摘要回转窑结圈是链篦机一回转窑氧化球团生产中常见的现象，对正常生产影响很大，本文从邯钢的实际情况出发，分析了结圈的原因，并阐述了邯钢通过设备和工艺不断改造完善，从生产实践中总结出的一套行之有效的预防措施。

关键词结圈生球强度干燥预热粉末布料

1  前言

    邯钢200万吨球团生产线自2005年10月1日建成投产以来，很快达产，产质量稳步提高。但是，随着日产水平和台时产量的提高，回转窑出现了较为严重的结圈现象，基本上每个月都要被迫安排停产检修2—3天，采用急冷降温来处理窑内结圈，否则就会因窑头扒块不及时而堵料、系统热平衡受到破坏、成品皮带跑“红球”烧皮带而无法正常生产。同时窑内衬耐火材料也不断被窑皮侵蚀、随窑皮一起剥落，厚度变薄。回转窑的严重结圈影响了设备作业率，成为困扰邯钢200万吨球团生产的一大问题。特别是2006年8月初开始，受采购精粉细度和水分的影响，再加上当时公司煤气资源紧张，焦炉煤气供应不足，窑内结圈现象更为严重，窑皮厚度不断增加且结圈频率加快，严重影响了该生产线的安全运行。为了保护回转窑本体设备安全，当时，在二个多月的时间内就被迫多次安排停窑处理结圈和耐火材料，使作业率受到较大影响。由于回转窑结圈频繁，大块窑皮脱落对窑中耐材破坏严重，公司于2006年10月底安排了投产以来的首次30天年修，对窑内耐火材料进行了重新砌筑和更换。

    年修期间更换了主烧嘴、改进了链篦机布料系统，并且在2006年11月底重新开炉投产后，又采取了调整造球和热工控制参数、强化工艺操作等措施，从而在外部原燃料条件未得到有效改善的情况下，使回转窑结圈得到了有效遏制，半年多来未再出现严重结圈情况，设备作业率大幅提高，日产始终保持在6 500 t以上的较高水平，生产进入了长周期稳产高产状态。

2  回转窑结圈原因分析

    经过一年多来的生产实践，我们从工艺过程控制参数、原燃料条件以及结圈物的分析和现场观测，分析总结了回转窑结圈的原因。表1为结圈物主要化学成分，表2为结圈物的主要矿相及含量，表3为生产用酸性精粉和成品球团矿化学成分。

    1)由于进厂酸性精粉成球性差，主要是细度差(～200目含量在50％～65％之间，微细颗粒更少)、SiO2含量偏高(接近7％)，以致生球表面光洁度差，表面含粉多，这种生球通过链篦机干燥预热后入窑，造成窑内粉末含量偏高，高温下含硅酸盐粉末易与FeO形成低熔点化合物附着在窑衬上形成窑皮，并逐渐长大加厚，形成严重结圈。

    2)酸性精粉水分波动大，造成干燥机不能正常工作，生球水分过大(>9％)时，在干燥预热过程中产生爆裂，形成大量粉末，入窑后极易造成结圈。

    3)链篦机布料不均、干球氧化不够。链篦机沿宽度方向布料不均，料层厚度差别在40mm以上，造成两侧干燥预热不均，料厚的一侧下层球预热强度差，入窑时极易产生粉末。另外，料层透气性差，干球强度差，氧化率低，机头FeO含量高(在12％左右)，在窑内高温条件下(1 280±50 ^oC)与Si02形成铁橄榄石、富氏固溶体、铁酸钙、钙铁橄榄石、铁钙铝硅酸盐等低熔点化合物。

  4)窑头烧嘴设计不合理，火焰偏短、集中度差，煤气供应波动大，窑内温度较难控制。由于该生产线最初设计时考虑要大量配加赤铁矿，需要的煤气用量大(设计最大煤气用量26 000m³／h)，因此烧嘴出口直径设计较大，以致年修改造前实际煤气用量(13 000 m³／h)大大低于设计值，煤气出口流速低、火焰短，造成高温区集中在离窑口8～10 m的区域，未能到达窑中15～20 m的正常范围，而为了延长火焰，形成合理的高温带分布，在日常操作上被迫增加焦炉煤气用量，以致高温区集中，且温度接近1 350 ⁰C，粉末在此部位极易熔化形成窑皮，且不断加厚，导致严重结圈。

    通过上述分析，我们归纳出结圈原因图(见图1)。

3预防回转窑结圈采取的措施

3．1严格控制进厂酸性精粉质量

    1)控制人厂精粉粒度。鉴于邯钢精矿供应的实际情况，要想在短期内将采购的原料细度控制在球团工艺所要求的水平还存在较大困难，为此我们暂且制订了人厂精矿一200目含量必须大于55％的控制标准，否则不予进厂，这样在一定程度上避免了生球表面含粉高的问题，提高了生球质量，减轻了粉末人窑造成严重结圈的后果。

    2)控制精矿水分。进厂酸性精粉水分要求控制在8％以下，如有大批量水分超标时，我们采取了集中存放、分时配用，利于干燥机和辊压机长周期稳定运转，不给生产造成大的波动，保证了合格的生球水分，利于干燥预热。

3．2操作上严格控制生球质量

    根据现有原料状况，严格控制造球盘的产量、提高生球质量，保证生球水分在8．5％～9％，落下在7次以上。另外，我们还加强了布料控制，使料层稳定在150～180 mm，同时稳定三大主机热工制度，提高生球干燥、预热质量，减少了爆裂，控制机头干球强度≥，500 N／个，Fe0≤8％，减少粉末入窑。

3．3改善链篦机布料

通过年修时在摆动皮带上加设分区变频设备，将摆动皮带运行区间分为三个区域，使宽皮带在不同的区域以不同的速率运行，即遵循“厚快薄慢”的原则布料，同时还调整了大辊筛角度和挡板位置。经过摸索和逐步改进完善，现在链篦机两侧布料趋于理想，两侧回热风机液力偶合器转速和风门开度趋于合理，两侧生球干燥预热相当均匀，避免了因预热不透产生入窑粉末。  

3．4对窑头烧嘴进行改造

    将烧嘴更换为多通道长火焰烧嘴，将普通离心助燃风机更换为高压罗茨助燃风机，提高助燃风压，以增加火焰长度，避免了窑内高温区域集中的现象，不让结圈物有足够的高温生成区问，使窑内形成合理的温度分布，降低了窑内焙烧温度，同时也满足了链篦机预热段温度要求。

4改进后效果

    通过2006年10月底年修期间对布料系统、窑头烧嘴等的改造以及严格控制进厂酸性精粉质量，加上日常生产组织上严格控制生球质量和稳定造球、主控各工艺参数，窑中结圈情况得到明显遏制，年修后投产以来，至今未再发生严重结圈现象，减轻了工人的劳动强度，设备作业率也大幅提高，生产日趋稳定，产质量稳定在较高水平。

    虽然采取以上措施后取得了一定的效果，但精矿粒度粗始终是制约球团生产的一个重要因素，要想从根本上解决这一问题，必须重视球团精矿的采购工作，通过采购国内外优质的适合造球的细精矿来改善球团生产状况，逐渐向国外先进的球团生产水平靠拢。其次，应改进球团工序内的原料细磨工艺，进一步改善原料的造球性能。在邯钢二期200万吨球团工程中，我们准备增加二次辊压或加大辊压机的生产能力并采用闭路循环工艺，使物料的比表面

积进一步提高，改善其成球性能。

5结论

    通过分析邯钢200万吨球团生产线的运行情况可知，回转窑内结圈主要有三方面的原因，即精粉粒度粗导致成球效果不好，布料不均干燥预热后入窑干球中含粉末较多、窑内高温区过于集中、球团原料中SiO，含量高。通过采取严格控制进厂原料质量、强化造球和提高布料、辊筛筛分效果、操作中加强工艺参数控制、更换高性能烧嘴、增设摆动分区变频设备等措施，回转窑内结圈现象得到了有效遏制。