新型干法窯生產(chǎn)特種水泥熟料的體會(huì)

0 前言

　　眾所周知，“高硅酸率、高鋁氧率、中飽和比”是當(dāng)前國內(nèi)外水泥廠較普遍采用的適合預(yù)分解窯特點(diǎn)的硅酸鹽水泥熟料配料方案，然而，要用預(yù)分解窯生產(chǎn)特種水泥熟料，則必須改變這一配料方案。如生產(chǎn)中熱水泥熟料和抗硫酸鹽水泥熟料必須采用“低鋁氧率、高鐵含量”的配料方案。該方案在熟料燒成過程中液相粘度會(huì)減小，預(yù)分解窯內(nèi)易形成熟料大塊，不但對熟料質(zhì)量不利，對窯內(nèi)熱工制度的穩(wěn)定也會(huì)帶來不良影響；同時(shí)，由于鋁氧率的降低、氧化鐵的增加，還會(huì)引起硅鋁酸鹽系統(tǒng)熔點(diǎn)下降，外加操作員習(xí)慣大火快燒高鋁氧率物料，容易使得過渡液相較早出現(xiàn)，而導(dǎo)致預(yù)熱器和上升煙道粘結(jié)堵塞。華新水泥股份有限公司（以下簡稱華新）為保質(zhì)保量、按期滿足三峽工程對中熱水泥的需求，打破以前只在濕法窯上生產(chǎn)這種水泥熟料的常規(guī)，利用新型干法窯的技術(shù)優(yōu)勢生產(chǎn)該特種水泥熟料，獲得了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的效果。本文就此生產(chǎn)實(shí)踐過程作一介紹。

１　生產(chǎn)工藝方案及參數(shù)選擇

１．１　配料方案的確定

　　綜合考慮新型干法窯的工藝特點(diǎn)，結(jié)合中熱水泥的特殊要求和華新公司濕法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料的經(jīng)驗(yàn)，我們制訂配料方案時(shí)，充分考慮由于降低熟料鋁氧率可能帶來的影響，適當(dāng)提高熟料硅酸率。具體熟料率值及有關(guān)生產(chǎn)參數(shù)控制指標(biāo)見表１。

　　依據(jù)三峽工程對中熱水泥的特殊要求，石灰石原料采用華新的高鎂石灰石，硅質(zhì)原料利用外購純砂巖，鐵質(zhì)原料是大冶有色金屬公司冶煉廠成份穩(wěn)定的銅礦渣，燃料使用河南澠池煤炭。生產(chǎn)用原燃料化學(xué)組成見表２。

１．２　轉(zhuǎn)產(chǎn)過程的控制方法

　　根據(jù)華新濕法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料的經(jīng)驗(yàn)，大窯從煅燒硅酸鹽水泥熟料向煅燒中熱水泥熟料轉(zhuǎn)產(chǎn)期間，容易出現(xiàn)較大波動(dòng)。通常過渡的方法有三種：一是把生產(chǎn)中熱水泥熟料所需的原燃材料準(zhǔn)備好，約定某一時(shí)刻同時(shí)使用；二是按預(yù)定煤灰份控制指標(biāo)準(zhǔn)備好原煤，再調(diào)整生料；三是按要求先把生料配好，再調(diào)整燃料品質(zhì)。這三種方法雖然不相同，但其目的都是為了實(shí)現(xiàn)煤料對口，生產(chǎn)出理想的水泥熟料，但若控制不好往往事與愿違。通過實(shí)踐我們體會(huì)到：第一種方法很難找準(zhǔn)約定的時(shí)刻使過渡期較長；第二種方法只適用于具有靈活配漿手段的濕法窯生產(chǎn)線；第三種方法較適宜于新型干法窯生產(chǎn)線。這是因?yàn)轭A(yù)分解窯對燃料調(diào)整方法較靈活，有利于穩(wěn)定窯系統(tǒng)熱工制度，保證出窯熟料優(yōu)質(zhì)。華新就是采用了第三種方法，生產(chǎn)中幾乎沒有過渡期，轉(zhuǎn)產(chǎn)順利。其中最初8ｄ（2000年7月29日～8月5日）就生產(chǎn)1.48萬ｔ合格中熱水泥熟料。出窯熟料化學(xué)成分、礦物組成及相關(guān)性能見表３、表４。

１．３　關(guān)鍵參數(shù)的確定與控制

　(１)分解爐出口溫度。目前我國用新型干法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料的廠家極少。究其原因主要是預(yù)分解窯煅燒高鐵方案過程中易引起上升煙道和預(yù)熱器結(jié)皮堵塞。這是因?yàn)樵跍囟容^高時(shí)，含鐵較多的物料在其煅燒過程中液相粘度低，并易產(chǎn)生硫酸鹽與鐵酸鹽的混合熔體，該熔體在窯尾煙道處極易形成“硬塊結(jié)皮”引起堵塞。針對這些情況，華新采取的措施是嚴(yán)格控制分解爐出口溫度在880℃左右原生產(chǎn)硅酸鹽熟料時(shí)的分解爐出口溫度一般控制在910℃左右，以抑制物料在煅燒進(jìn)程中過渡液相過早出現(xiàn)，避免料粉牢固粘結(jié)在器壁上，減少結(jié)皮堵塞情況的發(fā)生。

?。?２)入窯物料分解率。對預(yù)分解窯生產(chǎn)線，經(jīng)窯尾預(yù)分解系統(tǒng)進(jìn)入窯內(nèi)的物料，其碳酸鹽的分解已經(jīng)大部分完成，物料入窯后只需較少熱量就能滿足少量碳酸鹽分解及物料加熱升溫，所以預(yù)分解窯適應(yīng)液相量和液相性質(zhì)變化的能力強(qiáng)。在此基礎(chǔ)上，我們綜合考慮了高溫易使中熱水泥熟料過渡液相過早出現(xiàn)而產(chǎn)生結(jié)皮堵塞，以及預(yù)分解窯對物料的液相量及液相性質(zhì)適應(yīng)性較強(qiáng)等因素，在適當(dāng)控制分解爐出口溫度的同時(shí)控制入窯物料分解率在90％左右，最高不超過92％。

２　中熱水泥熟料性能分析

　　用新型干法窯和濕法窯煅燒中熱水泥熟料的化學(xué)組成及物理性能對比見表5和表6。由表５可知，干法窯生產(chǎn)的中熱水泥熟料強(qiáng)度比濕法窯生產(chǎn)的稍低，但其水化熱比濕法熟料亦低，其它各項(xiàng)指標(biāo)也均滿足中熱水泥的技術(shù)要求。

３　結(jié)論

　　用新型干法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料在華新雖屬首次，但生產(chǎn)效果良好。轉(zhuǎn)產(chǎn)8ｄ就生產(chǎn)出各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均合格的中熱水泥熟料1.48萬ｔ。這說明用新型干法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料、抗硫酸鹽水泥熟料等特種水泥熟料是可行的，也為華新大量生產(chǎn)特種水泥打下了良好的基礎(chǔ)。目前，在特種水泥熟料的煅燒上，尚有待進(jìn)一步總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，統(tǒng)一操作，以減少和避免預(yù)熱器和窯尾堵料情況的發(fā)生，保證窯況和熟料質(zhì)量更加穩(wěn)定。