回转窑焚烧炉窑内结圈的原因分析

随着国内环保要求越来越严格，处置成本越来越高，送往危险废物处置中心的废物一般尽可能集中，导致此类废物的热值普遍较高，尤其是固体废物和蒸馏残渣，在大多数情况下在3000至5000千卡/千克之间。为了保持良好的燃尽效果，回转窑一般在950 ~ 1150℃运行，而危险废物灰的熔点一般在1000 ~ 1200之间(接近或高于高燃烧温度)另外，进入回转窑的物料一般比较复杂，热值波动大，进料不均匀，物料在窑内停留时间长(一般为60-90分钟)，难以及时调整燃烧过程。因此，窑内温度一般会有一定程度的波动，窑内局部温度过高是不可避免的，会导致灰熔融并粘附在回转窑内壁上。随着回转窑的旋转和炉衬温度的梯度分布，部分熔化的灰和炉渣可能在炉衬材料上凝固形成新的窑皮。随着窑的旋转，一些灰可能再次熔化并达到一定的平衡，因此窑皮不会变厚。但是，如果达不到平衡，掉灰少窑皮会逐渐增厚，达到一定程度后形成一个环。环形成的主要原因如下:

1.回转窑运行方式

根据不同的运行温度，回转窑有两种运行方式:干渣方式和熔渣方式，干渣运行模式在危险废物焚烧中常见，也已被证明是可靠的运行模式。一般认为，干渣模式低于925℃，正常的相容性可以保证灰不会熔化，这种操作模式不太可能形成回路。另一种模式是炉渣模式。回转窑将在更高的温度下运行，使焚烧后形成的灰熔化成液态。传统的炉渣模式在高于1200℃的温度下运行，这通常难以形成一个循环，因为灰处于熔融状态。如果操作温度在950℃至1200℃之间，其操作正好处于干渣和熔渣操作模式的中间，这可以称为半熔操作模式。部分熔化相对容易发生，但不能完全熔化。随着温度的变化和波动，部分熔化的炉渣在回转窑内衬上凝固。与此同时，一些高熔点炉渣被包裹，窑皮逐渐增厚，导致形成环。  

2.回转窑的进料和气流分布的稳定性

危险废物包括液体、固体和半固体废物，特别是成分和形态复杂的固体废物，一般来说，回转窑主要的固体废物给料主要是间歇给料，如抓斗、推料器或溜槽，有些回转窑还间歇处理一些低闪点的桶装特殊废液直接进入窑内，间歇给料会造成物料焚烧的大幅波动，影响气流分布的稳定性，导致回转窑温度大幅波动，这也成为导致回转窑结圈的重要原因之一。  

3.灰的化学成分和灰熔点

回转窑底部灰的主要成分是一些无机氧化物，如二氧化硅、氧化铝、氧化亚铁和氧化钙。此外，由于一些危险废物的高盐含量，通常还含有一些低熔点碱金属盐，如钠/钾盐。如果碱金属成分的含量高，由于其熔点低，如果进入熔炉的废物中的盐含量高，则很容易在窑中浓缩，导致在窑中形成环。然而，根据文献中的实验结果，当二氧化硅、氧化铝和氧化钙的含量分别增加时，灰熔点温度有不同程度的升高，因此底渣的成分对灰软化温度有很大的影响。