白水泥節(jié)能初探

　　在此，談談我們?nèi)绾翁岣呖燹D率、降低白水泥能耗的體會。

　　1 制備易燒生料　　

　　易燒性好的生料在煅燒過程中化學反應快而完全，液相粘度適中，可以明顯加快物料分解速度，減輕燒成帶熱負荷，提高窯速。

　　制備易燒生料的主要措施是：

　　1.降低硅酸率，保持適中的鋁含量

　　生料易燒性和率值有著直接的關系。因為白水泥熟料的含鐵量極少，液相量少，飽和比、硅酸率雙高的生料很耐火，窯速難以提高，造成熱耗偏高。我廠為了保證白水泥的白度與強度，熟料飽和比保持在0.92以上，由于原材料的原因，配料時硅高鋁低，硅酸率一度高達5.5以上，生料很耐火，煅燒時“黑影”快速涌進燒成帶，fCaO含量猛增，增加燃料用量也無濟于事，只得放慢窯速，燒成油耗高達300千克/噸以上。針對這種情況，我廠選擇了一種SiO₂含量稍低、Al₂O₃含量略高的原料，控制熟料硅酸率在4.5以下，鋁氧率提高到18～20，生料就顯得比較好燒，可提高和穩(wěn)定窯速，“黑影”位置易控制，燒成油耗隨即下降，當月節(jié)油8%左右。我們體會到降低硅酸率、控制鋁含量適中的配料方案易燒性較好，很適應白水泥的煅燒特點。

　　2.采用復合礦化劑

　　氟、硫復合礦化劑在高溫下對液相粘度變化的影響很大，可以促進化學反應的進行，明顯降低礦物生成溫度，改善晶格的形成及晶體性質(zhì)，對于減輕燒成帶熱負荷具有良好的作用。從1988年初開始我廠在白水泥生料中摻入1～1.5%的氟、硫復合礦化劑進行試生產(chǎn)，結果表明，在煅燒油壓下降0.5～1.0兆帕的情況下，窯速可加快0.1～0.2轉/分，燒成油耗平均下降5%，而且熟料中C₃S/C₂S值增大到3.5以上，白度也有所提高，效果比單獨使用螢石為佳。

　　2 提高一次風溫，加強風油配合

　　白水泥熟料的燒成溫度高達1550℃以上，而且要求快燒急冷，故在煅燒時要力求保持完整的高溫短火焰，增強燒成帶熱力強度，使回轉窯保持較高的窯速。火焰拉長不但影響熟料質(zhì)量，而且會使火焰溫度下降，影響燒成帶發(fā)熱能力。為了形成短而有力的高溫火焰，我廠在燒成帶筒體上方安裝了一次空氣預熱罩，利用窯體散熱把一次風溫從40℃提高到120℃，并適當增大了一次風比例，強化了風、油配合，加快燃燒速度，提高了火焰溫度，形成理想的火焰形狀，燃料熱能釋放集中，創(chuàng)造一個較短的高溫場。

　　從回轉窯整個熱平衡系統(tǒng)來看，一次風溫的提高使帶入窯內(nèi)的顯熱增加，提高了熱總收入量。我們體會到利用窯體散熱提高一次風溫為回轉窯快轉創(chuàng)造了有利條件，是一項簡便有效的節(jié)能措施。

　　3 改善窯頭窯封

　　干法中空窯是個弱負壓系統(tǒng)，對于白水泥熟料的燒成來說，改善窯頭密封的意義不僅在于隔絕外界冷空氣入窯，而且還隔絕漂白產(chǎn)生的水蒸汽入窯。窯頭漏風和水蒸汽入窯會明顯降低火焰溫度，對窯的快轉產(chǎn)生不利影響，增大了燃料消耗。為了改善窯頭密封，我廠重新設計了窯頭罩，使窯頭漏風量減少了90%，并把敞開式的下料舌頭改成封閉式的下料管，下料口與漂白機筒壁的間距不大于10厘米，下料過程中由于熟料的阻隔，有效地隔絕了漂白水蒸汽通過下料管入窯，保證了燒成制度的穩(wěn)定。

　　4 掌握基本操作要點

　　回轉窯快轉率與看火工的操作技術水平有密切關系。一般說來，看火工的主動性、預見性較強、操作經(jīng)驗豐富，窯的快轉率就較高。在操作過程中看火工要勤觀察、善判斷，既能根據(jù)窯情的變化及時調(diào)整操作參數(shù)，也能根據(jù)生料、熱工等參數(shù)對未來一段時間的窯情作出判斷，確定下一步的操作措施。

　　具體地說，要保持較高的快轉率，看火工必須掌握三個基本操作要點：

　　1.控制窯尾溫度

　　在操作過程中，看火工在保持1550℃燒成溫度的同時應注意控制窯尾溫度的穩(wěn)定，尾溫發(fā)生較大波動會對窯內(nèi)整個熱分布直接產(chǎn)生不利影響。尾溫過低表明窯的預燒能力不足，將使燒成帶出現(xiàn)一個熱負荷劇增的循環(huán)；尾溫偏高則說明風、煤(油)配合不當，熱能分散，一部分燃料已越出燒成帶燃燒，即看火工所說的“火燒到后面去了”，不但降低了燒成帶熱力強度，增大燃料消耗，而且也使煙氣帶走熱大為增加。對于干法中空窯來說，通常的問題是尾溫偏高。以我廠為例，當窯尾溫度高于650℃時燒成油耗開始上升；700℃以上則燒成帶溫度下降，窯速減慢，油耗劇增；尾溫控制在550～600℃時燒成狀況較理想。造成尾溫偏高的主要原因是火焰拉長、窯內(nèi)結圈，操作時可采取減少二次風、提高一次風溫和油溫、改變噴油嘴霧化角、變動火點位置勤燒圈根等措施可以有效地控制窯尾溫度的穩(wěn)定。

　　2.控制“黑影”位置

　　在煅燒白水泥熟料時控制“黑影”處于較前位置是有利的。在生料成分穩(wěn)定的情況下，看火工應大膽加快窯速，有意識地把“黑影”拉向窯頭，以短而有力的高溫火焰快燒，形成短燒成帶、短窯皮。實踐證明，這種操作方法可以提高燒成帶的熱力強度，提高臺時產(chǎn)量，節(jié)能效果比較明顯。必須強調(diào)，控制“黑影”位置前移應具備兩個條件：一是制備成分穩(wěn)定的易燒生料，二是形成高溫短火焰，否則易造成生燒、欠燒，升重偏輕，影響熟料質(zhì)量。

　　3.控制料層厚度

　　控制窯內(nèi)合理的料層厚度是穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度、提高快轉率的一個重要方面。料層時薄時厚會使燒成帶負荷發(fā)生劇變，導致熱工制度的紊亂，甚至造成惡性循環(huán)，影響窯的快轉率。窯內(nèi)合理的料層厚度應根據(jù)該窯最高臺時產(chǎn)量、火焰的物理性質(zhì)(溫度、形狀、長度)等因素來確定。穩(wěn)定料層厚度的主要措施是穩(wěn)定喂料量，喂料量與窯速同步調(diào)整。在控制兩端溫度時不要盲目變動喂料量，應著眼于風、煤(油)配合及火焰的調(diào)整?？椿鸸ひ朴谠谏a(chǎn)實踐中摸索窯速與喂料量的合理配合關系，保持適當?shù)牧蠈雍穸?，以保證熱工制度的穩(wěn)定。

　　5 結論和體會

　　提高干法中空窯快轉率可以使白水泥能耗進一步下降，實踐證明快轉率從60～70%提高到80%以上可節(jié)約燒成重油10～20%。若把快轉率穩(wěn)定在85～90%就可望將白水泥熟料的熱耗控制在10500千焦/千克左右。在目前條件下，這是白水泥節(jié)能的有效途徑之一。