2013-06-04 11:21:05 来源:水泥人网

浅谈新型预分解窑熟料强度影响因素

水泥人网】水泥生产的核心部分是熟料煅烧,提高水泥熟料质量,可相应的提高水泥和混凝土标号及混凝土工程的耐久性,更多的节约熟料,有效降低能源消耗和企业生产成本、减少环境污染。我厂于2006年投产1500t/d新型预分解窑生产线,笔者经过长期的生产实践,统计分析,总结了一些影响熟料强度的因素,现简述如下:

一、原料的影响。原燃料品质主要指原燃材料的主要控制指标,石灰质中的CaO、砂岩中的SiO2、铁粉中的Fe2O3;原煤中的灰分、挥发分、热值等。原燃材料的质量波动会引起出磨生料的质量波动,进而导致熟料煅烧操作困难,热工制度不稳定,使窑操作参数频繁调整,引起熟料质量波动,强度偏低。石灰石、砂岩、铁粉等原材料进厂后应预均化,要有最低的储存储量。

二、 煤质的影响。煤质的好坏直接影响着水泥企业熟料产、质量及综合效益。企业需根据地理环境合理定位,并严格按定位基准进行采购,保证窑产量、质量,降低消耗,最大限度的提高企业整体效益。

煤灰分的变化,使掺入到熟料中的煤灰发生改变,会引起熟料的化学成分和率值变化,从而影响熟料强度。通过数据对比发现,煤灰每变化1%,熟料KH变化约0.008,可见煤质变化对熟料质量的影响。

煤的挥发分低,着火温度低;煤的挥发分高,着火温度高,燃烧速度快。煤的灰分高,热值低,容易造成不完全燃烧,预分解系统结皮赌塞;煤灰参量过多,使窑内的煅烧温度降低,易造成烧成带长厚窑皮。实践证明,煤的不完全燃烧是导致窑内结圈、结蛋的主要原因之一。

三、 配料方案中三率值的匹配  配料的内涵就是合理匹配KH、SM、IM三率值,根据本厂原燃材料和烧成系统的特点,配制出的生料应易于煅烧,使回窑熟料优质高产。我厂预分解窑投产初期,率值控制范围KH:0.90±0.02,SM:2.0±0.1,IM:1.6±0.1。后来改进配料方案,提高KH,降低生料中Fe2O3控制指标,相应提高IM,三率值控制范围KH:0.93±0.02,SM:2.2±0.1,IM:1.8±0.1。调整配料方案后,加强煅烧操作,控制f—CaO不大于1.5%,而f—CaO也不要求过低。效果明显,熟料28天抗压强度有配料方案前的56.8MPa提高为58.2MPa。

四、熟料煅烧  煅烧对熟料质量的影响举足轻重,熟料煅烧的重点在于窑系统操作参数的稳定,具体到操作就是风、煤、料、窑速四者的平衡。

1. 预分解窑 不仅存在总风量的调节问题。而且存在风的分配问题  窑内通风和三次风的匹配。当三次风门开度过小,降低入窑生料分解率,增加窑的负荷,而C5筒出口温度与分解炉出口温度可能出现倒挂,以及分解炉煤粉燃烧不完全,造成结皮堵塞现象;三次风门开度过大,易对窑内供氧不足,煅烧气氛变差,影响熟料烧成。而随着三次风门的增大,生料分解率提高后,对窑的负荷减轻,窑速提高,有利于熟料的烧结,进而促使了三次风温、二次风温的上升。提高了窑系统的热利用率,优化了热工制度。正常生产中,根据实际情况,通过调节入分解炉三次风阀的开度来调节窑内和三次风量。

2. 窑、炉用煤比例  熟料煅烧系统,其总耗煤量一般取决于入预热器生料的成分和量。而预分解窑系统的窑、炉喂煤量的调节及比例分配非常关键。通常情况,分解炉的用煤量主要是根据入窑生料分解率、分解炉出口温度、C5和C1出口气体温度综合进行调节的。如果风量分配合理,但入窑生料分解率低,C5和C1出口气体温度低,说明分解炉用煤量过少。如果分解炉用煤量过多,则预分解系统温度偏高,热耗增加,甚至出现分解炉内煤粉燃尽率低,煤粉到C5内继续燃烧,致使在预分解系统产生结皮或堵塞。

3. 窑速 回转窑的窑速随喂料量的增加而逐渐加快。窑速快,窑内料层薄,生料与热气体之间的热交换好,物料受热均匀,进入烧成带的物料预烧好。如果遇到垮圈、掉窑皮或小股塌料,窑内热工制度稍有变化,增加一点喂煤量,系统很快就能恢复正常;假如窑速太慢,窑内物料层厚,物料与热气体热交换差,预烧不好,生料黑影就会逼近窑头,窑内热工制度稍有变化,极易跑生料。这时即使增加喂煤量,由于窑内料层厚,烧成带温度回升也很缓慢,容易出现短火焰逼烧,产生黄心料,熟料f—CaO也高。同时大量未燃尽的煤粉落人料层造成不完全燃烧,还容易出现大蛋或结圈。

4. 喂料量  喂料量的波动将导致窑系统参数和热工制度的不稳定,当喂料量波动频繁,超过5%时,就会对窑系统产生难于用操作来弥补的影响,造成熟料强度降低。在窑皮较完整的情况下,窑开始喂料的起点值应该比较高,一般不低于设计产量的60%。以后逐步增加喂料量,但应尽量避免拖延低喂料量的运行时间。

5. 提高煅烧温度可以提高熟料强度 这是生产实践中经常得以验证的现象。煅烧温度高可以烧KH、SM较高的料子,这样提高了硅酸盐矿物含量。熟料烧成过程中主要发生如下反应:C2S+CaO→C3S。煅烧温度提高可促进上述反应的进行,减少f—CaO而增加C3S。从上式可看出,每减少1摩尔CaO就可增加1摩尔C3S。

当然,提高熟料强度的其它途径还很多,需要在本厂实践中不断总结,实行优化操作,达到预分解窑优质、高产、低消耗和长期安全运转的目的.

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