[科普中国]-烧成带

烧成带温度是影响水泥熟料质量产量的关键因素，而影响烧成带温度的因素很多，例如窑尾温度、喂煤量、煤的热值、窑头温度、一次风量、三次风温、筒体表面散热、出窑熟料温度、生料喂料量、入窑物料温度等等。

简介在水泥工业中，熟料的生成是液相烧结。以化学反应的观点看，在其他条件都相同时，越高的反应温度和越长的反应时间，就能得到较高的生成率；同理相同的合成率，温度越高，反应时间越短。需要说明的是根据菲克定律，高温对固相反应的扩散也有很大影响。现代新型干法水泥生产追求的是优质、高产、低消耗，即较高的反应程度，最低的时间消耗，从而有最高的产量，因此在得到相同含量时，追求更少的反应时间成为必然，这就需要有较高的反应温度。

烧成带温度是影响水泥熟料质量产量的关键因素，因此如何控制烧成带温度、比较烧成带温度、监测烧成带温度是水泥生产必须考虑的问题。1

烧成带温度因素分析1、窑尾烟气温度

影响烧成带温度的因素很多，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，以下讨论都是假定其他条件相同，变化的只有单一因素。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。

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。

当入窑物料温度升高时，烧成带温度有明显的上升。

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。

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条件都相同，但实际生产中，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。随着窑尾温度的升高，窑头喂煤量的效果逐渐在削弱。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。

3、煤的热值

煤的发热量是过程控制的重要内容，其在进厂时就开始监控，因此对煤的发热量应该有较好的控制，但是随着能源价格的不断上涨，煤的品质难免出现波动，尤其是煤的水分。因此做好原煤的均化，可以避免操作中的不可预测性，煤粉热值的大起大落不仅对于烧成带温度有重要的影响，而且会伴随熟料质量的波动。此外挥发分含量的变化值得注意，挥发分的变化可能不会影响热值，但是由于火焰长度的变化，造成火焰温度的不集中，从而造成烧成带温度的下降。因此均化除了对原煤热值有利外，对煤粉的挥发分稳定也十分有利。实际生产过程中，由于计量秤的误差、煤粉细度、水分的变化都会造成化学不完全燃烧和机械不完全燃烧。

因此精确计量，控制好煤粉细度、水分与控制煤的热值一样重要。

4、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。

随着烧成带温度的增加，出窑熟料温度随之增加，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经常随熟料粒度、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。1

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所