水泥實(shí)施新標(biāo)準(zhǔn)，立窯裝備技術(shù)要發(fā)展

　?、僖?guī)模結(jié)構(gòu)：全國立窯水泥廠的平均規(guī)模僅為年產(chǎn)5萬噸。俗話說“船小好調(diào)頭”，但立窯水泥廠的轉(zhuǎn)產(chǎn)除了改成粉磨站外是很難解決的。而船小抗風(fēng)險(xiǎn)能力差則是明顯的。②技術(shù)結(jié)構(gòu)：不能說立窯水泥生產(chǎn)沒有技術(shù)或不需要技術(shù)，但總體而言，大部分立窯水泥廠的生產(chǎn)技術(shù)還是十分落后的。③產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：目前立窯水泥主要為普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥，標(biāo)號為425號、325號，高標(biāo)號水泥和特種水泥的比例很少。5質(zhì)量管理：與70年代、80年代相比，立窯水泥生產(chǎn)的質(zhì)量管理工作有了較大滑坡。當(dāng)時(shí)的化驗(yàn)人員培訓(xùn)上崗、化驗(yàn)室驗(yàn)收、核發(fā)許可證、行檢行評與產(chǎn)品質(zhì)量認(rèn)證等工作的開展均有利于水泥產(chǎn)品質(zhì)量的提高。但近年來腐敗也不可避免地滲入到水泥質(zhì)量的管理工作中。如生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥，所摻混合材料的比例經(jīng)常嚴(yán)重超標(biāo)，有的省立窯水泥廠普遍存在著假賬，有兩本甚至三本臺賬以適應(yīng)不同需要。

　　立窯水泥在相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)依然占著很大的比例，但面臨的問題又較多，還不可能投入太多的資金予以大規(guī)模的改造。如何辦？這是大多數(shù)立窯水泥廠極為關(guān)心的問題。

　　據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國的立窯水泥廠的主機(jī)設(shè)備（立窯、生料磨、水泥磨）約有30％～40％尚未達(dá)到設(shè)計(jì)能力。另外，7000個(gè)立窯水泥廠的熟料臺時(shí)產(chǎn)量、標(biāo)號、燒成熱耗、水泥綜合電耗等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)參差不齊，相差甚為懸殊。因此，當(dāng)前應(yīng)注重崗位人員的素質(zhì)提高，充分發(fā)揮現(xiàn)有主機(jī)設(shè)備的能力，加大技改力度，則十分重要。

　　1．提高磨機(jī)產(chǎn)量的主要途徑是降低入磨物料水分

　　入磨物料水分直接影響物料在磨內(nèi)的停留時(shí)間、球料比和粉磨溫度。由于磨內(nèi)溫度較高，物料水分受熱變成水蒸氣，與細(xì)粉一起粘附于研磨體和襯板上，形成“緩沖墊層”，并使部分隔倉板篦孔被糊死，阻礙了物料流通，同時(shí)也使選粉機(jī)循環(huán)負(fù)荷驟增，選粉效率下降，從而導(dǎo)致磨機(jī)電耗大大增加。

　　2．改進(jìn)工藝，提高熟料質(zhì)量

　　（一）預(yù)加水成球系統(tǒng)的改造

　　1）生料小倉容量適中（過大易造成棚料、粘邊，過小不利于穩(wěn)料），一般以2～3噸為宜。倉中加隔板（距倉頂約100～120毫米），將料倉分為左右兩小倉。如生料提升機(jī)進(jìn)料至右倉，則其下部的卸料口直接與管式螺旋輸送機(jī)連接。而左倉則為盛放右倉料漫過隔板后的生料，其下設(shè)卸料管流至提升機(jī)或生料庫，以確保右倉的料位。其后的穩(wěn)流螺旋輸送機(jī)采用調(diào)速變螺距、變徑，使下料系統(tǒng)真正具有穩(wěn)壓、穩(wěn)流、緩沖等作用，穩(wěn)流效果可以達(dá)到±2％。

　　2）改傳統(tǒng)的沖擊式流量計(jì)或電子螺旋計(jì)量秤等生料流量計(jì)量設(shè)備為三點(diǎn)懸掛式計(jì)量螺旋輸送機(jī)，使計(jì)量誤差嚴(yán)格控制在±1％以內(nèi)。

　　3）對雙軸攪拌機(jī)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，生料粉進(jìn)入攪拌機(jī)后，該機(jī)以揚(yáng)料方式，水以霧化方式求得較大的分散度，達(dá)到動(dòng)態(tài)下充分潤濕、聚集。對已成為大球的采用兩片10°葉片進(jìn)行打散，使之形成1～3毫米為主的含水均勻且有塑性的料核。

　　4）為達(dá)到全盤成球，采用電動(dòng)組合刮刀，既能清理盤底又不擋料。邊刮刀采用犁鏵式固定刮刀，使刮下的泥條在動(dòng)態(tài)下彎卷而斷裂成子球狀的小顆粒，以增加網(wǎng)絡(luò)狀料球形成的數(shù)量，使直徑為3～6毫米的料球占90％以上。

　　5）采用新型變頻調(diào)速器控制水泵，使供水量穩(wěn)定準(zhǔn)確。

　　6）用微機(jī)自動(dòng)控制，料水跟蹤及時(shí)、準(zhǔn)確。

　　預(yù)加水成球系統(tǒng)改造后，能保證有90％以上的料球粒徑為3～5毫米。

　　中國建筑材料科學(xué)研究院的試驗(yàn)研究證明，立窯熟料的產(chǎn)量隨加入窯內(nèi)料球粒度的增大而降低。如以直徑5～10毫米的球煅燒的熟料產(chǎn)量為100％，則用直徑10～20毫米的球煅燒時(shí)的熟料產(chǎn)量只有78．5％。國內(nèi)不少立窯廠如浙江諸暨應(yīng)店街水泥廠、雙鷹水泥廠，江蘇湖山水泥廠，四川峨眉山水利水泥廠等使用小料球煅燒技術(shù)取得了很好的效果：熟料產(chǎn)量提高15％～20％，抗壓強(qiáng)度提高5～10兆帕。

　　（二）節(jié)能型配套耐火材料的應(yīng)用

　　窯徑的擴(kuò)大是通過減薄耐火磚的厚度來達(dá)到的。為了保證擴(kuò)徑后立窯的表面溫度及表面散熱損失不至于提高，可采用由優(yōu)質(zhì)的磷酸鹽磚、隔熱耐火磚和硅鈣板組成的節(jié)能型配套耐火材料。

　?。ㄈC(jī)立窯卸料篦子的合理選擇

　　可換套大破碎高效塔篦已在全國近千家立窯水泥廠使用，其破碎機(jī)理為攪拌松散型破碎，塔篦周向破碎區(qū)域擴(kuò)大，不僅破碎能力大，卸料能力強(qiáng)，且卸料均衡，塔篦出風(fēng)阻力小，大大改善了中心通風(fēng)，整體通風(fēng)面積達(dá)52％。大多數(shù)立窯使用該塔篦子后，產(chǎn)量提高20％，節(jié)能15％，而且熟料標(biāo)號也有較大提高。

　　可換套大破碎高效節(jié)能盤塔在老式盤塔窯上更換使用時(shí)，可保持原有窯襯材料不動(dòng)，直接更換，在盤塔對應(yīng)周邊部位的平襯板改用錐型襯板，保持顎口間距為60～70毫米。改造后可使熟料產(chǎn)量、質(zhì)量能有較大提高。

　　3．改進(jìn)粉磨工藝，提高水泥質(zhì)量

　　水泥顆粒形貌對水泥性能的影響較為復(fù)雜，但可以肯定的是水泥顆粒呈圓形或橢圓形的要比條狀、柱狀的好。

　　水泥粉磨多用球磨機(jī)，所得產(chǎn)品的圓形度要比使用立磨、擠壓磨的高，如在球磨機(jī)的細(xì)磨倉用小鋼球代替鋼段，以提高產(chǎn)品的圓形度，則效果更好。

　　生產(chǎn)高標(biāo)號水泥，除需要高標(biāo)號熟料外，還需要提高水泥比表面積。降低出磨水泥細(xì)度篩余值，固然可以增加水泥比表面積，但是這種做法往往是以降低磨機(jī)臺時(shí)產(chǎn)量、增加電耗和水泥生產(chǎn)成本為代價(jià)的。而且篩余值降至一定程度時(shí)，比表面積增加并不明顯，所以有必要研究其它比較經(jīng)濟(jì)的方法。改進(jìn)磨內(nèi)研磨體級配和調(diào)節(jié)控制選粉機(jī)循環(huán)負(fù)荷率是一種既經(jīng)濟(jì)又行之有效的方法。

　　磨前的預(yù)破碎有一級或多級，它決定了入磨物料粒度。目前高效細(xì)碎機(jī)、輥壓機(jī)等明顯降低入磨粒度，甚至80％左右的物料直徑在2毫<以下，這實(shí)際上完成了磨機(jī)一倉的大部分功能，緩解了磨機(jī)的負(fù)擔(dān)。預(yù)破碎效果好，則鋼球的平均球徑下降，研磨功能增強(qiáng)。進(jìn)入細(xì)磨倉的物料篩余值降低，從而細(xì)磨倉的研磨負(fù)擔(dān)減輕。若入料粒度穩(wěn)定在很好的水平上，則開流磨的細(xì)磨倉也可采用小鋼球，既能保證細(xì)度，又提高了產(chǎn)量。

　對于開流磨，目前水泥廠使用十幾米長磨的為數(shù)不少，一般分為3～4倉。磨機(jī)長度決定了物料的粉磨路徑即粉磨時(shí)間的長短，長磨機(jī)內(nèi)物料的有效粉磨時(shí)間自然要長。況且比通常的兩倉短磨，長磨機(jī)的合理多倉使粉磨功能更加明確，研磨體級配易于合理，粉磨效率大為提高。

　　水泥的品種不同，則對粉磨的細(xì)度要求也不同。例如，快硬及超細(xì)水泥和混合材摻量多的水泥，前者要求水泥水化快、早強(qiáng)高，除礦物組成有要求外，對水泥的細(xì)度控制也很嚴(yán)格。這也對磨機(jī)的粉磨提出了更高要求。無論開流長磨還是圈流磨都應(yīng)考慮在細(xì)磨倉使用小鋼球，而對鋼球的使用要慎重。從目前的應(yīng)用實(shí)踐看，用鋼段磨制備超細(xì)水泥效果較好。對于后者，為降低生產(chǎn)成本，工廠愿多摻混合材，礦渣摻量甚至達(dá)到40％～50％。礦渣的易磨性差，因此有單獨(dú)粉磨的工藝。對于共同粉磨時(shí)，磨機(jī)的研磨功能必須很強(qiáng)。若摻量很大，則喂料中細(xì)礦渣及循環(huán)回磨的細(xì)料之和比例很高，而粗磨倉對這些料的研磨作用有限，主要在細(xì)磨倉中完成。很明顯，強(qiáng)磨倉應(yīng)優(yōu)先使用小鋼段，因?yàn)槟C(jī)研磨能力不足，磨尾卸料中成品量有限，若提高磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷率則磨機(jī)更適應(yīng)不了。水泥顆粒球形化程度越高，則水泥的強(qiáng)度越高。隨著水泥新標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施，對強(qiáng)度的要求更高。為此，應(yīng)創(chuàng)造條件，在水泥磨的細(xì)磨倉使用小鋼球。

作者：中國水泥專業(yè)委員會主任委員 趙介山