水泥回轉窯在運行過程中，經(jīng)常出現(xiàn)結蛋、飛砂、堆雪人、結圈等故障。這些故障不僅影響窯的運行，而且影響爐襯耐火材料的使用壽命。要解決這些問題，必須弄清這些斷層的形成機理，破壞斷層的形成條件，從而達到高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的目的。

　　今天我們來談談水泥回轉窯的結圈問題。前者和后者分為三種類型。其中，最難處理的是后環(huán)。

　　1、硫堿循環(huán)

　　硫堿環(huán)是在分解帶中形成的一個圓圈，它不僅含有大量的揮發(fā)性成分，而且還含有一些特征礦物，如2c2s?CaSO4和2c2s?CaCO3。

　　硫堿環(huán)的形成機理是大量揮發(fā)性組分起黏合劑作用。當C2S穩(wěn)定或轉化為2c2s?CaSO4和2c2s?CaCO3時，不會發(fā)生β-C2S-γ-C2S的轉化，也不會伴隨轉化而產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，存在硫堿循環(huán)。

　　因此，硫磺堿循環(huán)的防治方法如下：

　　①控制原料、燃料的硫堿含量;

　　②減緩窯內(nèi)硫、堿的富集;

　　③采用熱燒法破壞了硫堿環(huán)。

　　2、前環(huán)

　　前環(huán)是連接到冷卻區(qū)的環(huán)。當窯內(nèi)物料從燒成區(qū)進入冷卻區(qū)時，表面形成一部分不能完全凝固在窯皮上的熟料。如果不及時處理，就會越積越高，發(fā)展成前環(huán)。

　　新鴻基耐火材料有限公司總結了處理前成環(huán)的一些經(jīng)驗

　　①當目前的成環(huán)位置離出料口較遠時，主要是由于噴煤管前長時間形成的環(huán)。在處理過程中，將噴煤管拔出，適當提高窯頭溫度，可使前環(huán)燃燒。

　　②當目前的成環(huán)位置靠近出料口時，主要是由于注煤管長期設置后形成的環(huán)。處理過程中，將噴煤管拔出，適當增加內(nèi)流風和二次風量，提高二次風溫度。這樣可以提高煅燒溫度，使燒成區(qū)前移，提高前環(huán)溫度。當當前成環(huán)溫度升高，液相粘度低于窯料時，2-3小時后，前環(huán)逐漸被窯料研磨。

　　③如果前一種方法不能燒掉前環(huán)，可適當減少給煤量、給煤量和二次風量。當尾部溫度較低時，將噴煤管拉到最外側，噴嘴對準固體燃燒。窯尾預燒不良的物料進入燒成區(qū)后，火焰可縮短，前環(huán)被迫燒毀。

　　④處理前應經(jīng)常觀察處理，注意來料變化，根據(jù)煅燒情況增減煤耗，調(diào)整火焰形狀，防止窯皮損壞，原料流失或燒壞耐火材料或機電設備。

　　3、后環(huán)

　　后者是在發(fā)射區(qū)和過渡區(qū)交界處形成的環(huán)。窯背環(huán)與窯內(nèi)低熔點材料有著密切的關系。它也與煤灰密切相關。因此，后一環(huán)又稱為煤粉環(huán)。

　　過渡帶物料進入燒成帶時，會被窯皮堵塞。部分物料在進入窯帶前停留一定時間。由于窯料溫度的升高或某些低熔點物料的存在，這部分物料可能粘附在窯皮前部，形成環(huán)狀根部。后環(huán)形成后，其凸出部分可阻礙窯內(nèi)氣體的流動，并與窯氣中的煤粉粘附形成煤粉環(huán)。如果后環(huán)強度較低，當后環(huán)長度較大時，隔熱效果會增強，后環(huán)附近的窯體溫度會降低，窯體收縮會對內(nèi)襯產(chǎn)生壓力，并可能因壓力而損壞背環(huán)。如果后環(huán)中存在大量不穩(wěn)定的C2S，當溫度降低到合適的值時，會發(fā)生β-C2S-γ-C2S轉變，導致粉化和崩塌。但是，如果環(huán)沒有因各種原因損壞，就會發(fā)展成一種難以處理的故障。

　　后者與煤有關，特別是煤的灰分含量和灰分熔點。據(jù)張彥偉研究，當使用灰流溫度為1388℃的登封2號煤時，水泥窯經(jīng)常會形成回圈。如果采用流動溫度高于1500℃的晉城煤，可以避免后環(huán)的形成。

　　如果后結不自毀，它會更長更高。如果發(fā)展到一定程度，需要人工治療。處理后的環(huán)形成通常是通過熱燒和冷閃來完成的。根據(jù)張高飛的經(jīng)驗，遠圓燃燒時主要是冷的，近圓燃燒時主要是熱的。

　　①當窯內(nèi)窯皮長而厚或有輕微的環(huán)根時，應拔出噴煤管，使燒成帶位置前移，降低固體溫度，改變煤灰沉降位置，使厚而長的窯皮逐漸坍塌。同時，調(diào)整風煤配合，加速煤粉燃燒，使高溫區(qū)兩端的低溫部分不加長，防止環(huán)根生長。

　　②當窯內(nèi)厚而長的窯皮處理不當或不及時，會導致窯皮循環(huán)迅速增長，使厚窯皮發(fā)展成背環(huán)。首先確定環(huán)的位置和厚度以及環(huán)后的積料，然后減少進料量，提高火焰溫度，加強預燒，逐步加快窯速，保持窯的快速旋轉，并在環(huán)后排出部分積料。此時不宜降低進入煤圈的煤的溫度，從而降低火焰的溫度。在燃燒4-5小時后，將噴煤管拔出并反復燃燒，使環(huán)體因溫度變化而倒塌。為保證煤粉完全燃燒，防止結圈發(fā)展，必須適當改變原料組成，減少物料中液相含量，適當改變煤質(zhì)，采用高揮發(fā)分、低灰分的煤。

　　一般來說，燒結后很難形成環(huán)。有時環(huán)體非常堅硬，如果燒環(huán)時間過長，會燒壞窯皮和襯料，或者在過渡區(qū)窯皮又長又厚，然后在環(huán)體之后形成第二個環(huán)。因此，在治療時要小心。必須在保護窯皮的前提下，兼顧前后，謹慎操作，避免火焰過度集中，避免燒壞窯皮和襯料，造成較大損失。

　　4、使用耐火材料來減緩環(huán)的形成

　　為了減緩環(huán)的形成，除了控制原料和燃料、改善生料的易燒性、改善燃燒、采用薄料快轉操作和穩(wěn)定熱系統(tǒng)外，還可以使用耐火材料。

　　試驗結果表明，用含SiC或ZrO2的磚可以緩解硫堿環(huán)，用方鎂鋁尖晶石磚可以緩解硫堿環(huán)，部分窯爐也可以用硅灰磚緩解。這主要是通過選擇耐火材料來降低耐火材料與窯料的結合強度，使附著的窯料更容易脫落。然而，水泥熟料和各種水泥窯用耐火材料都是硅酸鹽材料。因此，使用耐火材料只能減少，但不能完全避免窯襯與窯料的粘結。