使用劣质原燃料生产优质熟料的技术探讨

窦彦彬

（内蒙古松塔水泥有限责任公司，内蒙古 阿拉善 750306）

我公司2500t/d熟料生产线自2010年投产以来，熟料质量由于受到原燃材料质量的影响，熟料28天强度虽然达到了国标要求，但与市场需求尚有一段距离。为此我公司组织工艺技术人员从原燃材料及相关工艺调整入手进行调整改进，在使用原有劣质原燃材料不变的情况下，熟料强度得到较大的提高，本文就有关经验进行探讨和交流。

1 原燃材料的基本情况

1.1 煤的技术指标及特性

我公司所用的煤是水洗煤，即指原煤经过精选以后留下的粉煤，它具有热值低，水分高，黏性大，灰分中氧化铝含量高的特点，相关指标见表1。

表1 水洗煤的工业分析

由于这种煤典型的特点是挥发分低、着火温度高、燃烧速度慢、燃烬率差，具有无烟煤的性能特点。因此当采用水洗煤时，必须提高燃烧反应空气温度和降低燃煤粒径。通常水泥厂采用烟煤作燃料时，出磨煤粉细度一般要求在10%～12%左右，但采用无烟煤时，出磨煤粉细度一般要求不超过3%，因此我公司规定的煤粉细度控制指标小于4%。

1.2 淤砂的技术指标及特性

由于我公司靠近腾格里沙漠边缘，当地淤砂较多，我公司生料配料采用石灰石、铁矿石尾矿、淤砂的三组份配料方案，使用的硅质原料淤砂的化学分析见表2。

表2 淤砂的化学成分分析 %

淤砂矿物组成主要以石英为主，含长石、云母等，硬度大，结构致密，较难粉磨和煅烧。

2 生产前期生料及熟料特性

针对我公司原燃材料的实际特点，在生产初期我们按新型干法水泥生产线对生料、熟料生产的一般要求，将生料细度要求0.2mm筛余小于2%，0.08mm小于15%的指标进行控制，通过一段时间的生产，熟料28天强度比较低，不能满足市场的需求。我们对熟料进行了岩相分析，从分析结果来看：A矿短柱状、多边板状，晶粒大小：0.005～0.040mm；晶形规则，棱角较尖锐，边线平直。B矿浑圆形，边缘光滑，表面交叉条纹；晶粒大小：0.010～0.050mm。少量B矿巢内存有反应残余不溶物。黑色中间相呈点滴状，fCaO圆形，分散分布。

从以上矿物特征来看，主要表现在矿物大小均齐，晶形规则，但颗粒较小，表明窑内氧化气氛基本正常。A矿晶粒较小、晶形规则，棱角较尖锐说明窑内熟料煅烧温度低。黑色中间相呈点滴状说明熟料中玻璃相较多，熟料冷却效果好。少量B矿巢内存有反应残余不溶物，表明生料细度较粗，有部分结晶游离硅没有参加反应或反应不完全，相关数据见表3和图1。

表3 工艺调整前熟料检测数据

图1 调整前熟料岩相图

3 工艺技术调整方案及效果分析

针对熟料矿物岩相分析所诊断的结果，我们从原燃材料的基本性能入手，依据现有工况条件，根据新型干法熟料煅烧的基本原理，我们在生产设备能满足工艺调整的前提下，进行了工艺调整尝试。我们对生料粉磨控制指标以及预分解窑用一次风压力进行了调整，首先适当降低生料产量(台时)，将生料细度由原来的0.08mm筛余小于15%调整到小于11%；同时进一步控制煤粉细度，将煤粉细度尽量控制在2%左右；为进一步提高熟料煅烧温度，我们采用降低一次风用量，同时为获得较大的一次风动量，提高一次风压力，将一次风压力由厂家提供的22kPa提高到28kPa，一次风量由原来的42Hz降低到37Hz。同时包括喷煤管位置，三次风闸板等工艺设备也进行了相应的微调。

通过以上措施的实施，近几个月的生产，我公司的熟料不论从外观还是内在品质都有了较大的改观，熟料强度提高了4.0 MPa多，平均达到了55 MPa以上，个别强度达到了60MPa，其熟料质量在本地区的水泥企业处于领先位置，而且水泥制品的使用性能也有较大幅度提高。调整后的相关数据见表4和图2。

表4 工艺调整后熟料检测数据

通过岩相分析我们发现工艺调整后熟料外观呈灰黑色，致密。A矿呈短柱状、多边板状，晶粒大小：0.005～0.055mm；晶形规则，棱角尖锐，边线平直。B矿呈浑圆形，边缘光滑，表面交叉条纹；晶粒大小：0.010～0.060mm。B矿巢内存有反应残余不溶物较少。黑色中间相呈点滴状，fCaO呈圆形，分散分布。总体来看达到了调整目的，窑内煅烧温度得到了提高，游离硅明显减少，并且A矿比较多。

图2 调整后熟料岩相图

4 结 论

新型干法熟料生产线虽然是非常成熟的工艺，但对不同地区来说，由于受到原燃材料的影响，在实际使用中生产的熟料质量有很大区别，在水泥行业为节约成本，提高资源综合利用的今天，很多厂家大范围使用了劣质的原燃材料进行水泥熟料生产，在这些劣质原燃材料的使用过程中以往大家认为可行的，通用的工艺调整思路要依据本厂原燃材料的特点进行调整使用，不能墨守陈规，这也是对新型干法水泥生产中工艺操作新的贡献。