【行業(yè)新聞】如何提高熟料后期強度

本文結(jié)合工廠生產(chǎn)實際情況，對如何提高和穩(wěn)定熟料的后期強度作一簡單分析，供同行參考。 1 、從熟料礦物強度發(fā)展理論角度談熟料強度 首先，熟料是一種多礦物組成的結(jié)晶細小的人造巖石。根據(jù)單礦物強度發(fā)展理論，C3S是對熟料強度貢獻最大的礦物，合理提高C3S的含量，熟料的早期和后期強度都應(yīng)該得到提高，C2S的水化速率最慢，強度的增長速率相對較慢，對熟料3天和28天的強度貢獻相對不大。 從以上熟料單礦物強度發(fā)展理論可以看出，要提高熟料的28天強度，合理的C3S至關(guān)重要，要保障其合理的形成必須提供以下條件： 1.1 合理的配料方案 從多數(shù)水泥廠的配料方案看差別很大，“三高”配料、“兩高一中”配料、“一中一高一低”配料等，方案較多，但是對熟料強度的影響相對不大，這些配料方案執(zhí)行大多都能燒出28天強度在55MPa以上的熟料。 其實，配料方案的關(guān)鍵是能不可得到很好的執(zhí)行，如果實際的率值波動很大，再好的配料方案也燒不出好的熟料的。總結(jié)一句話：配料方案必須為窯的煅燒服務(wù)，好的窯況是燒出高強熟料的前提條件。 1.2 熟料指標(biāo)的控制 1.2.1 游離鈣的控制 游離鈣的最佳控制值就是控制在0.5%～1.5%之間，低于0.5%，對熟料的強度和煤耗有一定不利影響，高于1.5%，表明配料方案或者水泥窯的煅燒制度存在問題，應(yīng)該及時調(diào)整。 1.2.2 立升重的控制 立升重是反映熟料物理性的一個重要指標(biāo)，熟料升重的控制再加上對熟料外觀的監(jiān)控可以收到很好的控制效果，熟料立升重一方面反映了熟料的質(zhì)量狀況，另一方面反映窯內(nèi)的氣氛，對配料和操作的調(diào)整起到了很好的指導(dǎo)作用。建議工廠建立對熟料立升重的監(jiān)控和熟料外觀的監(jiān)控制度。 2 、對窯內(nèi)通風(fēng)的重視 良好的窯內(nèi)通風(fēng)是保障熟料煅燒的重要條件，熟料燒成的溫度在1450度左右，也就是窯頭看火時要看到白色的火焰，較高的煅燒溫度使熟料礦物晶體結(jié)構(gòu)更加合理，更有利于C2S對氧化鈣的吸收，再好的生料如果窯溫度低也同樣很難形成C3S，此點很重要卻往往被忽視。保障好窯內(nèi)的通風(fēng)主要做到以下幾點： （1）對窯尾煙室和分解爐縮口制定嚴格的清理制度?？s口處是制約窯系統(tǒng)通風(fēng)的關(guān)鍵，同時又是結(jié)皮的主要部位，清理到位與否顯得更重要，這對工藝管理提出了更高的要求。 （2）在檢修期間要對煙室、縮口等關(guān)鍵部位的尺寸進一步測量，如果發(fā)生澆注料脫落等狀況要及時修復(fù)，為生產(chǎn)的良性循環(huán)打下基礎(chǔ)。 （3）合理控制窯內(nèi)窯皮的分布。完整規(guī)則的窯皮分布是回轉(zhuǎn)窯燒出優(yōu)質(zhì)熟料的關(guān)鍵所在，良好的窯皮分布，一方面可以保障物料在窯內(nèi)合理的停留時間，另外還可以保障煤粉的充分燃燒，保障熟料中CSD的良好發(fā)育，因此，在生產(chǎn)中對于異常的窯皮要積極采取措施加以消除，在異常窯皮的形成前期要給予高度的關(guān)注，爭取把其消除在萌芽狀態(tài)，不然對窯內(nèi)的通風(fēng)會造成很大的影響，嚴重時停窯處理，同時，良好正常的窯皮分布也是一個公司綜合管理水平的體現(xiàn)。 （4）窯爐風(fēng)量的平衡要引起重視。窯爐風(fēng)量的均衡在實際工藝管理過程當(dāng)中不可忽視，一般窯內(nèi)通風(fēng)適當(dāng)大一點比不錯，窯內(nèi)通風(fēng)充分，窯內(nèi)煅燒溫度高，可以有效避免一些工藝故障的發(fā)生。窯爐用風(fēng)的調(diào)整要根據(jù)窯內(nèi)窯皮的狀況及時調(diào)整，保障窯爐用風(fēng)平衡。另外要注意三次風(fēng)閥門的磨損情況，磨損大了會造成三次風(fēng)量大，窯內(nèi)產(chǎn)生還原氣氛，同樣，三次風(fēng)管內(nèi)積料多會造成分解爐內(nèi)風(fēng)量不足，會影響物料的分解效率。 3 、加強對燃燒器調(diào)整管理 （1）對燃燒器在窯內(nèi)空間位置的建議。 窯頭燃燒器的主要任務(wù)是保障煤粉的充分燃燒，為熟料的煅燒提供條件。燃燒的主要條件是氧氣，其實燃燒器從單筒到現(xiàn)在的四通道就是在為燃燒提供充足的氧氣，中心點是最好的燃燒空間。中心點相對講燃燒空間大，粉塵濃度低，對火焰的干擾小，使火焰更加順暢。大多數(shù)窯工藝人員有這樣的感受，當(dāng)燃燒器在第四象限時，窯的負荷容易升高，但是窯皮反而脫落頻繁，這說明窯頭煤粉的燃燒受到了干擾，影響到了火焰的穩(wěn)定。 因此，建議在窯系統(tǒng)正常的條件下燃燒器的空間位置放在中心點。 另外，燃燒器在窯內(nèi)里外的位置一個班移動一次，一方面能控制結(jié)皮，另一方面可以減少耐火磚的消耗。 要特別關(guān)注煤粉的品位發(fā)生改變時對燃燒器的合理調(diào)整，做到同步調(diào)整，保障火焰的合理，煤粉燃燒的充分。 燃燒器調(diào)整的原則是專人調(diào)整，每調(diào)必記，勤調(diào)微調(diào)。 某公司二線回轉(zhuǎn)窯在9月份期間燒成帶14米至18米處窯皮較厚，從通體掃描儀上觀察最低點的溫度在70度左右，當(dāng)時窯況不穩(wěn)定，窯內(nèi)通風(fēng)受到很大限制，窯內(nèi)經(jīng)常出球，通過調(diào)整配料、調(diào)整燃燒器等措施效果一直不理想，窯內(nèi)經(jīng)常出現(xiàn)直徑在1米左右的大球，使生產(chǎn)處于被動局面，從火焰上觀察火焰形狀不規(guī)則，火焰發(fā)散，當(dāng)時判斷燃燒器存在問題，造成窯內(nèi)煤粉燃燒不充分，有大量燃燒不充分的煤粉沉降到窯燒成帶末端，造成14米至18米處窯皮厚，從操作上很難處理掉，熟料強度在51MPa左右徘徊。 窯停機檢驗發(fā)現(xiàn)，燃燒器煤風(fēng)管道變形嚴重，干擾火焰的正常形狀造成火焰異常。調(diào)整后再次投料生產(chǎn)，厚窯皮逐漸脫落，窯況恢復(fù)正常，熟料強度提高至55MPa以上。由此可見燃燒器對窯內(nèi)煅燒的重要性，燃燒器出現(xiàn)問題，對熟料強度影響更大。 4 、對原燃料質(zhì)量的控制 原燃料中的有害成分要控制在合理的范圍內(nèi)，盡量減少有害元素的摻入，這些元素理論上可以下降熟料的最低共熔溫度，但是對礦物的水化速度、窯況等影響很大，同樣會對熟料強度造成影響。 保證各批次原料要有充足的量，才能進行合理的均化。 要對石灰石中的結(jié)晶硅和硅質(zhì)校正原料中的結(jié)晶硅加以控制，它們對生料的易燒性影響很大，控制其含量，對提高熟料的強度有很大的作用。 原燃料的均衡穩(wěn)定是熟料強度提高的前提。 5 、注重?zé)峁?biāo)定和巖相分析對熟料煅燒的指導(dǎo)作用 在生產(chǎn)過程當(dāng)中，我公司根據(jù)生產(chǎn)的實際情況對窯進行熱工標(biāo)定和巖相分析，及時調(diào)整，對提高熟料強度起到了很好的作用。我公司在生產(chǎn)過程當(dāng)中注重與相關(guān)大學(xué)和設(shè)計部門的業(yè)務(wù)聯(lián)系，定期對窯系統(tǒng)熱工標(biāo)定和做熟料的巖相分析，及時根據(jù)結(jié)果對系統(tǒng)進行技術(shù)改造和參數(shù)調(diào)整，穩(wěn)定了窯系統(tǒng)的熱工制度，對提高熟料強度起到了積極的作用。 6、 重視主要熱工設(shè)備的維護及檢修 6.1 對篦冷機風(fēng)機和篦板的重視 篦冷機是保障熟料急冷的核心設(shè)備，保障風(fēng)機的正常運行和篦板的良好工作狀態(tài)是前提。特別是極冷區(qū)篦板篦縫的通風(fēng)。 6.2 對羅茨風(fēng)機的重視 羅茨風(fēng)機要按照設(shè)計功率不得隨意更換，主要對羅茨風(fēng)機負荷的監(jiān)視，保障負荷的穩(wěn)定，反映了窯內(nèi)煤粉的均勻輸送狀況。 7 、氧化鎂對熟料強度的影響 氧化鎂含量的增加是否影響到了窯內(nèi)熱工制度，如果氧化鎂含量高了但是窯內(nèi)熱工制度穩(wěn)定，熟料的強度是不會受到影響的，氧化鎂煅燒后形成可以固溶在玻璃相中，資料研究證明大約固溶量在2.0%左右，它受到冷卻條件的影響很大，在煅燒高鎂料時，一定確保熟料的冷卻，把更多的熟料中的氧化鎂以細小晶體或者玻璃體的形式存在，把氧化鎂的影響降至最低。 多余的氧化鎂形成方鎂石，一般生料中由于氧化鎂含量高，造成煅燒溫度下降，物料的最低共熔點下降，同時液相的性質(zhì)發(fā)生變化，液相量增加，在煅燒上只能減少喂煤量，這樣會造成煅燒溫度下降，熱動力不足，熟料中的C3S形成相對困難，熟料的強度會受到影響。 有些公司在煅燒高鎂料時，采用下降鐵含量的方法，來提高料子的耐火性，可以保持熟料的強度相對穩(wěn)定。但是最高含量一般控制在4%以下，再高對熟料的影響很難消除。 5 注重?zé)峁?biāo)定和巖相分析對熟料煅燒的指導(dǎo)作用 在生產(chǎn)過程當(dāng)中，我公司根據(jù)生產(chǎn)的實際情況對窯進行熱工標(biāo)定和巖相分析，及時調(diào)整，對提高熟料強度起到了很好的作用。我公司在生產(chǎn)過程當(dāng)中注重與相關(guān)大學(xué)和設(shè)計部門的業(yè)務(wù)聯(lián)系，定期對窯系統(tǒng)熱工標(biāo)定和做熟料的巖相分析，及時根據(jù)結(jié)果對系統(tǒng)進行技術(shù)改造和參數(shù)調(diào)整，穩(wěn)定了窯系統(tǒng)的熱工制度，對提高熟料強度起到了積極的作用。 6 重視主要熱工設(shè)備的維護及檢修 6.1 對篦冷機風(fēng)機和篦板的重視 篦冷機是保障熟料急冷的核心設(shè)備，保障風(fēng)機的正常運行和篦板的良好工作狀態(tài)是前提。特別是極冷區(qū)篦板篦縫的通風(fēng)。 6.2 對羅茨風(fēng)機的重視 羅茨風(fēng)機要按照設(shè)計功率不得隨意更換，主要對羅茨風(fēng)機負荷的監(jiān)視，保障負荷的穩(wěn)定，反映了窯內(nèi)煤粉的均勻輸送狀況。 7 、氧化鎂對熟料強度的影響 氧化鎂含量的增加是否影響到了窯內(nèi)熱工制度，如果氧化鎂含量高了但是窯內(nèi)熱工制度穩(wěn)定，熟料的強度是不會受到影響的，氧化鎂煅燒后形成可以固溶在玻璃相中，資料研究證明大約固溶量在2.0%左右，它受到冷卻條件的影響很大，在煅燒高鎂料時，一定確保熟料的冷卻，把更多的熟料中的氧化鎂以細小晶體或者玻璃體的形式存在，把氧化鎂的影響降至最低。 多余的氧化鎂形成方鎂石，一般生料中由于氧化鎂含量高，造成煅燒溫度下降，物料的最低共熔點下降，同時液相的性質(zhì)發(fā)生變化，液相量增加，在煅燒上只能減少喂煤量，這樣會造成煅燒溫度下降，熱動力不足，熟料中的C3S形成相對困難，熟料的強度會受到影響。 有些公司在煅燒高鎂料時，采用下降鐵含量的方法，來提高料子的耐火性，可以保持熟料的強度相對穩(wěn)定。但是最高含量一般控制在4%以下，再高對熟料的影響很難消除。 8、 生料細度對熟料強度的影響 生料細度對熟料強度的影響與物料的化學(xué)組成、回轉(zhuǎn)窯的煅燒狀況等存在著諸多關(guān)系，有時就淡化了生料細度對熟料強度的影響。 合理的生料顆粒分布為生料的固相反應(yīng)提供了良好的條件，有利于除CS以外礦物的形成，也就是為三鈣的形成提供了條件。當(dāng)然新型干法回轉(zhuǎn)窯對物料的適應(yīng)性進一步增強，各個廠家可以根據(jù)本公司的實際情況摸索出適合本公司的細度控制指標(biāo)。 9、 原煤對熟料強度的影響 原煤首先必須提供足夠的熱量，再次是在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)充分燃燒，這與各公司的工藝管理和設(shè)備特別是燃燒器的使用等有著很密切的關(guān)系。但公司的工藝管理往往差別很大，這就造成原煤對熟料強度影響很大。 總之，均衡穩(wěn)定是提高熟料強度的關(guān)鍵問題，在建設(shè)能源節(jié)省型的今天，提高熟料強度更有著深遠意義。