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

我公司是臺灣信大集團的5000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線，自2011年8月投產(chǎn)以來，產(chǎn)、質量一直正常，市場環(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，對環(huán)境造成很大污染；另一方面，對輥壓機加管磨的聯(lián)合水泥閉路粉磨系統(tǒng)產(chǎn)質量的影響也較大。

2熟料升重偏低的原因及處理方法

針對這一現(xiàn)象，我公司從原材料、配料及燒成工藝上查找原因，使問題逐漸得以解決?，F(xiàn)就生產(chǎn)中遇到的問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，熟料的升重對水泥的產(chǎn)量、質量影響較大，若入料粒度過小，物料會直接從輥縫通過，容易沖料，達不到擠壓效果，嚴重時還會造成設備劇烈振動，必須減產(chǎn)運行才能生產(chǎn)出合格的水泥；同時，由于飛砂料的磨損,導致回轉窯內(nèi)主窯皮由原來的24m縮短至20m，給窯襯帶來了很大的損害。

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℃時熟料液相量W=3Al2O3+2.25Fe2O3+ MgO，經(jīng)計算，熟料升重正常時與升重偏低時液相量均為25%左右，滿足燒成液相量在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的熟料化學成分（%）及率值

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

（3）硫酸鹽飽和度過高，降低了液相粘度和表面張力，導致飛砂料多，升重偏低。硫堿克分子比：S/R= SO3/80/K2O/94+Na2O/62。經(jīng)計算，熟料升重正常時，硫堿比在1.4，升重偏低時，硫堿比為1.3，遠遠超過要求的0.8～1.2。硫堿比過高，會造成過剩硫在回轉窯內(nèi)循環(huán)，引起窯尾結皮，但是從現(xiàn)場檢查來看，沒有出現(xiàn)結皮現(xiàn)象。如果刻意追求硫堿比，就要提高堿的含量，反而造成窯尾結皮嚴重。

（4）過渡帶過長，造成生料粉到達燒成帶時間過長。物料在950～1250℃溫度區(qū)間停留時間過長，擴散速度過快，不能形成阿利特，勢必造成貝利特和游離氧化鈣再結晶，降低了晶格活性，再結晶的貝利特和游離氧化鈣過多，導致液相量偏少，難以形成大顆粒，導致熟料升重偏低。過渡帶過長主要是由于生料分解率過高，而我公司入窯生料的表觀分解率全部在95%左右，所以不存在過渡帶過長的問題。

（5）冷卻帶過長，造成熟料冷卻慢，導致晶形轉化。因為C3S是不一致熔化合物，在1250℃時會分解為C2S和fCaO，導致飛砂料多，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長的問題。

（6）煅燒狀況不好，導致飛砂重，升重低。但升重低是建立在游離鈣偏高的基礎上的，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導致熟料升重偏低。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，電廠濕法儲存是把粉煤灰與爐渣混合儲存。當含有這部分未燃盡爐渣的生料粉進入到燒成帶，遇到1700℃的熾熱氣體時，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，導致內(nèi)部空隙率變大，熟料結構不致密，升重低，而我公司是通過粉煤灰加粘土的搭配來提高鋁含量的，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過高，生料磨正常時的配料（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，這時回轉窯煅燒情況較好，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，當時懷疑石灰石秤跑偏，校正后，石灰石配比還在75%左右，回轉窯煅燒困難，回轉窯喂料只能到350t/h左右，熱耗偏高，達3344kJ/kg熟料；同時生料輥磨喂料量僅為380t/h，磨機電流210A，同時磨機振動偏大；而正常喂料量為410t/h，磨機電流在196A左右。

升重偏低時，生料配料石灰石中氧化鈣的含量在51%～52%左右，石灰石品質越好，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，同時產(chǎn)生大量飛砂。而當石灰石中含有一定的泥質成分，純度低晶體發(fā)育不良時，往往結粒較好。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相差較大，在開采時要根據(jù)實際層面品質狀況，制定合理的開采區(qū)域，盡可能利用可搭配使用的礦石。而當時礦山開采同一層面時，這一層面全部是品位好的石灰石且量大，礦區(qū)又沒有低品位的石灰石搭配，再加上生產(chǎn)任務緊張，只能送入生產(chǎn)廠區(qū)；再者，石灰石堆料機出現(xiàn)故障，只能定點堆料，導致最近入磨石灰石品位過高，熟料升重偏低。

表3 升重偏低及游離氧化鈣正常時的熟料化學成分（%）及率值*

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

3結語

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

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