水泥生產的核心部分是熟料煅燒，提高水泥熟料質量，可相應的提高水泥和混凝土標號及混凝土工程的耐久性，更多的節(jié)約熟料，有效降低能源消耗和企業(yè)生產成本、減少環(huán)境污染。我廠于2006年投產1500t/d新型預分解窯生產線，筆者經(jīng)過長期的生產實踐，統(tǒng)計分析，總結了一些影響熟料強度的因素，現(xiàn)簡述如下：
一、原料的影響。原燃料品質主要指原燃材料的主要控制指標，石灰質中的CaO、砂巖中的SiO2、鐵粉中的Fe2O3；原煤中的灰分、揮發(fā)分、熱值等。原燃材料的質量波動會引起出磨生料的質量波動，進而導致熟料煅燒操作困難，熱工制度不穩(wěn)定，使窯操作參數(shù)頻繁調整，引起熟料質量波動，強度偏低。石灰石、砂巖、鐵粉等原材料進廠后應預均化，要有最低的儲存儲量。
二、 煤質的影響。煤質的好壞直接影響著水泥企業(yè)熟料產、質量及綜合效益。企業(yè)需根據(jù)地理環(huán)境合理定位，并嚴格按定位基準進行采購，保證窯產量、質量，降低消耗，最大限度的提高企業(yè)整體效益。
煤灰分的變化，使摻入到熟料中的煤灰發(fā)生改變，會引起熟料的化學成分和率值變化，從而影響熟料強度。通過數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)，煤灰每變化1%，熟料KH變化約0.008，可見煤質變化對熟料質量的影響。
煤的揮發(fā)分低，著火溫度低；煤的揮發(fā)分高，著火溫度高，燃燒速度快。煤的灰分高，熱值低，容易造成不完全燃燒，預分解系統(tǒng)結皮賭塞；煤灰參量過多，使窯內的煅燒溫度降低，易造成燒成帶長厚窯皮。實踐證明，煤的不完全燃燒是導致窯內結圈、結蛋的主要原因之一。
三、 配料方案中三率值的匹配? 配料的內涵就是合理匹配KH、SM、IM三率值，根據(jù)本廠原燃材料和燒成系統(tǒng)的特點，配制出的生料應易于煅燒，使回窯熟料優(yōu)質高產。我廠預分解窯投產初期，率值控制范圍KH：0.90±0.02，SM：2.0±0.1，IM：1.6±0.1。后來改進配料方案，提高KH，降低生料中Fe2O3控制指標，相應提高IM，三率值控制范圍KH：0.93±0.02，SM：2.2±0.1，IM:1.8±0.1。調整配料方案后，加強煅燒操作，控制f—CaO不大于1.5%，而f—CaO也不要求過低。效果明顯，熟料28天抗壓強度有配料方案前的56.8MPa提高為58.2MPa。
四、熟料煅燒? 煅燒對熟料質量的影響舉足輕重，熟料煅燒的重點在于窯系統(tǒng)操作參數(shù)的穩(wěn)定，具體到操作就是風、煤、料、窯速四者的平衡。
1. 預分解窯 不僅存在總風量的調節(jié)問題。而且存在風的分配問題? 窯內通風和三次風的匹配。當三次風門開度過小，降低入窯生料分解率，增加窯的負荷，而C5筒出口溫度與分解爐出口溫度可能出現(xiàn)倒掛，以及分解爐煤粉燃燒不完全，造成結皮堵塞現(xiàn)象；三次風門開度過大，易對窯內供氧不足，煅燒氣氛變差，影響熟料燒成。而隨著三次風門的增大，生料分解率提高后，對窯的負荷減輕，窯速提高，有利于熟料的燒結，進而促使了三次風溫、二次風溫的上升。提高了窯系統(tǒng)的熱利用率，優(yōu)化了熱工制度。正常生產中，根據(jù)實際情況，通過調節(jié)入分解爐三次風閥的開度來調節(jié)窯內和三次風量。
2. 窯、爐用煤比例? 熟料煅燒系統(tǒng)，其總耗煤量一般取決于入預熱器生料的成分和量。而預分解窯系統(tǒng)的窯、爐喂煤量的調節(jié)及比例分配非常關鍵。通常情況，分解爐的用煤量主要是根據(jù)入窯生料分解率、分解爐出口溫度、C5和C1出口氣體溫度綜合進行調節(jié)的。如果風量分配合理，但入窯生料分解率低，C5和C1出口氣體溫度低，說明分解爐用煤量過少。如果分解爐用煤量過多，則預分解系統(tǒng)溫度偏高，熱耗增加，甚至出現(xiàn)分解爐內煤粉燃盡率低，煤粉到C5內繼續(xù)燃燒，致使在預分解系統(tǒng)產生結皮或堵塞。
3. 窯速 回轉窯的窯速隨喂料量的增加而逐漸加快。窯速快，窯內料層薄，生料與熱氣體之間的熱交換好，物料受熱均勻，進入燒成帶的物料預燒好。如果遇到垮圈、掉窯皮或小股塌料，窯內熱工制度稍有變化，增加一點喂煤量，系統(tǒng)很快就能恢復正常；假如窯速太慢，窯內物料層厚，物料與熱氣體熱交換差，預燒不好，生料黑影就會逼近窯頭，窯內熱工制度稍有變化，極易跑生料。這時即使增加喂煤量，由于窯內料層厚，燒成帶溫度回升也很緩慢，容易出現(xiàn)短火焰逼燒，產生黃心料，熟料f—CaO也高。同時大量未燃盡的煤粉落人料層造成不完全燃燒，還容易出現(xiàn)大蛋或結圈。
4. 喂料量? 喂料量的波動將導致窯系統(tǒng)參數(shù)和熱工制度的不穩(wěn)定，當喂料量波動頻繁，超過5%時，就會對窯系統(tǒng)產生難于用操作來彌補的影響，造成熟料強度降低。在窯皮較完整的情況下，窯開始喂料的起點值應該比較高，一般不低于設計產量的60%。以后逐步增加喂料量，但應盡量避免拖延低喂料量的運行時間。
5. 提高煅燒溫度可以提高熟料強度 這是生產實踐中經(jīng)常得以驗證的現(xiàn)象。煅燒溫度高可以燒KH、SM較高的料子，這樣提高了硅酸鹽礦物含量。熟料燒成過程中主要發(fā)生如下反應：C2S＋CaO→C3S。煅燒溫度提高可促進上述反應的進行，減少f—CaO而增加C3S。從上式可看出，每減少1摩爾CaO就可增加1摩爾C3S。
當然，提高熟料強度的其它途徑還很多，需要在本廠實踐中不斷總結，實行優(yōu)化操作，達到預分解窯優(yōu)質、高產、低消耗和長期安全運轉的目的.
作者：鄭建國
