回轉窯煅燒操作熱工制度對熟料煅燒質(zhì)量的影響

　　研究表明，優(yōu)質(zhì)熟料主要特征是C3S+C2S礦物含量高，堿含量低，礦物晶粒粒徑較細小均勻，發(fā)育良好，當生料工藝質(zhì)量參數和粉磨細度、顆粒粒徑分布、化學(xué)成分、有害成分、率值等保持穩定不變的情況下，回轉窯煅燒操作熱工制度和煅燒溫度、升溫速率、峰值溫度、保溫時(shí)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作熱工制度的穩定。因此，回轉窯的煅燒操作熱工制度對硅酸鹽水泥熟料煅燒質(zhì)量產(chǎn)生重要影響，以下結合煤質(zhì)，火焰形狀和溫度，熟料和煅燒溫度，燒成帶長(cháng)度，窯型規格，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。

　　一、煤質(zhì)的影響

　　一般回轉窯煅燒用煤質(zhì)量要求灰分A≤30%，揮發(fā)分V在18%～30%，發(fā)熱量QDW≥5000kcal/kg，煤粉細度要求控制在8%～15%，實(shí)際上，我國當前由于優(yōu)質(zhì)煤炭供應緊張且價(jià)格較高，許多廠(chǎng)家實(shí)際達不到這一要求，由于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，當前相應的對策措施，一是適度調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，可降低劣質(zhì)煤對窯頭熟料質(zhì)量的不利影響。

　　二、火焰形狀和溫度的影響

　　火焰形狀的調節一方面取決于煤粉的熱值、灰分、細度和揮發(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，即窯頭燃燒器的規格和性能，調整好窯火焰長(cháng)度也就是調整好燒成帶長(cháng)度，也即調整控制了熟料在高溫燒成帶停留時(shí)間，火焰形狀和長(cháng)度影響到熟料中C3S礦物的晶粒發(fā)育大小和活性。因此，在燒高強優(yōu)質(zhì)熟料時(shí)，必須調整火焰長(cháng)度適中，既不拉長(cháng)火焰使燒成帶溫度降低，也不縮短火焰使高溫部分過(guò)于集中，從而燒垮窯皮和耐火磚而不利于窯的安全運轉，回轉窯內火焰形狀粗細必須與窯斷面積相適應，要求比較充滿(mǎn)近料而不觸料，正常形狀保持其縱斷面為正柳葉形狀。

　　當燒灰分高、熱值低的劣質(zhì)煤時(shí)，其一次風(fēng)風(fēng)速應適度加大，對于使用多通道噴煤管的窯應增加內、外凈風(fēng)風(fēng)速和風(fēng)量，使其火焰形狀盡量控制不發(fā)散而形成正�；鹧�。

　　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℃的較高范圍內比較有利，預分解窯內火焰溫度取決于兩部分因素：一是煤粉熱值、灰分和細度，二是取決于二次風(fēng)溫大小，對于燒劣質(zhì)煤的廠(chǎng)家提高二次風(fēng)溫尤其重要。對于易燒性差的生料和含堿高的生料，適當提高火焰溫度，采用高溫燒成有利于熟料質(zhì)量的提高和堿分的充分揮發(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，對于當前我國相當部分廠(chǎng)家由于采用雙高配料（高KH、高SM）生產(chǎn)高強熟料，其生料易燒性變差，相應熟料煅燒溫度應適度偏高控制，控制在1300～1500～1300℃左右比較有利。

　　四、燒成帶長(cháng)度的影響

　　對于雙高（高KH、高SM）熟料配料的廠(chǎng)家，要求控制燒成帶長(cháng)度比正常情況偏長(cháng)一些，煅燒溫度高一些，即"高溫長(cháng)帶"煅燒，有利于熟料燒結和熟料質(zhì)量的提高，一般控制燒成帶長(cháng)度在4.5～5.5Di左右為較好。

　　五、窯型規格的影響

　　窯的長(cháng)徑比對熟料煅燒質(zhì)量有較大影響，如日產(chǎn)2000噸預分解窯的L/D當前趨向于較短一些設計控制，以設計控制在10～11左右的廠(chǎng)家較多，這樣有利于熟料質(zhì)量的提高，主要由于低長(cháng)徑比短窯相應縮短了過(guò)渡帶的長(cháng)度，有利于熟料升溫速率的提高，也縮短了預分解系統入窯灼熱生料的低溫陳化時(shí)間，有利于熟料C2S和f-CaO及時(shí)溶入熟料液相和C3S的形成和結晶，對優(yōu)質(zhì)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，一般認為大直徑窯比小直徑窯有利于熟料煅燒質(zhì)量的提高，一方面是因為大窯在配料時(shí)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，有的甚至高達2000℃以上，仍然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

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

　　七、升溫速率和冷卻速率的影響

　　優(yōu)質(zhì)熟料形成要求預熱器分解爐氣固換熱效率高，傳熱快，在窯內過(guò)渡帶升溫階段要求快速升溫，主要操作要求就是要適度提高窯速、加大灼燒生料翻滾頻次，縮短過(guò)渡帶長(cháng)度，延長(cháng)燒成帶長(cháng)度，促進(jìn)熟料的礦物形成和燒結，燒高強優(yōu)質(zhì)熟料要求快燒急冷，窯頭篦冷機操作要求強化一室、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)量的提高。

　　八、窯氣氛的影響

　　回轉窯內燃煤燃燒過(guò)�？諝庀禂狄话阋�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作，若過(guò)�？諝庀禂悼刂七^(guò)低，二次風(fēng)不足，易導致還原氣氛產(chǎn)生，窯內出現還原氣氛，會(huì )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，易產(chǎn)生大量黃心熟料，也浪費熱量和燃煤消耗量，從而影響到熟料質(zhì)量的提高。