熟料黃塊料形成原因及解決措施

  唐山冀東水泥公司某生產(chǎn)線自投產(chǎn)以來(lái)熟料黃塊料較多，3d、28d強(qiáng)度較低，只能勉強(qiáng)達(dá)到公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。為此股份公司組織專家對(duì)該生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)支持，幫助其解決黃塊料問(wèn)題，提高熟料強(qiáng)度。

  1、黃塊料的特點(diǎn)及形成過(guò)程

  黃塊料就是較大料球破碎開以后，中間未被充分煅燒的部分，顏色發(fā)黃，f-CaO含量較高，3d、28d強(qiáng)度較低。黃塊料形成主要是因?yàn)樵诟G尾提前出現(xiàn)液相，形成料球，在料球進(jìn)入燒成帶之前，逐漸變大，進(jìn)入燒成帶后由于無(wú)法將料球燒透，內(nèi)部成為夾生料，在篦冷機(jī)末端經(jīng)破碎，內(nèi)部夾生料散落于熟料中，因此要解決黃塊料問(wèn)題就需要查找熟料在窯尾提前成球的原因。為此我們通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行狀況、正常熟料及黃塊料的成分分析和中控操作幾方面進(jìn)行分析查找原因。

  2、黃塊料的成因

  2.1分解爐的工作狀況不佳

  通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)現(xiàn)在分解爐與煙室連接的縮口存在部分物料短路落入窯尾煙室的現(xiàn)象，煙室內(nèi)存在火星。分解爐存在部分物料、煤粉短路進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，這種情況發(fā)生的原因可能有兩種：一是分解爐撒料箱損壞，撒料效果不佳造成短路；二是分解爐下縮口風(fēng)速不夠，造成物料落入窯尾。由于該生產(chǎn)線剛檢修完畢，撒料板為新更換撒料板，因此可以排除撒料效果不佳這個(gè)因素。我們對(duì)照?qǐng)D紙及該生產(chǎn)線的喂煤量和喂料量對(duì)分解爐下縮口風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算為20.5m/s，該速度低于理論要求的25m/s。因此分解爐下縮口風(fēng)速低是造成分解爐物料短路進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的主要原因。由于該短路物料相比五級(jí)下料管進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的物料溫度明顯偏低，因此進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后會(huì)造成部分硫堿形成的液相附著在溫度較低的物料表面形成料球。

  2.2硫堿液相在窯尾的富集

  質(zhì)檢部連續(xù)取樣一周分別對(duì)正常料球、黃塊料的率值和硫堿成分進(jìn)行分析，結(jié)果見表1。

  由表1可以看出，黃塊料的SM較正常熟料低，IM較正常熟料偏高，可以確定黃塊料中的液相較正常熟料要高。黃塊料中的部分液相可能是由于分解爐燃煤的短路，最終不均勻地?fù)饺氲缴现性斐傻?。同時(shí)黃塊料中的硫堿含量較正常熟料高，由硫堿形成的液相也促進(jìn)了黃塊料的形成。因此在窯尾就有由硫堿形成的液相、煤粉在部分物料上富集形成的液相兩部分組成，這兩部分液相在一定條件下聚集在一起就會(huì)導(dǎo)致部分物料提前成球。

表1 正常熟料及黃塊料化學(xué)分析

  2.3中控操作不當(dāng)

  在中控操作方面，由于f-CaO合格率較低，因此操作員對(duì)分解爐溫度控制較高，在880～900℃，致使入窯物料分解率為95%～97%，窯尾溫度控制偏高在1130～1180℃，入窯物料分解率偏高以及窯尾溫度偏高加劇了窯尾液相的出現(xiàn)，這也為窯尾形成料球創(chuàng)造了條件。

  由以上分析可以確定窯尾提前成球主要來(lái)自三個(gè)方面：一是分解爐短路物料由于溫度較低，溫度較高的液相附著在其表面形成的料球；二是分解爐煤灰不均勻地?fù)饺肷现行纬傻牧锨颍蝗歉G尾硫堿形成的液相在窯尾成球。

  3、改進(jìn)措施

  1）由于礦山和原材料的限制，降低生料及燃料中的硫堿含量較為困難，因此我們?cè)诠に囌{(diào)整上采取短焰急燒、加強(qiáng)窯內(nèi)通風(fēng)來(lái)減少硫的揮發(fā)，提高熟料固硫固堿的能力，減少硫堿在窯尾的循環(huán)。

  2）在操作上，我們采取了縮短火焰長(zhǎng)度，減少窯頭喂煤量，將窯尾溫度控制在1130℃以下，降低窯尾液相提前出現(xiàn)的可能。

  3）逐步降低分解爐出口溫度，控制入窯物料分解率在90%～93%之間，同時(shí)提高回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，使物料盡快進(jìn)入燒成帶，減小結(jié)球的粒徑。

  4）針對(duì)分解爐下縮口物料短路，我們利用檢修時(shí)機(jī)將分解爐下縮口直徑由2.65m縮小到2.40m，下縮口風(fēng)速由20.5m/s提高到25m/s，徹底解決了分解爐下縮口由于風(fēng)速不夠而造成的物料短路現(xiàn)象。

  4、效果

  通過(guò)對(duì)分解爐下縮口的改造以及工藝調(diào)整，熟料黃塊料形成大大減少，熟料質(zhì)量明顯提高，見表2。雖然熟料中仍存在部分黃塊料，經(jīng)我們分析主要是由于硫堿含量偏高造成的，但是我們針對(duì)熟料中黃塊料所采取的解決措施是有效的，取得了預(yù)期的效果。

表2 調(diào)整前后熟料質(zhì)量的變化