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摘 要：回转窑输送和翻转物料的动力主要由主电机功率提供，窑功率的大小主要由窑内物料的状态决定。基于窑电流趋势图，可以清楚的反映窑内物料的状况。本文通过分析几种窑电流曲线趋势图，以此来分析窑内的实际情况，为窑况的判断提供依据。
关键词：窑电流曲线；窑况；物料
中图分类号：TQ172.6 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0191-02
前 言
在窑系统的运行过程中，窑电流的运行状态是衡量窑系统运行状态的重要参数。维持窑速稳定状态下，通过观察窑电流曲线的变化趋势，可以对窑衬、热工状况和窑皮的基本状况进行分析判断，及时的预判机械方面和工艺方面的故障。针对出现的异常情况，针对性的采取应对措施，可以有效的避免事故的产生，以免影响生产的正常运行。
1 水泥回转窑设备故障和工艺不当致使主电机电流改動的要素
1.1 水泥回转窑设备缘由
正常生产过程中，水泥回转窑传动设备、支承设备、密封设备等相关设备会受到外界因素的影响，导致主机电流的急剧增大。在这些影响因素中，支承设备是导致主机电流增大的主要影响因素。在水泥回转窑装置过程中，由于托轮安装的不是非常合理，导致运行过程中托轮烧瓦、振动和正常生产中托轮因缺油而烧瓦等现象的产生，这些因素都会导致主机电流大幅度的升高。
1.2 窑皮厚薄不均
因为水泥回转窑窑内窑皮过厚，导致有瘤状结皮或不均匀的现象产生，这些影响因素同样会导致窑功率发生大幅度的波动。通过分析窑内的状况，产生这些现象的主要原因是窑内结皮不均，导致回转窑的转矩不均，当翻滚物料和瘤状结皮呈现为一条直线时，窑主机的消耗功率最小，在曲线上表现为最低值。值得指出的是，假如设备阻力不均或窑筒体变形等缘由，窑功率也会呈现这种轨道。所以，呈现这种状况应多方面思考，最好与有关人员合作查找缘由。假如设备没有问题，多半是喷煤管方位不妥，假如煤嘴中间倾向翻滚的物料一侧，前部物料的热交换率进步，物料会更粘些，致使烧成带窑皮挂得很厚，而且使后部物料液相呈现得也相对过早，致使窑皮长而不均，所以应及时调整喷煤管的方位。
1.3 窑皮塌落
水泥回转窑内的窑皮塌落时，窑主机电流会大幅改动。当窑内掉窑皮时窑的功率有刹那间上升趋势，继而呈降低趋势，乃至降低至掉窑皮前的功率值以下。窑皮掉落较大（厚）时恢复较慢，反之，较快。当窑皮掉落时，其功率曲线呈不断波动的轨道；恢复后，窑皮渐趋均匀，功率曲线轨道窄而波动小。掉落的窑皮较大时，窑翻滚时窑皮和物料一同带起，因为块大，带起得较高，所以功率有刹那间升高的痕迹；待窑皮摔成小块后，连同物料一同向前翻滚，因为这些物料绝大多数是粉状的，被窑带起的高度就会降低，功率表现为降低趋势。窑皮较小时，这种表象不明显。呈现掉窑皮时，只需及时添加窑头喂煤量（体系技术状况较好），待功率恢复正常后，再减至本来设定值。
1.4 窑内结大料球
在水泥回转窑内有大料球时，回转窑的主机电流会表现为不一样的增加趋势，回转窑内呈现的大料球的主要原因是生料成分的波动。通过预先调查水泥回转窑内的通风情况，可以准确的判断窑内是否存在大料球，因为料球的大小状况会对窑内的通风状况产生一定程度的影响；调查窑主机电流是不是有增大的趋势；调查窑内物料结粒是不是偏大。站在窑平台上听到窑内有反常声响，通过以上的调查大致能够判断出窑内是不是有大料球。假如承认窑内有大料球应及时采取办法（如改变配料，减少用煤或移动煤管等）防止大料球的屡次呈现，并调整窑况将大料球放出窑内，以防止大料球长期在窑内损坏窑衬。
1.5 窑内结后圈
当窑内有后圈时，物料在窑内的运动速度发生变动，使进入烧成带的物料量大幅波动，当物料由后圈处很多涌入烧成带时，因物料过多而得不到充分的吸热使物料结粒细小，然后使窑的主机电流减小；之后窑内物料削减，物料的温度、结粒开始趋向于正常状况，所以主机电流又开始呈现增大的趋势，重复这种状况就会逐渐形成水泥回转窑主机电流成正弦状波动。针对上述出现的状况，必须及时的对后圈进行处理，可以选择选用大幅度移动喷煤管或冷热交替法煅烧来进行处理。
1.6 生料成分不妥
当生料配料不妥或生料成分波动，生料内的其他熔剂矿物或氧化铁含量过多时，导致物料中液相过早形成，水泥回转窑内窑皮过长，增加窑的负荷，促进主机电流的增加。为了有效的改善这种状况，必须合理的控制前温，如若是因为回转窑内通风太大导致的窑皮过长，那么就必须控制窑内的通风状况，调整三次风闸阀的开度来调整窑炉用风比例，通过控制火焰的长度来实现控制窑皮长度的目的；如果因为受到生料成分的影响，那么就调整喷煤管在窑内的方位或生料成分和控制物料的预分解程度，以此预防物料在水泥回转窑内液相过早的形成。
1.7 窑内煅烧状况改动
在水泥回转窑体系设备工作正常的状况下窑主电机电流发生变动主要是因为窑内的煅烧状况发生了变动。物料在窑内的运动状况：首要预热的生料进入窑内进行固相反应，其间物料中没有发生液相运动状况仅仅滑动，当物料在窑内得到充分反应进入烧成带后，物料中发生很多的液相，物料已有些结粒，随之窑皮也逐渐形成，物料的运动状况转变为翻滚，滑动摩擦和翻滚摩擦对窑体产生的动能大不一样，翻滚摩擦产生的动能远大于滑动摩擦所产生的动能。窑内煅烧状况越好，物料结粒越大，所发生的翻滚摩擦动能越大，窑体的负载越大，主电机电流随之增大。此外，当窑内窑皮过长过厚，窑内结前圈、后圈，窑内结大料球等，都会使窑的负载增大，主电机电流增大。
2 对几种常见的窑电流曲线的判断及处理
基于图1显示的窑电流曲线图，可以发现窑后圈只垮掉了一部分，导致窑转矩出现失衡的现象，曲线的振幅比正常情况下要大。在这种情况下，必须继续烧圈操作，直到窑圈全部跨掉为止，保证窑况处于正常状态。 图2曲线波动幅度大，有毛刺。窑电流曲线的波动情况表明窑内物料KH值偏低而IM值又偏高或者有单侧厚重窑皮，物料粘度较大，窑内物料翻滚不是非常灵活，物料粘度比较大，窑电流值的波动比较大。在这种情况下，必须及时采取解决措施，适当的降低煅烧的温度，控制燃烧用煤量，并且防止窑内结圈结蛋和冷却机堆“雪人”等现象的发生，及时调整生料配比。
基于图3窑电流曲线，可以判断该曲线呈现为正弦波状，显示窑内有圈，致使出窑的时候，熟料一会儿多，一会儿少，当物料较多时，二次风温会逐渐升高，窑内物料结粒会逐渐变得粗大，窑机的功率逐渐上升，出窑的物料逐渐减少。
基于图4窑电流曲线，可以得出以下几条结论：①窑皮平整或者虽然窑皮不平整，但是施加在窑主电机上的反作用力处于平衡状态；②窑内的火焰温度处于偏低的状态，窑电流低近乎于跑生料，此时必须增加燃料，提升窑内的温度；③窑内的温度处于正常状态，但是物料偏高，粉料多，液相量过少，易烧性比较差，曲线振幅偏小。此时应该调整生料的配比，促进窑内正常生产。
基于图5的窑电流曲线趋势图，可以看出在投料初期，随着喂料量的增加，窑机的功率也随着发生相应的变化，再加煤加料之后，窑电流会逐渐增大，适当的调整窑转速之后，会促使窑电流保证正常水平，此时就可以继续进行加料操作，直到达到正常的喂料量。
基于图6窑电流曲线，曲线发生变化的原因主要有：①分解炉内大块结皮塌落，卡在上升烟道，会阻碍窑内的通风透气，煤粉燃烧得不够完全，窑内会出现很多还原气氛，导致窑内的温度急剧下降。此时必须进行停料操作，及时将结皮处理干净，以此恢复正常生产；②窑口圈比较大，突然发生垮塌现象，导致窑内物料急速的卸入篦冷机内，为了应对这种状况，此时必须降低窑转速，加快篦床速度，加大窑头用煤量；③预热器塌料，大量分解率低物料突然冲入窑内，导致各带发生前移现象，此时必须快速的降低窑速、大幅度减料、加煤，预防跑生料。
图7说明：①窑内温度降低，物料的粘度比较低，物料被带起的高度降低，窑电流缓慢下降。此时，正确的操作是适当增加窑前用煤，保证窑内的温度处于正常状态。②减煤或减料操作时，如若未及时调整窯转速，会造成窑电流下降。此时正确的操作是控制窑转速，确保其与喂料量相匹配。
图8表明：①窑内的温度正向着过热的方向发展，物料的粘度增加，物料被带起的高度增加，窑转矩增大。此时必须增加喂料量并提高窑转速，或控制窑头用煤；②窑内的物料增加，而窑速和喂料量不匹配，导致窑电流值升高，这个时候的正确操作是适当的提高窑转速；③长厚窑皮或者窑口圈正在逐渐形成；④机械故障，造成系统摩擦力增大。
基于图9窑电流曲线变化趋势图，可以发现窑转动电流急速升高，然后又缓慢下降，再慢慢的回到正常状况。由此可以判断回转窑内有窑圈或窑皮垮落，曲线上升的幅度越大，那么表示垮落的窑圈或窑皮就越多。
基于图10窑电流曲线变化趋势图，可以发现此时窑系统运行正常，窑转动电流呈现平稳的运行状态。基于趋势图，变化轨迹非常平滑，没有较大波动，振幅非常均匀，曲线的宽窄程度比较适中，表示窑热工制度非常稳定。
3 结 语
综上所述，基于水泥回转窑窑电流的曲线变化趋势图，可以快捷地判断窑内热工状况，为现场工作人员预先判断事故的类型及处理事故的手段提供了相应的参考和借鉴，采取有效的解决措施，避免事故的产生。总而言之，在工艺操作中，窑电流是一个非常重要的参数，不容忽视。
参考文献
[1]于志兴，李岁柱.变径回转窑电流偏高原因分析及处理措施[J].水泥，2017（05）.
[2]刘伟涛，李 瑞.基于模糊RBF神经网络的水泥厂窑电流预测[J].科技与企业，2016（09）.
[3]马林杰，尹逊海.窑电流曲线在操作中的作用[J].新世纪水泥导报，2006（03）.
[4]杨书慧.窑电流在中控操作中的作用[J].新世纪水泥导报，2005（04）.
收稿日期：2018-3-25
作者简介：何哲珲（1988-），男，本科，主要从事水泥工艺生产、质量过程控制、实验检测等方面研究。
关键词：窑电流曲线；窑况；物料
中图分类号：TQ172.6 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）12-0191-02
前 言
在窑系统的运行过程中，窑电流的运行状态是衡量窑系统运行状态的重要参数。维持窑速稳定状态下，通过观察窑电流曲线的变化趋势，可以对窑衬、热工状况和窑皮的基本状况进行分析判断，及时的预判机械方面和工艺方面的故障。针对出现的异常情况，针对性的采取应对措施，可以有效的避免事故的产生，以免影响生产的正常运行。
1 水泥回转窑设备故障和工艺不当致使主电机电流改動的要素
1.1 水泥回转窑设备缘由
正常生产过程中，水泥回转窑传动设备、支承设备、密封设备等相关设备会受到外界因素的影响，导致主机电流的急剧增大。在这些影响因素中，支承设备是导致主机电流增大的主要影响因素。在水泥回转窑装置过程中，由于托轮安装的不是非常合理，导致运行过程中托轮烧瓦、振动和正常生产中托轮因缺油而烧瓦等现象的产生，这些因素都会导致主机电流大幅度的升高。
1.2 窑皮厚薄不均
因为水泥回转窑窑内窑皮过厚，导致有瘤状结皮或不均匀的现象产生，这些影响因素同样会导致窑功率发生大幅度的波动。通过分析窑内的状况，产生这些现象的主要原因是窑内结皮不均，导致回转窑的转矩不均，当翻滚物料和瘤状结皮呈现为一条直线时，窑主机的消耗功率最小，在曲线上表现为最低值。值得指出的是，假如设备阻力不均或窑筒体变形等缘由，窑功率也会呈现这种轨道。所以，呈现这种状况应多方面思考，最好与有关人员合作查找缘由。假如设备没有问题，多半是喷煤管方位不妥，假如煤嘴中间倾向翻滚的物料一侧，前部物料的热交换率进步，物料会更粘些，致使烧成带窑皮挂得很厚，而且使后部物料液相呈现得也相对过早，致使窑皮长而不均，所以应及时调整喷煤管的方位。
1.3 窑皮塌落
水泥回转窑内的窑皮塌落时，窑主机电流会大幅改动。当窑内掉窑皮时窑的功率有刹那间上升趋势，继而呈降低趋势，乃至降低至掉窑皮前的功率值以下。窑皮掉落较大（厚）时恢复较慢，反之，较快。当窑皮掉落时，其功率曲线呈不断波动的轨道；恢复后，窑皮渐趋均匀，功率曲线轨道窄而波动小。掉落的窑皮较大时，窑翻滚时窑皮和物料一同带起，因为块大，带起得较高，所以功率有刹那间升高的痕迹；待窑皮摔成小块后，连同物料一同向前翻滚，因为这些物料绝大多数是粉状的，被窑带起的高度就会降低，功率表现为降低趋势。窑皮较小时，这种表象不明显。呈现掉窑皮时，只需及时添加窑头喂煤量（体系技术状况较好），待功率恢复正常后，再减至本来设定值。
1.4 窑内结大料球
在水泥回转窑内有大料球时，回转窑的主机电流会表现为不一样的增加趋势，回转窑内呈现的大料球的主要原因是生料成分的波动。通过预先调查水泥回转窑内的通风情况，可以准确的判断窑内是否存在大料球，因为料球的大小状况会对窑内的通风状况产生一定程度的影响；调查窑主机电流是不是有增大的趋势；调查窑内物料结粒是不是偏大。站在窑平台上听到窑内有反常声响，通过以上的调查大致能够判断出窑内是不是有大料球。假如承认窑内有大料球应及时采取办法（如改变配料，减少用煤或移动煤管等）防止大料球的屡次呈现，并调整窑况将大料球放出窑内，以防止大料球长期在窑内损坏窑衬。
1.5 窑内结后圈
当窑内有后圈时，物料在窑内的运动速度发生变动，使进入烧成带的物料量大幅波动，当物料由后圈处很多涌入烧成带时，因物料过多而得不到充分的吸热使物料结粒细小，然后使窑的主机电流减小；之后窑内物料削减，物料的温度、结粒开始趋向于正常状况，所以主机电流又开始呈现增大的趋势，重复这种状况就会逐渐形成水泥回转窑主机电流成正弦状波动。针对上述出现的状况，必须及时的对后圈进行处理，可以选择选用大幅度移动喷煤管或冷热交替法煅烧来进行处理。
1.6 生料成分不妥
当生料配料不妥或生料成分波动，生料内的其他熔剂矿物或氧化铁含量过多时，导致物料中液相过早形成，水泥回转窑内窑皮过长，增加窑的负荷，促进主机电流的增加。为了有效的改善这种状况，必须合理的控制前温，如若是因为回转窑内通风太大导致的窑皮过长，那么就必须控制窑内的通风状况，调整三次风闸阀的开度来调整窑炉用风比例，通过控制火焰的长度来实现控制窑皮长度的目的；如果因为受到生料成分的影响，那么就调整喷煤管在窑内的方位或生料成分和控制物料的预分解程度，以此预防物料在水泥回转窑内液相过早的形成。
1.7 窑内煅烧状况改动
在水泥回转窑体系设备工作正常的状况下窑主电机电流发生变动主要是因为窑内的煅烧状况发生了变动。物料在窑内的运动状况：首要预热的生料进入窑内进行固相反应，其间物料中没有发生液相运动状况仅仅滑动，当物料在窑内得到充分反应进入烧成带后，物料中发生很多的液相，物料已有些结粒，随之窑皮也逐渐形成，物料的运动状况转变为翻滚，滑动摩擦和翻滚摩擦对窑体产生的动能大不一样，翻滚摩擦产生的动能远大于滑动摩擦所产生的动能。窑内煅烧状况越好，物料结粒越大，所发生的翻滚摩擦动能越大，窑体的负载越大，主电机电流随之增大。此外，当窑内窑皮过长过厚，窑内结前圈、后圈，窑内结大料球等，都会使窑的负载增大，主电机电流增大。
2 对几种常见的窑电流曲线的判断及处理
基于图1显示的窑电流曲线图，可以发现窑后圈只垮掉了一部分，导致窑转矩出现失衡的现象，曲线的振幅比正常情况下要大。在这种情况下，必须继续烧圈操作，直到窑圈全部跨掉为止，保证窑况处于正常状态。 图2曲线波动幅度大，有毛刺。窑电流曲线的波动情况表明窑内物料KH值偏低而IM值又偏高或者有单侧厚重窑皮，物料粘度较大，窑内物料翻滚不是非常灵活，物料粘度比较大，窑电流值的波动比较大。在这种情况下，必须及时采取解决措施，适当的降低煅烧的温度，控制燃烧用煤量，并且防止窑内结圈结蛋和冷却机堆“雪人”等现象的发生，及时调整生料配比。
基于图3窑电流曲线，可以判断该曲线呈现为正弦波状，显示窑内有圈，致使出窑的时候，熟料一会儿多，一会儿少，当物料较多时，二次风温会逐渐升高，窑内物料结粒会逐渐变得粗大，窑机的功率逐渐上升，出窑的物料逐渐减少。
基于图4窑电流曲线，可以得出以下几条结论：①窑皮平整或者虽然窑皮不平整，但是施加在窑主电机上的反作用力处于平衡状态；②窑内的火焰温度处于偏低的状态，窑电流低近乎于跑生料，此时必须增加燃料，提升窑内的温度；③窑内的温度处于正常状态，但是物料偏高，粉料多，液相量过少，易烧性比较差，曲线振幅偏小。此时应该调整生料的配比，促进窑内正常生产。
基于图5的窑电流曲线趋势图，可以看出在投料初期，随着喂料量的增加，窑机的功率也随着发生相应的变化，再加煤加料之后，窑电流会逐渐增大，适当的调整窑转速之后，会促使窑电流保证正常水平，此时就可以继续进行加料操作，直到达到正常的喂料量。
基于图6窑电流曲线，曲线发生变化的原因主要有：①分解炉内大块结皮塌落，卡在上升烟道，会阻碍窑内的通风透气，煤粉燃烧得不够完全，窑内会出现很多还原气氛，导致窑内的温度急剧下降。此时必须进行停料操作，及时将结皮处理干净，以此恢复正常生产；②窑口圈比较大，突然发生垮塌现象，导致窑内物料急速的卸入篦冷机内，为了应对这种状况，此时必须降低窑转速，加快篦床速度，加大窑头用煤量；③预热器塌料，大量分解率低物料突然冲入窑内，导致各带发生前移现象，此时必须快速的降低窑速、大幅度减料、加煤，预防跑生料。
图7说明：①窑内温度降低，物料的粘度比较低，物料被带起的高度降低，窑电流缓慢下降。此时，正确的操作是适当增加窑前用煤，保证窑内的温度处于正常状态。②减煤或减料操作时，如若未及时调整窯转速，会造成窑电流下降。此时正确的操作是控制窑转速，确保其与喂料量相匹配。
图8表明：①窑内的温度正向着过热的方向发展，物料的粘度增加，物料被带起的高度增加，窑转矩增大。此时必须增加喂料量并提高窑转速，或控制窑头用煤；②窑内的物料增加，而窑速和喂料量不匹配，导致窑电流值升高，这个时候的正确操作是适当的提高窑转速；③长厚窑皮或者窑口圈正在逐渐形成；④机械故障，造成系统摩擦力增大。
基于图9窑电流曲线变化趋势图，可以发现窑转动电流急速升高，然后又缓慢下降，再慢慢的回到正常状况。由此可以判断回转窑内有窑圈或窑皮垮落，曲线上升的幅度越大，那么表示垮落的窑圈或窑皮就越多。
基于图10窑电流曲线变化趋势图，可以发现此时窑系统运行正常，窑转动电流呈现平稳的运行状态。基于趋势图，变化轨迹非常平滑，没有较大波动，振幅非常均匀，曲线的宽窄程度比较适中，表示窑热工制度非常稳定。
3 结 语
综上所述，基于水泥回转窑窑电流的曲线变化趋势图，可以快捷地判断窑内热工状况，为现场工作人员预先判断事故的类型及处理事故的手段提供了相应的参考和借鉴，采取有效的解决措施，避免事故的产生。总而言之，在工艺操作中，窑电流是一个非常重要的参数，不容忽视。
参考文献
[1]于志兴，李岁柱.变径回转窑电流偏高原因分析及处理措施[J].水泥，2017（05）.
[2]刘伟涛，李 瑞.基于模糊RBF神经网络的水泥厂窑电流预测[J].科技与企业，2016（09）.
[3]马林杰，尹逊海.窑电流曲线在操作中的作用[J].新世纪水泥导报，2006（03）.
[4]杨书慧.窑电流在中控操作中的作用[J].新世纪水泥导报，2005（04）.
收稿日期：2018-3-25
作者简介：何哲珲（1988-），男，本科，主要从事水泥工艺生产、质量过程控制、实验检测等方面研究。