优化原料及工艺制度改善熟料性能的实践.docxVIP

1生产中出现的主要问题及原因分析

1.1出现的问题

（1）矿山石灰石成分波动较大，部分石灰石碱含量高，最高达到0.8%左右，造成熟料碱含量超过限值（≤1.2%）。

（2）熟料标准稠度用水量较高，在27%左右，熟料胶砂经时流动度损失大，水泥施工适应性差，市场反应强烈。

（3）熟料3d抗压强度高，平均值在33MPa，28d抗压强度平均值≤55.4MPa，且波动大，标准偏差达到1.8MPa。

（4）熟料黄心、包心现象较严重。

（5）分解炉炉中温度850℃，分解炉出口温度890℃，分解区温度倒挂严重，烟室结皮严重。

（6）生产过程中，熟料KH值波动大，波动范围在0.86~0.96，经常出现f-CaO含量≥2.0%的现象，f-CaO合格率只有80%，达不到＞90%的内控要求。

（7）窑尾烟室负压长期在-350Pa以上，窑内通风阻力大。

（8）熟料热耗高达3?282kJ/kg，标准煤耗在110kg/t，平均实物煤耗在128kg/t，标准煤耗高出同规格生产线约7kg/t。

1.2原因分析

（1）石灰石及页岩碱含量偏高导致熟料碱含量高（最高达1.4%），且硫含量偏低，一般在0.35%左右，硫碱比严重失衡。

碱含量高时，K2O和Na2O会取代CaO与C2S和C3A反应，从而阻止C2S吸收CaO，并促使C3S、C3A分解析出f-CaO，使熟料f-CaO含量增加，导致熟料质量降低。

通常，熟料中碱含量以R2O计应小于1.2%，生产低热水泥或铁标水泥时，碱含量应小于0.6%。

（2）窑内存在较为严重的还原气氛，熟料黄心问题比较严重，窑头燃烧器性能较差，火焰强度偏低，同时分解炉内煤粉燃烧状况较差，造成窑尾温度高，易产生烟室结皮和包心料。

（3）原料预均化管理不善，均化效果较差。

（4）煤粉烘干不足造成水分偏高，在5%左右。

（5）熟料三率值设置不合理，硅酸率过低，铝氧率过高。

2解决措施

2.1原材料控制

1）矿山石灰石均匀搭配

该公司石灰石品质分布不均，不同台段石灰石中碱含量变化较大。不同取点的石灰石化学成分见表1。

表1不同取点石灰石及其他原料化学成分%

为了有效利用石灰石资源、节约成本、改善熟料质量。决定将矿山不同开采面的石灰石进行均匀搭配，控制入堆棚石灰石碱含量小于0.38%、CaO含量≥47%。严格执行石灰石预均化堆场工艺管理规程，充分发挥其均化作用，以期稳定石灰石化学成分。严格控制进厂辅材质量，从而稳定生料成分。经过均化搭配后的综合石灰石化学成分见表1。

2）寻找低碱优质替代原料

该线长期使用页岩作为铝质材料，由于其碱含量高，导致熟料碱含量高，烟室结皮严重，同时造成了一系列的熟料质量问题。综合考虑配料成本后，决定采用碱含量较低的高岭土来替代页岩，以期控制生料碱含量，从而降低熟料中的碱含量。页岩和高岭土化学分析见表1。

2.2生料配料优化

该线生料配料采用高饱和比、低硅酸率、高铝率配料，生产出的熟料标准稠度用水量较高且28d强度偏低，结合现有的生产条件决定提高硅酸率，降低铝率，有效改善了熟料质量。调整后的生料率值为KH=1.05±0.02，SM=2.75±0.10，IM=1.50±0.10。

2.3系统改造和操作调整

2.3.1煤粉燃烧器及输送系统改造

该线设计熟料热耗3?011kJ/kg，煤粉工业分析见表2。煤粉制备系统布置在窑尾，煤粉计量和输送系统主要设备参数见表3。窑头燃烧器采用SR2-15Y/F三通道煤粉燃烧器，窑尾采用两根单通道管式燃烧器，窑头转子秤型号DRW4.12（14~17t/h），窑尾转子秤型号DRW4.14（20~22t/h）

表2煤粉工业分析

表3煤粉计量和输送系统主要设备参数

该系统存在以下问题：

①风机、电机和送煤管道设计富裕量偏大，电耗偏高。

②料气比偏小，风量配置不合理，入窑炉冷风量偏大，热耗高。

③燃烧器、风机、送煤管道系统工艺不匹配，窑尾输送管道内径D373有点偏大，煤粉易沉积，煤粉输送不稳定，系统温度波动大。

④窑头火焰温度偏低，煤质适应性较差，分解炉煤粉分散效果差，燃烧速度慢。

针对以上问题，将窑头燃烧器更换为双旋流大推力四通道HJGX-530B煤粉燃烧器，提高燃烧器推力和对煤质的适应性，分解炉配置两根单通道多股旋流燃烧器，提高煤粉分散效果和燃烧速度。同时更换窑头、窑尾煤粉输送管道，缩小管道直径，提高料气比降低冷风用量。优化后的系统参数见表3。

2.3.2工艺调整

1）煅烧制度的调整

①严格控制头、尾煤比例在40%~42%∶60%~58%，适当提高头煤比例，严格控制入窑物料分解率在93%±2%左右。

②加强窑内通风和系统风量平衡控制，控制C1氧含量在3%左右，烟室氧含量2%左右，控制系统CO含量尽可能低。

③提高煤磨出口温度至75℃以上，控制