回轉(zhuǎn)窯煅燒對熟料煅燒質(zhì)量的影響

研究表明，回轉(zhuǎn)窯的煅燒操縱熱工軌制對硅酸鹽水泥熟料煅燒質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，質(zhì)優(yōu)熟料主要特征是C3S+C2S礦物含量高，堿含量低，礦物晶粒粒徑較細(xì)小平均，發(fā)育良好，當(dāng)生料工藝質(zhì)量參數(shù)和粉磨細(xì)度、顆粒粒徑分布、化學(xué)成分、有害成分、率值等保持不亂不變的情況下，回轉(zhuǎn)窯煅燒操縱熱工軌制和煅燒溫度、升溫速率、峰值溫度、保溫時間、窯速和冷卻速率等就決定了熟料硅酸鹽礦物C3S和C2S的含量和活性，熟料中阿里特晶體尺寸發(fā)育大小，主要決定于水泥生料的易燒性和窯的煅燒操縱熱工軌制的不亂。因此，以下結(jié)合煤質(zhì)，火焰外形和溫度，熟料和煅燒溫度，燒成帶長度，窯型規(guī)格，窯速、升溫速率和冷卻速率等對熟料煅燒質(zhì)量的影響作一初步探討。

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一、煤質(zhì)的影響

一般回轉(zhuǎn)窯煅燒用煤質(zhì)量要求灰分A≤30%，揮發(fā)分V在18%～30%，發(fā)燒量QDW≥5000kcal/kg，煤粉細(xì)度要求控制在8%～15%，實際上，我國當(dāng)前因為質(zhì)優(yōu)煤炭供給緊張且價格較高，很多廠家實際達(dá)不到這一要求，因為煤粉燃燒后灰分全部沉落在燒成帶的熟料顆粒表面上，造成熟料顆粒表面富硅化，從而改變熟料表層礦物成分，C3S含量下降，C2S含量上升，從而影響熟料質(zhì)量，當(dāng)前相應(yīng)的對策措施：一是適度調(diào)整增加干法窯尾分解爐用煤量和降低窯頭噴煤量，其比例控制在6:4左右，以增加分解爐中煤灰分與灼燒生料的混合程度，降低窯頭煤灰對熟料質(zhì)量的負(fù)面影響；二是采取窯尾分解爐與窯頭喂煤質(zhì)量分別控制，分解爐喂低熱值煤，窯頭喂高熱值煤，可降差勁質(zhì)煤對窯頭熟料質(zhì)量的不利影響。

二、火焰外形和溫度的影響

火焰外形的調(diào)節(jié)一方面取決于煤粉的熱值、灰分、細(xì)度和揮發(fā)分的大小，另一方面還取決于一次風(fēng)的風(fēng)速和風(fēng)量大小，即窯頭燃燒器的規(guī)格和機能，調(diào)整好窯火焰長度也就是調(diào)整好燒成帶長度，也即調(diào)整控制了熟料在高溫?zé)蓭Ａ魰r間，火焰外形和長度影響到熟料中C3S礦物的晶粒發(fā)育大小和活性。因此，在燒高強質(zhì)優(yōu)熟料時，必需調(diào)整火焰長度適中，既不拉長火焰使燒成帶溫度降低，也不縮短火焰使高溫部門過于集中，從而燒垮窯皮和耐火磚而不利于窯的安全運轉(zhuǎn)，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)火焰外形粗細(xì)必需與窯斷面積相適應(yīng)，要求比較布滿近料而不觸料，正常外形保持其縱斷面為正柳葉外形。

當(dāng)燒灰分高、熱值低的劣質(zhì)煤時，其一次風(fēng)風(fēng)速應(yīng)適度加大，對于使用多通道噴煤管的窯應(yīng)增加內(nèi)、外凈風(fēng)風(fēng)速和風(fēng)量，使其火焰外形盡量控制不發(fā)散而形成正?；鹧妗?/p>

干法窯窯頭火焰溫度控制，視窯型大小而異，對于2000t/d以下的窯型一般控制在1650～1850℃之間，對于大型窯如5000t/d以上窯型，火焰溫度控制在1750～1950℃的較高范圍內(nèi)比較有利，預(yù)分解窯內(nèi)火焰溫度取決于兩部門因素：一是煤粉熱值、灰分和細(xì)度，二是取決于二次風(fēng)溫大小，對于燒劣質(zhì)煤的廠家進(jìn)步二次風(fēng)溫尤其重要。對于易燒性差的生料和含堿高的生料，適當(dāng)進(jìn)步火焰溫度，采用高溫?zé)捎欣谑炝腺|(zhì)量的進(jìn)步和堿分的充分揮發(fā)可獲得低堿熟料。

三、熟料煅燒溫度的影響

一般情況下控制熟料煅燒溫度在1300～1450～1300℃可確保熟料質(zhì)量和燒結(jié)，對于當(dāng)前我國相稱部門廠家因為采用雙高配料（高KH、高SM）出產(chǎn)高強熟料，其生料易燒性變差，相應(yīng)熟料煅燒溫度應(yīng)適度偏高控制，控制在1300～1500～1300℃左右比較有利。

四、燒成帶長度的影響

對于雙高（高KH、高SM）熟料配料的廠家，要求控制燒成帶長度比正常情況偏長一些，煅燒溫度高一些，即'高溫長帶'煅燒，有利于熟料燒結(jié)和熟料質(zhì)量的進(jìn)步，一般控制燒成帶長度在4.5～5.5Di左右為更好。

五、窯型規(guī)格的影響

窯的長徑比對熟料煅燒質(zhì)量有較大影響，如日產(chǎn)2000噸預(yù)分解窯的L/D當(dāng)前趨向于較短一些設(shè)計控制，以設(shè)計控制在10～11左右的廠家較多，這樣有利于熟料質(zhì)量的進(jìn)步，主要因為低長徑比短窯相應(yīng)縮短了過渡帶的長度，有利于熟料升溫速率的進(jìn)步，也縮短了預(yù)分解系統(tǒng)入窯灼熱生料的低溫陳化時間，有利于熟料C2S和f-CaO及時溶入熟料液相和C3S的形成和結(jié)晶，對質(zhì)優(yōu)熟料的形成較為有利。

窯的直徑大小也對熟料煅燒質(zhì)量有一定影響，一般以為大直徑窯比小直徑窯有利于熟料煅燒質(zhì)量的進(jìn)步，一方面是由于大窯在配料時采用高SM、高KH配料，SM控制在2.8～3.2，KH控制在0.88～0.92，而大直徑窯窯頭噴入燃煤量大，火焰溫度高，有的甚至紅星2000℃以上，仍舊可以將以上雙高配料的熟料煅燒充分，質(zhì)量良好。

六、窯速的影響

對于短小型預(yù)分解窯，因為其長度比大型窯短，窯速應(yīng)偏低控制較好，如：Φ3×48m、Φ4×43m預(yù)分解，窯速控制在3.0～3.2轉(zhuǎn)/分。對熟料質(zhì)量比較有利，主要是由于其窯長較短，為確保熟料在短窯內(nèi)的高溫停留時間，窯速偏低控制較為有利。

七、升溫速率和冷卻速率的影響

質(zhì)優(yōu)熟料形成要求預(yù)熱器分解爐氣固換熱效率高，傳熱快，在窯內(nèi)過渡帶升溫階段要求快速升溫，主要操縱要求就是要適度進(jìn)步窯速、加大灼燒生料翻騰頻次，縮短過渡帶長度，延長燒成帶長度，促進(jìn)熟料的礦物形成和燒結(jié)，燒高強質(zhì)優(yōu)熟料要求快燒急冷，窯頭篦冷機操縱要求強化一室、二室高壓風(fēng)風(fēng)量迅速，強化冷風(fēng)對高溫熟料的冷卻效果，這樣有利于熟料質(zhì)量的進(jìn)步。

回轉(zhuǎn)窯內(nèi)燃煤燃燒過?？諝庀禂?shù)一般要控制在1.10～1.15左右，以窯尾廢氣中氧濃度控制在2%～3%左右為較好，即保持微氧化氣氛操縱，若過剩空氣系數(shù)控制過低，二次風(fēng)不足，易導(dǎo)致還原氣氛產(chǎn)生，窯內(nèi)泛起還原氣氛，會產(chǎn)生CO氣體，且熟料中Fe2O3成分被CO還原成FeO，影響熟料液相成分和黏度，影響熟料燒結(jié)，易產(chǎn)生大量黃心熟料，也鋪張熱量和燃煤消耗量，從而影響到熟料質(zhì)量的進(jìn)步。