基于窑电流曲线窑内情况判断研究

　 基于窑电流曲线的窑内情况判断研究

　何哲珲

　华润水泥(富川)有限公司广西 贺州 542700

　摘 要：回转窑主电机功率主要用来翻转和输送物料，而窑内物料的状态对窑功率的大小起决定性作用，并在窑电流趋势图上有着不同的表现。即根据回转窑主电机电流曲线可以清楚地判断窑内物料的煅烧情况。本文通过分析几种窑电流曲线趋势图，以此来分析窑内的实际情况，为窑况的判断提供依据。

　关键词：窑电流曲线；窑况；物料

　前言

　在窑系统的运行过程中，窑电流的运行状态是衡量窑系统运行状态的重要参数。维持窑速稳定状态下，通过观察窑电流曲线的变化趋势，可以对窑衬、热工状况和

　窑皮的基本状况进行分析判断，及时的预判机械方面和工艺方面的故障。针对出现的异常情况，针对性的采取应对措施，可以有效的避免事故的产生，以免影响生产的正常运行。

　1 水泥回转窑设备故障和工艺不当致使主电机电流改动的要素

　1.1 水泥回转窑设备缘由

　正常生产过程中，水泥回转窑传动设备、支承设备、密封设备都会因某些缘由不一样程度地造成主机电流增大。其间支承设备（托轮）最易造成主机电流增大。因为托轮在装置过程中的装配不合理造成运行中托轮振动、烧瓦和正常生产过程中托轮瓦的缺油而烧瓦等，都会造成主机电流大幅增高。

　1.2 窑皮厚薄不均

　窑内窑皮过厚而不均或有瘤状结皮，同样会致使窑功率的大幅波动。发生波动的缘由主要是窑内结皮不均，

　致使窑的转矩不均，当瘤状结皮与翻滚物料相对（通过窑中心线呈一直线）时，窑主机消耗功率最小，曲线上呈现最低值。假如是窑皮厚而不均，结皮挡住了后边有些物料，延长了物料停留时间，构成结大块，变相地增加了窑的填充率，也会呈现功率增大的电流曲线。假如窑皮厚而均匀，此刻窑的功率较高，但轨道较窄，电流波动也小。值得指出的是，假如设备阻力不均或窑筒体变形等缘由，窑功率也会呈现这种轨道。所以，呈现这种状况应多方面思考，最好与有关人员合作查找缘由。假如设备没有问题，多半是喷煤管方位不妥，假如煤嘴中间倾向翻滚的物料一侧，前部物料的热交换率进步，物料会更粘些，致使烧成带窑皮挂得很厚，而且使后部物料液相呈现得也相对过早，致使窑皮长而不均，所以应及时调整喷煤管的方位。

　1.3 窑皮塌落

　水泥回转窑内的窑皮塌落时，窑主机电流会大幅改动。当窑内掉窑皮时窑的功率有刹那间上升趋势，继而呈降低趋势，乃至降低至掉窑皮前的功率值以下。窑皮掉落较大（厚）时康复较慢，反之，较快。当窑皮掉落时，其功率曲线呈不断波动的轨道；康复后，窑皮渐趋均匀，功率曲线轨道窄而波动小。掉落的窑皮较大时，窑翻滚时窑皮和物料一同带起，因为块大，带起得较高，所以功率有刹那间升高的痕迹；待窑皮摔成小块后，连同物料一同向前翻滚，因为这些物料绝大多数是粉状的，被窑带起的高度就会降低，功率表现为降低趋势。窑皮较小时，这种表象不明显。呈现掉窑皮时，只需及时添加窑头喂煤量（体系技术状况较好），待功率康复正常后，再减至本来设定值。其他参数通常状况下没必要动，窑皮掉落严峻可暂时降低窑速以加速康复。窑内不换砖停窑时，在重新焚烧投料的两三天内，窑皮掉落较多，操作中应多加留意。生产中格外提示留意的

　是：窑内掉窑皮后应及时调查窑筒体的温度改动状况，大多数的红窑都是发生在这种状况下。

　1.4 窑内结大料球

　当窑内有大料球时，窑的主机电流会呈现不一样程度增大的状况，窑内呈现大料球主要是生料成分的缘由构成。大料球呈现的一同窑内物料的结粒也有所偏大，判别窑内是不是有大料球，可先调查窑内的通风状况，因为不一样巨细的料球会不一样程度地影响窑内的通风状况；调查窑主机电流是不是有增大的趋势；调查窑内物料结粒是不是偏大。站在窑平台上听到窑内有反常声响，通过以上的调查大致能够判断出窑内是不是有大料球。假如承认窑内有大料球应及时采取办法(如改变配料，减少用煤或移动煤管等)防止大料球的屡次呈现，并调整窑况将大料球放出窑内，以防止大料球长期在窑内损坏窑衬。

　1.5 窑内结后圈

　当窑内有后圈时，物料在窑内的运动速度发生变动，使进入烧成带的物料量大幅波动，当物料由后圈处很多涌入烧成带时，因物料过多而得不到充分的吸热使物料结粒细小，然后使窑的主机电流减小；之后窑内物料削减，物料的温度、结粒又趋于正常，因而主机电流又康复增大趋势，此种状况重复进行构成窑主机电流成正弦状波动。针对此种状况应及时处置后圈，可选用冷热交替法煅烧或选用大幅度移动喷煤管屡次来处置。

　1.6 生料成分不妥

　当生料配料不妥或生料成分波动，生料中的氧化铁含量或其他熔剂矿物含量过多，致使物料中液相过早构成，窑内窑皮过长，使窑的负载增大，而使主机电流增大。此刻应合理操控前温，假如因窑内通风过大构成的窑皮过长，应减小窑内通风，以操控火焰长度来到达合理的窑皮长度；如因生料成分的影响，应调整生料成分或调整喷煤管在窑内的方位和降低物料的预分解程度，

　一同加速水泥回转窑转速，以降低物料在窑内液相的过早构成。

　 1.7 窑内煅烧状况改动

　在水泥回转窑体系设备工作正常的状况下窑主电机电流发生改动主要是因为窑内的煅烧状况发生了变动。物料在窑内的运动状况：首要预热的生料进入窑内进行固相反应，其间物料中没有发生液相运动状况仅仅滑动，当物料在窑内得到充分反应进入烧成带后，物料中发生很多的液相，物料已有些结粒，随之窑皮也逐渐构成，物料的运动状况转变为翻滚，滑动摩擦和翻滚摩擦对窑体产生的动能大不一样，翻滚摩擦产生的动能远大于滑动摩擦所产生的动能。窑内煅烧状况越好，物料结粒越大，所发作的翻滚摩擦动能越大，窑体的负载越大，主电机电流随之增大。此外，当窑内窑皮过长过厚，窑内结前圈、后圈，窑内结大料球等，都会使窑的负载增大，主电机电流增大。

　2 对几种常见的窑电流曲线的判断及处理

　 图 1 表示窑后圈只垮掉一部分，造成窑转矩不平衡，曲线振幅较正常时大。此时还要继续烧圈操作，直至窑圈全部垮落，使窑况恢复正常。

　图 2 曲线波动幅度大，有毛刺。窑电流曲线的波动情况表明窑内物料 KH 值偏低而 IM 值又偏高或者有单侧厚重窑皮，物料粘度较大，窑内物料翻滚不是非常灵活，物料粘度比较大，窑电流值的波动比较大。在这种情况下，必须及时采取解决措施，适当的降低煅烧的温度，控制燃烧用煤量，并且防止窑内结圈结蛋和冷却机堆“雪人”等现象的发生，及时调整生料配比。

　 基于图 3 窑电流曲线，可以判断该曲线呈现为正弦波状，显示窑内有圈，致使出窑的时候，熟料一会儿多，一会儿少，物料较多时，二次风温升高，窑内物料结粒会变得粗大，功率上升，出窑物料减少，篦冷机通

　风增强，二次风温降低，窑内物料结粒会变得细小，窑电流下滑，出窑料增多，以此循环。此时应尽快将窑圈烧掉，垮圈时应预防窑内窜料，并提高篦床转速。

　基于图 4 窑电流曲线，可以得出以下几条结论：①窑皮平整或者虽然窑皮不平整，但是施加在窑主电机上的反作用力处于平衡状态；②窑内的火焰温度处于偏低的状态，窑电流低近乎于跑生料，此时必须增加燃料，提升窑内的温度；③窑内的温度处于正常状态，但是物料偏高，粉料多，液相量过少，易烧性比较差，曲线振幅偏小。此时应该调整生料的配比，促进窑内正常生产。

　 投料初期增加喂料量时的功率变化，如图 5 窑加煤加料后窑电流增加，适当增加窑转速后窑电流恢复正常，再次进行加料操作，直至正常喂料量。

　基于图 6 窑电流曲线，曲线发生变化的原因主要有：①分解炉内大块结皮塌落，卡在上升烟道，会阻碍

　窑内的通风透气，煤粉燃烧得不够完全，窑内会出现很多还原气氛，导致窑内的温度急剧下降。此时必须进行停料操作，及时将结皮处理干净，以此恢复正常生产；②窑口圈比较大，突然发生垮塌现象，导致窑内物料急速的卸入篦冷机内，为了应对这种状况，此时必须降低窑转速，加快篦床速度，加大窑头用煤量；③预热器塌料，大量分解率低物料突然冲入窑内，导致各带发生前移现象，此时必须快速的降低窑速、大幅度减料、加煤，预防跑生料。

　 图 7 说明：①窑内温度降低，物料粘度低发散，物料被带起高度降低，窑电流逐渐降低。应增加窑前用煤操作，使窑内温度尽快恢复正常。②减料减煤操作时窑转速未及时调整造成窑电流下降。此时要将窑转速调整到与喂料量相匹配的程度。

　图 8 表明：①窑内的温度正向着过热的方向发展，物料的粘度增加，物料被带起的高度增加，窑转矩增

　大。此时必须增加喂料量并提高窑转速，或控制窑头用煤。②窑内的物料增加，而窑速和喂料量不匹配，导致窑电流值升高；此时应提高窑转速；③窑口圈或长厚窑皮正在形成；④机械故障，造成系统摩擦力增大。

　 窑传动电流突然升高，后逐渐下滑，又上升至正常情况(如图 9)。说明窑内有窑皮或窑圈垮落，上升幅度越大则垮落的窑皮或窑圈越多。

　窑系统正常运转时，窑传动电流平稳。从趋势图上看，轨迹平滑，无大波动，振幅均匀，曲线宽窄适度 (如图 10)，表明窑热工制度稳定。

　3 结 语

　通过密切观察窑电流的变化曲线，可以快捷地判断窑内热工状况，给操作员提供了一个预先判断即将发生和可能发生事故的手段，从而可以及时地采取措施，避免

　事故发生。总之，窑电流是工艺操作中的一个很重要的参数，不可忽视。

　参考文献

　[1]于志兴,李岁柱.变径回转窑电流偏高原因分析及处理措施[J].水泥,2017(05):22-23.

　[2]刘伟涛,李瑞.基于模糊 RBF 神经网络的水泥厂窑电流预测[J].科技与企业,2016(09):210-211.

　[3]马林杰,尹逊海.窑电流曲线在操作中的作用[J].新世纪水泥导报,2006(03):24-25.

　[4]杨书慧.窑电流在中控操作中的作用[J].新世纪水泥导报,2005(04):25-26.

　作者简介：何哲珲（1988-），男，本科学历，主要从事水泥工艺生产、质量过程控制、实验检测等方面研究。

　发表于 2018 年 3 月《大科技》