对干法回转窑煅烧高强熟料的探讨第六图书馆文章针对干法窑生产高强熟料,人原燃材料选料、水泥生料配料与均化、水泥熟料煅烧操作与化学成份控制等方面作了全面的探析,总结了预分解窑生产高强熟料的主要质量控制参数。文章针对干法窑生产高强熟料,人原燃材料选料、水泥生料配料与均化、水泥熟料煅烧操作与化学成份控制等方面作了全面的探析,总结了预分解窑生产高强熟料的主要质量控制参数。水泥生料高强熟料回转窑煅 烧江西建材蔡世斌葛洲坝水泥厂对干法回转窑煅烧高强熟料的探讨　

摘要：文章针对干法回转窑生产高强熟料，人原燃材料选料、水泥生料配料与均化，水泥熟料煅烧操作与化学成份　控制等方面作了全面的探析，总结了预分解窑生产高强熟料的主要质量控制参数。　关键词：原燃材料；水泥生料；高强熟料；回转窑煅烧操作；探讨　 １引 言　 ２原燃材料　 当前，随着国家水泥胶砂强度检测方法标准　从Ｇ１７８Ｂ７—５法向ＩＳＯ法标准的过渡和实施，我国许多水泥企业生产面临困境，主要表现为新标　准检测水泥强度下降较大．原３５水泥将成为不　２　合格品．ＩＳＯ法对湿法窑和立窑熟料配制的水泥　胶砂强度检验，强度有较大下降，对干法预分解　窑生产的水泥胶砂强度也有较大影响。因此，研　究提高预分解窑生产的硅酸盐水泥熟料强度标号，

干法回转窑材料质量、品位、晶粒发育大小、矿　燃石赋存杂质情况、开采区位、化学成分与有害成　 分等都对优质高强水泥熟料生产产生重要影响。　２．石灰石　１　 生产高强熟料，须选择含ＣＣ３含量高，ａ０　ＭＣ含量低，ｇ　　０和燧石含量低的细晶粒石灰　石配料与煅烧，泥灰岩矿石由于含碱较高，在使　 用时，会使熟料３天早期强度较高而２８天强度较　低，不利于生产低碱高强水泥，一般只能用来生　产普通熟料。研究表明：粗晶石灰石晶粒粒径≥　１￣ａ０ｍ以上，特别是燧石含量较高（—ｓ≥０ｆ　　８％）的粗晶石灰石不利于磨细和煅烧，影响到熟　 是当前许多大中型干法窑水泥厂家和水泥生产工　作者不懈追求的目标和研究探索的课题，它对提　高水泥厂经济效益、生产高标号水泥满足市场需　求，以及促进水泥工业结构调整和品种结构的优　 化等都具有十分重要的意义。影响干法预分解窑　煅烧熟料强度的因素很多，每个厂家由于窑炉等　设备类型不同，生产所选原、材料质量品位和　燃操作方法各异，对熟料强度影响侧重点也就不同，　经过大量文献研究和水泥厂长期生产实践，本文　主要结合原、燃材料、水泥生料、水泥熟料和回　转窑煅烧操作热工制度四个方面对于法窑生产高　强熟料的影响与措施作全面探析。　 料主要矿物Ｇｓ的形成和游离硅、游离钙上升，　不利于高强熟料的生产，生产中必须控制粗晶石　灰石在生料中的粒径￣４／＜５ｍ以下，对石灰石质量　ｚ控制要求：生产普通熟料时，控制：ＣＯ≥４％，ａ８　Ｍｏ％，０．％。生产高强熟料时，控　ｇ≤３　≤０６０制：ＣＯ在５—３，Ｍｏ％，Ｒ０≤．％。ａ０５％ｇ≤３２０２　５２２硅质砂岩　． 有效地缓解了经济增长与资源紧缺之问的矛盾；　②资源消耗高、浪费大，利用率低是造成环　境污染的主要原因，因而废渣利用可以减少环境　污染，化害为利，变废为宝；　⑧由于废渣堆放要占用大量土地，因此废渣　利用可以减少废渣的占地面积，约土地资源；节　江西ｔ材１０１１０　２ ④通过技术创新，改进生产工艺，提高生产　技术，努力降低消耗，减少浪费，不断地提高能　源原材料利用率，降低成本，以增强产品的市场　竞争能力。

当前采用石灰石、硅砂加粉煤灰配料另掺少　量铁粉，是当前国内生产高强熟料、中低热低碱　水泥熟料、油井水泥熟料和抗硫酸盐水泥熟料的　最佳选择，生产中须选择硅砂的晶粒大小均匀，　杂质含量少，粗晶颗粒少的硅砂配料使用，质量　３水泥生料　３１生料配料　． 当前许多水泥材料研究者认为干法窑煅烧高　 控制指标：Ｓ２５，Ａ０：．０Ｏ　Ｏｉ≥８％０ｈ３４０～１．％，　 ≤１％，ｓ　≤２Ｏ．％，ＭＯ５Ｏｇ￣．％。红砂岩或粉砂　＜岩因其含碱相对较高，故在生产低碱高强熟料时　 强熟料要适应ＩＳＯ强度要求趋向于高ＫＨ、高Ｉ１值　配料方案，对生料配料则要求石灰石和硅砂配料　要多掺而相应要减少粉煤灰和铁粉的掺量配比，　这样相对降低了所配制生料的易烧性，熟料液相　量较低，增加了窑操作的难度，主要表现为煤耗　上升、游离钙难以控制，生产时应注意：①将生　料粉磨细度控制细一些，０２ｎａ孔筛余≤．０ｍ方　 要少用或不用，细晶石英砂岩，因其含硅高、含　９％以上的石英、只含少量长石和岩屑、含　Ｏ０　低、晶粒细小，是目前国内外最好的干法窑硅质　原料，最适合配制煅烧高强熟料。　２３．粉煤灰　 Ｏ５．％。８，ｌ０筛余≤５％；②严禁粗晶砂和燧　ｔｍ～８石混入砂岩进入堆场使用；③选用细晶碳酸钙配　料煅烧，控制生料ＣＣ３ａＯ晶粒大多在３，左右，０ｎｔａ　￣，＞０ｎ晶粒不超过１％，生料石英晶体颗粒≤１６ｔａ０５　～ 粉煤灰作为干法窑原料配料生产高强熟料，　 最主要的环节是选择和控制有害成分ｓ和　Ｏ　　在较低的范围，即：ｓ≤３Ｏ、Ｏ≤１Ｏ　　．％　　％，含铝量　≥３％，并且和石英砂岩搭配使用于　０干法窑，十分有利于窑内熟料煅烧，因粉煤灰为　高温熔融含硅铝质的微晶玻璃渣，对窑内的熟料　液相量和液相粘度起到十分有利的调节作用，可　促进硅砂的ｓ溶解和吸收ＣＯ形成ｃｓ　ａ３矿物。　２４燃煤　． ２ｔｌ０ｍ以下， 为最佳；④高强熟料生产须控制生料　 有害成分含量：Ｏ≤０５　．％、ｓ１．％，ｆ　ｏ≤０５— Ｓ粗晶颗粒含量８，ｌｉ　０筛余≤４Ｏｔｍ．％、ＭＯ≤ｓ　３；⑤窑煅烧采取强化煅烧操作法　％３．生料均化　２ 生料均化主要目标是使其生料颗粒中的　ＣＣ￣ｉ２ｈ１铁粉颗粒充分均匀混合，ａＯ、Ｓ、Ａ　和０ｏ　为生产高强熟料创造条件，主要措施是强化均化　库均化功能和石灰石、燃煤的预均化功能，加大　生料均化库均化时间和均化空气压力，强化石灰　石堆场工人操作方法和技能培训与研究，克服　ＣＣ￣ａＯ长周期波动，控制石灰石堆场出口ＣＣ￣ａＯ　 干法窑煅烧用煤一般质量要求为：Ａ５　≤２％、Ｑ　≥２００Ｊｇ３０Ｋｔ、煤粉细度控制在８～１％，由ｋ５　于煤粉燃烧后的灰份全部沉落在烧成带的熟料颗　粒表面上，造成熟料颗粒表面富硅化，ｃｓ含量　３ 下降，ｃｓ量上升，影响熟料质量，因此，在　２含煅烧特种高强熟料时，控制煤灰份较低、发热量　 波动偏差ＴａＯ±０２％，人窑生料成分波动　—ＣＣ３．５值控制在：ＣＯ±．％、Ｓ２０２％、Ａ２３　ａ０２０ｉ±．００１±Ｏ０．１５％、　Ｏ３±０．５％ｃ１　 较高为好，冀东、宁国两厂燃煤灰份Ａ控制在１　８２％，挥发份控制在２～％，采用强化煅烧　２８∞生产高ＫＨ值、高Ｉ值的高强熟料，其强度分别　１达到６～２Ｐ和６Ｍａ以上，可见煤质对高强　８７Ｍａ９Ｐ～ ４熟料配方设计与成份控制　４１熟料配方设计　．研究表明，高强熟料主要特征是ｃｓ　ｓ矿　３＋物含量高，巴Ｓ量高，碱含量低，矿物晶粒粒　含径较细小均匀，发育良好，因此高强熟料配方设　计应做到：①做好原燃材选料控制工作，以满足　 熟料生产的影响巨大。选择含灰份在２％以下的０　优质煤煅烧油井水泥熟料、中低热水泥熟料等也　是十分有利的，特别是煅烧Ｇ级高抗硫酸盐油井　 水泥熟料，实际生产控制ｃＡ．％，由燃煤煤　３≤１５灰带人的Ａ　量是很大的，其大小直接影响到　ｂ巴Ａ含量的大小和波动及均匀性　生产高强熟料　和特种熟料，要求控制煤的质量指标Ａ０～：２　２％、Ｑ：２００～２００Ｊｋ５３ｏ５ｏＫ／ｇ、Ｖ：２８—３为最　０％ 煅烧熟料的有害成分　Ｏ、ｓ］ｇ、Ｃ一量　ｏ、ＭｏＩ含符合控制要求，且满足熟料ＳｊＯ摩尔比在　Ｏ　 ０６０８　０～＿；②控制熟料三率值ＫＨ、ｎ、Ｐ以及液　相量以满足熟料硅酸盐矿物ＣＳ　Ｓ总量７～　＋６　７％、８熟料早高强矿物巴Ｓ在５～６％；③熟料　５０三率值控制：Ｋ０８０９，ｎ　．～３２｝Ｈ｝．９～．５　２５．，Ｐｚ　 佳。　 · ２６　

０８～１６，液相量控制：Ｌ０～２％、Ｏ≤．９．５：２４　　Ｏ６％；④窑上煅烧操作必须采取强化煅烧和烧　．０高发热量、低灰份的优质煤，提高火焰温度和火　焰热力强度，防止和避免“薄料急烧”“、慢窑轻　烧”和“短焰急烧”等不正常操作。　４２有害成分控制　．４２１ｆＣＯ　．．　—ａ 料强度联系起来考虑，他们二人指出，可溶性碱　 含量，计算的Ｇｓ和显微镜测定的阿里特量以　量及阿里特晶体粒径大小是最重要的影响参数。作　者对　Ｏ的危害性及其控制进行了长期的专题研　究，研究认为：熟料固溶碱和水溶性碱对水泥强　度的巨大负影响过ＧｓＧｓｃｓ和＋２总量对熟料强　度的正面影响，尤其是对２天以后后期强度的影　８响最大，结论认为：干法窑生产低碱高强熟料最　重要的措施和办法就是严格控制矿石原料矿物的　 游离钙吸收程度与熟料液相量大小呈反比关　系，液相量越低，越不利于游离钙吸收，干法窑　低液相量熟料煅烧必须采取“温长带煅烧”操　高作法，提高烧成带煅烧温度，延长火焰长度及物　料在高温带停留时间，才能适应生产高硅高钙低　 有害成分，选择低碱原燃材料生产使用，窑上煅　烧控制好熟料硫碱摩尔比在０６—．．０８和弃掉窑　灰，以及在北方地区投资安装旁路放风工艺系统　装备，除高碱窑灰生产低碱水泥熟料，这对我　排国北方石灰石和硅铝质原材料普遍含碱偏高是十　 液相量熟料，降低游离钙含量和提高熟料强度的　要求，高强熟料要控制游离钙值小于０８％，最　．０好控制在００５～．％左右。　４．２ｆｉ２．　—Ｓｑ　 分重要的工艺措施。　４．４Ｓ２．　　 高强熟料生产对生料粗晶二氧化硅含量控制　要求Ｏ２ｒ．ａ０ｍ筛余≤１％，最好≤Ｏ５．５．％。因为若　熟料中存在１％摩尔的游离ｓ，则产生２一　％　 研究表明：熟料Ｓ３Ｏ含量影响熟料矿物Ｇｓ　的形成和结晶，当熟料中　Ｏ含量较低和Ｓ３Ｏ含　 量较高时，Ｇｓ易形成粗异大晶体，从而影响熟　料强度，当有　Ｏ存在时，则ｓ以ＣＳ４ｑａＯ存在　 ３％摩尔的ＣＯ呈游离状态，从而降低３—％的ａ４　Ｇｓ，＋ｃｓ矿物形成量，熟料强度大幅下降，因　此，在生料粉磨时，必须降低生料粗晶燧石的含　量，通过调整立式磨的操作工艺参数，或者控制　原料矿石、石灰石粗晶燧石含量≤４％，砂岩中粗　晶二氧化硅含量限制在较低范围，才能确保生料　２ｕ￣，ｍ筛余达到０５１５．—．％，而保证高强熟料ｆ从　 — 于熟料中，当ｓ　Ｏ＞１０时，过剩的ｓ则

以ｃｓ４ａｏ形式存在或固溶于Ｃｓ２３、ｃｓ和玻璃体　中，其　ｓ、ＣＳ４　ａＯ易形成硫碱圈固结在刚开始　产生液相的烧成带和固相反应带的交界处，产生　后结圈影响窑煅烧操作，研究认为熟料ｓ≤ｑ　０５％，对熟料质量无多大影响且有利于矿物晶　．０ ｓｑ≤Ｏ７ｊ．５％ｃ　Ｏ　 体的形成和结晶，若ｓ≥０８％时，则窑内煅　ｑ．０烧操作恶化，结厚皮、结圈、熟料质量下降，因　此，必须严格控制原燃材料的ｓ　ｏ含量在规定的　数值以内。　 ４２３．．　 Ｂｕｇｔｒ＇ｇｅｍｍ和ＢＥ＇Ｕ（统计大量水泥样品　ＲＮ＇Ｐ￣ＩＲ３数据，研究了相关参数对水泥强度影响的重要程　度，并得出结论：按对水泥熟料强度影响程度大　小排序为：可溶性碱　Ｏ＞ＣＳ＋ｃＳ＞３３　３２ＣＳ＋ ５回转窑煅烧操作对高强熟料生产的影响与措　施：　 ２＋ＱＳ铝酸盐和铁相＞ｎ＞ＧＳ＞阿里特＋贝利特　＞　＞贝里特，研究认为：熟料２８天强度与　 当生料和燃煤质量以及粉磨细度、颗粒粒径　 分布、化学成分、率值等参数稳定保持不变的情　况下，升温梯度、峰值温度、保温时间和冷却速　率就决定了熟料硅酸盐矿物Ｇｓ２、ｃｓ的含量和活　性，从而影响到熟料２天的强度，研究认为阿里　８ Ｇｓ阿里特晶体发育尺寸大小和可溶性碱含量呈　最好的负相关关系，即：熟料中阿里特晶粒粒径　越大，可溶性碱含量越大，则熟料２８天强度越　低，研究还认为Ｎ２ａＯ对２天强度有最强的负效　８ 应，Ｏ对２　８天强度影响的最佳值为０４—．　０５．％，Ｂｕｇｎｍ和Ｂｎ用化学和显微镜对　ｒｅａｇａｒｔｅｍｐ 特晶体尺寸、发育大小主要决定于水泥生料易烧　性和窑的煅烧操作热工制度，回转窑煅烧操作热　工制度如：火焰形成和温度、烧成带长度、煅烧　温度、升温速率、保温时间和窑速大小都对高强　 ·２－７　 种工业熟料进行研究，并将所获数据与水泥熟熟料生产产生重要影响。　５１火焰形状与温度控制．　　在烧高强熟料时，必须调整火焰长度适中，　控制：ｏ．７Ｍ预分解窑（０ｔ）窑速宜控　４７５５×４０ｄ０／制在３２—３７转１内；０．．分４×６Ｍ预分解窑　０ （００／）窑速宜控制在３２—３５转，２０ｔｄ．．分；０　３× ４Ｍ预分解窑（０ｔ）窑速控制在３０—．转，８７０ｄ／．３２　分　６结论与建议；　 既不能拉长火焰使烧成带温度降低，也不能缩短　 火焰，使高温部分过于集中，从而烧垮窑皮和耐　火砖而不利于窑的长期安全运转，回转窑内火焰　形状粗细必须与窑断面积相适应，要求比较充满　近料而不触料，正常形状保证其纵断面为正柳叶　形状，火焰形状如毛笔头形状。生产高强熟料时，　干法窑火焰温度宜保持在１５６０～１５￣的较高温　８０Ｃ度．火焰温度取决于两部分因素：一是煤粉本身　的热值、灰份和细度；二是取决于窑篦冷机冷却　 （）预分解窑高强熟料煅烧须选择煤质好、１　发热量高、灰份低的燃煤煅烧，严禁粗晶燧石混　 入砂岩中进人生料粉磨工序和人窑煅烧，在原燃　材料选择时，须尽量选择低碱和晶粒细小的石灰　石、砂岩、硅砂和粉煤灰、铁粉配料使用，严禁　石灰石山皮土、裂缝土混入石灰石破碎机人碎石　预均化库。　 效果．即二次风风温，火焰温度适度提高，有利　于煅烧易烧性差的生料和含高碱的生料的碱份挥　发．可获得低碱高强熟料。

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