提高立筒預(yù)熱器窯產(chǎn)質(zhì)量的技術(shù)措施

　　我集團(tuán)公司Ｆ·Ｊ廠(chǎng)Φ２．５ｍ×４２ｍ強(qiáng)化型立筒預(yù)熱器窯１９９７年投產(chǎn)初期，熟料產(chǎn)量?jī)H為４．５ｔ／ｈ，標(biāo)號(hào)為 ^＃５２５。后針對(duì)存在的問(wèn)題采取了一系列技術(shù)措施，目前，該窯的產(chǎn)量已能穩(wěn)定在 ７．０ ｔ／ｈ～７．５ ｔ／ｈ，熟料標(biāo)號(hào)可達(dá)到^＃６００。現(xiàn)就這一方面情況作一介紹，供參考。 

１　配料 

１．１　采用硅、鋁質(zhì)校正料配料 
　　Ｆ·Ｊ廠(chǎng)立筒預(yù)熱器窯投產(chǎn)初期，采用石灰石、頁(yè)巖和鐵粉配料，后改用石灰石、粘土和鐵礦石配料。由于工廠(chǎng)石灰石礦山為低鈣高鎂石灰石(ＣａＯ：４７％～４８％，ＭｇＯ：３％～４％)，頁(yè)巖或粘土中SiO_２含量為57％～60％， Al_２O_３含量12％～13％，導(dǎo)致投產(chǎn)初期配料方案為高飽和比、低硅酸率、低鋁氧率.為了彌補(bǔ)粘土中的硅、鋁之不足,1998年分別采用地產(chǎn)粉砂巖和鋁釩土作硅質(zhì)和鋁質(zhì)校正料，以提高熟料中的SiO_２和Al_２O_３含量。兩種配料方案的生、熟料化學(xué)成分見(jiàn)表１，熟料物理性能見(jiàn)表２。 
　　從表１、表２可知，方案Ⅱ由于熟料的硅酸率、鋁氧率相對(duì)提高，硅酸鹽礦物(Ｃ_３Ｓ、
Ｃ_２Ｓ)總重及Ｃ_３Ａ含量增加明顯。此外原粘土中堿含量(Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ)約為 ２．８％，而粉砂巖堿含量約為２．０％，因此，方案Ⅱ熟料早期強(qiáng)度、后期強(qiáng)度明顯提高。 　　
　　兩種配料方案易燒性分析結(jié)果見(jiàn)表３。 表３，兩種配料方案易燒性比較．
　　從表３可知，方案Ⅱ生料易燒性?xún)?yōu)于方案Ⅰ。實(shí)踐表明，在更改配料方案后，由于物料易燒性的改善，窯速可提高０．５ｒ／ｍｉｎ，下料量可達(dá)１１．５ｔ／ｈ～１２．５ｔ／ｈ，熟料產(chǎn)量為７ｔ／ｈ～7.5ｔ／ｈ，熟料煤耗為１７１．５ｋｇ／ｔ較原來(lái)下降近40ｋｇ，節(jié)煤幅度約為１８％。 
１．２　添加晶種配料 
　　為了降低煤耗，提高窯的產(chǎn)質(zhì)量，降低ｆ－ＣａＯ含量，Ｆ·Ｊ廠(chǎng)曾于1997年7月～8月在生料(方案Ⅰ)中添加了３％～４％的熟料晶種。添加晶種后，最突出的是可節(jié)煤15％，熟料中ｆ－CaO約降低0.7％，窯產(chǎn)量可增加0.5t/h，熟料28ｄ抗壓強(qiáng)度可提高５MPa～７MPa。表４、表５分別是添加晶種生料、熟料的化學(xué)分析結(jié)果及物檢結(jié)果。 
　　從表４、表５可知，采用相同生產(chǎn)原料，基本相近的配料方案時(shí)，采用晶種煅燒技術(shù)，可有利于熟料產(chǎn)質(zhì)量的提高。 

２　燒成 
２．１　改造煤粉燃燒器
　　 Ｆ·Ｊ廠(chǎng)Φ２．５ｍ×４２ｍ窯原噴煤管口徑為１４０ｍｍ，直通式。實(shí)踐表明，該噴煤管火焰形狀不穩(wěn)定，黑火頭長(zhǎng)，白火頭短，火焰常呈笤帚頭狀，已掛好的窯皮經(jīng)常被刷成凹形，致使窯皮不平整，影響窯的安全運(yùn)轉(zhuǎn)。后將其口徑改成158ｍｍ，并改直通式為拔哨式，拔哨角度為５°～６°，平頭長(zhǎng)度為４５ｍｍ。 
　　改造后的噴煤管火焰形狀順暢，易于調(diào)整，正常狀態(tài)成毛筆狀，窯作業(yè)時(shí)火焰不刷窯皮。這一改造為穩(wěn)定窯的熱工制度創(chuàng)造了有利的條件。 
２．２　掛好窯皮 
　　回轉(zhuǎn)窯掛好窯皮受兩個(gè)方面的因素影響：一是要求物料成分合適，尤其熔劑性礦物含量要適當(dāng)。當(dāng)熟料中Ｃ_３Ａ＋Ｃ_４ＡＦ含量為２０％～２２％時(shí)（其中Ｃ_４ＡＦ的含量為１４％～15％左右），Ｆ·Ｊ廠(chǎng)Φ2.5ｍ×42ｍ回轉(zhuǎn)窯窯皮易于掛好。開(kāi)窯初期，有一段時(shí)間C_３A＋C_４AF＝１８％～２０％，由于液相較少致使窯皮不太好掛。二是精心操作，尤其是第一次掛窯皮時(shí)，必須計(jì)算好物料從窯尾到燒成帶的時(shí)間。根據(jù)吉布斯公式：Ｔ＝11.4L/NDS，Ｌ--窯長(zhǎng)，ｍ;Ｎ--窯速，ｒ／ｍｉｎ;Ｄ--窯內(nèi)徑，ｍ；Ｓ--窯斜度，％；Ｔ--移動(dòng)時(shí)間，ｍｉｎ。 Ｆ·Ｊ 廠(chǎng)Φ２．５ｍ×４２ｍ窯物料到達(dá)燒成帶的時(shí)間約為９０ｍｉｎ。點(diǎn)火后，火焰溫度不能過(guò)高，以免損傷火磚，待物料臨近燒成帶時(shí)，此時(shí)加大風(fēng)煤，提高窯前溫度，使火磚表面燒得微發(fā)融，但不能燒流，物料通過(guò)時(shí)就可以與火磚表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng) ， 生成一層堅(jiān)固的窯皮。掛窯皮時(shí)初始下料量不應(yīng)太多 ， 約為 ４ｔ／ｈ～５ｔ／ｈ，待窯皮掛上后，逐漸加大喂料量。掛窯皮時(shí)窯電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)為２５０ｒ／ｍｉｎ，隨著喂料量的增加，窯速慢慢加快。升溫７２ｈ左右，恢復(fù)到正常的下料量和窯速。此間，要求一、二次風(fēng)及加煤量很好配合，使風(fēng)、煤、料和窯速四者協(xié)調(diào)統(tǒng)一，處于平衡狀態(tài)。如果操作不細(xì)心，物料過(guò)多，會(huì)降低窯溫，使火磚表面受熱不夠，物料中液相產(chǎn)生不足，此時(shí)，窯皮不可能掛牢，容易脫落。在操作時(shí)，還須掌握好噴煤管往里推的深度和向外拉的時(shí)間及拉出的距離。 
　　根據(jù)Ｆ·Ｊ廠(chǎng)的經(jīng)驗(yàn)，就該種窯型而言，掛窯皮時(shí)，生料ＫＨ一般稍偏高，比正常時(shí)高０．０２～０．０３左右，達(dá)到１．０６０～１．０９０，這樣才能保證物料不致于過(guò)粘，而使窯皮掛得均勻，熟料結(jié)粒細(xì)小均齊。這樣也便于保護(hù)窯皮。該窯窯皮厚度一般在１５０ｍｍ左右。 
２．３　提高立筒預(yù)熱器中生料的碳酸鈣分解率 
　　Φ２．５ｍ×４２ｍ回轉(zhuǎn)窯窯尾帶有切線(xiàn)進(jìn)風(fēng)強(qiáng)化型的立筒預(yù)熱器，設(shè)計(jì)入窯生料碳酸鈣表觀分解率為２５％～３０％，預(yù)熱器內(nèi)，氣體溫度越高，則生料的分解率越高。 　　
　?。啤ぃ蕪S(chǎng)生產(chǎn)測(cè)定結(jié)果表明，當(dāng)立筒中部溫度為７８０℃(尾溫為８８０℃)時(shí)，分解率為２６％；當(dāng)立筒中部溫度為７００℃(尾溫為８００℃)時(shí)，分解率降為１６％。在窯正常作業(yè)時(shí)，尾溫實(shí)際控制溫度為８８０℃±２０℃為宜。若尾溫超過(guò)９００℃，預(yù)熱器容易堵塞，于窯產(chǎn)質(zhì)量均不利。實(shí)踐證明，當(dāng)生料表觀分解率在25％左右時(shí)，窯的產(chǎn)量可以達(dá)到7.5t/h。 
２．４　防結(jié)堵措施 
　　防結(jié)皮、堵塞是立筒預(yù)熱器窯實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我們采用的具體措施有：
　?。ǎ保脑献テ?，嚴(yán)格控制粘土中Ｗ(Ｒ_２Ｏ)＜３％，石灰石中Ｗ(Ｒ_２Ｏ)＜１％，煤的全硫量要求＜1.5％。以保證生料中Ｗ(R_２O)＜1.0％，Ｗ(SO_３)＜1.0％，Ｎ(SO_３)／Ｎ(R_２O)＜１．０％。 
　?。ǎ玻┪矞乜刂疲迹梗埃啊?。超過(guò)９００℃，切線(xiàn)部位、立筒下部均容易產(chǎn)生結(jié)皮，堵塞。
　?。ǎ常p輕堿循環(huán)，適時(shí)放出一部分回灰，非常必要，在回灰量＜５％時(shí)，減輕堿循環(huán)后，結(jié)堵自然會(huì)減輕。 
　?。ǎ矗┒〞r(shí)清堵。對(duì)易堵部位，如切線(xiàn)管道、立筒下部每８ｈ用壓縮空氣清理１次，必要時(shí)用空氣炮清堵。這樣，基本上可保證窯的正常作業(yè)。 
　　Ｆ·Ｊ廠(chǎng)Φ２．５ｍ×４２ｍ立筒預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯正常作業(yè)時(shí)，窯的操作參數(shù)見(jiàn)表６。與同類(lèi)型窯的技經(jīng)比較見(jiàn)表７。 分析表７，Ｌ·Ｌ廠(chǎng)因在窯尾加了一把火，故熟料產(chǎn)質(zhì)量均較高，但其熟料熱耗也較高，而Ｆ·Ｊ廠(chǎng)Φ２．５ｍ×４２ｍ立筒預(yù)熱器窯，由于采取了上述系列措施，其熟料熱耗較低，熟料質(zhì)量較好。 

３　結(jié)語(yǔ) 　　

　?。ǎ保└纳粕系囊谉裕捎?quot;一高兩中"方案，可以使Φ２．５ｍ×４２ｍ立筒預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量達(dá)到７ｔ／ｈ～７．５ｔ／ｈ，熟料標(biāo)號(hào)在６００號(hào)以上，熟料實(shí)物煤耗為１７１．５ｋｇ／ｔ煙煤發(fā)熱量平均為２６３７７ｋＪ／ｋｇ，折成熱耗為４５２２ｋＪ／ｋｇ。 
　?。ǎ玻┎捎锰砑泳ХN技術(shù)，可以節(jié)煤15％左右從原來(lái)煤耗210ｋｇ／ｔ下降為180ｋｇ／ｔ。增產(chǎn)約２２％～３３％。熟料標(biāo)號(hào)可提高６０號(hào)以上。 
　?。ǎ常旌酶G皮，防止結(jié)皮堵塞，生料的表觀分解率達(dá)到２５％，窯內(nèi)火焰順暢，操作時(shí)能達(dá)到風(fēng)、煤、料、窯速的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，做到"四平衡"，回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)、質(zhì)量即可以得到提高，煤耗亦可降低。  

參考文獻(xiàn) 
（１）三木等．水泥生產(chǎn)新技術(shù)．北京：中國(guó)建材工業(yè)出版社，１９９６（１４４～１４８）