前言

所謂飛砂料是回轉窯燒成帶產生大量細粒并飛揚的熟料。這種飛砂料的大小一般在1mm以下，在窯內到處飛揚。飛砂料的出現，既影響熟料質量，又影響窯的操作。飛砂產生與否主要取決于熟料液相量和液相性質（主要是表面張力）。飛砂有兩類：一類是熟料液相量太少而產生；另一類是粘散料，由于液相表面張力太小所致。

1.1 液相量不足

產生飛砂主要是液相量太少的緣故。物料在燒成帶停留的時間很短，預分解窯約10~15min，濕法窯最長也不超過25~30min。若沒有液相，C2S 和CaO粒子通過固相反應長大至1ｍｍ 以上是十分困難的。其結果是，這些細粒子隨窯內氣體懸浮并被氣體帶走，即所謂飛砂。液相量太大，熟料易結大塊，這是眾所周知的事實。反過來說，液相量太少則熟料結粒太小，即產生飛砂。鋁率太高，液相量隨溫度提高而增加的速度太慢，也易產生飛砂。還原氣氛使Fe2O3變成FeO，也使液相量減少，從而產生飛砂。 

1.2 過渡帶過長造成飛砂料

帶預熱器的回轉窯長徑比在（16∶1）~（14∶1）之間，入窯生料的碳酸鹽分解率約為30％ ～40％，回轉窯內有一半長是碳酸鹽分解帶，過渡帶不長，物料由900℃升至1250℃的時間約5~6min，所生成的中間相貝利特和游離石灰還沒有太多的時間進行再結晶，由于碳酸鹽分解所產生的表面活性和晶格缺陷也得以保存，這些都有利于形成均勻的結粒和加速阿利特的形成。

若生料入窯分解率過高，與窯的長徑比不適應，回轉窯內的碳酸鹽分解帶縮短了，而燒成帶受火焰形狀限制不可能隨意拉長，結果擴大了過渡帶，物料在900~1250℃的溫度段內停留時間過長，在這個溫度下物料的擴散速度很快，又不可能形成阿利特相，勢必造成貝利特和游離石灰的再結晶，形成粗大的結構，降低了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，使得液相量減少，難以將物料粘結成大顆粒，從而產生大量的粉料，即飛砂料。

1.3 配料不當，硅酸率過高

硅酸率過高也是產生飛砂料的根源，硅酸率表示了在低燒過程中或在煅燒帶內固相與液相的比例。1400℃以上時熔融物料中的固相為C3S 和C2S，SiO2基本上存在于固相中，液相則包括了全部Al2O3 和Fe2O3 。如硅酸率過高，液相量偏少，不足以將物料結成大的顆粒，容易產生飛砂料。

1.4 硫酸鹽飽和度過高降低了液相粘度和液相表面張力

熟料中硫和堿含量應有一定的比例，通常稱為硫堿比或硫酸鹽飽和度。若原料和燃料帶入的硫量較高，原料中的堿含量又偏低，窯系統內SO2循環也比較高，就會造成熟料中硫酸鹽飽和度過高，SO3相對過剩易產生大量飛砂料。過剩SO3， 增加液相量和降低液相粘度固然有利于煅燒，但硫酸堿又降低了液相的表面張力，其結果雖然改善了熟料顆粒的可浸潤性，卻降低了顆粒之間的粘著力。粘度和表面張力的降低，使熟料顆粒結構疏松，物料在窯內滾動時難以形成較大顆粒，或形成了也會由于多次滾動而散開，產生大量細粉料。

所以過高的硫酸鹽飽和度或過高的硫酸堿含量，便會在窯中產生過多的熟料細粉料，另外還增大了SO2排放量，易結皮和結圈，熟料中堿含量增大，快凝，需水量大，對水泥的可貯存性、和易性和強度都有不利影響。窯內硫的循環量高，也易造成周期性的飛砂料。水泥廠應該重視原料尤其是燃料帶入的硫量，控制硫酸鹽飽和度在40％ ～70％之間，這是獲得適當的熟料結粒所不可缺少的措施。此外，還有欠燒、火焰形狀不當、窯熱工制度不穩定、短焰急燒、物料特性波動大、難燒的 SiO2含量高等也易產生飛砂料。

2.1 配料方案必須與煅燒溫度相適應

液相量太少和液相量的大量出現太遲是飛砂的主要原因，因此保持適當的液相量是避免飛砂的主要措施。由于液相量與熟料的化學成分和煅燒溫度有關，合理的配料方案和合適的煅燒溫度是十分必要的。從配料方案來看，反映液相量的率值主要是硅酸率，而液相量隨溫度而增加的速度與鋁率有關。硅酸率太高則液相量太少，鋁率太高則液相隨溫度提高增加速度慢，即液相大量出現的時間遲。煅燒溫度高，則液相量增大，反之降低煅燒溫度則液相量減少。

因此配料方案必須與熟料煅燒溫度相適應。如果熟料煅燒溫度高，則硅酸率可高些，鋁率也可高些；反之則不能。其次，煅燒溫度與火焰溫度和火焰形狀有關。而影響火焰溫度的主要因素有煤粉的質量（發熱量、水分和細度）以及一、二次風溫，特別是二次風溫的高低以及一、二次風的比例。一般來說，煤的發熱量高，煤粉的細度細，水分少，二次風溫高且用量大，則火焰溫度高。就相同質量的煤粉而言，使用三通道噴煤管由于一次風比例小，二次風比例大，火焰粗短，其火焰溫度比單通道噴煤管的火焰溫度高。

另外，由于結構的原因，三通道噴煤管使煤粉的燃燒狀況比單通道噴煤管要好，火焰粗短。此外用篦冷機冷卻熟料時二次風溫比單筒和多筒冷卻機的高。還有一點，就是考慮硅酸率時，必須考慮一些微組分如MgO、R2O 和SO3的影響，因為這些微組分都會在燒成過程中以液相出現，增加液相量并影響液相粘度以及液相表面張力。

2.2 避免用高堿高鎂原料和高硫燃煤

降低熟料中堿和硫的含量必須避免用高堿的原料和高硫的燃料。一般來說，堿主要來自粘土質原料，也有一些是來自石灰石，因此在選擇原料和燃煤時應嚴格控制堿和硫的含量。MgO不僅可增加液相量，降低液相粘度，還可降低液相表面張力。因此，若MgO含量太高，加上一定數量的K2O、Na2O和SO3 ，也可產生粘散料，形成飛砂。如果限于原材料條件，非用高堿高鎂原料和高硫燃煤不可，那么應考慮這些微組分的影響，在配料方案上適當降低飽和比、提高硅酸率；在操作上避免用粗短的高溫火焰，而采用較長的低溫火焰。

2.3 減少窯灰入窯量

窯灰含堿量一般比生料的高，因此窯灰的入窯量應慎重考慮。特別是堿含量高的原料，其窯灰堿含量更高，應減少其窯灰入窯量，避免由于堿含量太高而引起粘散料類型的飛砂。對堿含量較低的窯灰，也應將其均勻摻入，即與出磨生料混合均勻后再入窯。窯灰中硫的含量也比生料的高，因此減少窯灰入窯量也將減少熟料中的硫含量。

2.4 提高煤粉質量

要提高煤粉質量，除了選擇熱值高的煤外，應特別注意煤粉的細度和水分。煤粉水分大、煤粉粗時，還原氣氛嚴重，煤粉不完全燃燒也易產生飛砂。

作者：水泥資料

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