現(xiàn)代化水泥廠中，窯操作員是在中央控制室靠計算機顯示的各參數(shù)來了解、判斷和控制窯系統(tǒng)的。傳統(tǒng)上所說的“看火”在這種現(xiàn)代化水泥廠的操作中有了新的內(nèi)涵。在水泥窯的操作過程中，燒成溫度、熟料立升重和fCaO、窯尾溫度、NOX含量等都是判斷窯內(nèi)情況的重要依據(jù)。但本文只談一下窯傳動電流（窯按鈕）這一最重要、最有效的依據(jù)。窯傳動電流是窯轉(zhuǎn)速、喂料量、窯皮狀況、窯內(nèi)熱量和物料中液相量及其液相粘度的函數(shù)，它反映了窯的綜合情況，比其它任何參數(shù)代表的意義都大。窯電流是在操作中衡量窯系統(tǒng)運行是否正常的一個重要參數(shù)。下面列舉幾種傳動電流變化形態(tài)所代表的窯況及處理。一般在窯速不變情況下，通過對窯電流曲線的觀察，可以判斷和分析窯內(nèi)的熱工、窯皮及窯襯狀況，以及即將發(fā)生的工藝和機械方面的故障�？梢宰龅郊皶r調(diào)整和處理，避免事故的發(fā)生。
1、對幾種常見的窯電流曲線的判斷及處理
一般情況下，在實際生產(chǎn)中常會遇到以下幾種窯電流曲線變化現(xiàn)象。這幾種變化曲線分別表明不同的窯況及故障。
（1）窯傳動電流平穩(wěn)、所描繪出的軌跡很平，表明窯系統(tǒng)很平穩(wěn)、熱工制度很穩(wěn)定。
（2）窯傳動電流突然升高然后逐漸下降，說明窯內(nèi)有窯皮或窯圈垮落。升高幅度越大，則垮落的窯皮或窯圈越多，大部分垮落發(fā)生在窯口與燒成帶之間。發(fā)生這種情況時要根據(jù)曲線上升的幅度馬上降低窯速，同時適當減少喂料量及分解爐燃料，然后再根據(jù)曲線下滑的速率采取進一步的措施。這時冷卻機操作由自動打到手動，開大一室高壓風(fēng)機風(fēng)量使大塊熟料淬冷、破裂，否則紅熱的熟料進入冷卻機中后部，將會使冷卻機廢氣溫度超高。適當加快篦板篦速，把圈料盡快往后運以減輕一室篦板的負載。與此同時，開大后面幾臺冷卻風(fēng)機的風(fēng)量以降低出冷卻機的熟料溫度。此時，相應(yīng)開大冷卻機廢氣風(fēng)機的排風(fēng)量，并隨時調(diào)節(jié)風(fēng)量使窯頭始終保持微負壓。當一室篦下壓力開始下降時，減少一室高壓風(fēng)機風(fēng)量以免窯頭出現(xiàn)正壓和把大量細熟料粉吹回窯內(nèi)影響窯頭看火，加快新的前圈的形成。大塊圈料快入熟料破碎機時，應(yīng)降低冷卻機尾部篦板篦速，以防熟料破碎機過載而損壞錘頭。在曲線出現(xiàn)轉(zhuǎn)折后再逐步增加窯速、喂料量、分解爐燃料等，使窯轉(zhuǎn)入正常。如遇這種情況處理不當時，則會出現(xiàn)物料生燒、冷卻機過載和溫度過高使篦板受損等不良后果。
（3）窯傳動電流居高不下。有四種情況可造成這種結(jié)果：第一，窯內(nèi)過熱、燒成帶長、物料在窯內(nèi)被帶得很高。如果這樣，要減少系統(tǒng)燃料或增加喂料量。第二，窯長了窯口圈、窯內(nèi)物料填充率高，由此引起物料結(jié)粒不好、從冷卻機返回窯內(nèi)的粉塵增加。在這種情況下要適當減少喂料量并采取措施燒掉前圈。第三，物料結(jié)粒性能差。由于各種原因熟料粘散，物料由翻滾變?yōu)榛瑒�，使窯轉(zhuǎn)動困難。第四，窯皮厚、窯皮長，這時要縮短火焰、壓短燒成帶。
（4）窯傳動電流很低。有三種情況可造成這種結(jié)果：第一，窯內(nèi)欠燒嚴重，近于跑生料，一般操作發(fā)現(xiàn)傳動電流低于正常值且有下降趨勢時就應(yīng)采取措施防止進一步下降。第二，窯內(nèi)有后結(jié)圈，物料在圈后積聚到一定程度后通過結(jié)圈沖入燒成帶，造成燒成帶短、料急燒，易結(jié)大塊。遇到這種情況要減料運行，把后結(jié)圈處理掉。第三，窯皮薄、短。這時要伸長火焰，適當延長燒成帶。
（5）窯傳動電流逐漸增加。這一情況產(chǎn)生的原因有以下三種可能：第一，窯內(nèi)向溫度高的方向發(fā)展。如原來熟料欠燒，則表示窯正在趨于正常；如原來窯內(nèi)燒成正常，則表明窯內(nèi)正在趨于過熱，應(yīng)采取加料或減少燃料的措施加以調(diào)整。第二，窯開始長窯口圈，物料填充率在逐步增加，燒成帶的粘散料在增加。第三，長、厚窯皮正在形成。
（6）窯傳動電流逐漸降低。產(chǎn)生這種情況的原因有：一是窯內(nèi)溫度向變低的方向發(fā)展，加料或減少燃料都可產(chǎn)生這種結(jié)果；二是如前所述，窯皮或前圈垮落之后卸料量增加也可出現(xiàn)這種情況。
（7）窯傳動電流突然下降。表明預(yù)熱器、分解爐系統(tǒng)塌料，大量未經(jīng)預(yù)熱的物料突然涌入窯內(nèi)，這造成各帶前移、窯前逼燒，弄不好還會跑生料。這時要采取降低窯速、適當減少喂料量的措施，逐步恢復(fù)正常。
2、結(jié)束語
通過密切觀察窯電流的變化曲線，可以很方便快捷地判斷窯內(nèi)熱工狀況，給操作員提供了一個預(yù)先判斷即將發(fā)生和可能發(fā)生的手段，從而可以及時地采取措施，避免事故的發(fā)生，保證了生產(chǎn)的正常運行，因此窯電流是工藝操作中的一個很重要的參數(shù)。
利用窯筒體表面的紅外溫度圖像指導(dǎo)生產(chǎn)
在窯筒體表面溫度掃描系統(tǒng)中，紅外測溫掃描儀對回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度進行實時、連續(xù)的測量，測量數(shù)據(jù)經(jīng)處理后送入計算機處理和分析，得到回轉(zhuǎn)窯筒體表面溫度分布及變化的情況，再以數(shù)據(jù)和圖形畫面的形式顯示出來，供窯操作人員作為操作的依據(jù)和參考。通過對這些畫面、圖形及其變化趨勢的綜合判斷，回轉(zhuǎn)窯操作人員可以獲知窯皮均勻與否、結(jié)圈情況、窯皮或窯襯脫落位置、熱斑的范圍等諸多重要信息，幫助他們有效地改善對窯的操作，提高回轉(zhuǎn)達窯運行的經(jīng)濟性。這是所有窯筒體掃描系統(tǒng)的最終目標，也是它的意義之所在。
對于操作人員來說，圖像到底應(yīng)該怎樣來分析，才能達到窯筒體掃描系統(tǒng)的目的呢？
1、掃描儀的精度
目前市場上使用的掃描儀，無論是早期的點溫儀還是現(xiàn)在的線掃描儀，生產(chǎn)商的數(shù)據(jù)都比較詳細，包括測量溫度的量程和精度。紅外測溫是輻射測溫，它的測量精度受多種因素影響，主要包括：距離、物質(zhì)類型（發(fā)射率）和環(huán)境等，由這些因素可以看出，要想將窯表面的溫度測量準確，非常不容易。我們曾經(jīng)多次做過這樣的試驗，用兩只瑾相同的測溫儀測同一個物體，得到的溫度值都不一樣。既然溫度測量不準確，那么窯筒體掃描系統(tǒng)又有什么作用呢？多數(shù)使用廠家都不明白這一點。他們往往拿一個手持式紅外溫度測溫儀來校準窯筒體撫摸系統(tǒng)所測的溫度，一旦兩者有出入他們往往懷疑紅外掃描系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，而不考慮他們的手持式紅外溫度測溫儀的精度和使用條件。
2、掃描系統(tǒng)圖像的分析
由窯筒體掃描系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)，操作人員又如何加以判斷和使用呢？
操作人員需要了解的是窯筒體內(nèi)部的窯皮和耐火磚的狀態(tài)，以及來料燒結(jié)的情況，通過了解窯表面的溫度發(fā)展趨勢，可以判斷窯內(nèi)部的變化方向。也就是說，操作人員需要了解的是溫度的發(fā)展趨勢和它的變化規(guī)律，從而確定窯皮和耐火磚的情況。
所有的掃描系統(tǒng)都提供歷史數(shù)據(jù)的查詢和顯示功能，有的掃描系統(tǒng)還提供比較曲線或基準曲線的功能，所有這些都要求操作人員了解它的用法和作用，然而大部分操作人員卻不了解此類功能，以至于追求溫度的精度去了。
在使用掃描系統(tǒng)時，操作人員應(yīng)根據(jù)不同時刻的窯表面溫度的變化趨勢，確定在這一段時間內(nèi)各個窯表面的溫度是如何變化的，溫度是在上升還是在下降？是一直在有上升的趨勢還是偶爾有溫度上升的情況？是一直在有下降的趨勢還是偶爾有溫度下降的情況？所有這些不同的表現(xiàn)都會得出不同的結(jié)果。操作人員特別關(guān)心的是溫度的連續(xù)性，即溫度在一段時間內(nèi)，窯表面的同一位置溫度一直是在上升、下降或基本穩(wěn)定，這些再現(xiàn)說明某一段窯內(nèi)部耐火磚或窯皮的變化情況。例如：若某段溫度一直在上升，說明該段窯皮可能在脫落，甚至耐火磚被燒蝕變薄，以至于可能有掉耐火磚的現(xiàn)象；若某段溫度一直在下降，說明該段窯皮在“生長”，發(fā)生了結(jié)較現(xiàn)象，還能看清楚結(jié)圈在窯內(nèi)移動的具體過程。操作人員可以通過選擇不同的歷史圖像，進一步比較不同時刻的溫度變化趨勢，從而確定溫度發(fā)生變化的開始時間，以及與目前溫度的差值大小，進而確定該段時間內(nèi)窯皮及耐火磚的變化方向（厚度減小或者增大），最終得到該處的窯皮在逐漸減小的結(jié)論。通過圖像，操作人員得到窯內(nèi)窯皮和耐火磚的實際情況，包括軸向的距離和圓周上的位置，根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，操作人員必須盡快采取措施，將該段的溫度降下來，以保護窯筒體和耐火磚免受進一步的損傷，操作人員可以通過改變?nèi)紵鞯奈恢煤蛧娒毫康拇笮�，以及窯的旋轉(zhuǎn)速度，緩慢地將該處的窯皮補上去，以保證窯的長期經(jīng)濟性。
某廠曾經(jīng)發(fā)生過這樣的情況，操作人員通過掃描儀發(fā)現(xiàn)，窯頭一塊較大面積的筒體溫度偏高，進一步查看后，開始補掛窯皮，但由于窯皮補得太快，而且太多，使得該處的溫度短時間內(nèi)變化太大，熱振蕩加劇，結(jié)果導(dǎo)致該處的窯皮以及耐火磚全部坍塌，發(fā)生“紅窯”的嚴重后果，最終不得不停窯檢修。
3、結(jié)束語
水泥回轉(zhuǎn)窯，通過安裝紅外掃描儀，為操作人員提供大量的實時和歷史數(shù)據(jù)，通過對這此數(shù)據(jù)的分析，起到提前預(yù)知某種情況的發(fā)生，做到早發(fā)現(xiàn)早解決的目的。操作人員需要了解的是一段時間內(nèi)窯表面溫度的變化趨勢、它的發(fā)展方向、以及它的連續(xù)性，最終在心中留下它的歷史印象。如果房間追求當前溫度的精度，這是不妥當?shù)�，也是使用上發(fā)生的方向性問題。
黃心料產(chǎn)生的原因及解決措施
1．黃心料的危害及種類
黃心料的危害主要表現(xiàn)為：影響水泥顏色；料難粉磨，降低水泥粉磨產(chǎn)量，增加能耗；疏松性黃心料fCaO含量偏高，影響水泥后期強度。
黃心料可基本分為致密黃心料和疏松黃心料。
2．黃心料產(chǎn)生機理
黃心料產(chǎn)生原因從根本上講是由還原氣氛引起的，由于煤粉不完全燃燒產(chǎn)生CO，使熟料中Fe3+還原成Fe2+而產(chǎn)生黃心料；窯尾存在還原氣氛，窯頭溫度低，易產(chǎn)生疏松黃心料；窯尾不存在還原氣氛，窯頭喂煤量大，短火急燒，窯內(nèi)存在還原氣氛，產(chǎn)生致密黃心料。
3.黃心料產(chǎn)生原因及解決措施
3.1生料成分的影響
由表1可見生料成分的變化對黃心料影響很大，熟料率值的高低是影響水泥生料易燒性的主要原因，率值高生料易燒性差，熟料形成就需較高的溫度和較長的保溫時間，這時窯頭喂煤必然加大，在用風(fēng)不能合理調(diào)節(jié)時，風(fēng)煤量失衡，易產(chǎn)生還原性火焰，形成黃心熟料。
表1 生料成分對產(chǎn)生黃心料的影響
日期 名稱 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ∑ KH SM IM 黃心料含量(%)
入窯生料 35.77 11.89 3.21 2.23 43.76 2.06 98.92 1.13 2.19 1.44
熟料 0.31 21.40 5.42 3.83 64.89 3.09 98.99 0.91 2.30 1.43
入窯生料 35.82 12.28 3.58 2.02 43.00 2.02 98.72 1.06 2.19 1.77
熟料 0.34 21.77 6.32 3.38 64.25 3.04 99.10 0.86 2.24 1.87
入窯生料 36.77 10.57 2.97 2.03 44.38 2.25 98.97 1.31 2.11 1.46
熟料 0.21 20.39 5.6 3.48 64.76 3.28 98.72 0.97 2.25 1.61
解決的措施是保證入窯生料成分穩(wěn)定，率值合理。具體如下：(1)礦山對不同質(zhì)量的礦石選擇性開采搭配使用，保證礦石CaO穩(wěn)定在48%以上；(2)加強原料預(yù)均化堆場管理，保證均化效果達到7以上；(3)及時調(diào)整配比，保證出磨生料穩(wěn)定；(4)保證MF庫合理料位，提高均化效果；(5)控制率值合理范圍，入窯生料KH 1.10、SM 2.1、IM 1.4，熟料KH 0.89、SM 2.3、IM 1.6。
3.2煤粉的影響
表2 入窯煤粉質(zhì)量對產(chǎn)生黃心料的影響
日 期 Mar(%) Mad(%) Vad(%) Aad(%) FCad(%) Qdwad Qdwar 黃心率(%)
7月8日 1.20 0.34 25.96 29.52 44.18 22.674 22.456 12
7月20日 1.50 0.87 23.63 34.07 41.43 20.583 20.437 32
日 期 細度(%) 水分(%) 黃心率(%)
7月5日 10 1.0 5
9月8日 14 1.5 25
11月2日 17 1.7 50
從表2可知，在生料成分不變的情況下，煤粉成分、細度、水分變化對喂煤量大小、煤粉的燃燒速度有很大影響，熱值低必然導(dǎo)致喂煤量增加，揮發(fā)分低、細度大、水分大，煤粉燃燒速度下降，容易產(chǎn)生還原氣氛，生成黃心熟料。
解決的措施是穩(wěn)定煤粉成分，保證煤粉灰分<30，熱值>22.9×103KJ/Kg,細度<10%，水分<2%。
3.3噴煤管調(diào)整的影響
使用三通道噴煤管，原理是空氣和煤粉分三層噴入，內(nèi)外層是空氣，中間是煤和空氣混合物，內(nèi)層以旋流噴出，煤與空氣充分混合，燃燒速度快，火焰形狀易于調(diào)整。但實際操作中，由于噴煤管位置調(diào)整不好，伸入窯內(nèi)使噴煤管上積料沒有及時清理，或內(nèi)外風(fēng)比例不當，噴嘴燒壞變形等原因使火焰形狀不好，煤粉落入料里，產(chǎn)生還原氣氛。
解決措施：(1)噴煤管與窯口平齊，位置在第四象限(+30mm、-30mm)；(2)系統(tǒng)需要伸入噴煤管時，注意及時清理噴煤管上積料；(3)噴煤管噴嘴變形時及時更換。
3.4系統(tǒng)狀態(tài)的影響
系統(tǒng)存在漏風(fēng)，煙室結(jié)皮，窯內(nèi)有圈時會嚴重影響物料和氣流走向，影響窯和分解爐的通風(fēng)及燃燒狀況，造成煤粉的不完全燃燒，形成還原氣氛。
解決措施：漏風(fēng)必須及時查堵，結(jié)皮及時發(fā)現(xiàn)處理，有圈必?zé)�，根�?jù)情況采用冷燒法、熱燒法、冷熱交替燒法。
3.5機械故障的影響
三次風(fēng)管閥門燒毀沒及時更換，高溫調(diào)節(jié)閥變形無法調(diào)整，這時如果系統(tǒng)善改變，窯內(nèi)通風(fēng)不足，分解爐通風(fēng)過剩，嚴重影響生產(chǎn)的正常運行，而且產(chǎn)生大量黃心料。
解決措施：經(jīng)常檢查三次風(fēng)門和高溫調(diào)節(jié)閥，確保閥門完整，調(diào)節(jié)靈活，以確保窯爐風(fēng)量匹配。
3.6工藝操作的影響
3.6.1二、三次風(fēng)溫的影響
由表3可知，在系統(tǒng)狀況相同條件下，篦冷機控制不當，造成二、三次風(fēng)溫低，致使煤粉不完全燃燒，形成黃心料。
二次風(fēng)溫(℃) 三次風(fēng)溫(℃) 黃心料比例(%)
900 600 50
1000 700 25
1100 800 0
解決措施：
1.合理料層厚度，保持穩(wěn)定篦下壓力；
2.加大篦冷機前幾室的風(fēng)量，既有利于熟料急冷，同時也有利于提高二、三次風(fēng)溫；
3.適當調(diào)整噴煤管位置，縮短窯內(nèi)冷卻帶長度；
4.加強窯內(nèi)操作，使熟料結(jié)粒良好。
3.6.2升溫時間、保溫時間的影響
1.升溫時間越長，窯尾結(jié)皮越重，沉落于窯內(nèi)煤粉越多，黃心料越多。解決辦法是：升溫時一直保持煤油混燒，及時調(diào)整一次風(fēng)量以及內(nèi)、外、煤風(fēng)量保證煤燃燒完全，加快升溫速度。
2.由于機械設(shè)備故障，短時間停窯時，窯系統(tǒng)需噴煤保溫，如保溫時間長二次風(fēng)溫低，煤粉燃燒不好，沉落于熟料中，產(chǎn)生還原氣氛，保溫時間越長，黃心料越嚴重。
解決辦法：停窯時間<2h，噴煤保溫，煤量不超過2.5 t/h；停窯2～5h，間歇保溫；超過5小時，自然保溫，停風(fēng)機，關(guān)風(fēng)門。
3.6.3喂料量與窯速匹配的影響
喂料量大時窯速不匹配，窯內(nèi)負荷大，通風(fēng)量小，造成煤燃燒不完全。
采取的措施：喂料量調(diào)整時必須調(diào)整窯速，保證窯速與喂料量匹配。
3.6.4投料時的影響
投料前一定要到窯頭查看火焰形狀，窯內(nèi)狀況，溫度達到以后方可投料。投料后操作中風(fēng)、煤、料、窯速要平衡匹配，調(diào)節(jié)幅度不宜過大，通過調(diào)節(jié)高溫風(fēng)機液偶和閥門開度來調(diào)節(jié)總風(fēng)量，調(diào)節(jié)高溫調(diào)節(jié)閥和三次風(fēng)門開度來分配好二、三次風(fēng)比例，掌握好窯和分解爐用煤比例，對于參數(shù)調(diào)整宜穩(wěn)，忌大起大落。加料應(yīng)根據(jù)窯及預(yù)熱器狀況逐漸加料，加料幅度不宜過大。加料過程為：提窯速、加風(fēng)、加煤、加料。在此期間，應(yīng)注意系統(tǒng)參數(shù)變化，保持熱工制度穩(wěn)定。
3.6.5異常情況時操作不當
掉窯皮、垮圈、預(yù)熱器塌料等原因造成窯電流下滑、窯前發(fā)混、燒成帶溫度低時盲目加煤，產(chǎn)生黃心料。窯內(nèi)溫度低時首先應(yīng)找出原因，加煤并不總是能增加火焰的熱量，提高窯內(nèi)溫度，其原因是燃料燃燒還決定于所用空氣的適當含量，這時應(yīng)查看窯尾O2含量，如果O2含量正常，說明窯內(nèi)燃燒完全，燒成帶溫度低是由于煤少造成的，這時加煤會提高燒成帶溫度。但O2含量低時，說明窯內(nèi)燃燒不完全，這時再加煤會使窯內(nèi)狀況更加惡化，燒成帶溫度低，黃心料嚴重，這時應(yīng)適當減少窯頭用煤，改善燃燒條件，或者適當增加空氣量來補充O2，情況嚴重時可減料、降窯速。
