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新型干法窯飛沙料產生的原因及對策

新型干法窯飛沙料產生的原因及對策

分類:
技術論文
作者:
朱兆軍
來源:
鳳縣聲威
發布時間:
2013/10/28
瀏覽量
【摘要】:
新型干法窯在煅燒過程中,由于受配料,煅燒操作不當等眾原因影響,時常會出現飛砂料現象,從而使水泥熟料產質量受到一定影響,筆者經總結經驗從以下幾方面對新型干法窯形成飛砂料的原因進行了淺析,并提出了相應的措施對策
  新型干法窯在煅燒過程中,由于受配料,煅燒操作不當等眾原因影響,時常會出現飛砂料現象,從而使水泥熟料產質量受到一定影響,筆者經總結經驗從以下幾方面對新型干法窯形成飛砂料的原因進行了淺析,并提出了相應的措施對策,現淺述如下,僅供業內同行參考指導。
  1.0飛砂料的產因
  新型干法預分解窯形成飛沙料的原因綜合起來大概有如下幾點:
  1.1、物料在燒成帶停留的時間約在10-15分鐘左右,因而燒成帶液相量產生的多少直接影響到熟料的結粒形態。如果液相量過多,則熟料易結大塊;液相量合適,則是理想的結粒形態;如果液相量沒有或者過少,則預分解后的生料中C2S及CaO粒子通過固相反應后形成大于1mm以上粒度的熟料幾乎是不可能的,這樣,這些細小的粒子就容易被窯內氣體懸浮帶入熟料,形成飛砂料。這是形成飛砂料的主要原因。
  1.2、如果生料配料過程中鋁酸率過高,這樣燒成帶液相量隨溫度的提高而增加的速度比較緩慢,這樣,也容易產生飛砂料。
  1.3、Fe2O3全部還原成Feo的過程與燒成帶的溫度也有很大的關聯,如果溫度不合適,則還原氣氛未形成,也影響熟料中液相量的析出,易產生飛砂料。
  1.4、回轉窯煅燒過程中過渡帶過長,也容易形成飛砂料。
  理想的回轉窯煅燒過程要求是,在入窯生料中碳酸鹽分解率達到30%-40%后,將窯長的一半作為分解帶,控制過渡帶長度,將物料由900℃升至1250℃的時間控制在5-6分鐘,這樣,所生成的中間相貝利特和游離石灰還沒有足夠的時間進行再結晶,碳酸鹽分解所產生的表面活性和晶格缺陷得以保存,從而以利于形成均勻的熟料結粒及加速阿利特的形成,生成出結粒均勻質量穩定的熟料。
  然而,如果不控制入窯生料分解率,將入窯生料分解率提的過高,和回轉窯長徑比不適宜,就必然縮短了窯內碳酸鹽的分解時間,即自然縮短了分解帶的長度,而燒成帶受火焰形狀限制不可能隨意拉長,這樣的結果,就在無形中擴大了過渡帶的長度,造成物料在900℃-1250℃的溫度區間內停留時間過長。而這個溫度區間內物料的擴散速度極快,就無法形成阿利特相,從而造成貝利特相和游離石灰的再結晶,形成粗大的結晶狀態,降低了物料的表面活性和晶格缺陷活性。當物料到達燒成帶時,再結晶的貝利特和游離石灰溶解速度變慢,使得液相量析出大量減少從而產生大量的飛砂料。
  1.5、如果配料過程里硅酸率過高,也會產生飛砂料。
  硅酸率直接反映了在低燒過程中或在煅燒帶內固相和液相的比例。1400℃以上熟料中C3S\C2S及SiO2基本存在于固相中,而液相則全部包括了Ai2O3和Fe2O3.如果硅酸率過高,則液相量顯著減少,無法形成較大顆粒,易形成飛砂料。
  1.6、熟料中的硫酸鹽飽和度或硫堿比過高,也易形成飛砂料。
  熟料中硫和堿含量的一定比例謂之硫酸鹽飽和度或硫堿比。如果原料和燃料中帶入的硫比較高,而原料中堿含量又偏低,系統內SO2循環量就比較高。這樣,就好造成熟料中硫酸鹽飽和度或硫堿比比較高,SO3相對過剩,就容易產生飛砂料。據國外文獻介紹:同樣化學成分和堿含量的熟料,當硫酸鹽飽和度有67%提升至140%時,0-1mm的熟料顆粒含量就會從10%上升到40%;當熟料中K2SO4含量由1.4%上升到2.3%時就要,就有0.4%左右的SO3過剩,就會造成堿以硫酸堿的形態存在,若液相中有有害的MgO存在,則液相粘度會隨硫酸堿增加而成反比下降,從而產生大量的飛砂料。
  1.7、另外,熟料的欠燒、煅燒火焰形狀不當、熱工制度不穩、短焰急燒、SiO2含量較高,都容易產生飛砂料。這些都是熟料煅燒中的基本要素,在此不一一列舉。
  2.0避免飛砂料產生的防治措施:
  2.1配料方案的制定必須與回轉窯的煅燒溫度相適應
  根據窯型和窯襯窯皮的承受能力,燒成帶溫度宜控制在1380℃-1450℃之間,這樣燒成帶物料的化學反應速度和在燒成帶的停留時間能基本相適應;窯尾煙氣溫度一般控制在950℃-1100℃為宜。如果過低則不利于物料傳熱和預分解,并限制了窯內通風和傳熱能力,影響到過渡帶的長度。過高則會影響到煙室及上升管道結皮或堵塞。
  2.2分解爐溫度參數的控制
  分解爐溫度具體分布是:爐上部:氣溫850℃,料溫820℃;爐中部:氣溫880℃,料溫850℃;爐上部:氣溫850℃-900℃,料溫880℃;爐下部:氣溫850℃-900℃,料溫870℃。這樣,氣流溫度略高于物料溫度20℃-50℃,而CaCO3的分解溫度一般為800℃-820℃,分解溫度相對穩定,分解反應就會順利進行;分解爐出口溫度一般穩定在850℃-900℃,以保證不產生結皮堵塞而利于預分解;一級旋風筒出口溫度一般控制在350℃,以利于物料的懸浮預熱和排風機、收塵器的安全運轉。
  2.3火焰形狀與煤粉質量的控制
  必須對火焰形狀有一個明確判定,煅燒溫度的控制與火焰溫度及火焰形狀密切相關。某公司使用的原煤發熱量較高,煤粉細度控制較粗,達8.0(0.08mm篩余),水分較高,達4%-6%,而且使用的三通道噴煤管,一次風比例小,二次風比例大,煤粉的燃燒狀況較差,火焰形狀偏長。因而,必須控制煤粉細度至3.5-4.0(0.08mm篩余),水分2%-3%,并調整好燃燒器一二次風比例,基本上達到火焰形狀粗短,才能確保各主要部位煅燒溫度的實現。
  3.0結束語
  某公司通過采用以上調控操作措施,有效防止了飛沙料發生,使得熟料結粒良好,經測算熟料產量較前提高了10%,熟料立升重穩定在1200左右,熟料中f-Cao1.2以下合格率保持90%以上。熟料產質量提高明顯。
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