Φ3.3×12m机立窑提质增产降耗的经验

0 前言

内蒙古扎赉特旗全兴水泥制造有限公司(下称全兴厂)2台Φ3.3×12m塔式机立窑投产初期单机台时产量为l0～12t／h，熟料的28d抗压强度为49.0MPa，fCa0含量>4.0％，熟料热耗4815kJ／kg左右。为了提质增产降耗，笔者和山东枣庄某经验丰验丰富的窑工师傅受邀进厂做了一系列卓有成效的工作，终使立窑熟料质量得到提高，其28d抗压强度达到了58MPa，fca0含量<2.5％。机立窑中机台时产量达到了16～17t／h，日平均产量为350t／d左右，突破了它的设计产量330t／d。熟料的热耗下降到了4128kJ／kg。现总结经验如下。

1 稳定生料的三率值

全兴厂投产初期生料三率值始终处于波动状态。其KH=0.85～1.10；n=1.60～2.40；P=1. 00～1.80，这种波动状态可从每8h所做的全黑生料的全分析中反映出来。由于生料率值的波动过大，造成立窑煅烧事故不断，底火处于十分不稳定状态。造成生料三率值波动的原因是石灰石、无烟煤、煤矸石的质量波动所致。

1．1加强石灰石矿山管理及预均化

    全兴厂有自备石灰石矿山。由于无序开采，山皮土又剥离得不彻底，导致石、土混杂；已经开采的石灰石矿山各个掌子面品位相差悬殊，有的CaO≥50％，有的Ca0<45％，部分掌子面灰白色的石灰石中有黑色质地坚硬的燧石结核夹心，它属于结晶型SiO₂，难磨难烧。为了做好石灰石的预均化，我们在矿山成立了化验室，每个掌子面每一批所开采的石灰石必须进行Ca0的检测，确认CaO>50％方可使用。运往厂内的石灰石按品位高低搭配装车，石灰石运到厂后先在堆场码堆存放，入破碎机前再按化验室指定的比例搭配使用。对含有燧石的掌子面停止开采。

1.2 无烟煤的质量要求殛预均化

    该厂以往所用无烟煤矿点多，煤质差，挥发分和发热量波动较大。V_ab波动在10％～l6％间，这种煤具有烟煤的性质。Q_net,ad波动在16747～23027kJ／kg之间，因而造成配热紊乱，窑面上火特快，底火薄而脆弱，煤耗有时达到190kg／t熟料以上。V_ab＞l0％的煤燃点低，火势猛而不长久，尽管多用煤，也难以使底火稳定。如何搞好无烟煤的预均化?在要求进厂煤V_ab <10％，Q_net,ad>20934 kJ／kg的前提下，我们要求进煤矿点少于3家。只与产量较高的3家煤矿签订了逐月的购销合同，并严格质量要求，以质论价。同时，扩大煤的堆场面积，每个矿点的进厂煤分别堆放，由化验室分别进行各批次煤的质量检验。配料人员做到对每堆煤质了如指掌。入烘干机前，按化验室下达的指定比例交由铲运工垂直切取每堆的量，作到好坏搭配，使用煤得到了初始的预均化。

1.3优选煤矸石

    全兴厂是用煤矸石作为硅铝质原料进行配料的。按技术条件要求，它的SiO₂含量>55％，

A1₂0₃>25％,它的发热量>2093kJ／kg。从进厂煤矸石的化学成分和热值看，这点基本可以满足要求。但其物理性能却不尽人意。进厂煤许石均为灰褐色质地十分坚硬的大块，其中夹杂有零星井下顶板岩(砂岩状)碎块，这给破碎和粉磨带来了困难。如生料细度常＞l2％，不能说与之无关。后对地产煤矿进行摸底调查，发现附近矿点有质地稍软不含砂岩的煤矸石，其质量符合配料要求，决定使用之，它的预均化与无烟煤类似。

2  生料配方与生料制备

2．1生料配方

采用石灰石、煤研石、铜矿渣和无烟煤四组份配料。原料的化学分析结果和工业分析结果分别列入表1、表2中。

表1 原料的化学分析结果

表2  无烟煤和煤矸石的工业分析结果

    以往的生料配方采用的是高KH、高n，中P方案(见表3)，其KH控制存.97±0.02，认为有些过高。新拟方案的KH控制在O.94±0.02，n、P基本保持不变，唯增加铁、铝含量，以较高的液相量适应机立窑的煅烧。由于KH的降低和液相量的增加、生料中配煤量适当减少。新拟方案之熟料三率值为：KH=0.94±0.02，n=2.0±0.1，p=l.3±0.1。

2.2 生料制备

    生料制备由2台Φ2.6×8m闭流磨完成。全黑生料的控制指标是：细度<10％(0.08mm方孔水筛筛余)，每小时检测一次，细度合格率要求达到100％。生料中CaO=38.7±0.2(％)、Fe₂0₃=2.6±0.1(％)，全黑生料中的热含量为2428±100 kJ/kg。调整原料后，生料磨的产量(单机)可达30t／h以上，增产幅度为25％。

    生料均化采用“4倒2”式机械倒库法，入窑生料Ca0合格率能够达到85％。

3  机立窑的煅烧操作

3．1 Φ3.3×12m塔式机立窑概况

    立窑喇叭口垂直高度为l.7m，角度13°，喇叭口下方2 5m处设有倒喇叭几，角度6°。窑衬全部使用磷酸盐砖，以硅酸钙砖作外层保温材料，珍珠岩粉作为填充隔热材料，隔热保温层厚约0.5m，双窑采用高腰风，鼓风机风量为350m³／min，风压为49kPa。采用Φ3.6m预湿成球盘成球，料球粒度在5～12mm，料球水分13％±0.5％。

3.2 煅烧操作

该两窑采用全风浅暗火操作，坚持以风为先导，做到上火速度与加、卸料速度“三平衡”。做到4个稳定和4个固定。

3.2.1稳定底火位置

在窑面布风均匀的情况下，勤试钎，探明底火的深度，确定它的厚度和温度，使底火的位置保持在喇叭口底部，厚度约为0.6～0.8m。

3.2.2稳定上火速度

上火速度是立窑产、质量的决定因素。上火速度稳定，则产、质量稳定。只有风、煤、料配合得当，上火速度才能稳定。方法是：用风基本固定，采用V_ab<10％的煤，且做好了预均化，湿料层保持在0.4-0.5m，从而稳定了上火速度。

3.2.3稳定给料量

提产则上火速度必加快，此时必须保证充足的给料量与上火速度相适应，同时还必须相对稳定，不准猛加料，停成球盘的机立窑土烧法。

3．2．4稳定卸料速度

    Φ3.3×12m塔式机立窑物料的沉落速度约为1.2～1.6m／h，据此，调整调速电机的转数在600～800r／min，方可稳定卸料速度。

    四个固定是：①固定全风。全风的标准是用风大到窑面刚好有轻微的呲火。否则，风没有用足；过大则成窑面事故。②固定料面。在试钎后判明湿料层厚度适中的情况下，始终把料面高度控制在喇叭口第一、二块耐火砖之间。③固定播料点。在加料操作时，坚持压二肋、带边部、浅中间的原则。应随时调整播料器的角度，使之达到上述要求。④固定连续操作。整个煅烧链上的各个环节，都必须相对稳定，以实现整窑的连续运转。

4  效果

(1)立窑能够平稳有效的运行，窑的利用率可以达到95％的以上。

(2)平均台时达到l6.6t／h，提产5t/h 左右。

(3)热耗降低l6.6％。

(4)熟料的成品率为100％。

(5)熟料28d抗压强度提高了9.4MPa。

5小结

(1)原料、燃料的质量必须符合技术条件的要求。

(2)做好原、燃材料的预均化，是稳定生料三率值的前提，进而延伸到立窑的优质高产低热耗。

    (3)立窑生料的配料方案要与立窑的窑型、窑工技术等相适应，想用高KH求高标号是不可能的。

    (4)立窑煅烧中的四稳定、四固定操作法具有优质、高产、降耗的现实意义。