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1、存在的問題
    某公司回轉窯規格為Ø4.3 m×66 m，設計能力日產熟料3200 t。自2007年7月投產至2008年4月，熟料產量和質量均未達到設計要求，日產量僅3000 t，熟料外觀質量差，黃心料和生燒料時常出現，熟料28d強度平均為53 MPa。具體表現為：
    (1)預熱器系統阻力大，C1筒出口壓力達到-9000 Pa以上。窯內通風不足，系統有害成分富集嚴重，窯尾高溫風機需要滿負荷運轉，仍經常出現黃心料，嚴重限制了回轉窯的投料量。預熱器C1筒出口溫度偏低（300℃左右），煤磨、生料磨、余熱發電系統的熱風量難以保證。分解爐爐底溫度偏高并且波動大，分解爐下錐體及縮口結皮嚴重，每班需要清理多次，不僅增加了預熱器崗位的勞動強度，而且造成系統工況不穩定，給生產帶來了不利影響。
    (2)窯前溫度低，煤粉燃燒不充分，黑火頭長，火焰無力。窯頭輸煤管道內積煤，窯頭下煤不穩，窯前經常出現爆燃，窯尾及煤磨CO含量經常超標，給正常生產帶來安全隱患。從熟料煅燒來看，系統對煤質的要求較高，如果發熱量低于5200×4.2 kj/kg，熟料的產質量明顯下滑，生產成本較高。
    (3)生產中易結掛后窯皮，窯內頻繁結蛋，時常導致停窯事故發生。
    (4)熟料易磨性差，影響了水泥磨臺時及混合材摻加量。
2、原因分析
    產生黃心料和生燒料的主要原因是系統通風不暢，預熱器系統阻力大，同時窯頭燃燒器無法使煤粉完全燃燒，窯內產生還原氣氛，窯頭溫度偏低，有害成分的循環富集和煤粉的不完全燃燒導致預熱器系統結皮及窯內結圈結蛋。
3、解決方案
    針對以上問題，公司安排相關技術人員到同類窯型廠家進行考察，經過論證確定了對預熱器系統、窯頭噴煤系統實施改造的方案。
3.1預熱器系統改造
    (1)改變人分解爐的三次風風向，砌筑導風墻；
    (2)修改四級下料管撒料盒角度；
    (3)改變窯尾四個噴煤管的人爐位置和角度；
    (4)加大旋風筒入口的截面積；
    (5)擴大分解爐下縮口，增大通風面積。
3.2窯頭噴煤系統改造
    (1)縮小窯頭輸煤管道內徑；
    (2)增大窯頭燃燒器旋流角度；
    (3)調節窯頭一次風機，提高一次風壓力；
    (4)選用新型的節能燃燒器。
4方案的實施
    2008年4月利用春季檢修的機會，對預熱器系統及窯頭喂煤系統進行有針對性地改造。
4.1改造預熱器系統，解決預熱器系統壓力偏高問題
    (1)對窯尾四個噴煤管的位置進行調整：伸人角度由300變到250，并且由伸入200 mm變為伸入400 mm，高度由1.1 m改為1.5 m。
    (2)C4筒下料管撒料盒角度由30°改為60°，使C4筒下料能夠順利沖入爐底，降低爐底溫度，有效緩解了分解爐爐底錐部和縮口結皮。
    (3)分解爐下縮口直徑由原設計的1850 mm改為1950 mm。
    (4)在三次風平管道人爐兩側入口砌筑導風墻，導風墻人爐時的角度為150，增加旋流效果，防止爐底結皮。
(5)增加各級旋風簡入口處截面積。C2、C3旋風筒入口高度加高800 mm，c4、c5旋風筒入度加高1000mm，目的足降低系統阻力，改善系統通風。
4.2改造窯頭噴煤系統，改善窯頭煤粉燃燒
    根據公司目前使用的低揮發分煤質及現有設備條件，決定選用3 200 t/d能高效新型噴煤管，同時將燃燒器旋流角度由28°增加到42.5°，縮小窯頭輸煤管道內徑，提高對低揮發分煤質的適應性，使熱風和煤粉能更好地混合，從而保證煤粉充分燃燒。具體改造內容如下：
    (1)窯頭喂煤秤波動較大，煤粉爆燃現象嚴重。出現這種現象主要是由于煤粉輸送管道直徑過大，管道內產生煤粉沉積，當沉積到一定程度時，煤粉集中噴出，窯頭煤粉爆燃，導致窯頭、窯尾、煙室產生正壓：經過計算，將窯頭煤粉輸送管道內徑由中282 mm改為中219 mm，縮小63 mm。
    (2)窯前火力強度不夠，火焰黑火頭長，煅燒無力。分析認為噴煤嘴的旋流角度小，煤粉的分散程度差，與熱空氣的接觸面積小，同時摻人窯頭冷風量偏大。使用3200t/d節能高效新型噴煤管后，窯頭一次風機由110 kW改為75 kW羅茨風機，減少一次風摻入量，窯頭噴煤管旋流角度通過不斷地試驗摸索．從原設計的17°改為28°、38°．但使用效果仍不理想，最終確定為42.50旋流角，從實際使用效果看，窯前火力集中，二次風溫度提高，滿足了煅燒要求。
5、實施效果
    實施以上改造方案后，預熱器系統壓力下降600 Pa，達到-8400 Pa，C1筒出口溫度增加15℃，達到315℃。將輸煤管道內徑縮小后，沒有再出現因管道積煤粉造成窯前爆燃現象，一次風機壓力從29 kPa提高到37 kPa，火焰活潑有力，窯前溫度大幅度提高，一次風溫穩定在950℃以上，有效地保證了熟料的煅燒，減少了熟料中生燒料的含量；同時對煤質的適應性得到提高，發熱量為4800×4.2 kj/kg，揮發分為23%的煤粉完全可以滿足生產需求，生產用煤成本大幅度下降。窯頭煤用量在10.5 t/h，與改造前相比，在同煤質的情況下，頭煤使用量降低1t/h。窯頭一次風機由110 kW改為75 kW．窯頭喂煤風機由132 kW改用110 kW，人窯一次風量減少120 m3／min，由二次風代替，提高了窯前溫度。改造后熟料產量穩定在3900t/d，不存在黃心料和生燒料問題，熟料fCa0合格率和28 d強度大幅度提高，熟料質量穩定，窯內窯皮相對平整。由于熟料質量提高，用電和用煤成本下降，當年為公司增加利潤1 000萬元以上。
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