熟料升重偏低的原因及處理方法

彭中貴

熟料升重偏低的原因及處理方法

Reason and Processing Method for the Low Clinker Liter Weight

彭中貴

1引言

我公司是臺(tái)灣信大集團(tuán)的5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線，自2011年8月投產(chǎn)以來(lái)，產(chǎn)、質(zhì)量一直正常，市場(chǎng)環(huán)境較好。但最近熟料升重一直偏低，僅有1.15～1.20kg/L，而熟料的游離氧化鈣一直在控制范圍內(nèi)。熟料升重偏低，一方面，窯頭飛砂較大，對(duì)環(huán)境造成很大污染；另一方面，對(duì)輥壓機(jī)加管磨的聯(lián)合水泥閉路粉磨系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量的影響也較大。

2熟料升重偏低的原因及處理方法

針對(duì)這一現(xiàn)象，我公司從原材料、配料及燒成工藝上查找原因，使問(wèn)題逐漸得以解決。現(xiàn)就生產(chǎn)中遇到的問(wèn)題及解決途徑作一介紹。表1為熟料全分析表及水泥磨操作參數(shù)。

從表2、表3、表4可以看出，熟料的升重對(duì)水泥的產(chǎn)量、質(zhì)量影響較大，若入料粒度過(guò)小，物料會(huì)直接從輥縫通過(guò)，容易沖料，達(dá)不到擠壓效果，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成設(shè)備劇烈振動(dòng)，必須減產(chǎn)運(yùn)行才能生產(chǎn)出合格的水泥；同時(shí)，由于飛砂料的磨損,導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯內(nèi)主窯皮由原來(lái)的24m縮短至20m，給窯襯帶來(lái)了很大的損害。

影響熟料升重的原因主要有以下幾種：

（1）熟料的液相量太少。1450℃時(shí)熟料液相量W=3Al2O3+2.25Fe2O3+ MgO，經(jīng)計(jì)算，熟料升重正常時(shí)與升重偏低時(shí)液相量均為25%左右，滿(mǎn)足燒成液相量在24%～26%的要求。

（2）熟料的鋁率偏低造成液相表面張力太小。從表1和表3可以看出，C3A和AM基本都在7.9%和1.46左右，所以排除。

表1 升重偏低及游離氧化鈣正常時(shí)的熟料化學(xué)成分（%）及率值

表2 水泥磨系統(tǒng)在熟料升重正常時(shí)的運(yùn)行參數(shù)（P·O42.5）

（3）硫酸鹽飽和度過(guò)高，降低了液相粘度和表面張力，導(dǎo)致飛砂料多，升重偏低。硫堿克分子比：S/R= SO3/80/K2O/94+Na2O/62。經(jīng)計(jì)算，熟料升重正常時(shí)，硫堿比在1.4，升重偏低時(shí)，硫堿比為1.3，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)要求的0.8～1.2。硫堿比過(guò)高，會(huì)造成過(guò)剩硫在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)循環(huán)，引起窯尾結(jié)皮，但是從現(xiàn)場(chǎng)檢查來(lái)看，沒(méi)有出現(xiàn)結(jié)皮現(xiàn)象。如果刻意追求硫堿比，就要提高堿的含量，反而造成窯尾結(jié)皮嚴(yán)重。

（4）過(guò)渡帶過(guò)長(zhǎng)，造成生料粉到達(dá)燒成帶時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。物料在950～1250℃溫度區(qū)間停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，擴(kuò)散速度過(guò)快，不能形成阿利特，勢(shì)必造成貝利特和游離氧化鈣再結(jié)晶，降低了晶格活性，再結(jié)晶的貝利特和游離氧化鈣過(guò)多，導(dǎo)致液相量偏少，難以形成大顆粒，導(dǎo)致熟料升重偏低。過(guò)渡帶過(guò)長(zhǎng)主要是由于生料分解率過(guò)高，而我公司入窯生料的表觀分解率全部在95%左右，所以不存在過(guò)渡帶過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

（5）冷卻帶過(guò)長(zhǎng)，造成熟料冷卻慢，導(dǎo)致晶形轉(zhuǎn)化。因?yàn)镃3S是不一致熔化合物，在1250℃時(shí)會(huì)分解為C2S和fCaO，導(dǎo)致飛砂料多，升重偏低。我公司煤管一直在窯內(nèi)熱態(tài)200mm的位置，所以不存在冷卻帶過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。

（6）煅燒狀況不好，導(dǎo)致飛砂重，升重低。但升重低是建立在游離鈣偏高的基礎(chǔ)上的，而我公司的游離鈣全部是合格的。

（7）用濕粉煤灰代替粘土配料也會(huì)導(dǎo)致熟料升重偏低。主要是火電廠煤粉在沸騰爐燃燒的溫度為1000～1200℃，煤粉燃燒后的殘留物大部分為粉煤灰，還有少量粗顆粒的爐渣，電廠濕法儲(chǔ)存是把粉煤灰與爐渣混合儲(chǔ)存。當(dāng)含有這部分未燃盡爐渣的生料粉進(jìn)入到燒成帶，遇到1700℃的熾熱氣體時(shí)，這部分未燃盡爐渣活性被激發(fā)，內(nèi)部碳粒子燃燒變成CO2，液相量難以滲透到內(nèi)部，導(dǎo)致內(nèi)部空隙率變大，熟料結(jié)構(gòu)不致密，升重低，而我公司是通過(guò)粉煤灰加粘土的搭配來(lái)提高鋁含量的，所以不存在這種現(xiàn)象。

（8）我公司升重偏低的原因就在于石灰石品質(zhì)過(guò)高，生料磨正常時(shí)的配料（濕基）石灰石：粘土：鐵粉：泥巖：粉煤灰=80：6：2.2：5.3：6.5左右，石灰石氧化鈣的含量在48%～50%之間，這時(shí)回轉(zhuǎn)窯煅燒情況較好，熟料升重和游離氧化鈣均正常，熱耗在3135kJ/kg左右。而最近游離氧化鈣合格、升重偏低的熟料，生料配料（濕基）石灰石：粘土：鐵粉：泥巖：粉煤灰=75.2：8：2.6：6.4：7.8左右，當(dāng)時(shí)懷疑石灰石秤跑偏，校正后，石灰石配比還在75%左右，回轉(zhuǎn)窯煅燒困難，回轉(zhuǎn)窯喂料只能到350t/h左右，熱耗偏高，達(dá)3344kJ/kg熟料；同時(shí)生料輥磨喂料量?jī)H為380t/h，磨機(jī)電流210A，同時(shí)磨機(jī)振動(dòng)偏大；而正常喂料量為410t/h，磨機(jī)電流在196A左右。

升重偏低時(shí)，生料配料石灰石中氧化鈣的含量在51%～52%左右，石灰石品質(zhì)越好，就越純，石灰石中含有的方解晶體就越完整且有規(guī)則，煅燒更加困難，所需熱耗更高，同時(shí)產(chǎn)生大量飛砂。而當(dāng)石灰石中含有一定的泥質(zhì)成分，純度低晶體發(fā)育不良時(shí)，往往結(jié)粒較好。該生產(chǎn)線礦山呈雞窩狀分布，礦體同一層面不同部位礦石品質(zhì)相差較大，在開(kāi)采時(shí)要根據(jù)實(shí)際層面品質(zhì)狀況，制定合理的開(kāi)采區(qū)域，盡可能利用可搭配使用的礦石。而當(dāng)時(shí)礦山開(kāi)采同一層面時(shí)，這一層面全部是品位好的石灰石且量大，礦區(qū)又沒(méi)有低品位的石灰石搭配，再加上生產(chǎn)任務(wù)緊張，只能送入生產(chǎn)廠區(qū)；再者，石灰石堆料機(jī)出現(xiàn)故障，只能定點(diǎn)堆料，導(dǎo)致最近入磨石灰石品位過(guò)高，熟料升重偏低。

表3 升重偏低及游離氧化鈣正常時(shí)的熟料化學(xué)成分（%）及率值*

表4 水泥磨系統(tǒng)在熟料升重偏低的運(yùn)行參數(shù)（P·O42.5）

3結(jié)語(yǔ)

一方面要求礦山按要求搭配石灰石，另一方面及時(shí)修復(fù)堆料機(jī)，均勻堆料。一個(gè)星期后升重和水泥磨產(chǎn)量恢復(fù)了正常。■

TQ172.18

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1001-6171（2014）02-0089-02

江蘇信寧新型建材有限公司，江蘇南京210000；

2013-07-26；編輯：孫娟