均齐，不烧大块更不能烧流，严禁跑生料。升重控制在正常生产指标内。要保持烧成温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、顺畅。这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。

　　3、喂料量和窑速

　　为了使窑皮挂得坚固、均匀、平整，稳定窑内热工制度是先决条件。挂窑皮期间，稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的。喂料量过多或窑速过快，窑内温度就不容易控制，粘挂的窑皮就不平整，不坚固。所以新窑第一次挂窑皮起始喂料量和窑速最好能控制设计产量的35%左右。挂到一定程度以后再视窑皮粘挂情况逐渐缓慢增加。这样可以保持料层由薄到厚，温度由较低到较高，物料在窑内停留时间由较长到较短，以便于保持火力偏中而稳定，粘挂好窑皮和烧好熟料。随着窑皮不断增厚，逐步减少物料在窑内的停留时间，增厚料层，提高烧成带火力，这也是防止窑皮因挂得快而松散的措施。

　　4、挂窑皮期间的喷嘴位置

　　一般情况下，喷嘴位置应尽量靠前(往外拉)一点，同时偏料，火焰宜短不宜长。这样高温区较集中，高温点靠前，使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。随着生喂料量的逐渐增加，喷嘴要相应往窑内移动。待窑产量增加到正常情况，喷嘴也随之移到正常生产的位置。挂窑皮期间切忌火焰太长，否则高温区不集中，窑皮挂得远或前薄后厚，甚至出现前面窑皮尚未挂好，后面已经形成结圈等不利情况。

　　5、新窑挂窑皮应有三天的操作时间

　　在挂窑皮的过程中，要求窑皮渐渐增厚，不要过快，以避免挂上的窑皮松驰，不结实，影响回转窑以后的长期安全运转。判断窑皮是否平整，首先根据筒体温度扫描，看曲线波动是否有峰值出现;其次，根据窑规律曲线，看是否有宽窄的周期性变化;另外，现场在窑头用看火镜也可以看出窑皮颜色微白，前后平整，颜色一至，没有凸凹和明暗现象，则表明窑皮较平整【更多】