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(yù)分解窯特點的硅酸鹽水泥熟料配料方案,然而,要用預(yù)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(yù)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(xí)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(dǎo)致預(yù)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(shù)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(guān)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(xué)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(yù)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(yù)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(xué)成分、礦物組成及相關(guān)性能見表3、表4。

1.3 關(guān)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(yù)分解窯煅燒高鐵方案過程中易引起上升煙道和預(yù)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(yù)分解窯生產(chǎn)線,經(jīng)窯尾預(yù)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(yù)分解窯適應(yīng)液相量和液相性質(zhì)變化的能力強。在此基礎(chǔ)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(yù)分解窯對物料的液相量及液相性質(zhì)適應(yīng)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(xué)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(shù)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(shù)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(chǔ)。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(yù)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。

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