摘要:

眾所周知，立窯水泥生產(chǎn)過程中，配煤既是配熱過程，也是配料過程。配煤量不僅影響熟料燒成溫度的高低，同時(shí)還對(duì)熟料三個(gè)率值和礦物組成有影響。

通常，配煤時(shí)主要考慮原材料易燒性、工藝條件、立窯操作習(xí)慣以及窯型等因素，無疑這是正確的，但筆者在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，以下有關(guān)配煤的三個(gè)問題被忽視，現(xiàn)作一論述，供參考。

1 窯內(nèi)通風(fēng)

一般認(rèn)為：采用高飽和比、高配煤的配料方案，機(jī)立窯即可生產(chǎn)高標(biāo)號(hào)熟料。但筆者在某廠機(jī)立窯上采用高飽和比、高配煤配料方案，生產(chǎn)的熟料（化學(xué)成分及礦物組成見表1），經(jīng)物理檢驗(yàn)其強(qiáng)度竟然極低（見表2），安定性用沸煮法檢驗(yàn)為潰的現(xiàn)象。

表1 熟料化學(xué)成分及礦物組成?
燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO ΣfCaO%
0.60 21.26 4.84 4.39 66.01 1.88 98.98
C3S C2S C3A C4AF KH ?KH- SM?? IM%
2.41 0.96 0.92? 2.30 1.10? 1.40 14.63 5.3813.35

表2 熟料物理檢驗(yàn)結(jié)果

細(xì)度/ 初 凝 終 凝 抗折強(qiáng)度/Mpa 抗壓強(qiáng)度/MPa安定性 %
h min? h min? 1d? 3d? 28d? 1d? 3d? 28d
6.2? 1:563:041.9 3.5 5.8? 9.2 18.6 38.8

從外觀看，該熟料致密塊狀多、深灰色，似乎質(zhì)量很好，但擊碎塊狀，里面顏色顯淺棕色，且質(zhì)脆。經(jīng)分析是配煤量過多，加之窯內(nèi)通風(fēng)不良，造成還原氣氛嚴(yán)重，處于“死燒”狀態(tài)所致。同時(shí)出現(xiàn)C3SC2S+CaO反應(yīng)，產(chǎn)生二次fCaO。因通常采用甘油、苯甲酸的方法，無法測(cè)出二次fCaO，故表1中fCaO含量較低，C3S含量高是一種假象。了進(jìn)一步確認(rèn)分析結(jié)果，用該熟料制作光片，在反光顯微鏡下觀察熟料礦物晶體的形狀，對(duì)照表明，屬于A礦的假象。

查明原因后，配料方案除配煤量減少1%外，其它均保持不變，操作時(shí)盡量采用淺暗火全風(fēng)操作，所生產(chǎn)的熟料標(biāo)號(hào)高達(dá)#580以上，燒失量＜2.0%，fCaO ＜4.0%，安定性檢驗(yàn)結(jié)果為合格或彎曲。

此外，為了避免還原氣氛現(xiàn)象發(fā)生，除在配煤配料時(shí)注意外，還可通過觀察煙氣顏色來判斷，一般還原氣氛嚴(yán)重時(shí)，煙氣顏色略帶棕黃色，這時(shí)對(duì)配煤應(yīng)作相應(yīng)的調(diào)整。

2 燃煤品種

立窯高溫帶厚度取決于煤的燃燒速度，而煤的燃燒速度與煤的揮發(fā)分高低、煤灰熔點(diǎn)及熟料高溫熔體粘度高低等性能有關(guān)。不同煤種揮發(fā)分、固定碳含量及發(fā)熱量有很大差別，其燃燒速度相差亦很大。

山西陽泉煤，其揮發(fā)分一般在9%～13%，固定碳60%～65%，發(fā)熱量25 080 kJ/kg以上。但由于該煤燃燒速度過快，用其燒制水泥時(shí)往往造成立窯底火薄，生產(chǎn)不穩(wěn)定，產(chǎn)量較低，質(zhì)量不穩(wěn)定。機(jī)立窯使用這類煤生產(chǎn)，除配料上適當(dāng)降低飽和系數(shù)、增加熔劑物以提高熟料高溫熔體粘度、使底火層變厚外，還應(yīng)考慮到這類煤揮發(fā)分較高，熱損失較大，故熟料燒成熱耗應(yīng)取高些。

福建漳平的含石墨性質(zhì)煤，其揮發(fā)分一般在5%以下，固定碳65%～75%，發(fā)熱量28500 kJ/kg。由于該煤燃點(diǎn)高，燃燒速度極慢，用它燒制水泥往往造成上火速度慢，底火拉深，有時(shí)甚至出現(xiàn)卸紅料現(xiàn)象，產(chǎn)量不高且熟料質(zhì)量不理想。對(duì)福建漳平地區(qū)而言，當(dāng)?shù)孛狠^山西陽泉煤具有煤運(yùn)距短，各項(xiàng)費(fèi)用較低的優(yōu)勢(shì)。為降低生產(chǎn)成本，筆者在機(jī)立窯上使用這類煤進(jìn)行一段探索后，認(rèn)為常規(guī)的配煤量，除采用高飽和比高鐵的配料方案，以提高料球的上火速度外，還必須盡可能采用淺暗火全風(fēng)操作，減少化學(xué)不完全燃燒的熱損失，避免通風(fēng)不良產(chǎn)生還原氣氛。

福建龍巖的煤，一般揮發(fā)分在4%～8%，固定碳63%～68%，發(fā)熱量約在21000 kJ/kg～24000kJ/kg，用其燒制水泥熟料，在配料配煤上要求不高，適應(yīng)范圍廣，常規(guī)的配料配煤、操作習(xí)慣能滿足工藝要求，用它所生產(chǎn)的料球上火速度適中，底火層約70 cm～100 cm，且非常穩(wěn)定，在輸送條件允許下，一般可全風(fēng)操作，所以立窯產(chǎn)量高，熟料質(zhì)量好。

另外，由于煤種類不同，煤灰熔點(diǎn)也不同，它對(duì)立窯煅燒關(guān)系亦十分密切，煤灰中Fe2O3、MgO、 CaO含量越高，煤灰熔點(diǎn)越低，生料出現(xiàn)液相溫度越低，熟料燒結(jié)溫度越寬。經(jīng)實(shí)踐總結(jié)，比較理想的立窯用煤應(yīng)為：揮發(fā)分為5%～10%；發(fā)熱量20000 kJ/kg～25000 kJ/kg；具有低的煤灰熔點(diǎn)和粘度，且煤灰Fe2O3含量應(yīng)大于10%、SO3含量應(yīng)大于2%。

3 窯面觀察

立窯水泥生產(chǎn)配煤量是否適當(dāng)，除通過化學(xué)分析結(jié)果進(jìn)行判斷外，還可以從嚙火的火球紅亮程度、窯面料球燒結(jié)情況來判斷，并據(jù)此適當(dāng)調(diào)整配煤。

一般窯溫適宜時(shí)，料球燒結(jié)良好、有塊狀且可擊碎，火球亮紅色、不塌邊、不嚴(yán)重粘邊，可保持該配煤量；窯溫不足時(shí)，火球暗紅色.（作者：陳永湖）

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