白水泥節(jié)能初探

　　在此，談?wù)勎覀內(nèi)绾翁岣呖燹D(zhuǎn)率、降低白水泥能耗的體會(huì)。

　　1 制備易燒生料　　

　　易燒性好的生料在煅燒過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)快而完全，液相粘度適中，可以明顯加快物料分解速度，減輕燒成帶熱負(fù)荷，提高窯速。

　　制備易燒生料的主要措施是：

　　1.降低硅酸率，保持適中的鋁含量

　　生料易燒性和率值有著直接的關(guān)系。因?yàn)榘姿嗍炝系暮F量極少，液相量少，飽和比、硅酸率雙高的生料很耐火，窯速難以提高，造成熱耗偏高。我廠為了保證白水泥的白度與強(qiáng)度，熟料飽和比保持在0.92以上，由于原材料的原因，配料時(shí)硅高鋁低，硅酸率一度高達(dá)5.5以上，生料很耐火，煅燒時(shí)“黑影”快速涌進(jìn)燒成帶，fCaO含量猛增，增加燃料用量也無(wú)濟(jì)于事，只得放慢窯速，燒成油耗高達(dá)300千克/噸以上。針對(duì)這種情況，我廠選擇了一種SiO₂含量稍低、Al₂O₃含量略高的原料，控制熟料硅酸率在4.5以下，鋁氧率提高到18～20，生料就顯得比較好燒，可提高和穩(wěn)定窯速，“黑影”位置易控制，燒成油耗隨即下降，當(dāng)月節(jié)油8%左右。我們體會(huì)到降低硅酸率、控制鋁含量適中的配料方案易燒性較好，很適應(yīng)白水泥的煅燒特點(diǎn)。

　　2.采用復(fù)合礦化劑

　　氟、硫復(fù)合礦化劑在高溫下對(duì)液相粘度變化的影響很大，可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，明顯降低礦物生成溫度，改善晶格的形成及晶體性質(zhì)，對(duì)于減輕燒成帶熱負(fù)荷具有良好的作用。從1988年初開(kāi)始我廠在白水泥生料中摻入1～1.5%的氟、硫復(fù)合礦化劑進(jìn)行試生產(chǎn)，結(jié)果表明，在煅燒油壓下降0.5～1.0兆帕的情況下，窯速可加快0.1～0.2轉(zhuǎn)/分，燒成油耗平均下降5%，而且熟料中C₃S/C₂S值增大到3.5以上，白度也有所提高，效果比單獨(dú)使用螢石為佳。

　　2 提高一次風(fēng)溫，加強(qiáng)風(fēng)油配合

　　白水泥熟料的燒成溫度高達(dá)1550℃以上，而且要求快燒急冷，故在煅燒時(shí)要力求保持完整的高溫短火焰，增強(qiáng)燒成帶熱力強(qiáng)度，使回轉(zhuǎn)窯保持較高的窯速?；鹧胬L(zhǎng)不但影響熟料質(zhì)量，而且會(huì)使火焰溫度下降，影響燒成帶發(fā)熱能力。為了形成短而有力的高溫火焰，我廠在燒成帶筒體上方安裝了一次空氣預(yù)熱罩，利用窯體散熱把一次風(fēng)溫從40℃提高到120℃，并適當(dāng)增大了一次風(fēng)比例，強(qiáng)化了風(fēng)、油配合，加快燃燒速度，提高了火焰溫度，形成理想的火焰形狀，燃料熱能釋放集中，創(chuàng)造一個(gè)較短的高溫場(chǎng)。

　　從回轉(zhuǎn)窯整個(gè)熱平衡系統(tǒng)來(lái)看，一次風(fēng)溫的提高使帶入窯內(nèi)的顯熱增加，提高了熱總收入量。我們體會(huì)到利用窯體散熱提高一次風(fēng)溫為回轉(zhuǎn)窯快轉(zhuǎn)創(chuàng)造了有利條件，是一項(xiàng)簡(jiǎn)便有效的節(jié)能措施。

　　3 改善窯頭窯封

　　干法中空窯是個(gè)弱負(fù)壓系統(tǒng)，對(duì)于白水泥熟料的燒成來(lái)說(shuō)，改善窯頭密封的意義不僅在于隔絕外界冷空氣入窯，而且還隔絕漂白產(chǎn)生的水蒸汽入窯。窯頭漏風(fēng)和水蒸汽入窯會(huì)明顯降低火焰溫度，對(duì)窯的快轉(zhuǎn)產(chǎn)生不利影響，增大了燃料消耗。為了改善窯頭密封，我廠重新設(shè)計(jì)了窯頭罩，使窯頭漏風(fēng)量減少了90%，并把敞開(kāi)式的下料舌頭改成封閉式的下料管，下料口與漂白機(jī)筒壁的間距不大于10厘米，下料過(guò)程中由于熟料的阻隔，有效地隔絕了漂白水蒸汽通過(guò)下料管入窯，保證了燒成制度的穩(wěn)定。

　　4 掌握基本操作要點(diǎn)

　　回轉(zhuǎn)窯快轉(zhuǎn)率與看火工的操作技術(shù)水平有密切關(guān)系。一般說(shuō)來(lái)，看火工的主動(dòng)性、預(yù)見(jiàn)性較強(qiáng)、操作經(jīng)驗(yàn)豐富，窯的快轉(zhuǎn)率就較高。在操作過(guò)程中看火工要勤觀察、善判斷，既能根據(jù)窯情的變化及時(shí)調(diào)整操作參數(shù)，也能根據(jù)生料、熱工等參數(shù)對(duì)未來(lái)一段時(shí)間的窯情作出判斷，確定下一步的操作措施。

　　具體地說(shuō)，要保持較高的快轉(zhuǎn)率，看火工必須掌握三個(gè)基本操作要點(diǎn)：

　　1.控制窯尾溫度

　　在操作過(guò)程中，看火工在保持1550℃燒成溫度的同時(shí)應(yīng)注意控制窯尾溫度的穩(wěn)定，尾溫發(fā)生較大波動(dòng)會(huì)對(duì)窯內(nèi)整個(gè)熱分布直接產(chǎn)生不利影響。尾溫過(guò)低表明窯的預(yù)燒能力不足，將使燒成帶出現(xiàn)一個(gè)熱負(fù)荷劇增的循環(huán)；尾溫偏高則說(shuō)明風(fēng)、煤(油)配合不當(dāng)，熱能分散，一部分燃料已越出燒成帶燃燒，即看火工所說(shuō)的“火燒到后面去了”，不但降低了燒成帶熱力強(qiáng)度，增大燃料消耗，而且也使煙氣帶走熱大為增加。對(duì)于干法中空窯來(lái)說(shuō)，通常的問(wèn)題是尾溫偏高。以我廠為例，當(dāng)窯尾溫度高于650℃時(shí)燒成油耗開(kāi)始上升；700℃以上則燒成帶溫度下降，窯速減慢，油耗劇增；尾溫控制在550～600℃時(shí)燒成狀況較理想。造成尾溫偏高的主要原因是火焰拉長(zhǎng)、窯內(nèi)結(jié)圈，操作時(shí)可采取減少二次風(fēng)、提高一次風(fēng)溫和油溫、改變噴油嘴霧化角、變動(dòng)火點(diǎn)位置勤燒圈根等措施可以有效地控制窯尾溫度的穩(wěn)定。

　　2.控制“黑影”位置

　　在煅燒白水泥熟料時(shí)控制“黑影”處于較前位置是有利的。在生料成分穩(wěn)定的情況下，看火工應(yīng)大膽加快窯速，有意識(shí)地把“黑影”拉向窯頭，以短而有力的高溫火焰快燒，形成短燒成帶、短窯皮。實(shí)踐證明，這種操作方法可以提高燒成帶的熱力強(qiáng)度，提高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，節(jié)能效果比較明顯。必須強(qiáng)調(diào)，控制“黑影”位置前移應(yīng)具備兩個(gè)條件：一是制備成分穩(wěn)定的易燒生料，二是形成高溫短火焰，否則易造成生燒、欠燒，升重偏輕，影響熟料質(zhì)量。

　　3.控制料層厚度

　　控制窯內(nèi)合理的料層厚度是穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度、提高快轉(zhuǎn)率的一個(gè)重要方面。料層時(shí)薄時(shí)厚會(huì)使燒成帶負(fù)荷發(fā)生劇變，導(dǎo)致熱工制度的紊亂，甚至造成惡性循環(huán)，影響窯的快轉(zhuǎn)率。窯內(nèi)合理的料層厚度應(yīng)根據(jù)該窯最高臺(tái)時(shí)產(chǎn)量、火焰的物理性質(zhì)(溫度、形狀、長(zhǎng)度)等因素來(lái)確定。穩(wěn)定料層厚度的主要措施是穩(wěn)定喂料量，喂料量與窯速同步調(diào)整。在控制兩端溫度時(shí)不要盲目變動(dòng)喂料量，應(yīng)著眼于風(fēng)、煤(油)配合及火焰的調(diào)整?？椿鸸ひ朴谠谏a(chǎn)實(shí)踐中摸索窯速與喂料量的合理配合關(guān)系，保持適當(dāng)?shù)牧蠈雍穸?，以保證熱工制度的穩(wěn)定。

　　5 結(jié)論和體會(huì)

　　提高干法中空窯快轉(zhuǎn)率可以使白水泥能耗進(jìn)一步下降，實(shí)踐證明快轉(zhuǎn)率從60～70%提高到80%以上可節(jié)約燒成重油10～20%。若把快轉(zhuǎn)率穩(wěn)定在85～90%就可望將白水泥熟料的熱耗控制在10500千焦/千克左右。在目前條件下，這是白水泥節(jié)能的有效途徑之一。