低堿熟料煅燒中產(chǎn)生黏散料的原因及措施

　　 我公司2500t/d生產(chǎn)線生產(chǎn)普通熟料時一切正常，但是在煅燒低堿熟料時經(jīng)常會出現(xiàn)黏散料，這種熟料呈墨綠色，有光澤，但表面粗糙疏松，熟料中有大量細(xì)粉；升重低(90%不超過1200g/L)，fCa0含量低(即使在KH偏高時也很少超過0.5%)。煅燒過程中表現(xiàn)為燒結(jié)范圍窄、易蝕窯皮和耐火材料壽命縮短，從窯前看料子發(fā)黏，且伴隨大量飛砂，窯況不穩(wěn)，產(chǎn)質(zhì)量下降，嚴(yán)重時甚至“堆雪人”，迫使止料停窯處理，冷卻后的雪人十分堅硬，處理起來既危險又費事。

　　1 黏散料產(chǎn)生的原因分析
　　1.1 黏散料出現(xiàn)的主要原因
　　大多數(shù)觀點認(rèn)為產(chǎn)生黏散料主要是煅燒方面的原因，而我公司只是在燒低堿熟料時才會頻繁發(fā)生這個問題，顯然不是因為操作不當(dāng)或設(shè)備能力不足造成的。因此應(yīng)主要從配料上，其次是煅燒方面來考慮。首先從黏散料的幾個特點來分析：

　　1)fCa0低：液相量充足和液相黏度較小時有利于fCa0的吸收，fCa0含量較低；反之，則較高。由此可以肯定在燒成帶黏散料應(yīng)該是液相黏度較低，液相量較充足情況下產(chǎn)生。

　　2)升重低：根據(jù)擴(kuò)散傳質(zhì)機(jī)理可知，在燒結(jié)過程中表面張力越大則顆粒中心距越近，氣孔率越小，坯體越收縮致密，升重高；反之，則升重低。而液相黏度與表面張力成正比，因此升重低的原因主要是因為表面張力小，液相黏度低。

　　3)燒結(jié)范圍窄：由于液相黏度小，故燒結(jié)范圍窄。

　　由此說明，黏散料出現(xiàn)的主要原因是在燒成帶液相黏度偏低。

　　1.2 料子發(fā)黏的原因
　　出現(xiàn)黏散料時，從窯前看料子發(fā)黏，似乎與液相黏度偏低、液相量較充足相矛盾。但由熟料的燒結(jié)過程可知：燒成溫度范圍一般為1 300℃→1 450℃→1 300℃，當(dāng)溫度降到l 300℃以下時，液相開始凝固，溫度繼續(xù)下降進(jìn)入冷卻階段。由此過程可以看出，熟料液相出現(xiàn)在燒成帶。當(dāng)熟料進(jìn)入冷卻帶后是以固態(tài)存在的(至少熟料顆粒表面是以固態(tài)存在)，而固態(tài)熟料是沒有黏性的。出現(xiàn)黏散料時從窯前看料子發(fā)黏是因為熟料的燒成帶延伸到了正常煅燒時的冷卻帶，高溫、熾熱并帶有一定液相的熟料受溫度較低的二次風(fēng)的影響，溫度迅速下降，液相黏度急劇升高。也就是說我們看到的發(fā)黏是因為在冷卻帶仍有液相(在冷卻帶若仍有液相，溫度變化劇烈，液相黏度主要是受溫度影響，而在燒成帶溫度變化相對平穩(wěn)，黏度主要受物料本身性質(zhì)決定，如P值和堿含量等)。

　　1.3 起飛砂的原因
　　因為出現(xiàn)黏散料時液相黏度小致使表面張力不足，熟料結(jié)構(gòu)疏松，不致密，在窯內(nèi)翻滾過程中結(jié)粒的熟料不斷的被摔碎，直至產(chǎn)生大量的細(xì)粉并帶入篦冷機(jī)。由此可以肯定此時的飛砂主要是由二次風(fēng)從篦冷機(jī)上吹起并帶入窯前的熟料細(xì)粉，而不是因為n值過高藏相量不足在燒成帶產(chǎn)生的飛砂。經(jīng)檢測驗證這些細(xì)粉與同時出窯的結(jié)粒熟料在化學(xué)成分及物理性能上并無顯著差異(見表l)。

表1 結(jié)粒和細(xì)粉熟料的化學(xué)分析及強(qiáng)度檢驗結(jié)果

　　1.4 生產(chǎn)低堿熟料時液相黏度降低的原因
　　普通熟料采用石灰石、黏土和硫酸渣三組分配料，低堿熟料采用石灰石、粉煤灰、硅石和硫酸渣四組分配料。當(dāng)用粉煤灰、硅石替代黏土配料時，原材料的性質(zhì)(如晶體結(jié)構(gòu)、活性以及微量元素的含量等)發(fā)生了較大的變化。2)確定低堿配料方案時，因為害怕堿含量低使液相黏度過高而將鋁氧率控制過低，造成液相黏度偏低。各種原材料化學(xué)全分析見表2。

表2 原材料化學(xué)成分  %

　　2 采取措施
　　由以上分析可知，需要從配料和煅燒兩個方面解決液相黏度偏低的問題。因生產(chǎn)普通熟料時一切正常，說明設(shè)備能力能夠滿足生產(chǎn)要求，故暫不考慮設(shè)備能力因素。

　　配料方面：適當(dāng)提高P值，KH值可正?？刂疲琻值可參考實際煅燒過程中液相量的高低適當(dāng)調(diào)整。我公司生產(chǎn)普通熟料及低堿熟料調(diào)整前后三率值控制指標(biāo)見表3，熟料化學(xué)分析、率值及礦物組成見表4。

表3 熟料率值控制指標(biāo)

表4 熟料化學(xué)分析及礦物組成

　　煅燒方面：由于溫度過高也會導(dǎo)致液相黏度降低，所以當(dāng)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)黏散料時可適當(dāng)降低窯速和產(chǎn)量，慎用頭煤，穩(wěn)定二次風(fēng)溫并偏低控制，立即通知工藝技術(shù)人員調(diào)整配料方案，調(diào)整好后即可恢復(fù)正常操作。必要時可調(diào)整內(nèi)外風(fēng)，切不可一見飛砂就認(rèn)為液相不足而加頭煤。

　　隨著P值的提高，只要將熟料三率值合理控制，完全可以在避免黏散料出現(xiàn)的情況下將C3A的含量控制在8．0％以下，從而避免對水泥與外加劑適應(yīng)性的影響，而且當(dāng)黏散料消失后，窯系統(tǒng)可以平穩(wěn)運行，能夠生產(chǎn)出更均質(zhì)穩(wěn)定的熟料，反而更有利于水泥與外加劑適應(yīng)性的提高。

　　3  效果
　　采取新的配料方案后，我公司生產(chǎn)低堿熟料時窯化而偶然出現(xiàn)時也可在幾個小時內(nèi)排除，“堆雪人”問題徹底解決。生產(chǎn)低堿熟料時，產(chǎn)量與普通熟料持平，升重90%以上在1 280-1 350g/L，fCa0含量85%以上在0.8%～1.2%，3d抗壓強(qiáng)度平均提高3MPa，28d抗壓強(qiáng)度平均提高3.5MPa，混合材可多摻3%以上，水泥與外加劑適應(yīng)性良好，經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

　　4 結(jié)束語
　　結(jié)圈、結(jié)蛋、飛砂及黏散料等所形成的原因在設(shè)備選型確定的情況下無非就是配料和煅燒兩個方面的問題，工藝技術(shù)人員所要做的就是要將原因分析清楚，然后有釷對性的采取措施，所遇到的問題就可迎刃而解，否則若原因不清，措施不當(dāng)，就只能是同樣的問題反復(fù)出現(xiàn)。