高MgO熟料配料方案的改進

徐公美

高MgO熟料配料方案的改進

Practice and Result of Improving the Proportion Scheme of High-MgO Clinker

徐公美

MgO對水泥熟料的影響是水泥界關心的問題?！禡gO對水泥熟料煅燒的影響》[1]一文從理論、實踐多方面指出了MgO對水泥熟料煅燒的影響，對較高含量MgO的熟料兩種可能發(fā)生的煅燒情況進行了分析，并提出了相應的操作措施，這對水泥廠的熟料生產有很好的指導作用。

某廠在高MgO熟料配料方案改進實踐中將熟料率值SM從2.70左右逐漸提高到3.60左右，基本上解決了結圈（指后結圈）和結大塊問題，就是一例，現(xiàn)就改進情況分述如下。

1 生產設備和窯生產簡況

該廠設有?3.2m×46m川琦預分解窯生產線一條。配有五級預熱器和?4.1m×14.2m N-KSV在線分解爐及2.53m×14.4m川琦二段式篦冷機，使用三通道噴煤管，設計能力日產熟料1000t，熱耗3657.5kJ/kg熟料。

1996年投產后生產不正常，熟料產量僅929t/d，熱耗高達4121.48kJ/kg熟料，熟料質量低，只能生產425普水泥（老標準）。窯存在的主要問題是結圈和大塊。2000年12月份大塊特別多，2001年2月份下旬10d內停窯打圈4次，5月下旬三天內因結大塊又停窯4h處理，回轉窯不能正常生產。

表1配料方案改進前后生產數(shù)據(jù)

表2 原材料等成分分析結果，%

表3 煤的工業(yè)分析

5月份后將熟料率值SM由2.67逐漸提高到3.60左右后，結圈和大塊基本解決。隨著各方面工作的改進，窯的生產穩(wěn)步上升，到2001年底時熟料產量提高到1099t/d，熱耗下降到3695.12kJ/kg熟料，窯的運轉率由65%提高到91.47%，熟料28d抗壓強度由7月份的53.6MPa上升到11月份的58.8MPa，熟料工段電耗由60.7kWh/t下降到41.42kWh/t（見表1和8）。

表4 熟料成分、礦物組成（%）及率值

表5 熟料成分、礦物組成（%）及率值

表6 原料配比,%

表7 生料易燒性試驗結果

2 熟料配料改進方案的確定

2.1 原材料成分

2001年8月上旬原材料等成分分析結果見表2。

2.2 煤粉的工業(yè)分析（表3）

2.3 配料方案的確定

（1）配料計算結果和生產數(shù)據(jù)對照找差距。

為了解配料計算結果和實際生產的熟料成分間的差異，以便對方案進行正確分析，先按礦山的原料取樣分析結果作配料計算熟料成分進行對比，找出差異，再按差異估計試生產時改進后的方案成分，做到心中有數(shù)。對比結果見表4。

計算結果AM偏高0.27，SM和KH相近。

（2）確定分兩步走方案，逐步提高SM值，并對照生產資料分析可能發(fā)生的情況。兩個階段時間生產資料和改進方案見表5。

（3）借鑒生產實踐。在生產過程中，由于配料不均勻，SM值和液相量經常出現(xiàn)變化，當SM值為2.67，液相量（C3A+C4AF+MgO）為21.03時，生產出現(xiàn)多個大塊而被迫停窯處理。而當SM值為3.23，液相量為19.08時，大塊不復出現(xiàn)，窯內C2S+C3S含量增多，C4AF含量減少，此時窯料仍感到發(fā)粘，在此基礎上提高SM值存在可能，方案在實施時，根據(jù)生產狀況逐步提高SM值至3.60，窯內生產未出現(xiàn)多大困難。生產時和改進方案原料配比見表6。

3 SM值提高的實踐過程

3.1 生料易燒性試驗

在配料方案確定和初步分析后就開始在窯上試燒。為了進一步摸索較合適的熟料SM值，對較高的不同SM值生料配料作易燒性（溫度1456℃）測定，結果見表7。

按三種配料不同SM值3.15～3.76測定。測定結果說明，當SM=3.44時fCaO仍較正常。在SM=3.76時fCaO偏高。這次測定對試燒有指導作用，說明 SM=3.14～3.70較合適。至于AM值計算數(shù)均偏高0.27，從以前對比過的結果知道，實際生產的熟料將保持和原有差不多的數(shù)值，即AM=1.80左右。這樣熟料的3個率值能保持在正常范圍內。

3.2 生產實踐

試燒從2001年8月份開始。SM從3.0左右逐步提高，8月底時SM=3.23，月平均 SM=3.14，9月份 SM=3.23，10月份SM=3.35，11月份 SM=3.55，12月份SM=3.57。

開始試燒時窯的操作不能適應，感到難燒，料子吃火，不易掛窯皮。后來慢慢適應。窯內變化十分明顯，熟料結粒細小，熟料大塊明顯減少，結圈基本緩和，熟料產量提高，熱耗下降。7～12月份生產實績見表8，從表8中看到窯的生產有了根本性變化，熟料產量開始超設計能力，熱耗基本達到設計指標，質量上升到應有水平。12月份熱耗偏高些，這是12月份下旬熟料SM過高（SM=3.72）之故。按不同SM值統(tǒng)計的12月份生產資料就說明了這個問題（見表9）。

從表8、9可看出，熟料率值控制在SM=3.50左右較合適，此時熟料產質量和熱耗都較滿意，這和生料易燒性試驗結果一致。從幾年來窯的運轉率看（表1）仍處在較高水平上，這說明高SM并沒有影響窯的長期安全運轉。

表8 2001年7～12月生產數(shù)據(jù)

表9 2001年12月份生產數(shù)據(jù)

4 幾點體會

熟料中MgO含量高時增加了熟料液相量。液相量和粘度對結圈、結大塊有決定性影響，正如文獻[1]、[2]所指出的：“當MgO含量過高時，則易生成大塊和結厚窯皮?！蔽墨I[1]還指出：高MgO熟料在煅燒時可能發(fā)生兩種相反的情況。一種是生料中MgO較高，且易燒性較好，SiO2的易磨性好且顆粒較細，堿含量和硫含量對液相粘度影響不大時，熟料SM率值可提高到3.6以上。另一種情況SM率值很難提高。由于工廠在缺乏必要資料（如R2O分析結果和MgO的易燒性，SiO2的易磨性等資料）的情況下很難作進一步分析，但在熟料中MgO較高時采用提高SM值配料表減少液相量是可取的。

我們曾有SM值提高后可能不易結窯皮的顧慮，但若SM值控制較合適，又使用三通道噴煤管（后改用四通道噴煤管）和細心操作，這種情況是可以減輕或避免的。對熟料的觀察要注意的是，只要沒有夾心料，熟料的燒失量在0.1%左右，結粒大小適當，此時的SM值就比較合適。

采用高SM值配料除能解決結圈結大塊問題外，對提高熟料產質量也是有利的[3]。SM值高時硅酸鹽總和多，對提高強度有利。某廠C3S+C2S量由77.33%增加到99.46%，熟料強度提高。同時由于生產正常了，熟料產量提高，熱耗下降。

[1]白波，陳友德，等.MgO對水泥熟料煅燒的影響[J].水泥技術，2008，4.

[2]陸純煊，等.揮發(fā)性組分對熟料生產工藝的影響[J].中國建材科技，1989，3.

[3]喇華璞.影響NSP窯產量的主要因素[J].水泥，2000，1.

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