建筑水泥專題:熟料煅燒過程中的質(zhì)量控制

1.熟料煅燒過程中的質(zhì)量控制的目的游離氧化鈣(f-CaO)的含量和熟料立升重是預(yù)分解窯熟料煅燒過程中檢查熟料的重要指標(biāo)游離氧化鈣含量升高影響到水泥的安定性和強(qiáng)度,嚴(yán)重時(shí)引起安定性不良,使水泥制品變形和開裂熟料立升重的測(cè)量是檢驗(yàn)熟料燒結(jié)過程中結(jié)粒的致密程度,確保熟料的強(qiáng)度,反映熟料的礦物組成,指導(dǎo)窯系統(tǒng)操作和配料因此,熟料煅燒過程中的質(zhì)量控制的目的是結(jié)合工藝生產(chǎn)條伴及各項(xiàng)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),通過對(duì)窯系統(tǒng)的正常操作控制游離氧化鈣和熟料立升重在適當(dāng)?shù)姆秶?guó)內(nèi),一般預(yù)分解窯游離氧化鈣可以控制在1.5%以下,熟料立升重大于等于1250kg/L,但根據(jù)不同窯型的生產(chǎn)狀況,不同水泥企型對(duì)f-CaO含量、熟料立升重控制范圍不盡相同2.熟料煅燒過程中質(zhì)量控制的影響因素在窯系統(tǒng)工藝操作中,由于配料率值、生料細(xì)度和均化效果、燃料成分、煅燒、冷卻制度、窯內(nèi)氣氛及不正常操作的影響,會(huì)使燒結(jié)熟料的f-Cao含量、立升重的檢測(cè)結(jié)果不在熟料質(zhì)量控制的指標(biāo)內(nèi),造成生產(chǎn)工序質(zhì)量事故因此,在窯系統(tǒng)工藝操作中,通過分析各相關(guān)工藝參數(shù),判斷造成生產(chǎn)工序下質(zhì)量事故的影響因素,作出響應(yīng)的工藝調(diào)整是非常必要的2.1配料率值的影響率值表明熟料各氧化物之間相對(duì)含量的系數(shù),用來控制礦物組成,滿足熟料的強(qiáng)度的控制;在窯系統(tǒng)操作中,常因生料的率值的波動(dòng)而導(dǎo)致窯熱工制度的破壞,一般生料的飽和比高,會(huì)導(dǎo)致生料很難燒,f-CaO偏高,操作員被迫增加喂煤,從而很容易燒壞窯皮;IM過低,會(huì)導(dǎo)燒結(jié)范圍變窄,窯內(nèi)容易結(jié)大蛋,嚴(yán)重破壞熱工制度。
2.2生料細(xì)度和均化的影響生料細(xì)度和均化對(duì)熟料的燒成和熟料的質(zhì)量均有重要意義,生料細(xì)度控制在12~15%(0.08mm方孔篩篩余),如采用立磨可放寬到16%生產(chǎn)實(shí)踐表明主要有以下幾種情況影響熟料煅燒過程質(zhì)量的控制:?(1) 入窯生料細(xì)度過粗,使生料分解率下降,增加了窯熱負(fù)荷在煅燒過程中反應(yīng)不完全CaO不能完全被吸收,易出現(xiàn)f-CaO含量過高工藝操作上可以通過提高分解率,減輕窯負(fù)荷,穩(wěn)定窯的正常煅燒溫度2)生料成分波動(dòng),主要由于生料均化庫(kù)料位低或配料不穩(wěn)定造成煅燒過程中由于生料成分的波動(dòng),會(huì)給煅燒帶來困難,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成窯熱工制度的混亂,不利于窯系統(tǒng)的正常操作工藝操作通過對(duì)主要工藝參數(shù)小幅度的調(diào)整如適當(dāng)減喂料,增加喂煤,穩(wěn)定窯系統(tǒng)熱工制度,加強(qiáng)煅燒2.3煤粉的影響煤粉對(duì)熟料煅燒過程的質(zhì)量控制影響主要指煤粉的灰份揮發(fā)份、熱值、細(xì)度、水份國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)預(yù)分解窯大多使用煙煤作為燃料,煤粉制備采用風(fēng)掃煤磨或立磨煤粉細(xì)度控制范圍為12%(0.08mml方孔篩篩余),水分控制范圍1.0%以內(nèi)根據(jù)實(shí)踐生產(chǎn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),由于煤灰的摻入,將使熟料石灰飽和比降低0.04-0.16,硅率降低0.05-0.2,鋁率提高0.05-0.3。
因此,在正常生產(chǎn)中,應(yīng)使粉煤灰份、揮發(fā)份與配料率值相適應(yīng)如石灰飽和系數(shù)KH偏高,煤粉灰分偏低,熟料f-CaO含量難控制在配料上應(yīng)降低飽和比或提高煅燒溫度因此在工藝操作中,結(jié)合煤粉的性質(zhì)與入窯生料率值,操作上做相應(yīng)調(diào)整,確定熟料煅燒溫度,同時(shí)又要穩(wěn)定系統(tǒng)的熱工制度2.4煅燒溫度的影響正常熟料的燒成都有一個(gè)溫度范圍(燒結(jié)范圍),由于生料成分的波動(dòng),生料所需煅燒溫度一般在1350—1450℃窯溫度控制過低,易出現(xiàn)欠燒熟料CaO沒有被充分吸收生成C3S,而以游離狀態(tài)存,使熟料強(qiáng)度下降,煅燒溫度控制過高,游離氧化鈣很低,熟料結(jié)粒尺寸增大,致密難磨,易損壞窯皮,對(duì)耐火材料的保護(hù)很不利因此實(shí)踐生產(chǎn)中,控制煅燒溫度對(duì)熟料質(zhì)量的控制至關(guān)重要工藝調(diào)整的的方法是:通過窯電流、NOx、窯頭火焰溫度這些參數(shù)判斷煅燒溫度的高低,調(diào)節(jié)窯爐喂煤量、生料喂料量,窯內(nèi)通風(fēng)量、二三次風(fēng)溫及窯速,把煅燒溫度控制在適當(dāng)?shù)姆秶畠?nèi),避免物料的欠燒或過燒2.5窯內(nèi)氣氛的影響正常熟料是在窯內(nèi)空氣過剩的情況燒成的,即有足夠的氧使燃料完全燃燒窯內(nèi)氧合量不足,燃料不完全燃燒易出現(xiàn)CO,形成還原氣象,燃料不完全燃燒,熱量損失使窯內(nèi)熱力強(qiáng)度低,高價(jià)的過渡型元素被還原成低價(jià)的,生成異常顏色的熟料,如黃心料,同時(shí)時(shí)由于窯皮中液相提前出現(xiàn),粘度降低,使回轉(zhuǎn)窯后結(jié)圈形成,又使窯內(nèi)通風(fēng)不良,還原氣氛加重,如此互為因果,形成惡性循環(huán),破壞了窯內(nèi)的正常煅燒溫度,使熟料質(zhì)量難以控制。
在工藝操作時(shí),通過熟料的外觀特征,及有關(guān)工藝參數(shù),如氣體成分的分析,如CO2 、NOx含量降低,CO升高,窯尾煙室溫度偏高,判斷窯內(nèi)有還原氣氛,可通過改善窯內(nèi)的通風(fēng)狀況,減少還原氣氛的產(chǎn)生,如果因喂煤計(jì)量失真,煤粉燃燒不完全產(chǎn)生還原氣氛,操作中及時(shí)對(duì)喂煤量進(jìn)行調(diào)整2.6冷卻的影響預(yù)分解窯生產(chǎn)中,熟料的冷卻主要是指出窯熟料在冷卻機(jī)中快速急冷的過程,由于熟料在冷卻過程中要進(jìn)行液相的凝結(jié)與礦物的相交兩個(gè)過程,所以冷卻對(duì)熟料的質(zhì)量有明顯的影響在保證熟料煅燒正常的條件下,工藝操作中重點(diǎn)是加強(qiáng)熟料的急冷,因?yàn)榧崩渚哂幸韵旅黠@的優(yōu)點(diǎn):(1)防止熟料中的C2S轉(zhuǎn)型,而使熟料粉化2)急冷使熟料球產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,提高熟料的易磨性3)急冷可以減少C3A析晶,改善水泥的抗硫酸性能和水泥的安定性因此在操作中常優(yōu)化冷卻機(jī)的操作,改善熟料冷卻制度,加強(qiáng)熟料的冷。