预分解窑生产美标 AS M C 1 5 O V型水泥熟料

引 言 

随着预分解技术在我国的快速发展和成熟．预分解窑生产线的工艺配置、工艺管理不断进步和完善。熟料产量、质量的提高和熟料三率值的合理匹配有着较大的联系．山东山水水泥集团安丘山水水泥有限公司(以下简称安丘山水)选择“三高”配料方案应用于日产5 000吨熟料生产线普通硅酸盐水泥熟料生产．即KH：0．92±0．02，n=2．60±0．10，p=1．50±O．10，以高C2S、高硅酸盐矿物含量、早强高强的熟料质量满足出口海外和青岛市场的水泥熟料需求。然而．要用预分解窑生产特种水泥熟料．则必须改变这一常规配料方案。如生产ASTM C150 V型硅酸盐水泥熟料(以下简称美国V型熟料)，该熟料主要指标类似于中热水泥熟料和抗硫酸盐水泥熟料．则必须采用“高铁含量、低铝氧率”的配料方案。该配料方案的特点是在熟料烧成过程中液相黏度减小．预分解窑内易形成熟料大块．对熟料质量和窑内热工制度的稳定均会带来不良影响：同时，由于氧化铁含量的大幅度增加和铝氧率的降低．还会引起液相形成温度下降．容易使得过渡液相较早出现．从而导致预热器和烟室斜坡结皮堵塞。安丘山水为满足美国V型水泥出口需求．利用预分解窑的技术优势．在日产5 000吨熟料生产线生产该特种水泥熟料获得成功。本文就此生产实践过程浅谈一下个人体会． 

1  配料方案的确定及试生产控制措施 

1．1  配料方案的确定和原燃材料的选择     

综合考虑新型干法窑的工艺特点，结合美国V型熟料的特殊要求和安丘山水生产道路水泥熟料的经验．在制订配料方案时，充分考虑由于较大幅度的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。    

 石灰石原料采用当地高镁石灰石，硅铝质原料利用当地安山质熔融火山碎屑岩(铝质砂岩)，铁质原料利用当地铁矿石尾矿．燃料使用山西山阴煤炭。生产用原材料化学成分及烟煤工业分析结果见表2、表3。 

1．2试生产控制措施    

 对于普通硅酸盐水泥熟料向美国V型熟料生产过渡．我们技术人员进行了充分的研究认为，由于两个配料方案之间差别较大．无论质量控制指标还是工艺控制参数．都将作出较大的调整，工艺状态和熟料质量等方面容易出现较大波动。常规措施有两种：一是准备好美国V型熟料所需原材料．在规定的时间进行配料制备生料：二是从普通硅酸盐水泥熟料所需生料向美国V型熟料逐渐过渡到位。两种方法的差别在于过渡期的长短，我们考虑在过去的生产实践中．日产5 000g 

巨熟料预分解窑较其它小的窑型对配料方案变化的适应性较强的特点．与其长时间的过渡适应不如使指标尽快到位，并且在生产工艺适应性、参数控制方面进行认真准备，采用了第一种方案．直接配备生料人窑煅烧。我们在停生料磨之前先将生料库几乎空出．然后直接制备美国V型熟料所需生料，这样，出磨生料在一、二小时即可迅速入窑。当然．这期间出磨生料质量(三率值)的稳定性尤其重要．这得益于安丘山水良好的原燃材料大型预均化系统和伊堡库良好的的生料均化效果。 

2关键工艺参数的确定与控制     

在对美国V型熟料生产进行充分的理论研究准备的前提下，经过试生产初期短时间的实践摸索．主要工艺参数的控制很快适应和稳定。 

2．1  入窑物料分解率     

我们综合考虑了高温易使美国V型熟料过渡液相过早出现而产生结皮堵塞．中控室在适当控制分解炉出口温度的同时．控制人窑物料表观分解率在90％左右，最高不超过94％。在生产实践巾．常出现因为人窑物料分解率过高达96％．熟料立升重降低．质量下降。分析认为．由于分解率过高．也就是生料预烧较好，使液相提前出现。窑内碳酸盐分解带缩短，同相反应带相应拉长．使化学反应产物活性降低．从而导致熟料升重降低．熟料实物质量下降。 

2．2分解炉出口温度    

 这一过程变量反映了人窑物料分解率的高低和分解炉内煤粉燃烧和CaC03分解反应的平衡程度。预分解窑煅烧该高铁方案过程中，物料液相黏度低．在温度较高时，易提前产生液相。形成黏性物料，在预热器、窑尾烟道等处极易结皮引起堵塞。针对这些情况．应该严格控制分解炉出口温度。生产硅酸盐水泥熟料时的分解炉出口温度一般控制在8800(：左右．而生产美国V型、道路等水泥熟料时，我们控制分解炉出口温度在850 

8800(：之间．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。同时，操作过程中分解炉温度不能过低．否则易导致物料分解缓慢，反应平衡失调，单颗粒物料回旋下降缓慢．生料在分解炉内运行速度降低，停留时间延长．增加了炉内负荷，使炉内压差增大，造成分解炉塌料．从而造成窑内热工制度的不稳定。因此，操作上要注意分解炉出口温度、三次风温、喂煤量以及煤粉质量．及时根据具体情况进行调整。 

2．3  窑尾温度    

 一般情况下，C2A、C4F形成液相的温度为l 100～1 200℃ 

当Mg0含量较高时该温度范围可能更低。有关研究表明．当窑尾温度超过1 100℃时将有大量的液相熔体出现，而该熔体的黏度较稀。从而导致窑尾缩口、炯室斜坡粘结生料形成结皮，导致生料粉粘结包裹形成小球．熟料颜色即使好看，但因为黄心颗粒使熟料fCa0偏高．在窑头加煤不起作用，反而加剧成大球．引起窑况恶化。至窑简体后半部，即使引起结块的特征矿物已经减少或消失．由于高铁配方熟料矿物提前形成和熔体较多较稀．都将加固大块，使之不易碎散。通常表现为窑尾负压降低甚至出现正压，这就是普通硅酸盐水泥熟料窑尾温度为什么控制在1 050。C左右的道理．严禁超过1 l 00℃。对于煅烧高铁配方的美国V型熟料．对于窑尾温度更要严格控制在950～l 050℃以内。 

3美国V型波特兰水泥熟料性能分析 

用新型干法窑生产美国V型水泥熟料和普通硅酸盐水泥熟料的化学成分及率值、矿物组成及物理性能对比见表4、表5。     

由表4、表5可知，新型干法窑生产的美国V型熟料与普通硅酸盐水泥熟料相比．除28天强度降低2．2MPaPb，其它对比指标没有较大差异，均满足美国V型水泥的技术要求，外方进行水泥试验后较满意。 

4  结论     

安丘山水用预分解窑生产美国V型水泥熟料获得成功．2006年l 1月份lO天时间生产美国V型熟料近6万吨．这证明了安丘山水已经能够生产ASTMC150各类型的波特兰水泥熟料，和预分解窑生产中热、抗硫酸盐、道路等等特种水泥熟料是完全可行的．也为安丘山水大量生产特种水泥熟料打下了良好的基础。     

由于采用高铁低铝配料．熟料IM值由正常时的1．4降为O．8．熟料烧结范围变窄，热工制度的稳定是确保熟料质量稳定的关键，因此，中控员操作要精细，对主要工艺参数控制要快捷到位，同时，原燃材料及生料质量的稳定性也尤为重要。