采用三高配料提高熟料產(chǎn)質(zhì)量

長期以來，我國大多數(shù)立窯水泥廠多采用“高飽和系數(shù)、高液相量、高鐵、低硅酸率”的配料方案，這在新標(biāo)準(zhǔn)條件下，難以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的合格水泥。主要是熟料的n和P偏低，熟料硅酸鹽礦物含量較少，因而很多廠已開始嘗試使用高硅酸率的配料方案。為此，我們和南京立窯水泥技術(shù)研究所一起進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，在金嶺鐵礦水泥廠Φ3.0m×11m機(jī)立窯上采用三高配料方案，取得了較好的效果。  

1　配料方案的確定 

　　 
1.1　采用三高方案 
　　
煤工業(yè)分析見表1，原材料化學(xué)成分見表2。  

注：螢石含CaF253.26%。 
　　
根據(jù)我廠石灰石品位高，粘土中含砂量少，煤質(zhì)較好等特點(diǎn)，我們決定采用高飽和比、高硅酸率、高鋁氧率的三高配料方案，熟料率值控制如下: 
　　
KH=0.96±0.02　n=2.2±0.1　P=1.6±0.1 
　　
生料中Fe2O3控制在(2.2±0.2)%范圍內(nèi)，方案調(diào)整前后熟料的化學(xué)成分見表3。 

1.2　技術(shù)要點(diǎn) 

1.2.1　降低Fe2O3含量 
　　
在生產(chǎn)過程中根據(jù)窯況，只要不呲火，就可以適當(dāng)降低Fe2O3的含量，以便得到較高的n和P。 

1.2.2　n必須與KH相適應(yīng) 
　　
高硅酸率配方必須有與之相適應(yīng)的KH，即CaO不能太低，高鈣高硅則要求CaO/SiO2≥3.1。否則，會因CaO量不足而顯著降低KH，引起熟料粉化并降低強(qiáng)度。 

1.2.3　適當(dāng)提高生料中CaF2含量 
　　
采用三高方案后，在實(shí)際生產(chǎn)中由于液相量的降低，生料易燒性變差，為保證立窯正常煅燒和熟料質(zhì)量，要適當(dāng)提高生料中CaF2的含量，提高生料的易燒性，但CaF2含量的確定必須根據(jù)本廠的原燃材料的特點(diǎn)，考慮CaF2/Al2O3、煤中含硫量的高低等因素，摸索出適宜的礦化劑摻加量。摻量不足時生料易燒性差，熟料fCaO高，產(chǎn)量低；摻量過多，則易煉邊，凝結(jié)時間不正常，也影響窯產(chǎn)量。方案調(diào)整前生料中CaF2指標(biāo)為0.4%～0.6%，調(diào)整后生料中CaF2提高到0.7%～0.9%；CaF2/Al2O3控制在0.18～0.26。 

1.2.4　降低配熱 
　　
采用三高方案后，由于礦化劑量的增加，煅燒工藝的改進(jìn)，必須降低配熱，否則會因窯溫過高導(dǎo)致上火速度慢，影響窯產(chǎn)量。 

1.2.5　控制生料細(xì)度 
　　
采用三高配方必須控制0.2mm篩篩余≤0.5%，有條件的企業(yè)可控制生料比表面積≥320m2/kg。同時應(yīng)努力提高生料的合格率，加強(qiáng)均化，確保生料成分的均勻、穩(wěn)定。  

2　改進(jìn)煅燒工藝 

　　 
2.1　采用小料球煅燒技術(shù) 
　　
試驗(yàn)證明，立窯熟料的產(chǎn)量隨入窯料球粒度的增大而降低。保證有80%以上Φ3～5mm的均勻粒徑的小料球，不僅可以降低高溫爆破率，而且因料球直徑小，傳熱速度快，更易被燒透，從根本上提高了熟料燒成質(zhì)量和窯的產(chǎn)量，同時使燒成熱耗明顯下降。 
2.2　改進(jìn)操作方法 

2.2.1　采用暗火操作，增加濕料層厚度 
　　
由于n值較高，物料煅燒時形成的高溫液相量相對減少，物料在窯內(nèi)不容易粘邊和結(jié)大塊，同時由于加強(qiáng)了礦化作用，生料的易燒性大大提高，上火速度加快，底火層變薄且脆弱，在操作中必須采用暗火操作，并要增加濕料層厚度，正常情況下保持在500mm，嚴(yán)禁窯面漏火。 

2.2.2　壓邊部、制邊風(fēng)，控制“V” 
　　
型窯面為了加強(qiáng)立窯中部通風(fēng)，在操作過程中除保持足夠的濕料層外，在加料上改變了傳統(tǒng)的壓二助、淺邊部的方法，根據(jù)小料球靜態(tài)阻力大的特性，壓邊部，制邊風(fēng)，使邊風(fēng)折向中間，加強(qiáng)中心通風(fēng)。另外，煅燒操作中控制“V”型窯面，使壓邊部時的大球順“V”型斜面滾向中心，中心空隙率增大，也使中心通風(fēng)較好。壓邊部的小料球滾至二、三肋處，加強(qiáng)了二、三肋的通風(fēng)，因此不會造成通風(fēng)不良和還原氣氛的出現(xiàn)，保證熟料的質(zhì)量。 

2.2.3　堅(jiān)持大風(fēng)大料 
　　
看火工要以底火為中心，經(jīng)常測試底火深度，使其處于適宜的位置，防止底火拉深，造成呲火、漏生等現(xiàn)象。其次操作中要堅(jiān)持三平衡，堅(jiān)持大風(fēng)大料，全風(fēng)率要達(dá)到90%以上，嚴(yán)禁小風(fēng)養(yǎng)火，否則易造成熟料粉化，產(chǎn)量降低。另外要保證立窯的連續(xù)煅燒，禁止時開時停，不然易誤導(dǎo)為窯溫偏低。最后要及時處理呲火，經(jīng)常松動邊部，無需撬邊，確保窯熱工制度穩(wěn)定。 

2.3　加強(qiáng)熟料的冷卻 
　　
防止C3S在1250℃時分解出C2S及二次fCaO，降低早期強(qiáng)度，并影響安定性。 
　　要提高煅燒工的操作水平，嚴(yán)格遵循一穩(wěn)定，二合理，三平衡，四勤，嚴(yán)禁燒懶窯，燒太平窯，較好地適應(yīng)三高方案煅燒要求。 

3　使用情況及效果 

1)采用三高方案后，窯面反映通風(fēng)好，上火快，掛邊但不煉邊，提高了全風(fēng)率，硅酸鹽礦物含量超過72%，fCaO低于2.5%，熟料質(zhì)量顯著提高，方案調(diào)整前后熟料物理性能見表4。  

3)由于熟料中鐵相組分含量降低，加之窯中心通風(fēng)的改善，熟料顏色由黑變灰，致使窯塊狀料少，多為葡萄狀，易磨性增強(qiáng)，有利于提高水泥磨機(jī)產(chǎn)量。在細(xì)度<3%的情況下，水泥磨臺時產(chǎn)量由15.8t/h提高到16.7t/h。 

4　結(jié)束語 

1)采用合理的三率值，先進(jìn)的煅燒工藝，立窯企業(yè)完全能夠?qū)崿F(xiàn)三高配料，達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的目的。 
2)控制生料0.2mm篩余，合理摻加CaF2，采用高熱值、適宜揮發(fā)分的煤是實(shí)現(xiàn)三高配料的關(guān)鍵。