煤對(duì)水泥熟料的影響

在水泥生產(chǎn)過程中，煤不僅作為燃料，而且成為水泥中的一種成分。并且煤質(zhì)的好壞直接影響水泥熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量以及企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。那么，掌握煤對(duì)窯影響方面的知識(shí)是絕對(duì)有必要的。  

煤對(duì)窯內(nèi)熱工制度、熟料的產(chǎn)和質(zhì)量影響較大的是：煤的發(fā)熱量、灰分、揮發(fā)分、含水量、煤粉的細(xì)度以及堿、氯、硫的含量等。  

1、煤的發(fā)熱量（熱值）的影響  

煤的發(fā)熱量的高低直接影響到窯內(nèi)的熱工制度，影響窯內(nèi)溫度的高低，進(jìn)而影響到C₃S的形成，影響熟料的質(zhì)量。而影響熱值的主要因素為灰分，灰分過高，熱值低。  

熱值高的煤，在保證熟料質(zhì)量和產(chǎn)量生產(chǎn)過程中，煤的使用量勢(shì)必會(huì)減少，進(jìn)而產(chǎn)生的灰分量的比例會(huì)減少，對(duì)熟料質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運(yùn)行影響就小。反之，煤使用量的增多，燃燒過程中產(chǎn)生的灰分的比例增加，勢(shì)必會(huì)影響熟料的質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運(yùn)行（灰分對(duì)熟料質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運(yùn)行的影響，將在煤的灰分中做進(jìn)一步解釋）。  

2、煤的揮發(fā)分的影響  

所謂揮發(fā)分即將煤隔絕空氣加熱到900℃左右，煤中的有機(jī)質(zhì)和一部分礦物質(zhì)就會(huì)分解成氣體或者液體逸出，再減去煤中的水分。  

當(dāng)煤的揮發(fā)分Var<18%時(shí)，著火緩慢，形成黑火頭過長(zhǎng)，燃燒緩慢，降低火焰溫度。  

當(dāng)煤的揮發(fā)分Var>18%時(shí)，由于揮發(fā)分會(huì)很快的分解燃燒，形成黑火頭過短，物料在高溫帶停留時(shí)間短，對(duì)熟料的質(zhì)量不利。當(dāng)煤的揮發(fā)分過高時(shí)，在進(jìn)行烘干和粉磨時(shí)，會(huì)有一部分揮發(fā)分逸出，不但造成熱量的浪費(fèi)，且易發(fā)生爆炸事故，同時(shí)，揮發(fā)分加高的煤有更大的經(jīng)濟(jì)效益，用來生產(chǎn)水泥是不經(jīng)濟(jì)的。  

3、煤的灰分的影響  

灰分是煤在徹底燃燒后剩下的殘?jiān)?。灰分的高低?duì)煤的熱值有著直接的影響。  

灰分過高會(huì)導(dǎo)致煤的熱值低，從而使燒成帶的溫度上不去，火焰發(fā)渾，飛沙料增多，窯況不穩(wěn)，熟料產(chǎn)、質(zhì)量下降；并且灰分高，產(chǎn)生灰分沉積及窯內(nèi)液相量過早出現(xiàn)，引起窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)蛋，嚴(yán)重影響窯內(nèi)通風(fēng)和大窯的安全穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而引起篦冷機(jī)堆“雪人”，反過來有更嚴(yán)重地影響窯及預(yù)熱器系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行；再者，灰分過高，煤質(zhì)差，造成相當(dāng)部分的煤粉未完全燃燒。  

未完全燃燒的煤粉進(jìn)入C₅旋風(fēng)筒內(nèi)及窯尾二次燃燒形成還原氣氛和局部高溫，造成下料管和上升煙道的結(jié)皮堵塞，導(dǎo)致系統(tǒng)阻力的增大，風(fēng)機(jī)抽風(fēng)量下降，整個(gè)系統(tǒng)通風(fēng)不足，差生嚴(yán)重的不完全燃燒，從而形成惡性循環(huán)，煤中的有害成分在C₃、C₄筒富集，引起結(jié)皮、積料和塌料。  

過高的灰分對(duì)熟料成分也有較大的影響。灰分高，煤的熱值低，實(shí)物煤耗升高。煤灰沉落熟料中的比例大大增加，可以說成了組成熟料的一種重要物質(zhì)，而煤灰的沉落量是波動(dòng)很大的，因而不利于保證質(zhì)量。由于煤灰分的摻入，一般使熟料的飽和系數(shù)降低，硅率降低，鋁率提高，熟料f-CaO隨煤的灰分含量增加而提高，熟料強(qiáng)度下降。  

因此控制進(jìn)場(chǎng)煤的灰分，對(duì)窯系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行、熟料的質(zhì)量及企業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益都是十分重要的。  

4、煤粉中的含水量的影響  

要降低煤粉中的含水量勢(shì)必會(huì)影響煤磨的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，并且出磨廢氣溫度會(huì)相對(duì)較高，容易造成煤磨系統(tǒng)發(fā)生爆炸或著火事故；同時(shí)出磨溫度過高，會(huì)對(duì)后面的收塵（袋式收塵氣）、尾排設(shè)備腐蝕較大。  

但是，如果煤粉中含水量較高，不僅會(huì)影響煤粉的輸送，而且所含的水分會(huì)嚴(yán)重影響煤粉的燃燒速度，從而改變火焰形狀和窯內(nèi)溫度分布，降低熟料產(chǎn)、質(zhì)量。  

我公司八月份的一次入爐煤粉管道的煤倉(cāng)下料口堵塞，就是因?yàn)槊悍酆窟^大導(dǎo)致結(jié)團(tuán)堵塞。當(dāng)然，此次的堵塞是因?yàn)檩斔兔悍鄣母邏嚎諝庵兴魵夂窟^高造成的。  

5、煤粉中堿、氯、硫的含量的影響  

我們都知道，堿、氯、硫在窯內(nèi)分解、氣化、揮發(fā)，隨窯內(nèi)氣體流向窯尾系統(tǒng)逸散。但溫度降到一定限度時(shí)，其中一部分揮發(fā)性組分呈凝聚、聚集、粘附于生料顆粒表面重返高溫區(qū)循環(huán)，影響生產(chǎn)，有時(shí)形成R₂SO₄、RCl，沉降、結(jié)皮、堵塞。  

硫是煤中的有害成分，它以多種形式存在于煤中，有機(jī)硫和無(wú)機(jī)硫都有，單質(zhì)硫較少。無(wú)機(jī)硫通常以硫酸鹽或硫的化合物的形式存在，在燃燒過程中生成SO₂；有機(jī)物則直接進(jìn)行燃燒，生成SO₂，這些反應(yīng)都是比較復(fù)雜的連鎖反應(yīng)。生成的SO₂與水化合生成亞硫酸，一部分隨氣體排出，污染大氣，另一部分則吸附在設(shè)備表面，腐蝕其金屬部件如果吸附在生料上，澤合堿金屬氮化物發(fā)生反應(yīng)，生成堿金屬的硫酸鹽，在溫度較低時(shí)，會(huì)凝聚在物料盒設(shè)備表面上，影響熟料質(zhì)量和對(duì)操作不利，所以煤中硫含量不宜過高，一般不要超過4%。  

生產(chǎn)的熟料要求其Na₂O<1.3%.高含堿量對(duì)熟料的煅燒和質(zhì)量有較大的影響。含堿量過高，破壞熟料礦物C₃S、C₂S、C₃A的形成；影響液相粘度；造成水泥結(jié)塊、快凝；使混凝土發(fā)生“堿-集料反應(yīng)”，致使混凝土局部膨脹，引起構(gòu)筑物變形，甚至開裂。  

6、煤粉的細(xì)度的影響  

一般要外預(yù)分解窯中煤粉細(xì)度控制位80μm篩篩余<7%。煤粉越細(xì)，其表面積越大，越容易著火，燃燒越迅速。但形成的火焰短，并且煤粉過細(xì)容易造成粉體的團(tuán)聚，從而可能出現(xiàn)堵塞，不利于煤粉的存儲(chǔ)和向爐、窯輸送。煤粉過粗，燃燒所需的時(shí)間長(zhǎng)，形成的火焰長(zhǎng)度過長(zhǎng)，對(duì)燃燒不利，并且灰分大的煤，煤粉越粗，灰分越大，從而對(duì)熟料質(zhì)量和窯的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)影響也越大。  

7、煤質(zhì)的均勻性  

由于進(jìn)場(chǎng)的煤的批次品質(zhì)不一樣，在不能得到很好的預(yù)均化的情況下，在某一時(shí)段內(nèi)輸送進(jìn)入窯、爐的煤粉的品質(zhì)相差較大，會(huì)造成窯、爐內(nèi)的熱工制度的不穩(wěn)定，對(duì)燒成系統(tǒng)造成一定的影響，并且對(duì)窯上中控操作人員的技術(shù)素質(zhì)有很大的考驗(yàn)。  

以上，從煤（或煤粉）的幾個(gè)重要特性對(duì)窯的影響進(jìn)行了淺析。