防水之家讯:我厂拥有一条600t/dΦ3.2m×52m五级旋风预热器窑,冷却机为Φ3.2m×36m的单筒冷却机。1996年7月投产以来现已基本达标。为了降低生产成本,降低能耗,于2000年4月开始使用粉煤灰配料,投入使用后,熟料热耗由4500kJ/kg降至3135kJ/kg。但是在生产过程中,窑经常出现“粘散料”,严重时这种现象能持续近半个月,并且28d强度偏低,仅51~54MPa,严重制约着我厂混合材的掺入量。
1 粘散料的特点
这种粘散料的特点是:升重低,fCaO低,窑内结粒困难,粒径分布粗细不均。正常时,80%以上是核桃般大小,但是多次滚动后,立刻又松散开来,形成碎粉;20%是沿窑皮下滑的粉面,前圈长得很快,窑头“飞砂”增多,烟室内结皮严重,窑筒体温度超高,对窑皮损伤很大。单筒冷却机出料粉尘大,熟料温度高,颜色乌黑,有亮点,砸开后有“黄心”,3d强度平均35MPa,7d强度平均45MPa,但后期强度增进率低,28d强度平均仅52MPa。
从岩相上观察,A矿结晶粗大,且有较多的包裹物,并有熔蚀现象,B矿呈花环状和葡萄状,显著是慢冷熟料中A矿分解的产物,后者是β-C2S转化成的γ-C2S。黑色中间相均匀分布,但数量少,白色中间相极少且不均匀分布。这期间物料的表观分解率为56%~67.1%,入窑生料和熟料的全分析分别如表1和表2所示。
2 原因分析
1)由于我厂使用4组分配料,且粉煤灰中碳含量为33%,应用基发热量8900kJ/kg,当其在预热器上升烟道和烟室中遇漏风,粉煤灰中的碳粒子开始燃烧并放出热量,使窑尾气体热焓量迅猛升高,极大地提高了窑尾温度,促使碳酸盐分解速度加快,分解率大幅度地提高。如果操作不当,将导致入窑分解率与窑的长径比不相适应,回转窑内碳酸盐的分解带缩短了,而烧成带受火焰形状限制,不可能随意拉长,结果是扩大了过渡带,物料在900~1280℃之间停留时间过长,而在这个温度下物料扩散速度很快,但又不能形成阿利特,势必造成贝利特和fCaO再结晶,形成粗大的结构,降低了物料的表面活性和晶格缺陷的活性。严重时我厂三通道喷煤管的高强度火焰使物料相对过烧,熟料中的液相由于可浸润的表面区域少,难以将物料粘结成粒,引起矿物结晶粗大,水化活性降低,强度降低。
2)配料上,n2.2偏低,P1.35偏低,液相量30%左右。这使物料的易烧性好,如果分解率过高,就必然导致物料在烧成带相对过烧,A矿在剧烈的升温过程中产生裂缝,内藏大量的包裹物开始逸出,同时A矿表面分裂物也脱离原来部分,导致物料表面粉化产生“飞砂”。同时熟料中R2O等有害物质随物料内界面增大而挥发量增大,导致有害物质循环,富集加剧,使烟室、下料管及上升烟道结皮严重。
3)熟料中MgO含量过大,达4%~4.8%,不仅降低了液相出现的温度、液相的粘度和表面张力,而且对熟料中的A矿有熔蚀作用,导致熟料早强高,而28d强度偏低。
4)熟料冷却效果差。我厂单筒冷却机内扬料板区长度仅占总长的9.6%,出冷却机熟料温度高达200℃以上,并且三通道喷煤管在正常煅烧中往往被全推进窑内,这不仅提高了窑尾温度,还影响了物料冷却效果。
3 解决办法
1)要求看火工改变操作方法,稳定窑内热工制度,提高快转率。因为影响熟料质量的烧成因素可归结为升温速率、最高烧成温度、在最高烧成温度下的停留时间和冷却速率,所以要求看火工在保证入窑物料分解率的前提下,以提高烧成温度为基础,尽可能地提高烧成速率,所以在长径比固定后,提高分解率就必须加快窑速,否则将出现“飞砂”料。具体操作如表3所示,我们把回转窑转速从原来0.8~1.2r/min提到1.8~2.2r/min,并保持此转速在80%以上,主排风机转速提到了1220~1250r/min,并加大了喂料量2.5t/d,加大风机的风量和压力,由1.0MPa提到1.3~1.4MPa,煤粉细度由原来的4%~8%改为现在的2%~6%,通过改造单筒冷却机提高了二次风温。这些措施加快了煤粉的燃烧速度,并使火焰顺畅有力,提高了烧成带的热力强度,提高烧成速率,并避免了煤粉的不完全燃烧而造成的黄心料。
2)改变了三率值,提高n为2.35~2.45,P为1.45±0.5,KH为0.88±0.01,降低了铁含量,生料Fe2O3由原来的2.4%±0.1%降为现在的2.0%±0.1%,这使得物料具有一定的耐火性,并且提高了硅酸盐矿物合量,特别是C2S含量,使得28d强度有了提高。
3)严格控制了进厂原燃料中R2O和MgO含量,保证低碱水泥生产。
4)延长了单筒冷却机扬料板区长度,并优化了单筒冷却机内部机构,使其冷却效果变得更好,并保持喷煤管位置在-5位和+10位之间。通过上述措施,使熟料温度降低到200℃以下。
5)加强了对看火工技术业务培训,树立“四班保一窑”、“稳定”压到一切的思想观念。四班都加强了对前圈的控制,保证了回转窑的快转率。
经过上述改进,我厂熟料质量有了明显提高,28d抗压强度连续3个月都在60MPa以上,如表1、表2所示。防水之家是专注防水,泥水,防水材料,防水涂料的新闻资讯和防水,防水材料,防水涂料等各十大品牌的装修效果图和网上购物商城,敬请登陆防水之家:http://fangshui.jc68.com/