摘要:
采用硅、鋁質(zhì)校下原料,改善生料的易燒性,并采用添加晶種技術(shù),以及掛好窯皮,加強操作,可使Φ2.5m*42m立筒預熱器窯產(chǎn)量達到7t/h～7.5t/h,熟料標號#600以上,并可節(jié)煤炭左右。
我集團公司Ｆ·Ｊ廠Φ２．５ｍ×４２ｍ強化型立筒預熱器窯１９９７年投產(chǎn)初期，熟料產(chǎn)量僅為４．５ｔ／ｈ，標號為 ＃５２５。后針對存在的問題采取了一系列技術(shù)措施，目前，該窯的產(chǎn)量已能穩(wěn)定在 ７．０ ｔ／ｈ～７．５ ｔ／ｈ，熟料標號可達到＃６００。現(xiàn)就這一方面情況作一介紹，供參考。
１配料
１．１采用硅、鋁質(zhì)校正料配料
Ｆ·Ｊ廠立筒預熱器窯投產(chǎn)初期，采用石灰石、頁巖和鐵粉配料，后改用石灰石、粘土和鐵礦石配料。由于工廠石灰石礦山為低鈣高鎂石灰石(ＣａＯ：４７％～４８％，ＭｇＯ：３％～４％)，頁巖或粘土中SiO２含量為57％～60％， Al２O３含量12％～13％，導致投產(chǎn)初期配料方案為高飽和比、低硅酸率、低鋁氧率.為了彌補粘土中的硅、鋁之不足,1998年分別采用地產(chǎn)粉砂巖和鋁釩土作硅質(zhì)和鋁質(zhì)校正料，以提高熟料中的SiO２和Al２O３含量。兩種配料方案的生、熟料化學成分見表１，熟料物理性能見表２。
從表１、表２可知，方案Ⅱ由于熟料的硅酸率、鋁氧率相對提高，硅酸鹽礦物(Ｃ３Ｓ、
Ｃ２Ｓ)總重及Ｃ３Ａ含量增加明顯。此外原粘土中堿含量(Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ)約為 ２．８％，而粉砂巖堿含量約為２．０％，因此，方案Ⅱ熟料早期強度、后期強度明顯提高。
兩種配料方案易燒性分析結(jié)果見表３。 表３，兩種配料方案易燒性比較．
從表３可知，方案Ⅱ生料易燒性優(yōu)于方案Ⅰ。實踐表明，在更改配料方案后，由于物料易燒性的改善，窯速可提高０．５ｒ／ｍｉｎ，下料量可達１１．５ｔ／ｈ～１２．５ｔ／ｈ，熟料產(chǎn)量為７ｔ／ｈ～7.5ｔ／ｈ，熟料煤耗為１７１．５ｋｇ／ｔ較原來下降近40ｋｇ，節(jié)煤幅度約為１８％。
１．２添加晶種配料
為了降低煤耗，提高窯的產(chǎn)質(zhì)量，降低ｆ－ＣａＯ含量，Ｆ·Ｊ廠曾于1997年7月～8月在生料(方案Ⅰ)中添加了３％～４％的熟料晶種。添加晶種后，最突出的是可節(jié)煤15％，熟料中ｆ－CaO約降低0.7％，窯產(chǎn)量可增加0.5t/h，熟料28ｄ抗壓強度可提高５MPa～７MPa。表４、表５分別是添加晶種生料、熟料的化學分析結(jié)果及物檢結(jié)果。
從表４、表５可知，采用相同生產(chǎn)原料，基本相近的配料方案時，采用晶種煅燒技術(shù)，可有利于熟料產(chǎn)質(zhì)量的提高。
２燒成
２．１改造煤粉燃燒器
?Ｆ·Ｊ廠Φ２．５ｍ×４２ｍ窯原噴煤管口徑為１４０ｍｍ，直通式。實踐表明，該噴煤管火焰形狀不穩(wěn)定，黑火頭長，白火頭短，火焰常呈笤帚頭狀，已掛好的窯皮經(jīng)常被刷成凹形，致使窯皮不平整，影響窯的安全運轉(zhuǎn)。后將其口徑改成158ｍｍ，并改直通式為拔哨式，拔哨角度為５°～６°，平頭長度為４５ｍｍ。
改造后的噴煤管火焰形狀順暢，易于調(diào)整，正常狀態(tài)成毛筆狀，窯作業(yè)時火焰不刷窯皮。這一改造為穩(wěn)定窯的熱工制度創(chuàng)造了有利的條件。
２．２掛好窯皮
回轉(zhuǎn)窯掛好窯皮受兩個方面的因素影響：一是要求物料成分合適，尤其熔劑性礦物含量要適當。當熟料中Ｃ３Ａ＋Ｃ４ＡＦ含量為２０％～２２％時（其中Ｃ４ＡＦ的含量為１４％～15％左右），Ｆ·Ｊ廠Φ2.5ｍ×42ｍ回轉(zhuǎn)窯窯皮易于掛好。開窯初期，有一段時間C３A＋C４AF＝１８％～２０％，由于液相較少致使窯皮不太好掛。二是精心操作，尤其是第一次掛窯皮時，必須計算好物料從窯尾到燒成帶的時間。根據(jù)吉布斯公式：Ｔ＝11.4L/NDS，Ｌ--窯長，ｍ;Ｎ--窯速，ｒ／ｍｉｎ;Ｄ--窯內(nèi)徑，ｍ；Ｓ--窯斜度，％；Ｔ--移動時間，ｍｉｎ。 Ｆ·Ｊ 廠Φ２．５ｍ×４２ｍ窯?物料到達燒成帶的時間約為９０ｍｉｎ。點火后，火焰溫度不能過高，以免損傷火磚，待物料臨近燒成帶時，此時加大風煤，提高窯前溫度，使火磚表面燒得微發(fā)融，但不能燒流，物料通過時就可以與火磚表面發(fā)生化學反應 ， 生成一層堅固的窯皮。掛窯皮時初始下料量不應太多 ， 約為 ４ｔ／ｈ～５ｔ／ｈ，待窯皮掛上后，逐漸加大喂料量。掛窯皮時窯電機轉(zhuǎn)數(shù)為２５０ｒ／ｍｉｎ，隨著喂料量的增加，窯速慢慢加快。升溫７２ｈ左右，恢復到正常的下料量和窯速。此間，要求一、二次風及加煤量很好配合，使風、煤、料和窯速四者協(xié)調(diào)統(tǒng)一，處于平衡狀態(tài)。如果操作不細心，物料過多，會降低窯溫，使火磚表面受熱不夠，物料中液相產(chǎn)生不足，此時，窯皮不可能掛牢，容易脫落。在操作時，還須掌握好噴煤管往里推的深度和向外拉的時間及拉出的距離。
根據(jù)Ｆ·Ｊ廠的經(jīng)驗，就該種窯型而言，掛窯皮時，生料ＫＨ一般稍偏高，比正常時高０．０２～０．０３左右，達到１．０６０～１．０９０，這樣才能保證物料不致于過粘，而使窯皮掛得均勻，熟料結(jié)粒細小均齊。這樣也便于保護窯皮。該窯窯皮厚度一般在１５０ｍｍ左右。
２．３提高立筒預熱器中生料的碳酸鈣分解率 ?
Φ２．５ｍ×４２ｍ回轉(zhuǎn)窯窯尾帶有切線進風強化型的立筒預熱器，設(shè)計入窯生料碳酸鈣表觀分解率為２５％～３０％，預熱器內(nèi)，氣體溫度越高，則生料的分解率越高。
Ｆ·Ｊ廠生產(chǎn)測定結(jié)果表明，當立筒中部溫度為７８０℃(尾溫為８８０℃)時，分解率為２６％；當立筒中部溫度為７００℃(尾溫為８００℃)時，分解率降為１６％。在窯正常作業(yè)時，尾溫實際控制溫度為８８０℃±２０℃為宜。若尾溫超過９００℃，預熱器容易堵塞，于窯產(chǎn)質(zhì)量均不利。實踐證明，當生料表觀分解率在25％左右時，窯的產(chǎn)量可以達到7.5t/h。
２．４防結(jié)堵措施
防結(jié)皮、堵塞是立筒預熱器窯實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗的一個重要環(huán)節(jié)。我們采用的具體措施有：
（１）從原料抓起，嚴格控制粘土中Ｗ(Ｒ２Ｏ)＜３％，石灰石中Ｗ(Ｒ２Ｏ)＜１％，煤的全硫量要求＜1.5％。以保證生料中Ｗ(R２O)＜1.0％，Ｗ(SO３)＜1.0％，Ｎ(SO３)／Ｎ(R２O)＜１．０％。 ?
（２）尾溫控制＜９００℃。超過９００℃，切線部位、立筒下部均容易產(chǎn)生結(jié)皮，堵塞。
（３）減輕堿循環(huán)，適時放出一部分回灰，非常必要，在回灰量＜５％時，減輕堿循環(huán)后，結(jié)堵自然會減輕。 ?
（４）定時清堵。對易堵部位，如切線管道、立筒下部每８ｈ用壓縮空氣清理１次，必要時用空氣炮清堵。這樣，基本上可保證窯的正常作業(yè)。
Ｆ·Ｊ廠Φ２．５ｍ×４２ｍ立筒預熱器回轉(zhuǎn)窯正常作業(yè)時，窯的操作參數(shù)見表６。與同類型窯的技經(jīng)比較見表７。 分析表７，Ｌ·Ｌ廠因在窯尾加了一把火，故熟料產(chǎn)質(zhì)量均較高，但其熟料熱耗也較高，而Ｆ·Ｊ廠Φ２．５ｍ×４２ｍ立筒預熱器窯，由于采取了上述系列措施，其熟料熱耗較低，熟料質(zhì)量較好。
３結(jié)語 ?
（１）改善生料的易燒性，采用"一高兩中"方案，可以使Φ２．５ｍ×４２ｍ立筒預熱器回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量達到７ｔ／ｈ～７．５ｔ／ｈ，熟料標號在６００號以上，熟料實物煤耗為１７１．５ｋｇ／ｔ?煙煤發(fā)熱量平均為２６３７７ｋＪ／ｋｇ，折成熱耗為４５２２ｋＪ／ｋｇ。 ?
（２）采用添加晶種技術(shù)，可以節(jié)煤15％左右?從原來煤耗210ｋｇ／ｔ下降為180ｋｇ／ｔ。增產(chǎn)約２２％～３３％。熟料標號可提高６０號以上。 ?
（３）掛好窯皮，防止結(jié)皮堵塞，生料的表觀分解率達到２５％，窯內(nèi)火焰順暢，操作時能達到風、煤、料、窯速的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，做到"四平衡"，回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)、質(zhì)量即可以得到提高，煤耗亦可降低。?
參考文獻 ?
（１）三木等．水泥生產(chǎn)新技術(shù)．北京：中國建材工業(yè)出版社，１９９６（１４４～１４８）
作者：孫貴信，賈維宏，魏拴成，張志文
