我公司1000t/d預(yù)分解窯自1996年投產(chǎn)以來(lái)，生產(chǎn)比較穩(wěn)定，熟料質(zhì)量也不錯(cuò)。但近段時(shí)間窯內(nèi)結(jié)球、結(jié)圈及篦冷機(jī)堆雪人等情況時(shí)有發(fā)生。2000年12月就發(fā)生了一次比較嚴(yán)重的堆雪人事故。從2000年12月9日起開(kāi)始出現(xiàn)雪人，中途雖然也曾用空氣炮吹打，但未能奏效。到15日雪人長(zhǎng)到了窯口護(hù)鐵，幾乎把下料口堆滿，嚴(yán)重影響了窯內(nèi)的通風(fēng)煅燒，被迫止料冷窯處理。為此我公司對(duì)近期的原燃料、生料、設(shè)備狀況和操作情況進(jìn)行了分析。
1 原燃料、生料和熟料情況
2 原因分析
2.1 液相量的變化
從原材料的成分可以看出，11、12月2個(gè)月的原料成分沒(méi)有大的變化，飽和比差別較大主要是因?yàn)榕浞接凶儯颐嘿|(zhì)的變化比較大，12月9日到15日，入窯生料飽和比平均值高達(dá)1.094，較11月高出許多。就堆雪人這一段時(shí)間來(lái)說(shuō)，在這么高的飽和比和硅率下，通常物料應(yīng)該表現(xiàn)得比較耐火，出窯熟料呈飛砂狀，液相量不高，也不會(huì)有結(jié)皮結(jié)圈、堆雪人的情況出現(xiàn)。以往的經(jīng)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。而現(xiàn)在從窯前來(lái)看，確實(shí)飛砂比較大，但熟料的化學(xué)分析表明，從12月9日到15日這一段時(shí)間中，液相量都在27%以上。從表2來(lái)看，12月的煤灰中Fe2O3、Al2O3及SO3等低熔點(diǎn)物質(zhì)含量都升高較多，而SiO2、CaO的含量則下降了不少。增幅最高為SO3，達(dá)73%，F(xiàn)e2O3增幅為33.5%，最低的Al2O3也有16%。而相比之下SiO2和CaO的含量則分別下降了14%和22.3%。這就是熟料的KH和SM下降較多的主要原因。
液相量的大幅增高應(yīng)該是造成堆雪人的主要原因之一。從有關(guān)資料來(lái)看，飛砂料的產(chǎn)生主要有3個(gè)原因，一是由于窯的過(guò)渡帶過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致貝利特和游離石灰石的再結(jié)晶，阻礙A礦的形成，同時(shí)由于可浸潤(rùn)表面減少難以將物料粘結(jié)成粒從而造成飛砂;二是由于SM過(guò)高所致;三是由于硫酸鹽飽和度過(guò)高，降低了液相粘度和液相表面張力，SO3相對(duì)過(guò)剩而易產(chǎn)生飛砂料。從我們的情況來(lái)看，應(yīng)該是第3種原因比較符合實(shí)際情況，因?yàn)楫?dāng)時(shí)SO3的相對(duì)增幅最大。
2.2 全硫含量的影響
在入窯生料保持相對(duì)穩(wěn)定的情況下，對(duì)熟料率值影響最大的無(wú)疑就是煤灰的化學(xué)成分。窯外預(yù)分解窯中，煤灰沉降率一般視為100%，配料計(jì)算中也已經(jīng)把煤灰摻入量計(jì)算在內(nèi)。從表2可以看出，12月與11月相比，煤質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，灰分上升較多，揮發(fā)分則略有上升，發(fā)熱量由23303kJ/kg下降到了22284kJ/kg，而且這還只是平均數(shù)，事實(shí)上在那幾天中煙煤的發(fā)熱量波動(dòng)很大，最低時(shí)僅有20482kJ/kg,高時(shí)則有23408kJ/kg，頻繁波動(dòng)的煤質(zhì)使得窯內(nèi)的熱工制度也有很大的波動(dòng)，難以控制。全硫含量上升較多。一般認(rèn)為進(jìn)入熟料中的硫，對(duì)熟料的形成有強(qiáng)化作用，SO3一方面可以形成2C2S·CaSO4與C4A3，其中C4A3是一種早強(qiáng)礦物，對(duì)提高熟料的早期強(qiáng)度有一定的幫助。表5顯示，堆雪人期間熟料的3d強(qiáng)度并沒(méi)有下降，反而略有提高，也證明了這一點(diǎn)。SO3另一方面能降低熟料形成時(shí)液相的粘度，增加液相數(shù)量，而且能夠降低最低共熔溫度，有利于C3S形成。有資料介紹，熟料中硫和堿含量應(yīng)有一定的比例，即硫堿比或硫酸鹽飽和度，通常這個(gè)比例應(yīng)該在40%～70%之間。若硫酸鹽飽和度過(guò)高，則堿會(huì)以硫酸堿的形態(tài)存在，若液相中再有MgO，則液相粘度會(huì)隨硫酸堿增加成比例下降，同時(shí)因?yàn)橐合嗟谋砻鎻埩档停沟蔑w砂料大量產(chǎn)生。但過(guò)多的液相量和較低的共熔溫度使得窯內(nèi)結(jié)蛋、結(jié)圈，預(yù)熱器結(jié)皮的幾率增加，同時(shí)熟料也易在篦冷機(jī)內(nèi)堆積，形成雪人。
