回转窑不同位置窑皮的形成原因？

  窑皮在不该出现的位置出现，会导致局部阻力损失增大，影响窑内通风
；造成出料不均，影响篦冷机稳定运行
；窑后圈还有可能会产生窑尾“漏料”，影响系统稳定运行。那么回转窑不同位置窑皮可能会是什么原因引起的呢？

窑皮形成的根本原因是：窑内衬的温度低于液相凝固温度，同时物料温度大于液相形成温度。这样液相就会凝固，进而形成窑皮。当窑皮越来越厚的时候，就会形成结圈。

1. 窑口的“煤灰圈”和煤灰有关系吗？

虽然，我们称窑口的圈为煤灰圈，但实际和煤灰没有关系。

窑头圈的形成说白了就是在这个位置，熟料刚经历了烧成带，物料中还有大量液相
；但是窑内衬的温度又比较低，即烟气的温度比较低。物料中的液相凝固，从而形成了圈。这和篦冷机固定端的“雪人”类似。

要想消除这个圈，需要提高此处物料的温度，让物料温度不要降低太快（比如将燃烧器头部向篦冷机端拉）
；或者需要提高烟气的温度，比如缩短火焰黑火头或者提高旋流能力。

2. 烧成带温度越高，窑皮越薄还是越厚？同理，烧成带砖的导热系数越小，窑皮越薄还是越厚？

烧成带所用砖的导热系数一般是最高的，为的就是好挂窑皮。

之前见过一个厂，在烧成带用导热系数很小的砖，原因是为了降低表面温度和散热。结果，窑皮非常不好挂上去，即使挂上也很容易掉落。

也就是说，导热系数越大的砖，砖的表面温度（窑内）越低，从而使烧成带物料产生的液相很容易冷凝下来，进而形成窑皮。在其它条件相同的情况下，砖的导热系数越大，窑皮越厚。

根据经验，当烧成带温度越高时，窑皮越
；反之，烧成带温度越低，窑皮越厚。如下图所示，右侧为火焰温度越高
；左侧为火焰温度最低。

原因就是，在烧成带物料温度始终高于液相大量形成的温度~1250℃。当火焰温度升高时，在物料没有覆盖的窑皮处，窑皮会因温度升高而逐步“熔化”，从而越来越
；同理，当火焰温度降低时，1340℃对应的等温线意味着更厚的窑皮。

3. 烧成带入口的“喇叭口”窑皮是什么原因？

这个位置窑皮产生的原因非常复杂。但从理论上看，都是由于液相提前出现引起的。烧成带的标志就是液相大量出现，然后C2S、CaO溶于液相生成C3S。在烧成带入口，本不该有大量液相出现，为何会出现圈呢？

由于烧成带入口位于烧成带和放热反应带交界处，放热反应使得物料温度升高。升高的物料温度有助于形成部分液相，但窑内称温度又不如烧成带那么高，使得该位置客观容易产生结圈[1]。此外，在液相大量形成前，总会有个位置开始形成液相。

哪些原因可能导致该位置物料液相提前出现呢？部分原因如下[1][2]，最根本的还是燃烧器+生料/煤粉的波动+热工制度的波动。

① 入窑生料KH、SM低，物料不耐火→液相提前形成
；

② 入窑煤粉灰分含量大，水分高，细度粗→火焰长，液相提前形成
；

③ 燃烧器火焰过长，或者产生还原焰，物料液相提前形成→液相提前形成&火焰长
；

④ 燃烧器问题，导致煤灰在此沉降→液相提前形成
；

⑤ 热工制度不稳定：比如入窑分解率波动大、入窑生料组成波动大、入窑生料细度波动大等→液相提前形成
；

⑥ 飞沙料大，影响了火焰的传热→液相提前形成
；

⑦ 燃烧器火焰动量太高，在火焰末端区域形成回流区，未燃尽的燃料回流，然后粘结到壁面上→低温熔体，液相提前形成;

⑧ 窑速太慢，窑内填充率高，物料温度均匀性差→温度波动;

⑨ 过分追求产量，而预烧又不好，顶火逼烧等→温度波动。

4. 过渡带的窑皮：通常是由于硫、氯挥发并在此冷凝引起的

过渡带窑皮的形成原因一般来说都是由于熟料中的硫、氯在窑内挥发，然后在此位置冷凝引起的。

与热生料中的硫、氯含量相比，过渡带位置物料的硫、氯含量更高，而硫+氯都是低温熔体。除此，MgO也是低温熔体之一。

这些低温熔体形成了部分液相+低的窑内衬温度，容易在此位置形成窑皮。

硫含量主要受到了窑内通风的影响，此时首先考虑的就是窑内通风不好导致的。

5. 窑尾的窑皮：通常是由于分解炉燃料不完全燃烧引起

窑尾的窑皮，除了受到第4点影响外，还会受到分解炉燃料燃尽率的影响。当入窑热生料中有“火星”，或者使用替代燃料或者协同处置垃圾时，比较容易出现窑尾的窑皮。此时，首先要考虑的就是提高分解炉内燃料的燃尽率。