窯與分解爐用煤量對(duì)熟料煅燒的影響

　　0 前言
　　預(yù)分解窯在熟料煅燒過(guò)程中熱量來(lái)源有兩個(gè)，一個(gè)是主要用于預(yù)燒的分解爐喂煤（以下簡(jiǎn)稱(chēng)爐煤），另一個(gè)是主要用于燒結(jié)的窯頭喂煤（以下簡(jiǎn)稱(chēng)窯煤）。它們各自有各自的任務(wù)，爐煤是為完成分解而用的，窯煤是為分解后的生料煅燒成熟料而用的，它們之間的比例究竟是多少，這要取決于原料中與預(yù)熱分解所需要的熱（主要取決于原料中的碳酸物含量及含水量）與熟料煅燒所需要的熱（主要取決于配料高低）的比例，一般約為6：4。分解爐與窯的用煤量的比例合理才能以最少的燃料消耗煅燒出優(yōu)質(zhì)熟料，并保護(hù)好窯皮和耐火材料。根據(jù)長(zhǎng)期實(shí)踐總結(jié)，把煅燒時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的幾種現(xiàn)象歸納分析，以便于及時(shí)調(diào)整操作，創(chuàng)造合理、穩(wěn)定的煅燒制度。

　　1 幾種煅燒熟料的對(duì)比（見(jiàn)表1）

　　2 不同煅燒制度的現(xiàn)象與分析
　　2.1 爐煤、窯煤均合理用量
　　系統(tǒng)各部位溫度都正常，熟料結(jié)粒細(xì)小而均勻，黑色1～5圓粒，礦物晶體發(fā)育良好，強(qiáng)度高，游離鈣低?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)窯皮平整，長(zhǎng)度、薄厚合理，耐火材料使用周期長(zhǎng)。

　　2.2 爐煤少、窯煤多
　　在這種煅燒制度下，分解爐及預(yù)熱器溫度偏低，生料預(yù)燒不好，如窯分解率不高。這樣就迫使窯頭多加煤加強(qiáng)煅燒，結(jié)果短焰急燒，高溫集中，燒成帶縮短。C₃S 形成時(shí)間短，熟料強(qiáng)度有所降低，且結(jié)粒大小不均齊，伴有黃心，游離鈣升高。此時(shí)在操作上感覺(jué)料子吃火，不易燒。筒體掃描顯示燒成帶溫度高，窯皮和耐火材料承受的熱負(fù)荷大，容易受損，不利于長(zhǎng)期安全運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　如果窯煤用得過(guò)多，沒(méi)有充分發(fā)揮預(yù)熱器及分解爐高效率傳熱的原理，單位熟料熱耗就會(huì)提高。為使熟料煅燒合格，窯速要減慢，產(chǎn)量要降低。這種情況的極端情況就是中空窯。

　　2.3 爐煤多、窯煤少
　　此時(shí)分解爐出口溫度升高，而中下部因分解速度加快吸收了大量的熱，所以溫度變化不大。窯內(nèi)溫度偏低，電流也偏低。由于入窯分解率高，預(yù)燒比較好，形成低溫長(zhǎng)帶煅燒。熟料外觀色淺、球細(xì)小，粉塵多，飛砂大，無(wú)光澤，升重低，強(qiáng)度低。粉塵飛砂對(duì)窯口及噴煤管澆筑料磨損大。

　　如果多加的爐煤燃燒完全，則窯煤就應(yīng)按比例增加用量，相應(yīng)生料量及用風(fēng)量就可增加。這是提產(chǎn)降耗的正確途徑。如果窯煤加不上或料量、風(fēng)量加不上，則爐煤多加就沒(méi)有意義了，從此，我們可以找到什么是影響提產(chǎn)降耗的瓶頸。

　　但是過(guò)多的爐煤量到已不能在分解爐內(nèi)完全燃燒或致使分解率過(guò)高時(shí)，系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)兩種不利的情況，操作員必須清醒地認(rèn)識(shí)并嚴(yán)格避免：

　?。?）分解率超過(guò)95%以上時(shí)，五級(jí)預(yù)熱器會(huì)出現(xiàn)燒結(jié)可能，因?yàn)橐坏┥贤瓿煞纸?，接著就要發(fā)生放熱反應(yīng)和燒結(jié)反應(yīng)，此時(shí)預(yù)熱器內(nèi)就會(huì)發(fā)生災(zāi)難性的燒結(jié)性堵塞。

　　（2）如果由于分解爐內(nèi)空氣量不夠，或由于煤質(zhì)揮發(fā)分太少，燃燒速度慢，就會(huì)導(dǎo)致過(guò)多的煤粉到五級(jí)乃至窯尾燃燒。其結(jié)果會(huì)使窯尾煙室結(jié)皮嚴(yán)重，甚至窯尾后部會(huì)掛上厚厚的窯皮，乃至結(jié)圈。

　　2.4 爐煤多、窯煤多
　　這實(shí)際是一種過(guò)燒現(xiàn)象，在這種情況下，整個(gè)系統(tǒng)溫度均偏高，筒體溫度也上升。液相出現(xiàn)早，火焰溫度高，窯電流高，形成高溫長(zhǎng)焰煅燒。雖然熟料游離鈣低、升重高，但是過(guò)燒的熟料結(jié)粒尺寸大，致密難磨。這樣極易損壞窯皮和耐火材料，甚至篦冷機(jī)結(jié)“雪人”。燃料消耗高，C3S晶體粗大，影響水泥的水化和強(qiáng)度。

　　2.5 爐煤少、窯煤少
　　與上述相反，實(shí)際是一種欠燒現(xiàn)象，系統(tǒng)溫度均偏低，窯電流低?；鹧鏈囟鹊?，黑火頭長(zhǎng)。熟料存在著明顯的欠燒，料球無(wú)光澤，色淺易碎，粉塵多，升重低，游離鈣高。嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)跑生料，窯頭發(fā)暗，冒黃煙，對(duì)窯皮沖刷嚴(yán)重。

　　3 調(diào)整與操作
　　遇到不正常狀態(tài)后，要全面觀察，分析出原因，在操作上作出相應(yīng)的調(diào)整，恢復(fù)到正常煅燒狀態(tài)。

　?。?）爐煤少、窯煤多?？刹扇∥沽狭?、窯速、篦速相對(duì)穩(wěn)定不宜作大幅調(diào)整的辦法，在三次風(fēng)足夠的情況下，逐漸加大爐煤量，待窯主機(jī)電流有上漲趨勢(shì)后，相應(yīng)減少窯煤及一次風(fēng)量與風(fēng)壓，以免發(fā)生fCaO過(guò)低的過(guò)燒現(xiàn)象。

　　（2）爐煤多、窯煤少。先增加窯煤量，相應(yīng)減少爐煤量，如果為防止竄料，曾經(jīng)降低過(guò)窯速，現(xiàn)在可以適當(dāng)提高。如果沒(méi)有降低窯速，還可適當(dāng)加大喂料量。

　?。?）爐煤多、窯煤多。如果系統(tǒng)各部分都具有增產(chǎn)潛力，可增加喂料量；如果無(wú)增產(chǎn)余地，則應(yīng)該盡快減少爐煤和窯煤的用量，窯電流和系統(tǒng)溫度正常后，轉(zhuǎn)速也恢復(fù)正常。

　?。?）爐煤少、窯煤少。降低窯轉(zhuǎn)速和篦速，增加爐煤和窯煤，嚴(yán)重時(shí)要先減少喂料量。待溫度和窯電流上漲后，提高窯速，恢復(fù)正常煅燒。

　　4 總結(jié)
　　預(yù)分解窯在操作上要做到窯溫與爐溫同時(shí)控制穩(wěn)定，不應(yīng)該寄托用爐煤去完成熟料煅燒任務(wù)，更不應(yīng)該讓窯煤完成生料分解任務(wù)，合理使用窯、爐用煤量。而且更應(yīng)該清醒地認(rèn)識(shí)到，預(yù)分解窯的燒成系統(tǒng)中傳熱效果最好的是在預(yù)熱器及分解爐的懸浮狀態(tài)下，為了提高傳熱效率，就要充分發(fā)揮分解爐加煤的潛力，如果分解爐燃燒能力不足將是系統(tǒng)的致命軟肋。同時(shí)還應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到，窯煤的燃燒好壞與燃燒器的能力及窯用一二次風(fēng)的用量及質(zhì)量都有直接關(guān)系，一旦爐煤能力強(qiáng)，窯煤的調(diào)節(jié)手段應(yīng)該充分發(fā)揮。所以，合理用好爐煤及窯煤的比例是關(guān)系到窯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，長(zhǎng)期安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。