回轉(zhuǎn)窯燃燒石油焦大部分使用重油或煤氣作燃料，消耗大量的能源而且石油焦燒損嚴(yán)重，回轉(zhuǎn)窯使用壽命較短，隨著自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用和節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，目前正常生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)無(wú)外加燃料的回轉(zhuǎn)窯煅燒，回轉(zhuǎn)窯煅燒石油焦生產(chǎn)工藝的現(xiàn)狀進(jìn)行了詳細(xì)介紹,其中包括:原料石油焦;工藝過(guò)程;主體設(shè)備回轉(zhuǎn)窯;煅后焦質(zhì)量及生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),并指出了生產(chǎn)工藝中存在的問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上,作者完成了如下研究?jī)?nèi)容: 1、闡述了煅燒過(guò)程中物料在窯內(nèi)的各種行為和變化。分析了回轉(zhuǎn)窯壽命的影響因素,提出了延長(zhǎng)回轉(zhuǎn)窯壽命所采取的措施。 2、對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的受力情況進(jìn)行了理論分析,針對(duì)窯內(nèi)物料的運(yùn)動(dòng)方式提出了自己獨(dú)特的見(jiàn)解,并從力學(xué)角度推導(dǎo)出了物料在窯內(nèi)停留時(shí)間的計(jì)算公式。 3、理論聯(lián)系實(shí)際地全面分析了煅燒過(guò)程控制核心—煅燒帶的影響因素,提出了煅燒帶“三要素”的概念即煅燒帶的溫度、長(zhǎng)度和位置及其判定方法。詳細(xì)分析了煅燒帶溫度、長(zhǎng)度和位置對(duì)煅后焦質(zhì)量產(chǎn)生的影響。敘述了如何選擇煅燒帶工藝參數(shù)的方法并給出了煅燒帶“三要素”的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),說(shuō)明了煅燒帶控制與調(diào)整過(guò)程中必須注意的幾個(gè)問(wèn)題。分析了煅燒實(shí)收率的影響因素,提出了提高煅燒實(shí)收率的途徑。 4、針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)存在的問(wèn)題,提出了煅燒帶溫度在線監(jiān)測(cè)及延長(zhǎng)二次風(fēng)嘴壽命的技術(shù)改造方案,介紹了沉降室技術(shù)改造及效果,回轉(zhuǎn)窯給料、負(fù)壓系統(tǒng)的自動(dòng)化控制改造方法，
回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝參數(shù)眾多,不易控制.如何盡可能的優(yōu)經(jīng)工藝參數(shù),使回轉(zhuǎn)窯在最佳狀態(tài)下運(yùn)轉(zhuǎn),從而最大限度的提高窯的產(chǎn)能和煅后焦質(zhì)量是一個(gè)很實(shí)際的課題.該文為了研究這一過(guò)程,在國(guó)內(nèi)革炭素廠收集了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),根據(jù)煅燒溫度與煅后焦的理化指標(biāo)之間、煅燒操作參數(shù)與回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能和煅后焦質(zhì)理之間的關(guān)系作圖,經(jīng)過(guò)相應(yīng)的計(jì)算機(jī)處理,得出了對(duì)應(yīng)回轉(zhuǎn)窯最優(yōu)綜合性能的煅燒操作參數(shù)曲線,提出了提高中國(guó)煅后焦質(zhì)量,擴(kuò)大回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)能,降低回轉(zhuǎn)窯炭質(zhì)燒損的途徑.另外,該文針對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)傳熱情況復(fù)雜的特點(diǎn),采用有限差分方程法,對(duì)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的傳熱情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,得出了回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料的溫度分布場(chǎng).該文為在現(xiàn)場(chǎng)有目的地優(yōu)化窯內(nèi)傳熱提供了依據(jù),同時(shí)為更加深入地研究窯內(nèi)熱量傳遞打下了基礎(chǔ),發(fā)現(xiàn)了一些需要進(jìn)一步研究的問(wèn)題,并指出了進(jìn)行有關(guān)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)傳熱基礎(chǔ)研究的重要性和緊迫性

水泥窯可以處理的廢棄物種類水泥窯用固體廢棄物主要的途徑是，將廢棄物以二次原料或二次燃料的形式循環(huán)利用。從理論上說(shuō)，含有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3成分的工業(yè)廢棄物，都可作為水泥原料，含有一定熱量的工業(yè)廢棄物，均可用作水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程中的燃料。但是，并不是所有的工業(yè)廢棄物都可以用作水泥工業(yè)的原料、燃料，目前可以用作原料、燃料的固體廢棄物分為：
　　 ①可做原料的廢棄物有：粉煤灰、爐渣、煤矸石、石灰殘?jiān)�、電石渣、制糖廢渣、高爐爐渣、鋼渣、銅礦渣、硫酸渣、銻礦尾砂、鋁礬土、錫回收渣、磷石膏、氟石膏、化學(xué)石膏、硅砂、飛灰、型砂、水廠污泥、河流淤泥等。
　　 ②可做燃料的廢棄物有：石油焦、石墨粉、焦炭屑、廢輪胎、橡膠、塑料、造紙工業(yè)廢料、生活垃圾、肉骨粉、油面巖、泥碳、電池、農(nóng)作物秸稈等，及碎木屑、紡織廢品、有機(jī)有害化工廢料、醫(yī)藥廢棄物等。

2.固體廢棄物處理對(duì)耐火材料的影響如上所述，固體廢棄物的品種很多，在熟料煅燒過(guò)程中，這些廢棄物在低溫部位，對(duì)耐火材料影響較小，還有一些熔融在熟料里形成窯皮附在耐火磚上，這樣對(duì)耐火材料影響也非常小，甚至對(duì)耐火材料有一定的保護(hù)作用。對(duì)耐火襯料直接影響的是在燒成過(guò)程中，預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間內(nèi)循環(huán)所富集的堿（鉀、鈉）、鹵族（氯、氟）和硫的化合物等，這些元素化合物的熔融物隨煙氣和原料侵蝕耐火材料，與耐火材料發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，生成新的低熔礦物，而新生礦物在體積上出現(xiàn)不同程度上的膨脹，致使耐火材料剝落或開(kāi)裂。有些新生低熔礦物會(huì)使耐火材料結(jié)構(gòu)變得疏松，這樣耐火材料就失去了原有的特性。比如強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)及彈性系數(shù)等物理性能發(fā)生一系列變化，致使耐火材料的使用壽命變低。
　　 其中生熟料中堿硫比值的大小反應(yīng)出堿硫在回轉(zhuǎn)窯窯料和窯尾內(nèi)存在的形式和對(duì)耐火材料的侵蝕類型，一般來(lái)說(shuō)，合適的堿硫比為0.8~1.2，此時(shí)對(duì)耐火材料的侵蝕較弱（見(jiàn)表2）。
　　 堿硫比不同，其主要有害元素出現(xiàn)也不同，即耐火材料侵蝕的機(jī)理也不同。
　　 ①堿含量過(guò)剩的侵蝕情況（ASR＞1）。一是鋁質(zhì)耐火材料。當(dāng)鋁含量為小于30％的黏土質(zhì)耐火材料與堿反應(yīng)時(shí)，生成堿鋁硅化合物，呈玻璃熔融體。二是堿性耐火材料。一般而言，鎂鋁尖晶石磚抗堿侵蝕性遠(yuǎn)高于鎂鉻磚，但若在高含量堿的作用下，堿與MA尖晶石也起反應(yīng)，生成堿鋁化合物和MgO，致使材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化、產(chǎn)生剝落，影響材料的使用壽命。
　　 ②硫含量過(guò)剩的侵蝕情況（ASR＜1）。在氧化氣氛下，煙氣內(nèi)的SOx與C2S中的CaO反應(yīng)，生成無(wú)水石膏CaSO4（體積增加27.5%）。游離的SO3與窯內(nèi)C2S及鎂鉻磚內(nèi)的MgO等成分起化學(xué)反應(yīng)，生成熔融化合物，主要有C2S、C3S、MgS2、CMS，上述反應(yīng)所生成的低熔融化合物，滲透耐火襯磚內(nèi)，既破壞了襯磚的耐火度，又損壞了襯磚的致密結(jié)構(gòu)，降低襯磚的使用壽命。同時(shí)，鎂鐵尖晶石磚在CaO作用下，Mg＋被取代，生成Ca2Fe2O5，在此過(guò)程中，由于新相的成立，失去原有的陶瓷結(jié)構(gòu)，降低了材料的強(qiáng)度。
　　 ③堿硫平衡時(shí)的侵蝕情況（ASR＝1）。堿硫平衡時(shí)，所生成的化合物，一部分在高溫下?lián)]發(fā)隨煙氣經(jīng)煙囪排至大氣，另一部分被熟料吸收，其余填充在耐火磚的孔隙內(nèi)，磚體結(jié)構(gòu)致密，在此過(guò)程中，所有的堿硫都不和耐火磚內(nèi)的成分起化學(xué)反應(yīng)，只是對(duì)耐火磚造成物理性能的變化，侵蝕相對(duì)而言比較弱，對(duì)耐火材料的使用周期影響也較小。

3.堿、氯、硫?qū)�金屬錨固件的腐蝕水泥窯用固體廢棄物大量用作原燃料，相應(yīng)增加了堿氯硫的富集，加重了對(duì)耐火襯料內(nèi)部金屬錨固件的腐蝕，特別是煙氣穿過(guò)膨脹縫、耐火襯料的裂縫等間隙，與金屬錨固件反應(yīng)，錨固件被氧化、腐蝕及一層層剝落，最后失去它的機(jī)械性能、熱應(yīng)力等，導(dǎo)致耐火材料整體脫落，縮短耐火襯料的使用壽命。固體廢棄物在水泥行業(yè)大量用作原燃料時(shí)，產(chǎn)生的煙氣有大量有害元素，這些元素化合物在中高溫腐蝕金屬錨固件，所以采用煙氣與金屬錨固件隔離是耐火工作者及設(shè)計(jì)人員解決錨固件被腐蝕的途徑。由上述可知，阻止熱煙氣與金屬錨固件接觸，避免錨固件與熱煙氣發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)，腐蝕錨固件，成為耐火工作者所要解決的首要問(wèn)題，同時(shí)，采用其他材質(zhì)的錨固件也成為目前耐火工作者解決此類問(wèn)題的主要手段。

　　總之，水泥回轉(zhuǎn)窯用固體廢棄物大量用作原燃料是水泥工業(yè)發(fā)展的方向，而固體廢棄物成分較復(fù)雜，在水泥熟料煅燒過(guò)程中，有害元素在系統(tǒng)中揮發(fā)，熔融并產(chǎn)生富集，其中對(duì)耐火材料造成直接損壞的是堿氯硫，因此弄清楚其與耐火材料及金屬錨固件的化學(xué)、物理反應(yīng)情況，開(kāi)發(fā)新一代的耐火材料、新的錨固件及新的設(shè)計(jì)方案，以提高耐火襯料的使用周期，滿足煅燒工業(yè)對(duì)固體廢棄物的需求是必要的，也是水泥工業(yè)石油焦回轉(zhuǎn)窯用耐火材料發(fā)展的必然趨勢(shì)。

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