摘要:

在預分解窯系統內，燃料內所含的硫在窯頭和分解爐內燃燒生成SO2，均被堿性氧化物和CaO所吸收，生成硫酸鹽。部分硫酸鹽在熟料的煅燒過程中，分解釋放出SO2，然后又被吸收生成硫酸鹽，形成硫循環，而未被分解的硫酸鹽隨熟料從窯頭落入篦冷機內冷卻。

這些生成的硫酸鹽可以形成好幾種復硫酸鹽，其熔融溫度較低（600℃～900℃）。上述硫酸鹽的液相與物料夾雜在一起，黏附在耐火磚表面上，形成結皮。黏附的物料愈多，則結皮愈厚。而物料中硫的揮發系數愈高，則硫的揮發量也愈多，所生成的硫酸鹽也愈容易集中在某一部位；因而結皮也愈厚，嚴重影響窯的煅燒。

要消除或減緩硫對回轉窯煅燒的影響，重要措施是一方面減少原燃料中硫的含量，另一面減少窯內硫酸鹽的揮發量，也就是降低硫的揮發系數。影響硫的揮發系數的主要因素如下：

（1）硫堿比 所謂硫堿比是指物料中所含的SO3和K2O 與Na2O 之間的摩爾比值。
硫堿比的數值愈高，則揮發系數也愈高。若是物料中的SO3含量低，意味著所有的SO3均與堿的氧化物生成不易揮發和分解的硫酸堿鹽；若是物料中SO3含量過高，意味著生成硫酸堿鹽后，剩余的SO3則與CaO 生成易揮發分解的無水石膏（CaSO4）。硫堿比愈高，則生成的CaSO4愈多，揮發系數也愈高。通常，熟料的硫堿比最好控制在0.6～0.8，最大不超過1.0。

（2）窯氣中的氧含量 硫的揮發系數隨窯氣中氧含量的增加而降低。窯內硫的揮發主要來自CaSO4，其受熱分解方程式如下：
CaSO4<=>SO2+CaO+1/2 O2

在上述反應方程式中溫度一定時，當O2含量增加，物料中的CaO 和SO2含量減少，CaSO4含量增加，硫的揮發系數下降。當O2含量降低時，物料中的CaO和SO2含量增加，CaSO4減少，揮發系數增加。硫含量高時，窯尾廢氣的氧含量應控制在2.5%左右。

（3）煤粉不完全燃燒硫的揮發系數隨窯內局部碳（C ）的存在而增加。在窯的過渡帶，當窯內呈現煤粉不完全燃燒時，部分煤粉落至物料表面上，此時，物料內的硫酸堿鹽和CaSO4與C 作用生成SO2，其方程式如下：

K2SO4+C →K2O+SO2+CO??? CaSO4+C →CaO +SO2+CO??? 必須避免燃料的不完全燃燒，避免窯內出現還原氣氛。

（4）煅燒溫度和高溫下的停留時間
硫的揮發受溫度的影響很大，溫度達到1220℃以上時，CaSO4開始分解，因此降低燒成溫度、縮短熟料在高溫下的停留時間，是減少硫酸鹽分解的重要措施之一。

為了降低熟料的燒成溫度，可提高生料的易燒性，磨細生料，降低熟料SM，避免熟料過燒，適當提高熟料f-CaO
的控制指標。此外，還可降低窯的熱負荷，適當降低窯的產量，提高二次風溫，提高5級旋風筒的分離效率。可能的話，可以丟棄部分或全部窯的回灰，使之不參與循環。

作者：林宗壽

關鍵詞：硫揮發系數