水泥熟料煅燒技術是水泥生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。預分解窯煅燒技術用于熟料生產(chǎn)，使回轉窯產(chǎn)量大大提高，窯襯的穩(wěn)定性增強，熱耗降低，燃料選擇范圍加寬，大氣污染程度大大降低。在生產(chǎn)中，由于操作人員技術的理論水平和實踐經(jīng)驗存在差異，加之系統(tǒng)設計的些許不合理，預分解窯煅燒技術的優(yōu)勢不能充分發(fā)揮，這在一些新型干法水泥生產(chǎn)線上是常有的事情。預分解窯煅燒技術優(yōu)勢發(fā)揮的關鍵在于是否合理把握好風、煤、料的配合。根據(jù)近幾年的生產(chǎn)運行實踐，筆者僅就窯內(nèi)通風量的控制提出一些看法與同行交流。

1 對預分解窯窯內(nèi)通風量的要求

(1)在頭煤用量波動范圍內(nèi)始終有足量的O2供燃料燃燒，保證窯內(nèi)不出現(xiàn)還原氣氛，而且使窯內(nèi)O2適度偏大控制。

眾所周知，長期以來窯尾結皮一直是眾多預分解窯生產(chǎn)線的一大難題。為了緩解結皮，一方面要控制原燃料有害元素的帶入量，另一方面得減少有害元素在高溫帶的揮發(fā)以增加出窯熟料有害元素的帶出量。本文以國內(nèi)普遍的硫過剩為例。硫的揮發(fā)系數(shù)隨窯內(nèi)O2量增加而降低。窯內(nèi)硫揮發(fā)量主要來自CaSO4的熱分解：

CaSO4=CaO+SO2+1/2O2

這是一個可逆反應。在溫度一定的條件下，當O2量增加時，反應利于向左進行，CaO、SO2減少，CaSO4增加;否則反之。國外實驗室對不同O2量的SO2測定認為：O2量4%左右是抑制熱生料中SO2揮發(fā)的關鍵點，當O2量大于4%左右后，生料中SO2釋放量明顯地大幅下降 ;且隨O2量的進一步增加，生料中SO2釋放量繼續(xù)下降 [1]。

窯內(nèi)存在不完全燃燒時，部分煤粉落在料面上，硫酸鹽與C作用，生成SO2：

K2SO4+C→K2O+SO2+CO

CaSO4+C→CaO+SO2+CO

這是SO2揮發(fā)量增加的又一途徑。

另外，燒成帶溫度提高及燒成帶物料停留時間增加，SO2揮發(fā)量均會隨之增加。

以上情況的種種組合使熟料攜帶出窯的硫酸鹽含量變化范圍頗寬。而窯尾煙氣中SO2濃度過高，致使結皮加劇，影響窯內(nèi)通風，還原氣氛更濃，SO2揮發(fā)更多。結果，系統(tǒng)陷入惡性循環(huán)之中，熟料產(chǎn)質(zhì)量也受到影響。窯內(nèi)還原和還原─氧化反應在窯磚內(nèi)產(chǎn)生體積效應(包括反復地收縮與膨脹相更迭的體積效應)，磚的結構弱化，強度降低，窯磚易于損壞。

(2)窯尾縮口等部位的風速足以保證日常運行中不塌料，而分配給三次風管的通風量能滿足爐煤燃燒對新鮮空氣量的要求。

窯尾縮口等部位風速不足從而引發(fā)塌料在生產(chǎn)中時有見聞。對于國內(nèi)近幾年最為流行的爐型，窯尾煙室上方即為爐的下錐體底部縮口，其風速如果不足以托住下錐體內(nèi)高濃度、且分散并不十分均勻的熱生料，就會觀察到部分生料一股股黑影般地下竄入窯。這些短路入窯生料的碳酸鹽分解率很低，給燒成帶增加了負擔，不得不加大頭煤用量來提高火力以彌補預燒之不足。另外，塌料會破壞系統(tǒng)熱工制度，令系統(tǒng)失去穩(wěn)定性。對于某些離線分解爐，三次風自爐下錐體進入，也存在風速與熱生料濃度及其穩(wěn)定性的匹配問題。一旦塌料，熱生料進入三次風管，整個燒成系統(tǒng)會極度混亂，導致生產(chǎn)不能正常進行。分解爐的新鮮空氣來自三次風。若該風量過大，容易燒垮爐襯;過小，爐的能力受削弱。三次風的風路與窯的風路兩者并聯(lián)，彼此的風量有“此少彼多”的相關關系，不可顧此失彼。

(3)燒成系統(tǒng)低能耗運行。

在三次風支路加大通風阻力來加強窯內(nèi)支路的通風量時，窯內(nèi)支路的通風阻力也將上升。結果，可能使系統(tǒng)的總阻力上升，拉風電耗增大。因此，窯內(nèi)通風量并不是越大越好，只要適度偏大即可。適度偏大的窯內(nèi)通風會緩減結皮，減少通風阻力。但風速上升以及由此引起的揚塵量增加，均會使動壓頭損失增大，而動壓頭與風速的平方成正比。因此窯支路降低通風阻力的要求依然存在。另外，要在盡量低控C1筒出口空氣過剩系數(shù)的前提下搞好二、三次風風量的精細分配。一些生產(chǎn)線在窯內(nèi)通風不足而三次風又偏大的情況下自覺或不自覺地靠加大C1筒出口抽力的辦法來解決窯內(nèi)通風量低的問題，則電耗熱耗均上升，很不經(jīng)濟。