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熟料煅燒質(zhì)量的影響因素

文章來源:發(fā)表時間:2022-07-12 13:41:54

熟料煅燒質(zhì)量的影響因素

優(yōu)質(zhì)熟料主要特征是C3S+C2S礦物含量高,堿含量低,礦物晶粒粒徑較細(xì)小均勻, 發(fā)育良好,當(dāng)生料工藝質(zhì)量參數(shù)和粉磨細(xì)度、顆粒粒徑分布、化學(xué)成分、有害成分、率值等保持穩(wěn)定不變的情況下,回轉(zhuǎn)窯煅燒操作熱工制度和煅燒溫度、升溫速率、峰值溫度、保溫時間、窯速和冷卻速率等就決定了熟料硅酸鹽礦物C3S和C2S的含量和活性,熟料中阿里特晶體尺寸發(fā)育大小,主要決定于水泥生料的易燒性和窯的煅燒操作熱工制度的穩(wěn)定。因此,回轉(zhuǎn)窯的煅燒操作熱工制度對硅酸鹽水泥熟料煅燒質(zhì)量產(chǎn)生重要影響。

一、煤質(zhì)的影響

一般回轉(zhuǎn)窯煅燒用煤質(zhì)量要求灰分 A≤30%,揮發(fā)分V在 18%~30%,發(fā)熱量QDW≥5000kcal/kg,煤粉細(xì)度要求控制在8%~15%,實(shí)際上,我國當(dāng)前由于優(yōu)質(zhì)煤炭供應(yīng)緊張且價格較高,許多廠家實(shí)際達(dá)不到這一要求,由于煤粉燃燒后灰分全部沉落在燒成帶的熟料顆粒表面上,造成熟料顆粒表面富硅化,從而改變熟料表層礦物成分,C3S含量下降,C2S含量上升,從而影響熟料質(zhì)量,當(dāng)前相應(yīng)的對策措施,一是適度調(diào)整增加干法窯尾分解爐用煤量和降低窯頭噴煤量,其比例控制在6:4左右,以增加分解爐中煤灰分與灼燒生料的混合程度,降低窯頭煤灰對熟料質(zhì)量的負(fù)面影響;二是采取窯尾分解爐與窯頭喂煤質(zhì)量分別控制,分解爐喂低熱值煤,窯頭喂高熱值煤,可降低劣質(zhì)煤對窯頭熟料質(zhì)量的不利影響。

二、火焰形狀和溫度的影響

火焰形狀的調(diào)節(jié)一方面取決于煤粉的熱值、灰分、細(xì)度和揮發(fā)分的大小,另一方面還取決于一次風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量大小,即窯頭燃燒器的規(guī)格和性能,調(diào)整好窯火焰長度也就是調(diào)整好燒成帶長度,也即調(diào)整控制了熟料在高溫?zé)蓭A魰r間,火焰形狀和長度影響到熟料中 C3S礦物的晶粒發(fā)育大小和活性。因此,在燒高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)熟料時,必須調(diào)整火焰長度適中,既不拉長火焰使燒成帶溫度降低,也不縮短火焰使高溫部分過于集中,從而燒垮窯皮和耐火磚而不利于窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn),回轉(zhuǎn)窯內(nèi)火焰形狀粗細(xì)必須與窯斷面積相適應(yīng),要求比較充滿近料而不觸料,正常形狀保持其縱斷面為正柳葉形狀。

當(dāng)燒灰分高、熱值低的劣質(zhì)煤時,其一次風(fēng)風(fēng)速應(yīng)適度加大,對于使用多通道噴煤管的窯應(yīng)增加內(nèi)、外凈風(fēng)風(fēng)速和風(fēng)量,使其火焰形狀盡量控制不發(fā)散而形成正常火焰。

干法窯窯頭火焰溫度控制,視窯型大小而異,對于2000t/d以下的窯型一般控制在1650~1850℃之間,對于大型窯如5000t/d以上窯型,火焰溫度控制在1750~1950℃的較高范圍內(nèi)比較有利,預(yù)分解窯內(nèi)火焰溫度取決于兩部分因素:一是煤粉熱值、灰分和細(xì)度,二是取決于二次風(fēng)溫大小,對于燒劣質(zhì)煤的廠家提高二次風(fēng)溫尤其重要。

對于易燒性差的生料和含堿高的生料,適當(dāng)提高火焰溫度,采用高溫?zé)捎欣谑炝腺|(zhì)量的提高和堿分的充分揮發(fā)可獲得低堿熟料。

三、熟料煅燒溫度的影響

一般情況下控制熟料煅燒溫度在1300~1450~1300℃可確保熟料質(zhì)量和燒結(jié),對于當(dāng)前我國相當(dāng)部分廠家由于采用雙高配料(高 KH、高 SM 生產(chǎn)高強(qiáng)熟料,其生料易燒性變差,相應(yīng)熟料煅燒溫度應(yīng)適度偏高控制,控制在1300~1500~1300℃左右比較有利。

四、燒成帶長度的影響

對于雙高(高 KH、高 SM 熟料配料的廠家,要求控制燒成帶長度比正常情況偏長一些,煅燒溫度高一些,即"高溫長帶"煅燒,有利于熟料燒結(jié)和熟料質(zhì)量的提高,一般控制燒成帶長度在4.5~5.5D左右為最好。

五、窯型規(guī)格的影響

窯的長徑比對熟料煅燒質(zhì)量有較大影響,如日產(chǎn)2000噸預(yù)分解窯的L/D當(dāng)前趨向于較短一些設(shè)計控制,以設(shè)計控制在10~11左右的廠家較多,這樣有利于熟料質(zhì)量的提高,主要由于低長徑比短窯相應(yīng)縮短了過渡帶的長度,有利于熟料升溫速率的提高,也縮短了預(yù)分解系統(tǒng)入窯灼熱生料的低溫陳化時間,有利于熟料C2S和f-CaO及

時溶入熟料液相和C3S 的形成和結(jié)晶,對優(yōu)質(zhì)熟料的形成較為有利。

窯的直徑大小也對熟料煅燒質(zhì)量有一定影響,一般認(rèn)為大直徑窯比小直徑窯有利于熟料煅燒質(zhì)量的提高,一方面是因?yàn)榇蟾G在配料時采用高 SM、高 KH 配料,SM控制在2.8~ 3.2,KH 控制在0.88~0.92,而大直徑窯窯頭噴入燃煤量大,火焰溫度高,有的甚至高達(dá)2000℃以上,仍然可以將以上雙高配料的熟料煅燒充分,質(zhì)量良好。

六、窯速的影響

對于短小型預(yù)分解窯,由于其長度比大型窯短,窯速應(yīng)偏低控制較好,如:Φ3×48m、Φ4×43m預(yù)分解,窯速控制在3.0~3.2轉(zhuǎn)/分。對熟料質(zhì)量比較有利,主要是因?yàn)槠涓G長較短,為確保熟料在短窯內(nèi)的高溫停留時間,窯速偏低控制較為有利。

七、升溫速率和冷卻速率的影響

優(yōu)質(zhì)熟料形成要求預(yù)熱器分解爐氣固換熱效率高,傳熱快,在窯內(nèi)過渡帶升溫階段要求快速升溫,主要操作要求就是要適度提高窯速、加大灼燒生料翻滾頻次,縮短過渡帶長度,延長燒成帶長度,促進(jìn)熟料的礦物形成和燒結(jié),燒高強(qiáng)優(yōu)質(zhì)熟料要求快燒急冷,窯頭篦冷機(jī)操作要求強(qiáng)化一室、二室高壓風(fēng)風(fēng)量迅速,強(qiáng)化冷風(fēng)對高溫熟料的

冷卻效果,這樣有利于熟料質(zhì)量的提高。

八、窯氣氛的影響

回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃煤燃燒過??諝庀禂?shù)一般要控制在1.10~1.15左右,以窯尾廢氣中氧濃度控制在 2%~3%左右為較好,即保持微氧化氣氛操作,若過剩空氣系數(shù)控制過低,二次風(fēng)不足,易導(dǎo)致還原氣氛產(chǎn)生,窯內(nèi)出現(xiàn)還原氣氛,會產(chǎn)生CO氣體,且熟料中Fe2O3成分被CO還原成FeO,影響熟料液相成分和黏度,影響熟料燒結(jié),易產(chǎn)生大量黃心熟料,也浪費(fèi)熱量和燃煤消耗量,從而影響到熟料質(zhì)量的提高。


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