劣質煙煤及低品位石灰石在 2500t／d干法線上的生產實踐

□□羅培生

劣質煙煤及低品位石灰石在 2500t／d干法線上的生產實踐

Operation Practice of Using Low－grade Coal and Limestone in a 2500t／d Production Line

□□羅培生

1 前言

近年來，水泥市場競爭日趨激烈，高熱值煤以及優質石灰石等原材料日漸缺乏，致使其價格居高不下。如何充分利用當地資源，降低生產成本是當前許多水泥企業面臨的實際問題。河南天廣水泥有限公司位于河南省平頂山市郟縣境內，公司兩條2500t／d新型干法水泥生產線均由南京凱盛院負責設計安裝，分別于2006年11月，2007年12月點火，其特點主要有：

（1）充分利用了當地豐富的礦產資源：石灰石礦區位于郟縣西北，距廠區僅5km左右（據河南省地礦廳普查顯示，目前保有儲量18000萬噸），粘土等原料均可就地取材。

（2）石灰質原料品位較低，CaO含量平均46.5% 左右，Al2O3含量在2.3%～2.6%，原料中MgO、R2O等其他有害雜質也較高（表1）。

（3）燃料采用當地灰分高而熱值低的煙煤（表2）。

2 生產情況

從一期點火試生產到2007年5月上旬，由于對原材料，尤其對低品位石灰石在配料上尚未適應，對原燃材料成分波動的調整缺乏經驗，1號窯一開始都是根據設計院給出的配料方案 （即常規預分解窯的一般要求）來進行配料（表3），加之操作員缺乏實踐操作經驗，使得生產一直處于不正常狀態：窯系統工藝紊亂，預熱器結皮嚴重，系統阻力大（C1負壓達到-7000Pa），窯產量無法提高；窯內經常結大塊，結圈；窯皮厚薄不一，常出現整體垮落現象；斜拉鏈機上常可見大塊的欠燒和還原同時存在的熟料，其質量差，波動大（表4）。由于窯系統工況極不穩定，耐火磚剝離嚴重，曾經多次因掉磚而被迫停窯換磚（2007年5月上旬不到十天時間里就換了兩次磚，一次預熱器系統大范圍塌料），給公司造成了巨大的經濟損失。

3 采取的措施

為徹底改變這一局面，5月中旬利用停窯換磚的機會對預熱器及窯系統進行了一次徹底的檢查清理工作，并在點火前對配料、操作、工藝要求等方面做出調整。目前公司兩條生產線運行穩定，熟料產量超過設計產能，質量較之前有了較大提高（表4）。

3.1 調整配料方案

配料上，由于石灰石中MgO、R2O含量較高，原先的配料方案已經不能滿足正常生產和熟料質量的要求，考慮到低品位石灰石具有易燒、易磨、共熔溫度低、碳酸鹽分解溫度低的特點，結合之前的生產情況，重新調整了配料方案，并根據實際操作體會，逐步對配料進行了優化調整，經過一段時間的摸索，最終確定了適合本公司原燃材料的配比（表3）。

表1 原料化學成分，%

表2 煤粉工業分析及物理性能

表3 配料方案的調整

表4 調整前后的熟料化學成分、率值、礦物組成

表5 系統操作參數

3.2 工藝技改

（1）由于我廠原料堿含量比較高，容易引起系統結皮形成阻力，所以對C5級平段等容易結皮堆積物料的地方增設了空氣炮及捅料口。

（2）對下料翻板閥配重尤其對C4的配重重新調整，保證入爐物料的連續性。

（3）對燃燒器噴煤管重新進行了定位，光點由原來的43m左右延長到50m，以盡量分散煤粉（灰）的沉降。減少煤灰的聚集，形成窯圈，煤管截面位置定在-25，-45窯順時針轉向。

（4）由于三次風閥已經燒壞不能動作，為改善窯內通風，在閥門下方堆積一定數量的耐火磚，控制閥門開度略小于50%。

（5）燒成帶熱負荷高，溫差變化大，高溫堿性侵蝕嚴重，仍然采用直接結合鎂鉻磚；對工況條件最苛刻的過渡帶，改原來使用的尖晶石磚為硅莫耐磨磚，該磚是在高鋁磚基礎上摻入一定量的莫來石制成的，其高溫性能良好，蠕變率低，熱膨脹小，熱震穩定性也極佳。實踐證明硅莫耐磨磚的換用使該帶的窯襯壽命延長了一倍以上。

3.3 優化操作

（1）將以前低風量低投料量的保守操作改為大風大料高窯速操作，操作中盡量保持較高的窯速，最好維持在4r／min不動。窯速快，窯內料層薄，熱交換好，物料受熱均勻，進入燒成帶物料預燒好，這樣即使遇到垮圈、掉窯皮以及入窯生料輕微波動或小股塌料、喂煤秤下煤不穩等常見工藝問題，也會因為窯的投料量大，窯內儲存能量大，只要稍作調整，系統很快就能恢復正常。

（2）另外原料中的有害成分、低品位石灰石的晶格缺陷都容易降低物料的共熔溫度，為了避免液相提前出現，產生窯后結圈，控制分解爐溫度在 860～880℃以下，不能超過900℃。控制窯尾煙室溫度在1100℃以下（以前經常在1150℃）。

（3）由于所用燃煤的灰分較高，熱值低，使得煤粉從預熱到燃燒均較為困難，發熱遲緩容易誤導操作員加煤過量，從而造成窯內出現還原氣氛，所以在燒成操作過程中要求操作員不定期檢查頭尾煤比例，勤下現場觀察出窯熟料的結粒情況，盡量保持頭煤用煤量的準確性，以保證煤粉的完全燃燒，在燒成帶內形成利于C3S生成的理想環境。

（4）控制篦冷機熱端料層厚度，篦下壓力維持在5.8kPa以上；盡量減少頭排廢氣量，保證二次風溫的恒定。

4 效果

（1）經過一段時間的實踐，投料量在 195t／h的情況下，C1負壓阻力一直穩定在5500±55Pa，窯尾負壓250±50Pa ， 三次風負壓 850±30Pa，整個系統在良性狀態下運行。其余操作參數見表5。該生產線自5月下旬重新點火以來， 整體面貌有了徹底的改觀，窯工況持續穩定，產量穩步提高，目前已達 2800t／d。

（2）一期生產經驗說明煅燒低品位石灰石的干法窯同樣必須提高燒成溫度，而由于其礦物組成、晶格缺陷等因素的限制，若按常規配料，即使fCaO燒至很低甚至為零，燒成溫度也無法提高，從而對熟料煅燒和質量都有影響，為此應該提高熟料配料的三個率值，以提高燒成溫度，對于中控的工藝操作也要做相應的調整。

TQ172.622.26

B

1001-6171（2010）02-0098-02

通訊地址：河南天廣水泥有限公司，河南平頂山467300；

2009-07-31；

趙蓮