飛砂料也叫黏散料,其表面呈黑綠色,有光澤,但結(jié)粒很差,嚴(yán)重時(shí)根本不結(jié)粒,呈粉料狀態(tài)。產(chǎn)生飛砂現(xiàn)象時(shí),窯內(nèi)煅燒溫度并不低,熟料fCaO一般是合格的,但升重并不高,往往是不合格的。這時(shí)窯內(nèi)的火焰不好控制,很容易刷窯皮,損傷燒成帶的耐火磚,影響窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率。2008年的4~6月份,遼寧渤海水泥有限公司的Φ4.74m×74m回轉(zhuǎn)窯頻繁出現(xiàn)飛砂現(xiàn)象,輕者持續(xù)一周,重者持續(xù)近三周,導(dǎo)致窯的產(chǎn)質(zhì)量下降,期間4次停窯換磚,嚴(yán)重地影響了生產(chǎn)。
1 飛砂料的成因分析
1.1 飛砂料的巖相結(jié)構(gòu)
由于液相量不足及物料粒徑過(guò)大等原因造成燒成反應(yīng)不完全,C3S的生成、生長(zhǎng)、發(fā)育受到影響。巖相結(jié)構(gòu)顯示,A礦不完整、不致密;C礦很完整。
1.2 石灰石的化學(xué)成分
礦山石灰石品位一般,其中 fSiO2含量很高,約占SiO2總量的75%。生產(chǎn)實(shí)踐表明,石灰石中的 fSiO2增多,生料的易燒性變差,燒成反應(yīng)不易進(jìn)行,生成的C3S包裹物明顯增多,煅燒過(guò)程容易出現(xiàn)飛砂。
1.3 生料細(xì)度
該公司生料細(xì)度只控制0.08mm篩余≤20%,生料中≥0.2mm的粗顆粒含量高達(dá)8%,造成生料的易燒性變差。
1.4 飛砂料的化學(xué)成分
飛砂料和正常料的化學(xué)分析結(jié)果見(jiàn)表2和表3。
由表2和表3看出:
1)飛砂料SM的平均值為2.93,明顯偏大,較正常料的2.76大0.17,說(shuō)明煅燒過(guò)程形成的液相量偏小,燒成反應(yīng)很難進(jìn)行。飛砂料 KH 的平均值為0.914,較正常料的0.890大0.024,煅燒過(guò)程中很容易形成黃心料和夾心料。飛砂料IM的平均值為 1.53,較正常料的1.65小0.13,影響熟料的結(jié)粒性能。飛砂料的液相量明顯偏小,也嚴(yán)重影響熟料的結(jié)粒性能。
2)飛砂料 fCaO 的平均值為1.48%,較正常料的1.06%大0.42%;熟料的最高煅燒溫度平均達(dá)到1461℃,較正常料的1 420℃高41℃,可見(jiàn)其生料易燒性很差。
1.5 煅燒操作
由于操作失誤,造成風(fēng)、煤、料的匹配出現(xiàn)失衡,預(yù)熱器、分解爐及燒成帶等部位的溫度突然升高,嚴(yán)重破壞燒成系統(tǒng)的熱工制度,導(dǎo)致熟料表面形成黑皮而粉化成飛砂。
窯內(nèi)出現(xiàn)前結(jié)圈而處理不及時(shí),會(huì)造成物料在燒成帶停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng),燒成帶的料層相對(duì)增厚,物料不易燒結(jié),導(dǎo)致熟料表面粉化而形成飛砂。
2 處理措施
1)嚴(yán)格控制進(jìn)廠石灰石中fSiO2的含量,確保入磨石灰石中fSiO2的含量≤1.5%。
2)調(diào)整生料細(xì)度的控制指標(biāo),既控制0.08mm篩余,又控制0.2mm篩余。其中,控制 0.08mm 篩余≤16%,0.2mm 篩余≤4%。
3)為了改善生料的易燒性和熟料的結(jié)粒性能,重新調(diào)整配料方案。調(diào)整后,KH=0.88~0.90,SM=2.70~2.80,IM=1.60~1.70,其中,KH合格率≥85%,SM 合格率≥87%,IM 合格率≥87%。
4)窯內(nèi)剛出現(xiàn)前結(jié)圈時(shí)就要及時(shí)處理,不能任其發(fā)展到產(chǎn)生危害時(shí)再處理。根據(jù)煅燒情況及時(shí)調(diào)整燃燒器各項(xiàng)參數(shù)。 防止產(chǎn)生前結(jié)圈。
5)加強(qiáng)冷卻機(jī)操作,使二次風(fēng)溫由1100℃提高到1200℃以上。操作上采取的措施是:將一室篦下壓力由4.0kPa 提高到 4.8kPa;料層厚度由500mm提高到650mm。
3 實(shí)踐效果
1)基本消除了飛砂現(xiàn)象,窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率和產(chǎn)質(zhì)量等指標(biāo)均有較大改善(見(jiàn)表4)。
2)頻繁出現(xiàn)飛砂現(xiàn)象期間,燒成帶平均25d就要更換5m即40t耐火磚。 更換一次耐火磚至少需要停窯24h,少產(chǎn)熟料 4 000t,直接經(jīng)濟(jì)損失8萬(wàn)元;耐火磚的直接成本費(fèi)用是12萬(wàn)元;點(diǎn)火烘窯需4t柴油,其費(fèi)用是2萬(wàn)元,3項(xiàng)累計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失22 萬(wàn)元。飛砂期間共換磚4次,累計(jì)直接經(jīng)濟(jì)損失88萬(wàn)元。
3)消除飛砂現(xiàn)象后,窯產(chǎn)量平均提高121t/d,全年多產(chǎn)熟料4萬(wàn)t,創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益80萬(wàn)元;窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率提高3.44%,全年多產(chǎn)熟料5.2萬(wàn)t,創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益104萬(wàn)元;耐火磚耗下降0.282kg/t,全年節(jié)約耐火磚385t, 創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益116萬(wàn)元;3項(xiàng)累計(jì)創(chuàng)直接經(jīng)濟(jì)效益300萬(wàn)元。