高M(jìn)gO熟料配料方案的改進(jìn)

徐公美

高M(jìn)gO熟料配料方案的改進(jìn)

Practice and Result of Improving the Proportion Scheme of High-MgO Clinker

徐公美

MgO對(duì)水泥熟料的影響是水泥界關(guān)心的問題?！禡gO對(duì)水泥熟料煅燒的影響》[1]一文從理論、實(shí)踐多方面指出了MgO對(duì)水泥熟料煅燒的影響，對(duì)較高含量MgO的熟料兩種可能發(fā)生的煅燒情況進(jìn)行了分析，并提出了相應(yīng)的操作措施，這對(duì)水泥廠的熟料生產(chǎn)有很好的指導(dǎo)作用。

某廠在高M(jìn)gO熟料配料方案改進(jìn)實(shí)踐中將熟料率值SM從2.70左右逐漸提高到3.60左右，基本上解決了結(jié)圈（指后結(jié)圈）和結(jié)大塊問題，就是一例，現(xiàn)就改進(jìn)情況分述如下。

1 生產(chǎn)設(shè)備和窯生產(chǎn)簡況

該廠設(shè)有?3.2m×46m川琦預(yù)分解窯生產(chǎn)線一條。配有五級(jí)預(yù)熱器和?4.1m×14.2m N-KSV在線分解爐及2.53m×14.4m川琦二段式篦冷機(jī)，使用三通道噴煤管，設(shè)計(jì)能力日產(chǎn)熟料1000t，熱耗3657.5kJ/kg熟料。

1996年投產(chǎn)后生產(chǎn)不正常，熟料產(chǎn)量僅929t/d，熱耗高達(dá)4121.48kJ/kg熟料，熟料質(zhì)量低，只能生產(chǎn)425普水泥（老標(biāo)準(zhǔn)）。窯存在的主要問題是結(jié)圈和大塊。2000年12月份大塊特別多，2001年2月份下旬10d內(nèi)停窯打圈4次，5月下旬三天內(nèi)因結(jié)大塊又停窯4h處理，回轉(zhuǎn)窯不能正常生產(chǎn)。

表1配料方案改進(jìn)前后生產(chǎn)數(shù)據(jù)

表2 原材料等成分分析結(jié)果，%

表3 煤的工業(yè)分析

5月份后將熟料率值SM由2.67逐漸提高到3.60左右后，結(jié)圈和大塊基本解決。隨著各方面工作的改進(jìn)，窯的生產(chǎn)穩(wěn)步上升，到2001年底時(shí)熟料產(chǎn)量提高到1099t/d，熱耗下降到3695.12kJ/kg熟料，窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率由65%提高到91.47%，熟料28d抗壓強(qiáng)度由7月份的53.6MPa上升到11月份的58.8MPa，熟料工段電耗由60.7kWh/t下降到41.42kWh/t（見表1和8）。

表4 熟料成分、礦物組成（%）及率值

表5 熟料成分、礦物組成（%）及率值

表6 原料配比,%

表7 生料易燒性試驗(yàn)結(jié)果

2 熟料配料改進(jìn)方案的確定

2.1 原材料成分

2001年8月上旬原材料等成分分析結(jié)果見表2。

2.2 煤粉的工業(yè)分析（表3）

2.3 配料方案的確定

（1）配料計(jì)算結(jié)果和生產(chǎn)數(shù)據(jù)對(duì)照找差距。

為了解配料計(jì)算結(jié)果和實(shí)際生產(chǎn)的熟料成分間的差異，以便對(duì)方案進(jìn)行正確分析，先按礦山的原料取樣分析結(jié)果作配料計(jì)算熟料成分進(jìn)行對(duì)比，找出差異，再按差異估計(jì)試生產(chǎn)時(shí)改進(jìn)后的方案成分，做到心中有數(shù)。對(duì)比結(jié)果見表4。

計(jì)算結(jié)果AM偏高0.27，SM和KH相近。

（2）確定分兩步走方案，逐步提高SM值，并對(duì)照生產(chǎn)資料分析可能發(fā)生的情況。兩個(gè)階段時(shí)間生產(chǎn)資料和改進(jìn)方案見表5。

（3）借鑒生產(chǎn)實(shí)踐。在生產(chǎn)過程中，由于配料不均勻，SM值和液相量經(jīng)常出現(xiàn)變化，當(dāng)SM值為2.67，液相量（C3A+C4AF+MgO）為21.03時(shí)，生產(chǎn)出現(xiàn)多個(gè)大塊而被迫停窯處理。而當(dāng)SM值為3.23，液相量為19.08時(shí)，大塊不復(fù)出現(xiàn)，窯內(nèi)C2S+C3S含量增多，C4AF含量減少，此時(shí)窯料仍感到發(fā)粘，在此基礎(chǔ)上提高SM值存在可能，方案在實(shí)施時(shí)，根據(jù)生產(chǎn)狀況逐步提高SM值至3.60，窯內(nèi)生產(chǎn)未出現(xiàn)多大困難。生產(chǎn)時(shí)和改進(jìn)方案原料配比見表6。

3 SM值提高的實(shí)踐過程

3.1 生料易燒性試驗(yàn)

在配料方案確定和初步分析后就開始在窯上試燒。為了進(jìn)一步摸索較合適的熟料SM值，對(duì)較高的不同SM值生料配料作易燒性（溫度1456℃）測(cè)定，結(jié)果見表7。

按三種配料不同SM值3.15～3.76測(cè)定。測(cè)定結(jié)果說明，當(dāng)SM=3.44時(shí)fCaO仍較正常。在SM=3.76時(shí)fCaO偏高。這次測(cè)定對(duì)試燒有指導(dǎo)作用，說明 SM=3.14～3.70較合適。至于AM值計(jì)算數(shù)均偏高0.27，從以前對(duì)比過的結(jié)果知道，實(shí)際生產(chǎn)的熟料將保持和原有差不多的數(shù)值，即AM=1.80左右。這樣熟料的3個(gè)率值能保持在正常范圍內(nèi)。

3.2 生產(chǎn)實(shí)踐

試燒從2001年8月份開始。SM從3.0左右逐步提高，8月底時(shí)SM=3.23，月平均 SM=3.14，9月份 SM=3.23，10月份SM=3.35，11月份 SM=3.55，12月份SM=3.57。

開始試燒時(shí)窯的操作不能適應(yīng)，感到難燒，料子吃火，不易掛窯皮。后來慢慢適應(yīng)。窯內(nèi)變化十分明顯，熟料結(jié)粒細(xì)小，熟料大塊明顯減少，結(jié)圈基本緩和，熟料產(chǎn)量提高，熱耗下降。7～12月份生產(chǎn)實(shí)績見表8，從表8中看到窯的生產(chǎn)有了根本性變化，熟料產(chǎn)量開始超設(shè)計(jì)能力，熱耗基本達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，質(zhì)量上升到應(yīng)有水平。12月份熱耗偏高些，這是12月份下旬熟料SM過高（SM=3.72）之故。按不同SM值統(tǒng)計(jì)的12月份生產(chǎn)資料就說明了這個(gè)問題（見表9）。

從表8、9可看出，熟料率值控制在SM=3.50左右較合適，此時(shí)熟料產(chǎn)質(zhì)量和熱耗都較滿意，這和生料易燒性試驗(yàn)結(jié)果一致。從幾年來窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率看（表1）仍處在較高水平上，這說明高SM并沒有影響窯的長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

表8 2001年7～12月生產(chǎn)數(shù)據(jù)

表9 2001年12月份生產(chǎn)數(shù)據(jù)

4 幾點(diǎn)體會(huì)

熟料中MgO含量高時(shí)增加了熟料液相量。液相量和粘度對(duì)結(jié)圈、結(jié)大塊有決定性影響，正如文獻(xiàn)[1]、[2]所指出的：“當(dāng)MgO含量過高時(shí)，則易生成大塊和結(jié)厚窯皮?！蔽墨I(xiàn)[1]還指出：高M(jìn)gO熟料在煅燒時(shí)可能發(fā)生兩種相反的情況。一種是生料中MgO較高，且易燒性較好，SiO2的易磨性好且顆粒較細(xì)，堿含量和硫含量對(duì)液相粘度影響不大時(shí)，熟料SM率值可提高到3.6以上。另一種情況SM率值很難提高。由于工廠在缺乏必要資料（如R2O分析結(jié)果和MgO的易燒性，SiO2的易磨性等資料）的情況下很難作進(jìn)一步分析，但在熟料中MgO較高時(shí)采用提高SM值配料表減少液相量是可取的。

我們?cè)蠸M值提高后可能不易結(jié)窯皮的顧慮，但若SM值控制較合適，又使用三通道噴煤管（后改用四通道噴煤管）和細(xì)心操作，這種情況是可以減輕或避免的。對(duì)熟料的觀察要注意的是，只要沒有夾心料，熟料的燒失量在0.1%左右，結(jié)粒大小適當(dāng)，此時(shí)的SM值就比較合適。

采用高SM值配料除能解決結(jié)圈結(jié)大塊問題外，對(duì)提高熟料產(chǎn)質(zhì)量也是有利的[3]。SM值高時(shí)硅酸鹽總和多，對(duì)提高強(qiáng)度有利。某廠C3S+C2S量由77.33%增加到99.46%，熟料強(qiáng)度提高。同時(shí)由于生產(chǎn)正常了，熟料產(chǎn)量提高，熱耗下降。

[1]白波，陳友德，等.MgO對(duì)水泥熟料煅燒的影響[J].水泥技術(shù)，2008，4.

[2]陸純煊，等.揮發(fā)性組分對(duì)熟料生產(chǎn)工藝的影響[J].中國建材科技，1989，3.

[3]喇華璞.影響NSP窯產(chǎn)量的主要因素[J].水泥，2000，1.

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