技術(shù) | 游離氧化鈣 持續(xù)偏高十一項因素及對策 (上)
游離氧化鈣是判斷熟料質(zhì)量好壞的重要指標。國標要求控制在1.5%以下,各熟料基地控制稍有不同(如1.0, 1.2)。正常操作中由于溫度或物料的波動游離氧化鈣偶爾偏高是正常的,但如果游離氧化鈣連續(xù)超標,甚至連續(xù)是2.0%以上或更高則就是窯系統(tǒng)出了問題或生料成分發(fā)生了大的波動。
造成游離氧化鈣連續(xù)偏高的原因通常有十一項,我們要對癥下藥,今天發(fā)布5項。
——窯內(nèi)溫度尤其是燒成帶溫度低。
當(dāng)窯內(nèi)通風(fēng)不好或三次風(fēng)擋板開度過大造成窯內(nèi)有效通風(fēng)量大大減小,窯頭煤粉不能完全燃燒,持續(xù)的窯內(nèi)還原氣氛造成窯內(nèi)溫度偏低,熟料液相量不足或液相反應(yīng)不完全,造成游離氧化鈣偏高。當(dāng)發(fā)生這種情況時,窯頭昏暗,能明顯看到黑火頭,NOx濃度低于正常值,且越加煤窯內(nèi)溫度越低,N0x越低。這種情況下燒出的熟料結(jié)粒不但無光澤且表面較粗糙,砸開后,里面是明顯的黃心料,這種料子強度很低用手就可捏碎。這種料子游離鈣一般都較高通常在2.0%以上。碰到這種情況時,應(yīng)將三次風(fēng)擋板關(guān)小,同時加大高溫風(fēng)機轉(zhuǎn)速,使系統(tǒng)保持較正常大的通風(fēng)量,適當(dāng)退窯頭煤,保證窯頭煤能夠完全燃燒,這時窯速不宜過慢,保持窯內(nèi)較低的填充率。
——生料成分發(fā)生較大偏差
當(dāng)生料成分發(fā)生較大偏差,超出控制范圍較多時,也容易造成游離氧化鈣偏高,如較高的KH值(0.93甚至更高)或較低的SM(2.2甚至更低)。當(dāng)KH值過高時,燒出的熟料外觀與正常的熟料相似,結(jié)粒稍差,由于過多的CaO不能被C2S完全吸收,造成游離氧化鈣偏高。此時可適當(dāng)減產(chǎn)或加大窯內(nèi)通風(fēng),將火焰拉長,加少量窯頭煤、適當(dāng)減窯速,延長物料在燒成帶停留時間。當(dāng)SM過低時由于熟料中液相量增多,在固相反應(yīng)未完成時就已產(chǎn)生大量液相,熟料結(jié)成較大顆粒,進入燒成帶后,由于顆粒較大外部燒結(jié)完全但內(nèi)部沒有燒透,產(chǎn)生黃心料,如果此時IM較高則由于液相粘度增大分子擴散速度減緩,這種現(xiàn)象更為嚴重。當(dāng)碰到這種情況時,可適當(dāng)減產(chǎn),將入窯溜子溫度控制低些,降低物料入窯分解率,當(dāng)SM低IM高時,窯內(nèi)熟料不僅液相量多,且液相粘度大,可適當(dāng)加窯頭煤,提高燒成帶溫度,以降低液相粘度;提高分子擴散速度。當(dāng)SM低IM也低時,料子不耐火,嚴禁燒高溫,防止窯尾結(jié)皮或窯內(nèi)結(jié)大蛋。
在實際生產(chǎn)中,如果KH過高,SM和IM過高或過低,就容易造成熟料中的fCaO含量偏高。
①如 KH過高,則生料中的CaO含量相對較高,煅燒形成C3S后,沒有被吸收的以游離狀態(tài)存在的CaO含量相對較高,即熟料中的fCaO含量相對較高。所以熟料中的KH值不能控制得過高,一般在0.90±0.02比較合適。
②如SM過高,則煅燒過程中產(chǎn)生的液相量會偏少,燒成吸收反應(yīng)很難進行,造成熟料中的fCaO含量相對偏高。如SM過低,則煅燒過程中產(chǎn)生的液相量會偏多,窯內(nèi)容易結(jié)圈、結(jié)球,造成窯內(nèi)通風(fēng)不好,影響燒成吸收反應(yīng)的進行,也容易造成熟料中的fCaO含量相對偏高。所以熟料中的SM 值控制得不能過高或過低,一般在2.60±0.10比較合適。
③如IM過高,則煅燒過程中產(chǎn)生的液相黏度偏大,燒成吸收反應(yīng)很難進行,造成熟料中的fCaO含量相對偏高。如IM過低,則煅燒過程中產(chǎn)生的液相黏度偏小,燒結(jié)溫度范圍變窄,煅燒溫度不容易控制,溫度控制高了容易結(jié)大塊,溫度控制低了容易造成生燒,這兩種情況都容易使熟料中的fCaO含量相對偏高。所以熟料中的IM 值控制得不能過高或過低,一般在1.60±0.10比較合適。
應(yīng)當(dāng)注意的是,如果是因為生料成分引起的游離鈣偏高,特別是三個率值超出控制范圍較多時,單單靠調(diào)整窯的操作是很難將物料燒合格的,應(yīng)該及時通知化驗室調(diào)整配料,如果想在短時間內(nèi)調(diào)整物料成分到正常范圍內(nèi),也可通過改變出庫方式來調(diào)整。改自動循環(huán)下料為手動定點定區(qū)下料,通知化驗室對每小時的入窯生料成分進行監(jiān)控,選擇一個成分接近與正常成分的下料口定點下料。這樣就可通過調(diào)整配料和改變出庫方式的方法在較短時間內(nèi)達到調(diào)整入窯生料成分的目的。
——生料細度的影響及處理
從煅燒角度來說,生料顆粒越細、越均勻,比表面積越大,生料的易燒性越好,燒成的吸收反應(yīng)越容易進行,熟料中的fCaO含量越低。但是生料的細度控制得越細,生料磨的臺時產(chǎn)量就會降低越多,生料的分步電耗就會升高。有的生產(chǎn)線為了滿足大窯的超產(chǎn)運行,往往放粗生料,導(dǎo)致熟料fCaO含量偏高。
實踐告訴我們,當(dāng)生料0.08篩余指標控制在≤18%時,窯和生料磨的臺時產(chǎn)量、熟料fCaO的合格率、熟料強度等指標都比較理想。當(dāng)生料0.08篩余指標放寬到≤20%時,窯的臺時產(chǎn)量、熟料fCaO的合格率、熟料強度等指標都受到影響,但影響程度不是很大,所以當(dāng)生料庫存量不是很充足時,可以適當(dāng)放寬生料細度指標而追趕庫存量。當(dāng)生料0.08篩余指標放寬到≤22%時,窯的臺時產(chǎn)量、熟料fCaO的合格率、熟料強度等指標受到很大影響,熟料fCaO的合格率可以達到80%,但很難達到85%及以上。所以生料0.08篩余的最佳指標應(yīng)該控制在≤20%,且0.2篩余指標應(yīng)該控制在≤1.0%。
——煤的影響及處理
窯頭喂煤量正常時,煅燒的熟料外表光滑致密,砸開后斷面發(fā)亮,熟料的立升重和fCaO的指標都比較理想,而且合格率都可以達到85%及以上。
窯頭喂煤量稍多時,熟料結(jié)粒變大,外表光滑致密,砸開后偶有燒流跡象,并且拌有少量黃心料,熟料的升重指標偏高,fCaO含量偏低。但窯頭喂煤量過多時,燒成帶后部、窯尾煙室溫度容易升高,造成燒成帶容易結(jié)后圈,窯尾煙室容易結(jié)皮,影響窯內(nèi)通風(fēng)和煅燒,造成熟料中的fCaO含量偏高。所以窯頭喂煤量不能控制的過多。
窯頭喂煤量較少時,熟料結(jié)粒變小,外表粗糙、無光澤、不致密,砸開后疏松多孔,熟料的升重指標偏低,fCaO含量偏高。所以窯頭喂煤量不能控制的過少。
當(dāng)煤中的灰份≥28%、發(fā)熱量≤20900kJ/kg時,火焰的溫度明顯降低,燒成帶的溫度明顯降低,熟料中的fCaO含量明顯增加。這時采取的措施是:降低煤粉的細度,其0.08篩余指標控制≤10%;降低煤粉的水份含量,其指標控制≤1.5%;適當(dāng)提高一次風(fēng)的風(fēng)壓,加大旋流風(fēng)的比例,其目的在于提高煤粉的燃燒速度,提高燒成帶的火焰溫度。
當(dāng)煤中的硫含量偏高時,容易造成熟料中的SO3含量偏高。當(dāng)熟料中的SO3含量≥0.8%時,窯尾煙室及上升煙道容易結(jié)皮。這時采取的措施是:加強人工清理窯尾煙室及上升煙道的結(jié)皮;減少窯頭喂煤量;適當(dāng)提高熟料的SM值。
當(dāng)煤粉水份由1%增加到3%時,煤粉的燃燒速度受到嚴重影響,燒成帶的溫度明顯下降,火焰明顯變長,窯內(nèi)容易結(jié)圈、結(jié)球,熟料fCaO的合格率很低,甚至低于60%。如果長時間使用這種煤,這時應(yīng)該采取的措施是:改變配料方案,適當(dāng)降低KH、SM和IM ,目的在于改善生料的易燒性,減少窯內(nèi)結(jié)后圈、結(jié)球現(xiàn)象,提高熟料fCaO的合格率。
——石灰石的影響及處理
石灰石中含有過高的MgCO3,容易造成熟料中的MgO含量偏高。當(dāng)熟料中的MgO含量超過3.5%時,容易造成液相提前產(chǎn)生,窯內(nèi)容易結(jié)后圈、結(jié)球,影響窯內(nèi)通風(fēng)。這時采取的措施是:提高熟料的SM值,以降低液相量;提高熟料中的Fe2 O3含量,改善熟料的結(jié)粒狀況,以提高熟料的立升重,降低熟料中的fCaO含量。
當(dāng)石灰石中的結(jié)晶石英≥4%時,窯和生料磨的臺時產(chǎn)量明顯下降,熟料fCaO含量明顯偏高。這時采取的措施是:降低出磨的生料細度,其 0.08篩余指標控制≤16%。
來源:《水泥瞭望臺》
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