窯與分解爐用煤量對熟料煅燒的影響

　　0 前言
　　預分解窯在熟料煅燒過程中熱量來源有兩個，一個是主要用于預燒的分解爐喂煤（以下簡稱爐煤），另一個是主要用于燒結(jié)的窯頭喂煤（以下簡稱窯煤）。它們各自有各自的任務，爐煤是為完成分解而用的，窯煤是為分解后的生料煅燒成熟料而用的，它們之間的比例究竟是多少，這要取決于原料中與預熱分解所需要的熱（主要取決于原料中的碳酸物含量及含水量）與熟料煅燒所需要的熱（主要取決于配料高低）的比例，一般約為6：4。分解爐與窯的用煤量的比例合理才能以最少的燃料消耗煅燒出優(yōu)質(zhì)熟料，并保護好窯皮和耐火材料。根據(jù)長期實踐總結(jié)，把煅燒時經(jīng)常出現(xiàn)的幾種現(xiàn)象歸納分析，以便于及時調(diào)整操作，創(chuàng)造合理、穩(wěn)定的煅燒制度。

　　1 幾種煅燒熟料的對比（見表1）

　　2 不同煅燒制度的現(xiàn)象與分析
　　2.1 爐煤、窯煤均合理用量
　　系統(tǒng)各部位溫度都正常，熟料結(jié)粒細小而均勻，黑色1～5圓粒，礦物晶體發(fā)育良好，強度高，游離鈣低。回轉(zhuǎn)窯內(nèi)窯皮平整，長度、薄厚合理，耐火材料使用周期長。

　　2.2 爐煤少、窯煤多
　　在這種煅燒制度下，分解爐及預熱器溫度偏低，生料預燒不好，如窯分解率不高。這樣就迫使窯頭多加煤加強煅燒，結(jié)果短焰急燒，高溫集中，燒成帶縮短。C₃S 形成時間短，熟料強度有所降低，且結(jié)粒大小不均齊，伴有黃心，游離鈣升高。此時在操作上感覺料子吃火，不易燒。筒體掃描顯示燒成帶溫度高，窯皮和耐火材料承受的熱負荷大，容易受損，不利于長期安全運轉(zhuǎn)。

　　如果窯煤用得過多，沒有充分發(fā)揮預熱器及分解爐高效率傳熱的原理，單位熟料熱耗就會提高。為使熟料煅燒合格，窯速要減慢，產(chǎn)量要降低。這種情況的極端情況就是中空窯。

　　2.3 爐煤多、窯煤少
　　此時分解爐出口溫度升高，而中下部因分解速度加快吸收了大量的熱，所以溫度變化不大。窯內(nèi)溫度偏低，電流也偏低。由于入窯分解率高，預燒比較好，形成低溫長帶煅燒。熟料外觀色淺、球細小，粉塵多，飛砂大，無光澤，升重低，強度低。粉塵飛砂對窯口及噴煤管澆筑料磨損大。

　　如果多加的爐煤燃燒完全，則窯煤就應按比例增加用量，相應生料量及用風量就可增加。這是提產(chǎn)降耗的正確途徑。如果窯煤加不上或料量、風量加不上，則爐煤多加就沒有意義了，從此，我們可以找到什么是影響提產(chǎn)降耗的瓶頸。

　　但是過多的爐煤量到已不能在分解爐內(nèi)完全燃燒或致使分解率過高時，系統(tǒng)會出現(xiàn)兩種不利的情況，操作員必須清醒地認識并嚴格避免：

　?。?）分解率超過95%以上時，五級預熱器會出現(xiàn)燒結(jié)可能，因為一旦生料完成分解，接著就要發(fā)生放熱反應和燒結(jié)反應，此時預熱器內(nèi)就會發(fā)生災難性的燒結(jié)性堵塞。

　?。?）如果由于分解爐內(nèi)空氣量不夠，或由于煤質(zhì)揮發(fā)分太少，燃燒速度慢，就會導致過多的煤粉到五級乃至窯尾燃燒。其結(jié)果會使窯尾煙室結(jié)皮嚴重，甚至窯尾后部會掛上厚厚的窯皮，乃至結(jié)圈。

　　2.4 爐煤多、窯煤多
　　這實際是一種過燒現(xiàn)象，在這種情況下，整個系統(tǒng)溫度均偏高，筒體溫度也上升。液相出現(xiàn)早，火焰溫度高，窯電流高，形成高溫長焰煅燒。雖然熟料游離鈣低、升重高，但是過燒的熟料結(jié)粒尺寸大，致密難磨。這樣極易損壞窯皮和耐火材料，甚至篦冷機結(jié)“雪人”。燃料消耗高，C3S晶體粗大，影響水泥的水化和強度。

　　2.5 爐煤少、窯煤少
　　與上述相反，實際是一種欠燒現(xiàn)象，系統(tǒng)溫度均偏低，窯電流低?；鹧鏈囟鹊停诨痤^長。熟料存在著明顯的欠燒，料球無光澤，色淺易碎，粉塵多，升重低，游離鈣高。嚴重時出現(xiàn)跑生料，窯頭發(fā)暗，冒黃煙，對窯皮沖刷嚴重。

　　3 調(diào)整與操作
　　遇到不正常狀態(tài)后，要全面觀察，分析出原因，在操作上作出相應的調(diào)整，恢復到正常煅燒狀態(tài)。

　?。?）爐煤少、窯煤多。可采取喂料量、窯速、篦速相對穩(wěn)定不宜作大幅調(diào)整的辦法，在三次風足夠的情況下，逐漸加大爐煤量，待窯主機電流有上漲趨勢后，相應減少窯煤及一次風量與風壓，以免發(fā)生fCaO過低的過燒現(xiàn)象。

　　（2）爐煤多、窯煤少。先增加窯煤量，相應減少爐煤量，如果為防止竄料，曾經(jīng)降低過窯速，現(xiàn)在可以適當提高。如果沒有降低窯速，還可適當加大喂料量。

　?。?）爐煤多、窯煤多。如果系統(tǒng)各部分都具有增產(chǎn)潛力，可增加喂料量；如果無增產(chǎn)余地，則應該盡快減少爐煤和窯煤的用量，窯電流和系統(tǒng)溫度正常后，轉(zhuǎn)速也恢復正常。

　?。?）爐煤少、窯煤少。降低窯轉(zhuǎn)速和篦速，增加爐煤和窯煤，嚴重時要先減少喂料量。待溫度和窯電流上漲后，提高窯速，恢復正常煅燒。

　　4 總結(jié)
　　預分解窯在操作上要做到窯溫與爐溫同時控制穩(wěn)定，不應該寄托用爐煤去完成熟料煅燒任務，更不應該讓窯煤完成生料分解任務，合理使用窯、爐用煤量。而且更應該清醒地認識到，預分解窯的燒成系統(tǒng)中傳熱效果最好的是在預熱器及分解爐的懸浮狀態(tài)下，為了提高傳熱效率，就要充分發(fā)揮分解爐加煤的潛力，如果分解爐燃燒能力不足將是系統(tǒng)的致命軟肋。同時還應清醒地認識到，窯煤的燃燒好壞與燃燒器的能力及窯用一二次風的用量及質(zhì)量都有直接關系，一旦爐煤能力強，窯煤的調(diào)節(jié)手段應該充分發(fā)揮。所以，合理用好爐煤及窯煤的比例是關系到窯系統(tǒng)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，長期安全穩(wěn)定運轉(zhuǎn)的關鍵環(huán)節(jié)。