煤粉燃烧器及对熟料煅烧的影响

李明君

（黑龙江省宾州水泥有限公司，哈尔滨 150431）

煤粉燃烧器火焰的温度、长度、粗细、位置对熟料的烧成有重大影响，直接关系到产量、质量、耐火材料的使用寿命，以及回转窑内温度分布，特别是不规则的附窑皮粘附过渡带上容易引起筒体变形。

1 煤粉燃烧器的作用

回转窑煤粉燃烧器的作用就是调节火焰（燃烧器也可称为射煤器），有力的火焰才是良好的火焰。下面以笔者的理解与实践分析燃烧器。

1.1 轴流风与旋流风的作用

（1）轴流风。引射二次风及煤粉使之充分混合并具有一定的动量，大小取决于风量和燃烧器出口风速，因为在燃烧过程中混合的越好燃烧速度越快，单位时间内放出的热量越多，也就提高了火焰的温度，同时也就决定了火焰的长度。

（2）旋流风。使煤粉扩散至轴流风内，更有利于轴流风卷吸煤粉，它的压力应大于煤风的压力，量的大小取决于煤粉的扩散程度，也就决定了火焰的粗细，旋流风的大小还要以轴流风相适应，如果旋流风过大火焰则发散，散则无力，所以需两风配合使用。

所以说各种品牌的燃烧器尽管结构各有不同，但万变不离其宗，轴流风起主导作用，旋流风起辅助作用。

1.2 煤粉种类及用量

高挥发分的煤粉燃烧速度快，低发分的煤粉燃烧速度相对较慢，其他条件参数不变的情况下，低挥发分的火焰长度一定比高挥发分煤粉火焰长，所以相应提高一次风用量; 煤粉用量的多少也决定着火焰的长度，煤用量多则火焰长，用量少则短。所以增加煤粉的用量也要增加一次风用量，以保持火焰的长度和温度，否则相反。

2 调节回转窑温度分布的方法

2.1 正确判断回转窑内温度分布

可以通过筒体表面温度分布间接判断出回转窑内的温度分布。必须明确的是烧成带的温度低于过渡带的温度（筒体表面），是因为足够的火焰温度使生料的溶剂性矿物熔融粘挂在烧成带上，具有一定的厚度。窑内烧成带温度高，筒体表面温度低。过渡带筒体表面温度较高，是因为煤粉在烧成带末端燃烧殆尽，随着生料的涌入并没有烧至生料熔融，没有粘附性，所以窑内过渡带温度低，筒体表面温度高。这就给我们处理问题指明了道路。

2.2 回转窑后结圈原因及处理

不论什么原因，煤粉粗、煤用量大、生料中氧化铝含量高或有害成分高、液相量大、煤粉挥发分低、不完全燃烧等，总之过渡带温度低，甚至结圈导致后窑口冒料，说明过渡带温度高，使生料中的溶剂型矿物或者说有害化学成分部分熔融粘附在过渡带耐火砖表面上并具有一定的厚度。解决办法是提高烧成带的温度，降低过渡带的温度。处理方式是增大燃烧器轴流风的截面积，适当减小旋流风的截面积，让有限的一次风量砸在煤粉上，使煤粉燃烧更加充分，提高烧成带的温度，从而降低过渡带的温度。调节完以后过渡带温度会降低，筒体表面温度也会降低。因为结圈不会马上脱落。正是调节以后过渡带温度降低导致筒体表面温度也会降低，一段时间以后在生料粉的磨蚀下自然会脱落和消失，从而解决了结圈问题。

2.3 烧成带温度高原因及处理

可以把烧成带分成两个部分，即一前一后。如果烧成带前半部分温度高，说明火焰过粗，扫窑皮造成的，这时可以通过窑头罩侧门观察。如果是这样的火焰可以通过减小旋流风的截面积让火焰变直，以解决问题；如果是烧成带后半部分温度高，说明火焰短。不能够使生料中的溶剂性矿物熔融粘附在窑砖的表面上导致温度高，况且火焰短对熟料的3d、28d强度均不利。因为火焰的长度直接影响熟料强度。处理方式是观察燃烧器的位置，如果位置偏下，可以往上挑燃烧器；如果位置合适，观察轴流风的大小，如果偏大则减小；看一次风量的大小，大则减；看喂煤量的多少，少则加；看煤粉挥发分的大小等有关因素，高则适当放粗煤粉细度。所以烧成带后半部分的温度和很多因素相关，应该按实际情况具体分析判断，选择最佳的处理方法。

2.4 燃烧器位置合理

燃烧器的位置，也就是火焰的位置，合理的位置让操作变得容易，不必担心筒体温度过高或过低，质量也不会有较大的波动。并且使熟料结粒均齐，烧成带温度平滑稳定。

（1）燃烧器位置不合理的问题。

①燃烧器贴料过大。不仅会使熟料的结粒过大，及产生大块熟料，也会导致烧成带末端结较厚的窑皮，甚至会结圈，不仅影响窑内通风而且阻碍生料进入烧成带，窑温不稳，无法保证质量。圈后面的来料进入烧成带需要较高料位，长此以往会磨蚀圈后面的耐火砖，甚至后红窑。

②燃烧器的位置下压过大。烧成带变短，窑温不稳，火焰的端部进入料里边，未完全燃烧的煤粉与生料中的铁元素发生还原反应，产生黄心料。

（2）过渡带发生挂料现象。

对于刚刚升温完毕已经投料的回转窑，一般煤粉用量较大，二次风温较低，火焰较长，加之筒体表面温度并未达到正常值，窑内温度较高。窑内外温差较大，所以过渡带极易粘挂附窑皮。特别是二档轮带及两边，应该引起足够的重视。若是径向同时脱落还好些，如果不同步脱落会造成温度一侧高一侧低，导致筒体变形，轮带位置偏移，拖轮受力不均，甚至引发回转窑震动，危及轴瓦的安全运转。所以如果过渡带发生挂料现象，应及时加大燃烧器轴流风的截面积，提高火焰温度，使附窑皮逐渐消失，待到正常温度加料不迟。

综上所述，根据原料、燃料、配料、质量、产量，包括熟料强度、现有的条件、调节燃烧器，找到最佳的合理参数，不能顾此失彼，要防患于未然，以保证回转窑长期安全稳定运转。