熟料黃塊料形成原因及解決措施

  唐山冀東水泥公司某生產(chǎn)線自投產(chǎn)以來熟料黃塊料較多，3d、28d強(qiáng)度較低，只能勉強(qiáng)達(dá)到公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)。為此股份公司組織專家對該生產(chǎn)線進(jìn)行技術(shù)支持，幫助其解決黃塊料問題，提高熟料強(qiáng)度。

  1、黃塊料的特點(diǎn)及形成過程

  黃塊料就是較大料球破碎開以后，中間未被充分煅燒的部分，顏色發(fā)黃，f-CaO含量較高，3d、28d強(qiáng)度較低。黃塊料形成主要是因?yàn)樵诟G尾提前出現(xiàn)液相，形成料球，在料球進(jìn)入燒成帶之前，逐漸變大，進(jìn)入燒成帶后由于無法將料球燒透，內(nèi)部成為夾生料，在篦冷機(jī)末端經(jīng)破碎，內(nèi)部夾生料散落于熟料中，因此要解決黃塊料問題就需要查找熟料在窯尾提前成球的原因。為此我們通過對現(xiàn)場運(yùn)行狀況、正常熟料及黃塊料的成分分析和中控操作幾方面進(jìn)行分析查找原因。

  2、黃塊料的成因

  2.1分解爐的工作狀況不佳

  通過現(xiàn)場查看，發(fā)現(xiàn)在分解爐與煙室連接的縮口存在部分物料短路落入窯尾煙室的現(xiàn)象，煙室內(nèi)存在火星。分解爐存在部分物料、煤粉短路進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯，這種情況發(fā)生的原因可能有兩種：一是分解爐撒料箱損壞，撒料效果不佳造成短路；二是分解爐下縮口風(fēng)速不夠，造成物料落入窯尾。由于該生產(chǎn)線剛檢修完畢，撒料板為新更換撒料板，因此可以排除撒料效果不佳這個(gè)因素。我們對照圖紙及該生產(chǎn)線的喂煤量和喂料量對分解爐下縮口風(fēng)速進(jìn)行計(jì)算為20.5m/s，該速度低于理論要求的25m/s。因此分解爐下縮口風(fēng)速低是造成分解爐物料短路進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的主要原因。由于該短路物料相比五級下料管進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯的物料溫度明顯偏低，因此進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯后會造成部分硫堿形成的液相附著在溫度較低的物料表面形成料球。

  2.2硫堿液相在窯尾的富集

  質(zhì)檢部連續(xù)取樣一周分別對正常料球、黃塊料的率值和硫堿成分進(jìn)行分析，結(jié)果見表1。

  由表1可以看出，黃塊料的SM較正常熟料低，IM較正常熟料偏高，可以確定黃塊料中的液相較正常熟料要高。黃塊料中的部分液相可能是由于分解爐燃煤的短路，最終不均勻地?fù)饺氲缴现性斐傻?。同時(shí)黃塊料中的硫堿含量較正常熟料高，由硫堿形成的液相也促進(jìn)了黃塊料的形成。因此在窯尾就有由硫堿形成的液相、煤粉在部分物料上富集形成的液相兩部分組成，這兩部分液相在一定條件下聚集在一起就會導(dǎo)致部分物料提前成球。

表1 正常熟料及黃塊料化學(xué)分析

  2.3中控操作不當(dāng)

  在中控操作方面，由于f-CaO合格率較低，因此操作員對分解爐溫度控制較高，在880～900℃，致使入窯物料分解率為95%～97%，窯尾溫度控制偏高在1130～1180℃，入窯物料分解率偏高以及窯尾溫度偏高加劇了窯尾液相的出現(xiàn)，這也為窯尾形成料球創(chuàng)造了條件。

  由以上分析可以確定窯尾提前成球主要來自三個(gè)方面：一是分解爐短路物料由于溫度較低，溫度較高的液相附著在其表面形成的料球；二是分解爐煤灰不均勻地?fù)饺肷现行纬傻牧锨颍蝗歉G尾硫堿形成的液相在窯尾成球。

  3、改進(jìn)措施

  1）由于礦山和原材料的限制，降低生料及燃料中的硫堿含量較為困難，因此我們在工藝調(diào)整上采取短焰急燒、加強(qiáng)窯內(nèi)通風(fēng)來減少硫的揮發(fā)，提高熟料固硫固堿的能力，減少硫堿在窯尾的循環(huán)。

  2）在操作上，我們采取了縮短火焰長度，減少窯頭喂煤量，將窯尾溫度控制在1130℃以下，降低窯尾液相提前出現(xiàn)的可能。

  3）逐步降低分解爐出口溫度，控制入窯物料分解率在90%～93%之間，同時(shí)提高回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速，使物料盡快進(jìn)入燒成帶，減小結(jié)球的粒徑。

  4）針對分解爐下縮口物料短路，我們利用檢修時(shí)機(jī)將分解爐下縮口直徑由2.65m縮小到2.40m，下縮口風(fēng)速由20.5m/s提高到25m/s，徹底解決了分解爐下縮口由于風(fēng)速不夠而造成的物料短路現(xiàn)象。

  4、效果

  通過對分解爐下縮口的改造以及工藝調(diào)整，熟料黃塊料形成大大減少，熟料質(zhì)量明顯提高，見表2。雖然熟料中仍存在部分黃塊料，經(jīng)我們分析主要是由于硫堿含量偏高造成的，但是我們針對熟料中黃塊料所采取的解決措施是有效的，取得了預(yù)期的效果。

表2 調(diào)整前后熟料質(zhì)量的變化