影响烧成带温度的因素众多，相互之间耦合性很强，因此单独分析某一因素的影响十分困难，然而如果根据实际窑况进行测量，既不具有对窑型、原材料、生产状况等等的代表性，也无法形成相互之间的可比性，因此烧成带温度的研究，既需要深入了解各个参数的现实含义，也要包括相互之间的隐含数值；既要有测量参数的支撑，又要有正常窑况的分析。
烧成带温度因素分析
1.1窑尾烟气温度
窑尾烟气温度是烧成带温度向外输出的重要表征，也是分解炉内碳酸盐分解的重要热源。图5是烧成带温度与窑尾烟气温度的关系图。
由上图可知，烧成带温度随窑尾温度的升高而降低，其原因在于假定其他的条件不变，即总热量一定，出窑尾废气的温度越高，带走的热量就越多，烧成带温度也会随之降低。但实际生产并非其他条件不变，例如随着窑尾温度的升高，分解炉内生料的分解率可能会提高，这时入窑物料的的温度有可能增加，此时烧成带温度会出现如图6所示的变化。由图可知，当入窑物料温度的升高时，烧成带温度有明显的上升。把图6中1100℃处的烧成带温度代入到图5中得到图7。从图7可以看出，直线在1100℃时发生了改变——开始向上隆起，说明入窑物料温度的升高抑制了烧成带温度的降低，因此尽量提高入窑生料分解率可以减轻窑内的热负荷又能尽快升高物料温度，在回转窑内大部分的热量都应用于物料升温，而不是碳酸盐分解，分解率的提高既可以缩短窑的长度尤其是碳酸盐分解带的长度，又可以提高烧成带温度，减小窑头喂煤量。根据测算窑尾物料温度每提高10℃，就可以减少窑头喂煤量1%，但是实践表明只要碳酸盐没有完全分解，物料温度就不会一直升高，且在分解温度以下，也是就是说物料升高的温度是有限的，因此提高入窑生料分解率对水泥回转窑的优质、高产、低消耗有至关重要。
为了使保证入分解炉的温度大于出分解炉温度，在不引起烟道系统结皮、堵塞的情况下，适当提高窑尾烟气温度是可以的，根据实际生产状况，一般生料的分解率不会是100%，当入窑生料温度在870℃时，窑尾温度控制在1100℃比较合适。
1.2窑头喂煤量
窑头的喂煤量是提供窑内热源的主要方式，窑头喂煤量的多少直接影响窑内烧成带温度，但是有时增加喂煤量，烧成带温度并不一定增加，原因是煤粉是否完全燃烧，窑内通风是否变大等都会抵消增加喂煤量的效果。在合适的通风条件下，整个窑系统用煤量是一定的，只是窑头与分解炉的分配比例有所不同。图8是窑尾温度为1050℃，入窑生料温度为850℃时，窑头喂煤所占比例分别为40%，50%，45%，55%，60%，30%时，烧成带温度的计算结果。
从图中可以看出窑头喂煤所占比例越大烧成带温度越高，这是缘于我们假定其他的条件都相同，但是实际生产中，随着窑头喂煤量的增加窑尾温度会随着增加，尤其是调节窑内用风量时。图9表明同样是窑头喂煤量占40%时，窑尾温度增加对烧成带温度的影响。
从图中可以看出，随着窑尾温度的升高，窑头喂煤量的效果逐渐在削弱。现在运转的多数预分解窑的操作都是基本固定风量，随温度和喂料量的变化增减用煤量。由上述分析可知，这种操作十分有害，甚至起到适得其反的作用，增加窑头用煤量，如果没有恰当的风量，要么会造成窑尾气体温度升高，或者造成燃料的不完全燃烧，不会增加烧成带温度，因此在增加窑头喂煤量以提高烧成带温度时，应注意窑尾温度的升高和监控烟气中CO的含量。
1.3窑头温度
窑头温度包括四部分：a出窑熟料温度；b二次风温；c三次风温d一次风温；四者对烧成带的温度影响各有不同。出窑熟料温度是熟料带走热量多少的表征，二次风温和三次风温是冷却熟料时的风温。两者之间存在相关性，随着出窑熟料温度的增加，二次风温和三次风温可能会升高，假定二次风温和三次风温恒定。图9是出窑熟料温度与烧成带温度之间的关系图。
由图可知，随着烧成带温度的增加，出窑熟料温度随着增加，两者之间有近似直线关系，但是增加的幅度很小，说明出窑熟料温度受到烧成带温度影响很小。实际生产过程中，正常运转的窑系统，出窑熟料温度基本恒定在1300℃，但是二次风温与三次风温却是经常受熟料粒度、冷却风量的变化而变化，而且二次风与三次风有一个风量分配的问题。二次风与三次风既可同时升温，又可以只有一个升高，在二次风量较大时，窑尾温度也会增加，因此假定窑尾温度不变，二次风温与烧成带温度关系如图10所示。
从图中可以看出随着二次风温的增加，熟料烧成带温度呈明显的增加趋势，说明二次风温度对烧成带温度影响明显。实际上，二次风不仅提供了窑内煤粉燃烧的一个热源，而且提供了煤粉燃烧所需要的氧气。根据二次风温，我们可以了解熟料的煅烧状况，而且提高二次风温度，可以明显减少窑头喂煤量，计算结果表明，二次风温在1200℃时比在1100℃时，可节约4%的燃料消耗。因此较高的二次风温度对提高烧成带温度是有益的，与二次风温相反，三次风温越高，意味着有较多的热量被转移到了分解炉，这时进入窑内的热量相应减少，烧成带温度变低，图11印证了这一点。
随着三次风温的升高，烧成带温度在下降，但是在实际生产过程中，三次风除了提供分解炉内热量，还有提供分解炉内煤粉燃烧需要的氧气，因此从综合的观点看，三次风温不宜过低，至少应该高于分解炉出口温度，否则通过分解炉后会吸收一部分热量。
一次风温与二次风和三次风不同，一次风温度较低，它的主要目的是输送煤粉。假定二次风温为1100℃，三次风温为900℃，这时一次风温与与烧成带温度之间，呈现较弱的线性相关，其相关系数仅为0.8929。当一次风温升高时，烧成带温度并没有明显提高，而且随着实际生产中多通道燃烧器的使用，一次风量在逐渐的减少，因此，尽管一次风温度最低，但是对烧成带温度的影响却是微乎其微。故，不必刻意提高一次风温，较高的一次风温对煤粉的输送也十分不利。值得注意的是，由于系统漏风，造成一次空量明显增大。因此强化窑头窑尾以及篦冷机的漏风管理尤为重要。
1.4胴体表面温度
窑的胴体温度是指示窑内烧成带温度的较好指标，但它又受到耐火材料厚度，窑皮厚度，熟料温度，窑的转速等等影响，从热平衡的观点来看，窑外散失热量越多，烧成带温度越低。由于窑皮的不断脱落与粘附，表面温度也会有所变化，同时熟料成分的变化导致液相粘度的变化，进而有窑皮也有厚薄的变化，但从一段时间来看，窑内还是一个热平衡的温度场，窑皮基本保持在恒定的位置。图13即表明窑胴体温度与烧成带温度间的关系，可以发现随着窑筒体温度的升高烧成带温度有明显的下降，这说明窑胴体温度对烧成带温度影响较大，因此保证较低的窑筒体温度对烧成带温度非常有利，这可以通过增加窑皮厚度，较少耐火材料磨损，及时更换耐火砖，增加一定的生料喂料量等措施解决。据统计胴体温度每降低1℃约减少热耗5.4J/Kg-cl，因此采用新型隔热材料是降低胴体温度的有效途径。
增加生料喂料量对烧成带温度的影响较小，原因是物料在进入烧成带后是一个微吸热的过程，火焰对熟料的辐射成为换热的一个主要方式。现代新型干法水泥生产主要是薄料快烧，目的是强化火焰对熟料的传热效率，实际上窑转速的加快，对于保护厚窑皮有利，从而提高了烧成带温度，但是过厚的窑皮，对窑内通风等也会造成不利影响，因此要有适宜的窑皮厚度。过去的湿法窑和悬浮预热器窑，由于窑体过渡带较长，窑的转速较慢，出烧成带的高温气体，通过没有窑皮的耐火材料时，大量的热量都散失于空气中，新型干法水泥窑由于分解率的提高，过渡带较短，散失热量较少，因此提高了回转窑的热效率，计算表明Ф4×60m和Ф4×43m可以节约5%的燃料消耗。
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(2014-08-29 13:29:10) 
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