2000t/d預分解窯生產G級和D級油井水泥熟料的實踐

付明

摘 要：利用2000t/h預分解窯生產線的工藝設計優勢生產G級和D級油井水泥熟料在國內尚屬首次，生產油井水泥熟料要做好燒成系統各項生產工藝管理和改造以確保生產過程中穩定熱工制度，最大程度降低原材料成本，采取合適的配料方案，確立合理的煅燒參數，摸索出生產G級和D級油井熟料的配料參數和操作參數。

關鍵詞：油井水泥；油井熟料

特種水泥是葛洲壩集團水泥公司產品構架中的重要品種。為滿足水泥市場對特種水泥產品的需求，延續品種競爭力，堅持以市場個性需求為導向，以科技創新引領特種水泥生產，研究利用葛洲壩水泥廠2000t/d預分解窯生產線其生熟料儲庫多、規模小、可以靈活轉變的優勢生產G級和D級油井水泥，搶占技術與市場制高點。

1 G級油井熟料的生產

油井水泥熟料生產期間，我們試驗了方案①（石灰石+仙居硅砂+鐵粉）和方案②（石灰石+仙居硅砂和紅砂搭配使用+鐵粉）兩種配料方案。

①石灰石品位較好，鐵粉中Al2O3含量高，單用仙居硅砂，生料中Al2O3含量1.70～1.80%、Fe2O33.10～3.30%，Mg02.50～3.0%，熟料中C3A≤1.5%，熟料飽和比在控制上限，熟料硅酸率在2.5時，正常窯況下液相量24%左右，液相量少，窯上表現為飛砂大，升重低，窯口易堆“雪人”，f-CaO很難控制到1.2%以下，熟料色澤灰暗不致密，主要原因是仙居硅砂粗砂較多，結晶完好，生料的易燒性較差，操作上必須降低生料細度，提高分解爐溫度，強化窯頭煅燒，但帶來是窯尾溫度升高，窯尾易結皮造成窯況波動大，燒成系統不穩定易造成熟料質量不穩定，通過降低熟料飽和比和熟料硅酸率勢必會增加硅質和鐵質原料的增加，熟料生產成本上升，物理化學指標數據不理想，配制的水泥在使用過程中配伍實驗適應性差。

②石灰石品位較好，鐵粉中Fe2O3含量高，采用紅砂和仙居硅砂搭配使用，搭配量根據石灰石的品位控制在2：1和1：1，控制生料中Al2O3含量2.20～2.3%、Fe2O32.90～3.10%，Mg01.50～2.0%，正常窯況下液相量26%左右，熟料中C3A 2.0～2.6%，正常窯況下熟料燒結致密，結粒好，有光澤，升重合理，熟料KH=0.920±0.02，SM=2.40±0.10，f-CaO容易控制到1.0%以下，磨制的水泥外加劑配伍試驗適應性強。

③石灰石或鐵粉品位較差，Mg02.0～3.0%，生料中含量Al2O3 2.40～2.60%，為控制熟料中C3A≤3.0%，勢必要增加Fe2O3含量，正常窯況下液相量接近30%，熟料中C3A易超標，燒成系統工況波動大，窯尾過渡帶易漲長窯皮，窯電流不易穩定，窯口易堆雪人，綜合效益差。

2 D級油井水泥熟料的生產

根據原材料成分和熟料控制目標的要求，選用生料綜合成本適中的石灰石、紅砂、大冶鐵粉、石膏四組分配料，引入石膏作為礦化劑運用到預分解窯煅燒尚屬首次，它主要起到平衡熟料硫堿比，穩定熟料C2S含量的作用，實際運行生料全分析平均值如下：

名稱 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO KH SN P

1 14.78 2.15 3.51 41.75 1.50 0.897 2.61 0.61

2 14.29 2.09 3.48 43.06 1.44 0.960 2.57 0.60

由于D級油井熟料采用低飽和比、中硅酸率、低鋁氧率的配料方案，物料易燒性極好、燒成范圍窄，液相量大，粘度小，給生產操作控制造成很大困難，在轉換過程中以G級油井熟料向D級油井熟料過渡對窯況的影響最小，同時在實際操作中采取如下技術措施：

2.1 降低并穩定分解爐出口、C5下料管溫度。低飽和比的物料在煅燒過程中易出現黏性物料，在預熱器、窯尾煙道、C5旋風筒及下料管得等處結皮引起堵塞或窯內結圈結球，所以嚴格控制分解爐出口、下料管溫度尤為重要。生產普通熟料和G油井熟料時，分解爐的出口溫度一般控制在860℃左右；在普通熟料轉D級油井時，我們根據窯前火焰溫度逐步下放分解爐出口爐溫，分解爐出口溫度控制在845±5℃時，能滿足窯內煅燒的要求，對應入窯表觀分解率由燒普料或G級油井的92%～94%下降到88%～90%，過低的控制分解爐出口溫度易造成窯內燒成帶溫度低，f-CaO不好控制并造成跑生料。

2.2 頭煤用量的控制。頭煤的用量根據窯頭火焰的顏色來調整，火焰溫度太高，顏色呈白色，說明窯內溫度太高，熟料易燒流，對燒成帶窯皮及耐火磚損害很大；火焰呈黃色，說明窯內溫度不高，f-CaO不好控制，熟料分料率低；火焰呈明亮的白色略泛黃比較合適，既有利于熟料的合理燒結保證分料率，又能很好的控制燒成帶的窯皮。

2.3 生料喂料量及窯速的控制。易燒性較好的D級油井生料較燒G級油井和普通熟料生料喂料量可以提高5t/h，為避免物料在窯內停留時間過長造成窯內結球，窯速按最快控制，同時要兼顧燒成帶窯皮情況，當窯皮脫落較快，有高溫點出現時（現場筒體溫度大于350℃），要采取適當慢窯減產補掛窯皮的措施。

2.4 窯頭煤粉燃燒器的調整。為減少高液相量低黏度物料對燒成帶窯皮及耐火磚的侵蝕，采取降低窯頭煤粉燃燒器的剛度（內旋風壓力由0.038MPa降至0.02MPa），調整燃燒器在窯口的位置（伸入窯內200mm、端面位置由在窯的中心調整至偏料方向<20，-20>）。

2.5 系統用風。煅燒D級油井水泥熟料總用煤量下降減少系統煙氣生成量，高溫風機轉速由820rpm下降至800rpm。窯內用風和三次風的匹配以優先窯內用風，減少Fe2O3在不完全燃燒狀況下轉化成低液相的FeO。

3 建立對熟料外觀質量檢查的制度，加強分料管理

除了嚴格按照化驗室的要求改庫分料外。我們規定窯操作員或值班長定時間查看熟料，凡出現熟料外觀色澤差、窯皮多或熟料黃心等及時通知庫頂改庫。窯況有波動時也要求操作員及時改庫，堅決杜絕污染油井熟料的現象。

4 效果

通過以上實踐生產，葛洲壩水泥廠2000t/d預分解窯運用各種科學管理和技術措施批量生產合格的油井水泥熟料，滿足市場對G級和D級油井水泥的需求。煅燒D級油井水泥熟料，以控制窯頭火焰溫度為核心，調整好窯頭煤粉燃燒器的各項參數，合理調配風煤和入窯表觀分解率，可以解決預分解窯生產D級油井熟料時出現的各類工藝故障，填補了全國利用預分解窯煅燒D級油井水泥熟料的技術空白。

參考文獻

[1] 張超，張永謀，王振輝.2000t/h預分解窯生產油井水泥熟料的實踐[J].新世紀水泥導報，2007（4）：23-24.endprint

摘 要：利用2000t/h預分解窯生產線的工藝設計優勢生產G級和D級油井水泥熟料在國內尚屬首次，生產油井水泥熟料要做好燒成系統各項生產工藝管理和改造以確保生產過程中穩定熱工制度，最大程度降低原材料成本，采取合適的配料方案，確立合理的煅燒參數，摸索出生產G級和D級油井熟料的配料參數和操作參數。

關鍵詞：油井水泥；油井熟料

特種水泥是葛洲壩集團水泥公司產品構架中的重要品種。為滿足水泥市場對特種水泥產品的需求，延續品種競爭力，堅持以市場個性需求為導向，以科技創新引領特種水泥生產，研究利用葛洲壩水泥廠2000t/d預分解窯生產線其生熟料儲庫多、規模小、可以靈活轉變的優勢生產G級和D級油井水泥，搶占技術與市場制高點。

1 G級油井熟料的生產

油井水泥熟料生產期間，我們試驗了方案①（石灰石+仙居硅砂+鐵粉）和方案②（石灰石+仙居硅砂和紅砂搭配使用+鐵粉）兩種配料方案。

①石灰石品位較好，鐵粉中Al2O3含量高，單用仙居硅砂，生料中Al2O3含量1.70～1.80%、Fe2O33.10～3.30%，Mg02.50～3.0%，熟料中C3A≤1.5%，熟料飽和比在控制上限，熟料硅酸率在2.5時，正常窯況下液相量24%左右，液相量少，窯上表現為飛砂大，升重低，窯口易堆“雪人”，f-CaO很難控制到1.2%以下，熟料色澤灰暗不致密，主要原因是仙居硅砂粗砂較多，結晶完好，生料的易燒性較差，操作上必須降低生料細度，提高分解爐溫度，強化窯頭煅燒，但帶來是窯尾溫度升高，窯尾易結皮造成窯況波動大，燒成系統不穩定易造成熟料質量不穩定，通過降低熟料飽和比和熟料硅酸率勢必會增加硅質和鐵質原料的增加，熟料生產成本上升，物理化學指標數據不理想，配制的水泥在使用過程中配伍實驗適應性差。

②石灰石品位較好，鐵粉中Fe2O3含量高，采用紅砂和仙居硅砂搭配使用，搭配量根據石灰石的品位控制在2：1和1：1，控制生料中Al2O3含量2.20～2.3%、Fe2O32.90～3.10%，Mg01.50～2.0%，正常窯況下液相量26%左右，熟料中C3A 2.0～2.6%，正常窯況下熟料燒結致密，結粒好，有光澤，升重合理，熟料KH=0.920±0.02，SM=2.40±0.10，f-CaO容易控制到1.0%以下，磨制的水泥外加劑配伍試驗適應性強。

③石灰石或鐵粉品位較差，Mg02.0～3.0%，生料中含量Al2O3 2.40～2.60%，為控制熟料中C3A≤3.0%，勢必要增加Fe2O3含量，正常窯況下液相量接近30%，熟料中C3A易超標，燒成系統工況波動大，窯尾過渡帶易漲長窯皮，窯電流不易穩定，窯口易堆雪人，綜合效益差。

2 D級油井水泥熟料的生產

根據原材料成分和熟料控制目標的要求，選用生料綜合成本適中的石灰石、紅砂、大冶鐵粉、石膏四組分配料，引入石膏作為礦化劑運用到預分解窯煅燒尚屬首次，它主要起到平衡熟料硫堿比，穩定熟料C2S含量的作用，實際運行生料全分析平均值如下：

名稱 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO KH SN P

1 14.78 2.15 3.51 41.75 1.50 0.897 2.61 0.61

2 14.29 2.09 3.48 43.06 1.44 0.960 2.57 0.60

由于D級油井熟料采用低飽和比、中硅酸率、低鋁氧率的配料方案，物料易燒性極好、燒成范圍窄，液相量大，粘度小，給生產操作控制造成很大困難，在轉換過程中以G級油井熟料向D級油井熟料過渡對窯況的影響最小，同時在實際操作中采取如下技術措施：

2.1 降低并穩定分解爐出口、C5下料管溫度。低飽和比的物料在煅燒過程中易出現黏性物料，在預熱器、窯尾煙道、C5旋風筒及下料管得等處結皮引起堵塞或窯內結圈結球，所以嚴格控制分解爐出口、下料管溫度尤為重要。生產普通熟料和G油井熟料時，分解爐的出口溫度一般控制在860℃左右；在普通熟料轉D級油井時，我們根據窯前火焰溫度逐步下放分解爐出口爐溫，分解爐出口溫度控制在845±5℃時，能滿足窯內煅燒的要求，對應入窯表觀分解率由燒普料或G級油井的92%～94%下降到88%～90%，過低的控制分解爐出口溫度易造成窯內燒成帶溫度低，f-CaO不好控制并造成跑生料。

2.2 頭煤用量的控制。頭煤的用量根據窯頭火焰的顏色來調整，火焰溫度太高，顏色呈白色，說明窯內溫度太高，熟料易燒流，對燒成帶窯皮及耐火磚損害很大；火焰呈黃色，說明窯內溫度不高，f-CaO不好控制，熟料分料率低；火焰呈明亮的白色略泛黃比較合適，既有利于熟料的合理燒結保證分料率，又能很好的控制燒成帶的窯皮。

2.3 生料喂料量及窯速的控制。易燒性較好的D級油井生料較燒G級油井和普通熟料生料喂料量可以提高5t/h，為避免物料在窯內停留時間過長造成窯內結球，窯速按最快控制，同時要兼顧燒成帶窯皮情況，當窯皮脫落較快，有高溫點出現時（現場筒體溫度大于350℃），要采取適當慢窯減產補掛窯皮的措施。

2.4 窯頭煤粉燃燒器的調整。為減少高液相量低黏度物料對燒成帶窯皮及耐火磚的侵蝕，采取降低窯頭煤粉燃燒器的剛度（內旋風壓力由0.038MPa降至0.02MPa），調整燃燒器在窯口的位置（伸入窯內200mm、端面位置由在窯的中心調整至偏料方向<20，-20>）。

2.5 系統用風。煅燒D級油井水泥熟料總用煤量下降減少系統煙氣生成量，高溫風機轉速由820rpm下降至800rpm。窯內用風和三次風的匹配以優先窯內用風，減少Fe2O3在不完全燃燒狀況下轉化成低液相的FeO。

3 建立對熟料外觀質量檢查的制度，加強分料管理

除了嚴格按照化驗室的要求改庫分料外。我們規定窯操作員或值班長定時間查看熟料，凡出現熟料外觀色澤差、窯皮多或熟料黃心等及時通知庫頂改庫。窯況有波動時也要求操作員及時改庫，堅決杜絕污染油井熟料的現象。

4 效果

通過以上實踐生產，葛洲壩水泥廠2000t/d預分解窯運用各種科學管理和技術措施批量生產合格的油井水泥熟料，滿足市場對G級和D級油井水泥的需求。煅燒D級油井水泥熟料，以控制窯頭火焰溫度為核心，調整好窯頭煤粉燃燒器的各項參數，合理調配風煤和入窯表觀分解率，可以解決預分解窯生產D級油井熟料時出現的各類工藝故障，填補了全國利用預分解窯煅燒D級油井水泥熟料的技術空白。

參考文獻

[1] 張超，張永謀，王振輝.2000t/h預分解窯生產油井水泥熟料的實踐[J].新世紀水泥導報，2007（4）：23-24.endprint

摘 要：利用2000t/h預分解窯生產線的工藝設計優勢生產G級和D級油井水泥熟料在國內尚屬首次，生產油井水泥熟料要做好燒成系統各項生產工藝管理和改造以確保生產過程中穩定熱工制度，最大程度降低原材料成本，采取合適的配料方案，確立合理的煅燒參數，摸索出生產G級和D級油井熟料的配料參數和操作參數。

關鍵詞：油井水泥；油井熟料

特種水泥是葛洲壩集團水泥公司產品構架中的重要品種。為滿足水泥市場對特種水泥產品的需求，延續品種競爭力，堅持以市場個性需求為導向，以科技創新引領特種水泥生產，研究利用葛洲壩水泥廠2000t/d預分解窯生產線其生熟料儲庫多、規模小、可以靈活轉變的優勢生產G級和D級油井水泥，搶占技術與市場制高點。

1 G級油井熟料的生產

油井水泥熟料生產期間，我們試驗了方案①（石灰石+仙居硅砂+鐵粉）和方案②（石灰石+仙居硅砂和紅砂搭配使用+鐵粉）兩種配料方案。

①石灰石品位較好，鐵粉中Al2O3含量高，單用仙居硅砂，生料中Al2O3含量1.70～1.80%、Fe2O33.10～3.30%，Mg02.50～3.0%，熟料中C3A≤1.5%，熟料飽和比在控制上限，熟料硅酸率在2.5時，正常窯況下液相量24%左右，液相量少，窯上表現為飛砂大，升重低，窯口易堆“雪人”，f-CaO很難控制到1.2%以下，熟料色澤灰暗不致密，主要原因是仙居硅砂粗砂較多，結晶完好，生料的易燒性較差，操作上必須降低生料細度，提高分解爐溫度，強化窯頭煅燒，但帶來是窯尾溫度升高，窯尾易結皮造成窯況波動大，燒成系統不穩定易造成熟料質量不穩定，通過降低熟料飽和比和熟料硅酸率勢必會增加硅質和鐵質原料的增加，熟料生產成本上升，物理化學指標數據不理想，配制的水泥在使用過程中配伍實驗適應性差。

②石灰石品位較好，鐵粉中Fe2O3含量高，采用紅砂和仙居硅砂搭配使用，搭配量根據石灰石的品位控制在2：1和1：1，控制生料中Al2O3含量2.20～2.3%、Fe2O32.90～3.10%，Mg01.50～2.0%，正常窯況下液相量26%左右，熟料中C3A 2.0～2.6%，正常窯況下熟料燒結致密，結粒好，有光澤，升重合理，熟料KH=0.920±0.02，SM=2.40±0.10，f-CaO容易控制到1.0%以下，磨制的水泥外加劑配伍試驗適應性強。

③石灰石或鐵粉品位較差，Mg02.0～3.0%，生料中含量Al2O3 2.40～2.60%，為控制熟料中C3A≤3.0%，勢必要增加Fe2O3含量，正常窯況下液相量接近30%，熟料中C3A易超標，燒成系統工況波動大，窯尾過渡帶易漲長窯皮，窯電流不易穩定，窯口易堆雪人，綜合效益差。

2 D級油井水泥熟料的生產

根據原材料成分和熟料控制目標的要求，選用生料綜合成本適中的石灰石、紅砂、大冶鐵粉、石膏四組分配料，引入石膏作為礦化劑運用到預分解窯煅燒尚屬首次，它主要起到平衡熟料硫堿比，穩定熟料C2S含量的作用，實際運行生料全分析平均值如下：

名稱 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO KH SN P

1 14.78 2.15 3.51 41.75 1.50 0.897 2.61 0.61

2 14.29 2.09 3.48 43.06 1.44 0.960 2.57 0.60

由于D級油井熟料采用低飽和比、中硅酸率、低鋁氧率的配料方案，物料易燒性極好、燒成范圍窄，液相量大，粘度小，給生產操作控制造成很大困難，在轉換過程中以G級油井熟料向D級油井熟料過渡對窯況的影響最小，同時在實際操作中采取如下技術措施：

2.1 降低并穩定分解爐出口、C5下料管溫度。低飽和比的物料在煅燒過程中易出現黏性物料，在預熱器、窯尾煙道、C5旋風筒及下料管得等處結皮引起堵塞或窯內結圈結球，所以嚴格控制分解爐出口、下料管溫度尤為重要。生產普通熟料和G油井熟料時，分解爐的出口溫度一般控制在860℃左右；在普通熟料轉D級油井時，我們根據窯前火焰溫度逐步下放分解爐出口爐溫，分解爐出口溫度控制在845±5℃時，能滿足窯內煅燒的要求，對應入窯表觀分解率由燒普料或G級油井的92%～94%下降到88%～90%，過低的控制分解爐出口溫度易造成窯內燒成帶溫度低，f-CaO不好控制并造成跑生料。

2.2 頭煤用量的控制。頭煤的用量根據窯頭火焰的顏色來調整，火焰溫度太高，顏色呈白色，說明窯內溫度太高，熟料易燒流，對燒成帶窯皮及耐火磚損害很大；火焰呈黃色，說明窯內溫度不高，f-CaO不好控制，熟料分料率低；火焰呈明亮的白色略泛黃比較合適，既有利于熟料的合理燒結保證分料率，又能很好的控制燒成帶的窯皮。

2.3 生料喂料量及窯速的控制。易燒性較好的D級油井生料較燒G級油井和普通熟料生料喂料量可以提高5t/h，為避免物料在窯內停留時間過長造成窯內結球，窯速按最快控制，同時要兼顧燒成帶窯皮情況，當窯皮脫落較快，有高溫點出現時（現場筒體溫度大于350℃），要采取適當慢窯減產補掛窯皮的措施。

2.4 窯頭煤粉燃燒器的調整。為減少高液相量低黏度物料對燒成帶窯皮及耐火磚的侵蝕，采取降低窯頭煤粉燃燒器的剛度（內旋風壓力由0.038MPa降至0.02MPa），調整燃燒器在窯口的位置（伸入窯內200mm、端面位置由在窯的中心調整至偏料方向<20，-20>）。

2.5 系統用風。煅燒D級油井水泥熟料總用煤量下降減少系統煙氣生成量，高溫風機轉速由820rpm下降至800rpm。窯內用風和三次風的匹配以優先窯內用風，減少Fe2O3在不完全燃燒狀況下轉化成低液相的FeO。

3 建立對熟料外觀質量檢查的制度，加強分料管理

除了嚴格按照化驗室的要求改庫分料外。我們規定窯操作員或值班長定時間查看熟料，凡出現熟料外觀色澤差、窯皮多或熟料黃心等及時通知庫頂改庫。窯況有波動時也要求操作員及時改庫，堅決杜絕污染油井熟料的現象。

4 效果

通過以上實踐生產，葛洲壩水泥廠2000t/d預分解窯運用各種科學管理和技術措施批量生產合格的油井水泥熟料，滿足市場對G級和D級油井水泥的需求。煅燒D級油井水泥熟料，以控制窯頭火焰溫度為核心，調整好窯頭煤粉燃燒器的各項參數，合理調配風煤和入窯表觀分解率，可以解決預分解窯生產D級油井熟料時出現的各類工藝故障，填補了全國利用預分解窯煅燒D級油井水泥熟料的技術空白。

參考文獻

[1] 張超，張永謀，王振輝.2000t/h預分解窯生產油井水泥熟料的實踐[J].新世紀水泥導報，2007（4）：23-24.endprint