淺談新型預(yù)分解窯熟料強(qiáng)度的影響因素

　　水泥生產(chǎn)的核心部分是熟料煅燒，提高水泥熟料質(zhì)量，可相應(yīng)的提高水泥和混凝土標(biāo)號(hào)及混凝土工程的耐久性，更多的節(jié)約熟料，有效降低能源消耗和企業(yè)生產(chǎn)成本、減少環(huán)境污染。我廠于2006年投產(chǎn)1500t/d新型預(yù)分解窯生產(chǎn)線，筆者經(jīng)過長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐，統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了一些影響熟料強(qiáng)度的因素，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下：

　　一、原料的影響。原燃料品質(zhì)主要指原燃材料的主要控制指標(biāo)，石灰質(zhì)中的CaO、砂巖中的SiO₂、鐵粉中的Fe₂O₃；原煤中的灰分、揮發(fā)分、熱值等。原燃材料的質(zhì)量波動(dòng)會(huì)引起出磨生料的質(zhì)量波動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致熟料煅燒操作困難，熱工制度不穩(wěn)定，使窯操作參數(shù)頻繁調(diào)整，引起熟料質(zhì)量波動(dòng)，強(qiáng)度偏低。石灰石、砂巖、鐵粉等原材料進(jìn)廠后應(yīng)預(yù)均化，要有最低的儲(chǔ)存儲(chǔ)量。

　　二、 煤質(zhì)的影響。煤質(zhì)的好壞直接影響著水泥企業(yè)熟料產(chǎn)、質(zhì)量及綜合效益。企業(yè)需根據(jù)地理環(huán)境合理定位，并嚴(yán)格按定位基準(zhǔn)進(jìn)行采購(gòu)，保證窯產(chǎn)量、質(zhì)量，降低消耗，最大限度的提高企業(yè)整體效益。

　　煤灰分的變化，使摻入到熟料中的煤灰發(fā)生改變，會(huì)引起熟料的化學(xué)成分和率值變化，從而影響熟料強(qiáng)度。通過數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)，煤灰每變化1%，熟料KH變化約0.008，可見煤質(zhì)變化對(duì)熟料質(zhì)量的影響。

　　煤的揮發(fā)分低，著火溫度低；煤的揮發(fā)分高，著火溫度高，燃燒速度快。煤的灰分高，熱值低，容易造成不完全燃燒，預(yù)分解系統(tǒng)結(jié)皮賭塞；煤灰參量過多，使窯內(nèi)的煅燒溫度降低，易造成燒成帶長(zhǎng)厚窯皮。實(shí)踐證明，煤的不完全燃燒是導(dǎo)致窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)蛋的主要原因之一。

　　三、 配料方案中三率值的匹配  配料的內(nèi)涵就是合理匹配KH、SM、IM三率值，根據(jù)本廠原燃材料和燒成系統(tǒng)的特點(diǎn)，配制出的生料應(yīng)易于煅燒，使回窯熟料優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)。我廠預(yù)分解窯投產(chǎn)初期，率值控制范圍KH：0.90±0.02，SM：2.0±0.1，IM：1.6±0.1。后來(lái)改進(jìn)配料方案，提高KH，降低生料中Fe₂O₃控制指標(biāo)，相應(yīng)提高IM，三率值控制范圍KH：0.93±0.02，SM：2.2±0.1，IM:1.8±0.1。調(diào)整配料方案后，加強(qiáng)煅燒操作，控制f—CaO不大于1.5%，而f—CaO也不要求過低。效果明顯，熟料28天抗壓強(qiáng)度有配料方案前的56.8MPa提高為58.2MPa。

　　四、熟料煅燒  煅燒對(duì)熟料質(zhì)量的影響舉足輕重，熟料煅燒的重點(diǎn)在于窯系統(tǒng)操作參數(shù)的穩(wěn)定，具體到操作就是風(fēng)、煤、料、窯速四者的平衡。

　　1. 預(yù)分解窯 不僅存在總風(fēng)量的調(diào)節(jié)問題。而且存在風(fēng)的分配問題  窯內(nèi)通風(fēng)和三次風(fēng)的匹配。當(dāng)三次風(fēng)門開度過小，降低入窯生料分解率，增加窯的負(fù)荷，而C5筒出口溫度與分解爐出口溫度可能出現(xiàn)倒掛，以及分解爐煤粉燃燒不完全，造成結(jié)皮堵塞現(xiàn)象；三次風(fēng)門開度過大，易對(duì)窯內(nèi)供氧不足，煅燒氣氛變差，影響熟料燒成。而隨著三次風(fēng)門的增大，生料分解率提高后，對(duì)窯的負(fù)荷減輕，窯速提高，有利于熟料的燒結(jié)，進(jìn)而促使了三次風(fēng)溫、二次風(fēng)溫的上升。提高了窯系統(tǒng)的熱利用率，優(yōu)化了熱工制度。正常生產(chǎn)中，根據(jù)實(shí)際情況，通過調(diào)節(jié)入分解爐三次風(fēng)閥的開度來(lái)調(diào)節(jié)窯內(nèi)和三次風(fēng)量。

　　2. 窯、爐用煤比例  熟料煅燒系統(tǒng)，其總耗煤量一般取決于入預(yù)熱器生料的成分和量。而預(yù)分解窯系統(tǒng)的窯、爐喂煤量的調(diào)節(jié)及比例分配非常關(guān)鍵。通常情況，分解爐的用煤量主要是根據(jù)入窯生料分解率、分解爐出口溫度、C5和C1出口氣體溫度綜合進(jìn)行調(diào)節(jié)的。如果風(fēng)量分配合理，但入窯生料分解率低，C5和C1出口氣體溫度低，說明分解爐用煤量過少。如果分解爐用煤量過多，則預(yù)分解系統(tǒng)溫度偏高，熱耗增加，甚至出現(xiàn)分解爐內(nèi)煤粉燃盡率低，煤粉到C5內(nèi)繼續(xù)燃燒，致使在預(yù)分解系統(tǒng)產(chǎn)生結(jié)皮或堵塞。

　　3. 窯速 回轉(zhuǎn)窯的窯速隨喂料量的增加而逐漸加快。窯速快，窯內(nèi)料層薄，生料與熱氣體之間的熱交換好，物料受熱均勻，進(jìn)入燒成帶的物料預(yù)燒好。如果遇到垮圈、掉窯皮或小股塌料，窯內(nèi)熱工制度稍有變化，增加一點(diǎn)喂煤量，系統(tǒng)很快就能恢復(fù)正常；假如窯速太慢，窯內(nèi)物料層厚，物料與熱氣體熱交換差，預(yù)燒不好，生料黑影就會(huì)逼近窯頭，窯內(nèi)熱工制度稍有變化，極易跑生料。這時(shí)即使增加喂煤量，由于窯內(nèi)料層厚，燒成帶溫度回升也很緩慢，容易出現(xiàn)短火焰逼燒，產(chǎn)生黃心料，熟料f—CaO也高。同時(shí)大量未燃盡的煤粉落人料層造成不完全燃燒，還容易出現(xiàn)大蛋或結(jié)圈。

　　4. 喂料量  喂料量的波動(dòng)將導(dǎo)致窯系統(tǒng)參數(shù)和熱工制度的不穩(wěn)定，當(dāng)喂料量波動(dòng)頻繁，超過5%時(shí)，就會(huì)對(duì)窯系統(tǒng)產(chǎn)生難于用操作來(lái)彌補(bǔ)的影響，造成熟料強(qiáng)度降低。在窯皮較完整的情況下，窯開始喂料的起點(diǎn)值應(yīng)該比較高，一般不低于設(shè)計(jì)產(chǎn)量的60%。以后逐步增加喂料量，但應(yīng)盡量避免拖延低喂料量的運(yùn)行時(shí)間。

　　5. 提高煅燒溫度可以提高熟料強(qiáng)度 這是生產(chǎn)實(shí)踐中經(jīng)常得以驗(yàn)證的現(xiàn)象。煅燒溫度高可以燒KH、SM較高的料子，這樣提高了硅酸鹽礦物含量。熟料燒成過程中主要發(fā)生如下反應(yīng)：C₂S＋CaO→C₃S。煅燒溫度提高可促進(jìn)上述反應(yīng)的進(jìn)行，減少f—CaO而增加C₃S。從上式可看出，每減少1摩爾CaO就可增加1摩爾C₃S。

　　當(dāng)然，提高熟料強(qiáng)度的其它途徑還很多，需要在本廠實(shí)踐中不斷總結(jié)，實(shí)行優(yōu)化操作，達(dá)到預(yù)分解窯優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。