關于提高熟料后期強度的幾點分析

添加時間:2020-5-6 13:39:16

本文結合工廠生產實際情況,對如何提高和穩定熟料的后期強度作一簡單分析,供大家參考。

1 從熟料礦物強度發展理論角度談熟料強度

首先,熟料是一種多礦物組成的結晶細小的人造巖石。根據單礦物強度發展理論,C3S是對熟料強度貢獻最大的礦物,合理提高C3S的含量,熟料的早期和后期強度都應該得到提高,C2S的水化速率最慢,強度的增長速率相對較慢,對熟料3天和28天的強度貢獻相對不大。
       從以上熟料單礦物強度發展理論可以看出,要提高熟料的28天強度,合理的C3S至關重要,要保障其合理的形成必須提供以下條件:

1.1 合理的配料方案

從多數水泥廠的配料方案看差別很大,“三高”配料、“兩高一中”配料、“一中一高一低”配料等,方案較多,但是對熟料強度的影響相對不大,這些配料方案執行大多都能燒出28天強度在55MPa以上的熟料。

其實,配料方案的關鍵是能不能得到很好的執行,如果實際的率值波動很大,再好的配料方案也燒不出好的熟料的。總結一句話:配料方案必須為窯的煅燒服務,好的窯況是燒出高強熟料的前提條件。

1.2 熟料指標的控制

1.2.1 游離鈣的控制

游離鈣的最佳控制值就是控制在0.5%~1.5%之間,低于0.5%,對熟料的強度和煤耗有一定不利影響,高于1.5%,表明配料方案或者水泥窯的煅燒制度存在問題,應該及時調整。         

1.2.2 立升重的控制

立升重是反映熟料物理性的一個重要指標,熟料升重的控制再加上對熟料外觀的監控可以收到很好的控制效果,熟料立升重一方面反映了熟料的質量狀況,另一方面反映窯內的氣氛,對配料和操作的調整起到了很好的指導作用。建議工廠建立對熟料立升重的監控和熟料外觀的監控制度。

2 對窯內通風的重視

良好的窯內通風是保障熟料煅燒的重要條件,熟料燒成的溫度在1450度左右,也就是窯頭看火時要看到白色的火焰,較高的煅燒溫度使熟料礦物晶體結構更加合理,更有利于C2S對氧化鈣的吸收,再好的生料如果窯溫度低也同樣很難形成C3S,此點很重要卻往往被忽視。保障好窯內的通風主要做到以下幾點:

(1)對窯尾煙室和分解爐縮口制定嚴格的清理制度。縮口處是制約窯系統通風的關鍵,同時又是結皮的主要部位,清理到位與否顯得更重要,這對工藝管理提出了更高的要求。

(2)在檢修期間要對煙室、縮口等關鍵部位的尺寸進一步測量,如果發生澆注料脫落等狀況要及時修補,為生產的良性循環打下基礎。

(3)合理控制窯內窯皮的分布。完整規則的窯皮分布是回轉窯燒出優質熟料的關鍵所在,良好的窯皮分布,一方面可以保障物料在窯內合理的停留時間,另外還可以保障煤粉的充分燃燒,保障熟料中CSD的良好發育,因此,在生產中對于異常的窯皮要積極采取措施加以消除,在異常窯皮的形成初期要給予高度的關注,爭取把其消除在萌芽狀態,不然對窯內的通風會造成很大的影響,嚴重時停窯處理,同時,良好正常的窯皮分布也是一個公司綜合管理水平的體現。

(4)窯爐風量的平衡要引起重視。窯爐風量的均衡在實際工藝管理過程中不可忽視,一般窯內通風適當大一點比較好,窯內通風充分,窯內煅燒溫度高,可以有效避免一些工藝故障的發生。窯爐用風的調整要根據窯內窯皮的狀況及時調整,保障窯爐用風平衡。另外要注意三次風閥門的磨損情況,磨損大了會造成三次風量大,窯內產生還原氣氛,同樣,三次風管內積料多會造成分解爐內風量不足,會影響物料的分解效率。

3 加強對燃燒器調整管理

(1)對燃燒器在窯內空間位置的建議。
       窯頭燃燒器的主要任務是保障煤粉的充分燃燒,為熟料的煅燒提供條件。燃燒的主要條件是氧氣,其實燃燒器從單筒到現在的四通道就是在為燃燒提供充足的氧氣,中心點是最好的燃燒空間。中心點相對講燃燒空間大,粉塵濃度低,對火焰的干擾小,使火焰更加順暢。大多數窯工藝人員有這樣的感受,當燃燒器在第四象限時,窯的負荷容易升高,但是窯皮反而脫落頻繁,這說明窯頭煤粉的燃燒受到了干擾,影響到了火焰的穩定。因此,建議在窯系統正常的條件下燃燒器的空間位置放在中心點。
       另外,燃燒器在窯內里外的位置一個班移動一次,一方面能控制結皮,另一方面可以減少耐火磚的消耗。要特別關注煤粉的品位發生改變時對燃燒器的合理調整,做到同步調整,保障火焰的合理,煤粉燃燒的充分。燃燒器調整的原則是專人調整,每調必記,勤調微調。
       某公司二線回轉窯在9月份期間燒成帶14米至18米處窯皮較厚,從通體掃描儀上觀察最低點的溫度在70度左右,當時窯況不穩定,窯內通風受到很大限制,窯內經常出球,通過調整配料、調整燃燒器等措施效果一直不理想,窯內經常出現直徑在1米左右的大球,使生產處于被動局面,從火焰上觀察火焰形狀不規則,火焰發散,當時判斷燃燒器存在問題,造成窯內煤粉燃燒不充分,有大量燃燒不充分的煤粉沉降到窯燒成帶末端,造成14米至18米處窯皮厚,從操作上很難處理掉,熟料強度在51MPa左右徘徊。
       窯停機檢查發現,燃燒器煤風管道變形嚴重,干擾火焰的正常形狀造成火焰異常。調整后再次投料生產,厚窯皮逐漸脫落,窯況恢復正常,熟料強度提高至55MPa以上。由此可見燃燒器對窯內煅燒的重要性,燃燒器出現問題,對熟料強度影響更大。

4 對原燃料質量的控制

原燃料中的有害成分要控制在合理的范圍內,盡量減少有害元素的摻入,這些元素理論上可以降低熟料的最低共熔溫度,但是對礦物的水化速度、窯況等影響很大,同樣會對熟料強度造成影響。保證各批次原料要有充足的量,才能進行合理的均化。要對石灰石中的結晶硅和硅質校正原料中的結晶硅加以控制,它們對生料的易燒性影響很大,控制其含量,對提高熟料的強度有很大的作用。
       原燃料的均衡穩定是熟料強度提高的前提。

5 注重熱工標定和巖相分析對熟料煅燒的指導作用
       在生產過程中,我公司根據生產的實際情況對窯進行熱工標定和巖相分析,及時調整,對提高熟料強度起到了很好的作用。我公司在生產過程中注重與相關大學和設計部門的業務聯系,定期對窯系統熱工標定和做熟料的巖相分析,及時根據結果對系統進行技術改造和參數調整,穩定了窯系統的熱工制度,對提高熟料強度起到了積極的作用。

6 重視主要熱工設備的維護及檢修

6.1 對篦冷機風機和篦板的重視

篦冷機是保障熟料急冷的核心設備,保障風機的正常運行和篦板的良好工作狀態是前提。特別是極冷區篦板篦縫的通風。

6.2 對羅茨風機的重視

羅茨風機要按照設計功率不得隨意更換,主要對羅茨風機負荷的監視,保障負荷的穩定,反映了窯內煤粉的均勻輸送狀況。

7 氧化鎂對熟料強度的影響

氧化鎂含量的增加是否影響到了窯內熱工制度,如果氧化鎂含量高了但是窯內熱工制度穩定,熟料的強度是不會受到影響的,氧化鎂煅燒后形成可以固溶在玻璃相中,資料研究證明大約固溶量在2.0%左右,它受到冷卻條件的影響很大,在煅燒高鎂料時,一定確保熟料的冷卻,把更多的熟料中的氧化鎂以細小晶體或者玻璃體的形式存在,把氧化鎂的影響降至最低。
       多余的氧化鎂形成方鎂石,一般生料中由于氧化鎂含量高,造成煅燒溫度降低,物料的最低共熔點降低,同時液相的性質發生變化,液相量增加,在煅燒上只能減少喂煤量,這樣會造成煅燒溫度降低,熱動力不足,熟料中的C3S形成相對困難,熟料的強度會受到影響。

有些企業在煅燒高鎂料時,采用降低鐵含量的方法,來提高料子的耐火性,可以保持熟料的強度相對穩定。但是最高含量一般控制在4%以下,再高對熟料的影響很難消除。

8 生料細度對熟料強度的影響

生料細度對熟料強度的影響與物料的化學組成、回轉窯的煅燒狀況等存在著諸多關系,有時就淡化了生料細度對熟料強度的影響。

合理的生料顆粒分布為生料的固相反應提供了良好的條件,有利于除CS以外礦物的形成,也就是為三鈣的形成提供了條件。當然新型干法回轉窯對物料的適應性進一步增強,各個廠家可以根據本企業的實際情況摸索出適合本企業的細度控制指標。

9 原煤對熟料強度的影響

原煤首先必須提供足夠的熱量,再次是在回轉窯內充分燃燒,這與各公司的工藝管理和設備特別是燃燒器的使用等有著很密切的關系。但企業的工藝管理往往差別很大,這就造成原煤對熟料強度影響很大。
       總之,均衡穩定是提高熟料強度的關鍵問題,在建設能源節約型的今天,提高熟料強度更有著深遠意義。

來源:中國水泥網


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