新型干法窑生产特种水泥熟料的体会

0 前言

　　众所周知，“高硅酸率、高铝氧率、中饱和比”是当前国内外水泥厂较普遍采用的适合预分解窑特点的硅酸盐水泥熟料配料方案，然而，要用预分解窑生产特种水泥熟料，则必须改变这一配料方案。如生产中热水泥熟料和抗硫酸盐水泥熟料必须采用“低铝氧率、高铁含量”的配料方案。该方案在熟料烧成过程中液相粘度会减小，预分解窑内易形成熟料大块，不但对熟料质量不利，对窑内热工制度的稳定也会带来不良影响；同时，由于铝氧率的降低、氧化铁的增加，还会引起硅铝酸盐系统熔点下降，外加操作员习惯大火快烧高铝氧率物料，容易使得过渡液相较早出现，而导致预热器和上升烟道粘结堵塞。华新水泥股份有限公司（以下简称华新）为保质保量、按期满足三峡工程对中热水泥的需求，打破以前只在湿法窑上生产这种水泥熟料的常规，利用新型干法窑的技术优势生产该特种水泥熟料，获得了优质高产的效果。本文就此生产实践过程作一介绍。

１　生产工艺方案及参数选择

１．１　配料方案的确定

　　综合考虑新型干法窑的工艺特点，结合中热水泥的特殊要求和华新公司湿法窑生产中热水泥熟料的经验，我们制订配料方案时，充分考虑由于降低熟料铝氧率可能带来的影响，适当提高熟料硅酸率。具体熟料率值及有关生产参数控制指标见表１。

　　依据三峡工程对中热水泥的特殊要求，石灰石原料采用华新的高镁石灰石，硅质原料利用外购纯砂岩，铁质原料是大冶有色金属公司冶炼厂成份稳定的铜矿渣，燃料使用河南渑池煤炭。生产用原燃料化学组成见表２。

１．２　转产过程的控制方法

　　根据华新湿法窑生产中热水泥熟料的经验，大窑从煅烧硅酸盐水泥熟料向煅烧中热水泥熟料转产期间，容易出现较大波动。通常过渡的方法有三种：一是把生产中热水泥熟料所需的原燃材料准备好，约定某一时刻同时使用；二是按预定煤灰份控制指标准备好原煤，再调整生料；三是按要求先把生料配好，再调整燃料品质。这三种方法虽然不相同，但其目的都是为了实现煤料对口，生产出理想的水泥熟料，但若控制不好往往事与愿违。通过实践我们体会到：第一种方法很难找准约定的时刻使过渡期较长；第二种方法只适用于具有灵活配浆手段的湿法窑生产线；第三种方法较适宜于新型干法窑生产线。这是因为预分解窑对燃料调整方法较灵活，有利于稳定窑系统热工制度，保证出窑熟料优质。华新就是采用了第三种方法，生产中几乎没有过渡期，转产顺利。其中最初8ｄ（2000年7月29日～8月5日）就生产1.48万ｔ合格中热水泥熟料。出窑熟料化学成分、矿物组成及相关性能见表３、表４。

１．３　关键参数的确定与控制

　(１)分解炉出口温度。目前我国用新型干法窑生产中热水泥熟料的厂家极少。究其原因主要是预分解窑煅烧高铁方案过程中易引起上升烟道和预热器结皮堵塞。这是因为在温度较高时，含铁较多的物料在其煅烧过程中液相粘度低，并易产生硫酸盐与铁酸盐的混合熔体，该熔体在窑尾烟道处极易形成“硬块结皮”引起堵塞。针对这些情况，华新采取的措施是严格控制分解炉出口温度在880℃左右原生产硅酸盐熟料时的分解炉出口温度一般控制在910℃左右，以抑制物料在煅烧进程中过渡液相过早出现，避免料粉牢固粘结在器壁上，减少结皮堵塞情况的发生。

　(２)入窑物料分解率。对预分解窑生产线，经窑尾预分解系统进入窑内的物料，其碳酸盐的分解已经大部分完成，物料入窑后只需较少热量就能满足少量碳酸盐分解及物料加热升温，所以预分解窑适应液相量和液相性质变化的能力强。在此基础上，我们综合考虑了高温易使中热水泥熟料过渡液相过早出现而产生结皮堵塞，以及预分解窑对物料的液相量及液相性质适应性较强等因素，在适当控制分解炉出口温度的同时控制入窑物料分解率在90％左右，最高不超过92％。

２　中热水泥熟料性能分析

　　用新型干法窑和湿法窑煅烧中热水泥熟料的化学组成及物理性能对比见表5和表6。由表５可知，干法窑生产的中热水泥熟料强度比湿法窑生产的稍低，但其水化热比湿法熟料亦低，其它各项指标也均满足中热水泥的技术要求。

３　结论

　　用新型干法窑生产中热水泥熟料在华新虽属首次，但生产效果良好。转产8ｄ就生产出各项技术指标均合格的中热水泥熟料1.48万ｔ。这说明用新型干法窑生产中热水泥熟料、抗硫酸盐水泥熟料等特种水泥熟料是可行的，也为华新大量生产特种水泥打下了良好的基础。目前，在特种水泥熟料的煅烧上，尚有待进一步总结经验，统一操作，以减少和避免预热器和窑尾堵料情况的发生，保证窑况和熟料质量更加稳定。