預(yù)分解窯生產(chǎn)美標(biāo) AS M C 1 5 O V型水泥熟料

引 言 

隨著預(yù)分解技術(shù)在我國(guó)的快速發(fā)展和成熟．預(yù)分解窯生產(chǎn)線的工藝配置、工藝管理不斷進(jìn)步和完善。熟料產(chǎn)量、質(zhì)量的提高和熟料三率值的合理匹配有著較大的聯(lián)系．山東山水水泥集團(tuán)安丘山水水泥有限公司(以下簡(jiǎn)稱安丘山水)選擇“三高”配料方案應(yīng)用于日產(chǎn)5 000噸熟料生產(chǎn)線普通硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)．即KH：0．92±0．02，n=2．60±0．10，p=1．50±O．10，以高C2S、高硅酸鹽礦物含量、早強(qiáng)高強(qiáng)的熟料質(zhì)量滿足出口海外和青島市場(chǎng)的水泥熟料需求。然而．要用預(yù)分解窯生產(chǎn)特種水泥熟料．則必須改變這一常規(guī)配料方案。如生產(chǎn)ASTM C150 V型硅酸鹽水泥熟料(以下簡(jiǎn)稱美國(guó)V型熟料)，該熟料主要指標(biāo)類似于中熱水泥熟料和抗硫酸鹽水泥熟料．則必須采用“高鐵含量、低鋁氧率”的配料方案。該配料方案的特點(diǎn)是在熟料燒成過(guò)程中液相黏度減小．預(yù)分解窯內(nèi)易形成熟料大塊．對(duì)熟料質(zhì)量和窯內(nèi)熱工制度的穩(wěn)定均會(huì)帶來(lái)不良影響：同時(shí)，由于氧化鐵含量的大幅度增加和鋁氧率的降低．還會(huì)引起液相形成溫度下降．容易使得過(guò)渡液相較早出現(xiàn)．從而導(dǎo)致預(yù)熱器和煙室斜坡結(jié)皮堵塞。安丘山水為滿足美國(guó)V型水泥出口需求．利用預(yù)分解窯的技術(shù)優(yōu)勢(shì)．在日產(chǎn)5 000噸熟料生產(chǎn)線生產(chǎn)該特種水泥熟料獲得成功。本文就此生產(chǎn)實(shí)踐過(guò)程淺談一下個(gè)人體會(huì)． 

1  配料方案的確定及試生產(chǎn)控制措施 

1．1  配料方案的確定和原燃材料的選擇     

綜合考慮新型干法窯的工藝特點(diǎn)，結(jié)合美國(guó)V型熟料的特殊要求和安丘山水生產(chǎn)道路水泥熟料的經(jīng)驗(yàn)．在制訂配料方案時(shí)，充分考慮由于較大幅度的降低熟料鋁氧率可能帶來(lái)的影響．適當(dāng)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(biāo)見(jiàn)表1。    

 石灰石原料采用當(dāng)?shù)馗哝V石灰石，硅鋁質(zhì)原料利用當(dāng)?shù)匕采劫|(zhì)熔融火山碎屑巖(鋁質(zhì)砂巖)，鐵質(zhì)原料利用當(dāng)?shù)罔F礦石尾礦．燃料使用山西山陰煤炭。生產(chǎn)用原材料化學(xué)成分及煙煤工業(yè)分析結(jié)果見(jiàn)表2、表3。 

1．2試生產(chǎn)控制措施    

 對(duì)于普通硅酸鹽水泥熟料向美國(guó)V型熟料生產(chǎn)過(guò)渡．我們技術(shù)人員進(jìn)行了充分的研究認(rèn)為，由于兩個(gè)配料方案之間差別較大．無(wú)論質(zhì)量控制指標(biāo)還是工藝控制參數(shù)．都將作出較大的調(diào)整，工藝狀態(tài)和熟料質(zhì)量等方面容易出現(xiàn)較大波動(dòng)。常規(guī)措施有兩種：一是準(zhǔn)備好美國(guó)V型熟料所需原材料．在規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行配料制備生料：二是從普通硅酸鹽水泥熟料所需生料向美國(guó)V型熟料逐漸過(guò)渡到位。兩種方法的差別在于過(guò)渡期的長(zhǎng)短，我們考慮在過(guò)去的生產(chǎn)實(shí)踐中．日產(chǎn)5 000g 

巨熟料預(yù)分解窯較其它小的窯型對(duì)配料方案變化的適應(yīng)性較強(qiáng)的特點(diǎn)．與其長(zhǎng)時(shí)間的過(guò)渡適應(yīng)不如使指標(biāo)盡快到位，并且在生產(chǎn)工藝適應(yīng)性、參數(shù)控制方面進(jìn)行認(rèn)真準(zhǔn)備，采用了第一種方案．直接配備生料人窯煅燒。我們?cè)谕Ｉ夏ブ跋葘⑸蠋?kù)幾乎空出．然后直接制備美國(guó)V型熟料所需生料，這樣，出磨生料在一、二小時(shí)即可迅速入窯。當(dāng)然．這期間出磨生料質(zhì)量(三率值)的穩(wěn)定性尤其重要．這得益于安丘山水良好的原燃材料大型預(yù)均化系統(tǒng)和伊堡庫(kù)良好的的生料均化效果。 

2關(guān)鍵工藝參數(shù)的確定與控制     

在對(duì)美國(guó)V型熟料生產(chǎn)進(jìn)行充分的理論研究準(zhǔn)備的前提下，經(jīng)過(guò)試生產(chǎn)初期短時(shí)間的實(shí)踐摸索．主要工藝參數(shù)的控制很快適應(yīng)和穩(wěn)定。 

2．1  入窯物料分解率     

我們綜合考慮了高溫易使美國(guó)V型熟料過(guò)渡液相過(guò)早出現(xiàn)而產(chǎn)生結(jié)皮堵塞．中控室在適當(dāng)控制分解爐出口溫度的同時(shí)．控制人窯物料表觀分解率在90％左右，最高不超過(guò)94％。在生產(chǎn)實(shí)踐巾．常出現(xiàn)因?yàn)槿烁G物料分解率過(guò)高達(dá)96％．熟料立升重降低．質(zhì)量下降。分析認(rèn)為．由于分解率過(guò)高．也就是生料預(yù)燒較好，使液相提前出現(xiàn)。窯內(nèi)碳酸鹽分解帶縮短，同相反應(yīng)帶相應(yīng)拉長(zhǎng)．使化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物活性降低．從而導(dǎo)致熟料升重降低．熟料實(shí)物質(zhì)量下降。 

2．2分解爐出口溫度    

 這一過(guò)程變量反映了人窯物料分解率的高低和分解爐內(nèi)煤粉燃燒和CaC03分解反應(yīng)的平衡程度。預(yù)分解窯煅燒該高鐵方案過(guò)程中，物料液相黏度低．在溫度較高時(shí)，易提前產(chǎn)生液相。形成黏性物料，在預(yù)熱器、窯尾煙道等處極易結(jié)皮引起堵塞。針對(duì)這些情況．應(yīng)該嚴(yán)格控制分解爐出口溫度。生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料時(shí)的分解爐出口溫度一般控制在8800(：左右．而生產(chǎn)美國(guó)V型、道路等水泥熟料時(shí)，我們控制分解爐出口溫度在850 

8800(：之間．以抑制物料在煅燒進(jìn)程中過(guò)渡液相過(guò)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。同時(shí)，操作過(guò)程中分解爐溫度不能過(guò)低．否則易導(dǎo)致物料分解緩慢，反應(yīng)平衡失調(diào)，單顆粒物料回旋下降緩慢．生料在分解爐內(nèi)運(yùn)行速度降低，停留時(shí)間延長(zhǎng)．增加了爐內(nèi)負(fù)荷，使?fàn)t內(nèi)壓差增大，造成分解爐塌料．從而造成窯內(nèi)熱工制度的不穩(wěn)定。因此，操作上要注意分解爐出口溫度、三次風(fēng)溫、喂煤量以及煤粉質(zhì)量．及時(shí)根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整。 

2．3  窯尾溫度    

 一般情況下，C2A、C4F形成液相的溫度為l 100～1 200℃ 

當(dāng)Mg0含量較高時(shí)該溫度范圍可能更低。有關(guān)研究表明．當(dāng)窯尾溫度超過(guò)1 100℃時(shí)將有大量的液相熔體出現(xiàn)，而該熔體的黏度較稀。從而導(dǎo)致窯尾縮口、炯室斜坡粘結(jié)生料形成結(jié)皮，導(dǎo)致生料粉粘結(jié)包裹形成小球．熟料顏色即使好看，但因?yàn)辄S心顆粒使熟料fCa0偏高．在窯頭加煤不起作用，反而加劇成大球．引起窯況惡化。至窯簡(jiǎn)體后半部，即使引起結(jié)塊的特征礦物已經(jīng)減少或消失．由于高鐵配方熟料礦物提前形成和熔體較多較稀．都將加固大塊，使之不易碎散。通常表現(xiàn)為窯尾負(fù)壓降低甚至出現(xiàn)正壓，這就是普通硅酸鹽水泥熟料窯尾溫度為什么控制在1 050。C左右的道理．嚴(yán)禁超過(guò)1 l 00℃。對(duì)于煅燒高鐵配方的美國(guó)V型熟料．對(duì)于窯尾溫度更要嚴(yán)格控制在950～l 050℃以內(nèi)。 

3美國(guó)V型波特蘭水泥熟料性能分析 

用新型干法窯生產(chǎn)美國(guó)V型水泥熟料和普通硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)成分及率值、礦物組成及物理性能對(duì)比見(jiàn)表4、表5。     

由表4、表5可知，新型干法窯生產(chǎn)的美國(guó)V型熟料與普通硅酸鹽水泥熟料相比．除28天強(qiáng)度降低2．2MPaPb，其它對(duì)比指標(biāo)沒(méi)有較大差異，均滿足美國(guó)V型水泥的技術(shù)要求，外方進(jìn)行水泥試驗(yàn)后較滿意。 

4  結(jié)論     

安丘山水用預(yù)分解窯生產(chǎn)美國(guó)V型水泥熟料獲得成功．2006年l 1月份lO天時(shí)間生產(chǎn)美國(guó)V型熟料近6萬(wàn)噸．這證明了安丘山水已經(jīng)能夠生產(chǎn)ASTMC150各類型的波特蘭水泥熟料，和預(yù)分解窯生產(chǎn)中熱、抗硫酸鹽、道路等等特種水泥熟料是完全可行的．也為安丘山水大量生產(chǎn)特種水泥熟料打下了良好的基礎(chǔ)。     

由于采用高鐵低鋁配料．熟料IM值由正常時(shí)的1．4降為O．8．熟料燒結(jié)范圍變窄，熱工制度的穩(wěn)定是確保熟料質(zhì)量穩(wěn)定的關(guān)鍵，因此，中控員操作要精細(xì)，對(duì)主要工藝參數(shù)控制要快捷到位，同時(shí)，原燃材料及生料質(zhì)量的穩(wěn)定性也尤為重要。