新型干法窯生產(chǎn)特種水泥熟料的體會

0 前言

　　眾所周知，“高硅酸率、高鋁氧率、中飽和比”是當前國內(nèi)外水泥廠較普遍采用的適合預分解窯特點的硅酸鹽水泥熟料配料方案，然而，要用預分解窯生產(chǎn)特種水泥熟料，則必須改變這一配料方案。如生產(chǎn)中熱水泥熟料和抗硫酸鹽水泥熟料必須采用“低鋁氧率、高鐵含量”的配料方案。該方案在熟料燒成過程中液相粘度會減小，預分解窯內(nèi)易形成熟料大塊，不但對熟料質(zhì)量不利，對窯內(nèi)熱工制度的穩(wěn)定也會帶來不良影響；同時，由于鋁氧率的降低、氧化鐵的增加，還會引起硅鋁酸鹽系統(tǒng)熔點下降，外加操作員習慣大火快燒高鋁氧率物料，容易使得過渡液相較早出現(xiàn)，而導致預熱器和上升煙道粘結(jié)堵塞。華新水泥股份有限公司（以下簡稱華新）為保質(zhì)保量、按期滿足三峽工程對中熱水泥的需求，打破以前只在濕法窯上生產(chǎn)這種水泥熟料的常規(guī)，利用新型干法窯的技術優(yōu)勢生產(chǎn)該特種水泥熟料，獲得了優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的效果。本文就此生產(chǎn)實踐過程作一介紹。

１　生產(chǎn)工藝方案及參數(shù)選擇

１．１　配料方案的確定

　　綜合考慮新型干法窯的工藝特點，結(jié)合中熱水泥的特殊要求和華新公司濕法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料的經(jīng)驗，我們制訂配料方案時，充分考慮由于降低熟料鋁氧率可能帶來的影響，適當提高熟料硅酸率。具體熟料率值及有關生產(chǎn)參數(shù)控制指標見表１。

　　依據(jù)三峽工程對中熱水泥的特殊要求，石灰石原料采用華新的高鎂石灰石，硅質(zhì)原料利用外購純砂巖，鐵質(zhì)原料是大冶有色金屬公司冶煉廠成份穩(wěn)定的銅礦渣，燃料使用河南澠池煤炭。生產(chǎn)用原燃料化學組成見表２。

１．２　轉(zhuǎn)產(chǎn)過程的控制方法

　　根據(jù)華新濕法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料的經(jīng)驗，大窯從煅燒硅酸鹽水泥熟料向煅燒中熱水泥熟料轉(zhuǎn)產(chǎn)期間，容易出現(xiàn)較大波動。通常過渡的方法有三種：一是把生產(chǎn)中熱水泥熟料所需的原燃材料準備好，約定某一時刻同時使用；二是按預定煤灰份控制指標準備好原煤，再調(diào)整生料；三是按要求先把生料配好，再調(diào)整燃料品質(zhì)。這三種方法雖然不相同，但其目的都是為了實現(xiàn)煤料對口，生產(chǎn)出理想的水泥熟料，但若控制不好往往事與愿違。通過實踐我們體會到：第一種方法很難找準約定的時刻使過渡期較長；第二種方法只適用于具有靈活配漿手段的濕法窯生產(chǎn)線；第三種方法較適宜于新型干法窯生產(chǎn)線。這是因為預分解窯對燃料調(diào)整方法較靈活，有利于穩(wěn)定窯系統(tǒng)熱工制度，保證出窯熟料優(yōu)質(zhì)。華新就是采用了第三種方法，生產(chǎn)中幾乎沒有過渡期，轉(zhuǎn)產(chǎn)順利。其中最初8ｄ（2000年7月29日～8月5日）就生產(chǎn)1.48萬ｔ合格中熱水泥熟料。出窯熟料化學成分、礦物組成及相關性能見表３、表４。

１．３　關鍵參數(shù)的確定與控制

　(１)分解爐出口溫度。目前我國用新型干法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料的廠家極少。究其原因主要是預分解窯煅燒高鐵方案過程中易引起上升煙道和預熱器結(jié)皮堵塞。這是因為在溫度較高時，含鐵較多的物料在其煅燒過程中液相粘度低，并易產(chǎn)生硫酸鹽與鐵酸鹽的混合熔體，該熔體在窯尾煙道處極易形成“硬塊結(jié)皮”引起堵塞。針對這些情況，華新采取的措施是嚴格控制分解爐出口溫度在880℃左右原生產(chǎn)硅酸鹽熟料時的分解爐出口溫度一般控制在910℃左右，以抑制物料在煅燒進程中過渡液相過早出現(xiàn)，避免料粉牢固粘結(jié)在器壁上，減少結(jié)皮堵塞情況的發(fā)生。

?。?２)入窯物料分解率。對預分解窯生產(chǎn)線，經(jīng)窯尾預分解系統(tǒng)進入窯內(nèi)的物料，其碳酸鹽的分解已經(jīng)大部分完成，物料入窯后只需較少熱量就能滿足少量碳酸鹽分解及物料加熱升溫，所以預分解窯適應液相量和液相性質(zhì)變化的能力強。在此基礎上，我們綜合考慮了高溫易使中熱水泥熟料過渡液相過早出現(xiàn)而產(chǎn)生結(jié)皮堵塞，以及預分解窯對物料的液相量及液相性質(zhì)適應性較強等因素，在適當控制分解爐出口溫度的同時控制入窯物料分解率在90％左右，最高不超過92％。

２　中熱水泥熟料性能分析

　　用新型干法窯和濕法窯煅燒中熱水泥熟料的化學組成及物理性能對比見表5和表6。由表５可知，干法窯生產(chǎn)的中熱水泥熟料強度比濕法窯生產(chǎn)的稍低，但其水化熱比濕法熟料亦低，其它各項指標也均滿足中熱水泥的技術要求。

３　結(jié)論

　　用新型干法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料在華新雖屬首次，但生產(chǎn)效果良好。轉(zhuǎn)產(chǎn)8ｄ就生產(chǎn)出各項技術指標均合格的中熱水泥熟料1.48萬ｔ。這說明用新型干法窯生產(chǎn)中熱水泥熟料、抗硫酸鹽水泥熟料等特種水泥熟料是可行的，也為華新大量生產(chǎn)特種水泥打下了良好的基礎。目前，在特種水泥熟料的煅燒上，尚有待進一步總結(jié)經(jīng)驗，統(tǒng)一操作，以減少和避免預熱器和窯尾堵料情況的發(fā)生，保證窯況和熟料質(zhì)量更加穩(wěn)定。