熟料煅烧过程中的质量控制

水泥的质量主要决定于熟料的质量，要获得优质的熟料，根据预分解窑生产的工艺特点，除要控制原材料和燃料外，还要有合格的生料，同时也要控制合理的熟料化学成分、矿物组成及率值。但熟料煅烧过程中质量控制直接决定于熟料质量的优劣，从以下两个方面简述：

1．熟料煅烧过程中的质量控制的目的

游离氧化钙(f-CaO)的含量和熟料立升重是预分解窑熟料煅烧过程中检查熟料的重要指标。游离氧化钙含量升高影响到水泥的安定性和强度，严重时引起安定性不良，使水泥制品变形和开裂。熟料立升重的测量是检验熟料烧结过程中结粒的致密程度，确保熟料的强度，反映熟料的矿物组成，指导窑系统操作和配料。

因此，熟料煅烧过程中的质量控制的目的是结合工艺生产条伴及各项生产经济指标，通过对窑系统的正常操作控制游离氧化钙和熟料立升重在适当的范国内，一般预分解窑游离氧化钙可以控制在1.5％以下，熟料立升重大于等于1250kg/L,但根据不同窑型的生产状况，不同水泥企型对f-CaO含量、熟料立升重控制范围不尽相同。

2．熟料煅烧过程中质量控制的影响因素

在窑系统工艺操作中，由于配料率值、生料细度和均化效果、燃料成分、煅烧、冷却制度、窑内气氛及不正常操作的影响，会使烧结熟料的f-Cao含量、立升重的检测结果不在熟料质量控制的指标内，造成生产工序质量事故。

因此，在窑系统工艺操作中，通过分析各相关工艺参数，判断造成生产工序下质量事故的影响因素，作出响应的工艺调整是非常必要的。

2.1配料率值的影响

率值表明熟料各氧化物之间相对含量的系数，用来控制矿物组成，满足熟料的强度的控制；在窑系统操作中，常因生料的率值的波动而导致窑热工制度的破坏，一般生料的饱和比高，会导致生料很难烧，f-CaO偏高，操作员被迫增加喂煤，从而很容易烧坏窑皮；IM过低，会导烧结范围变窄，窑内容易结大蛋，严重破坏热工制度。

2.2生料细度和均化的影响

生料细度和均化对熟料的烧成和熟料的质量均有重要意义，生料细度控制在12~15%(0.08mm方孔筛筛余)，如采用立磨可放宽到16％。

生产实践表明主要有以下几种情况影响熟料煅烧过程质量的控制：

 (1) 入窑生料细度过粗，使生料分解率下降，增加了窑热负荷。在煅烧过程中反应不完全。CaO不能完全被吸收，易出现f-CaO含量过高。工艺操作上可以通过提高分解率，减轻窑负荷，稳定窑的正常煅烧温度。

(2)生料成分波动，主要由于生料均化库料位低或配料不稳定造成。煅烧过程中由于生料成分的波动，会给煅烧带来困难，严重时会造成窑热工制度的混乱，不利于窑系统的正常操作。工艺操作通过对主要工艺参数小幅度的调整。如适当减喂料，增加喂煤，稳定窑系统热工制度，加强煅烧。

2.3煤粉的影响

煤粉对熟料煅烧过程的质量控制影响主要指煤粉的灰份挥发份、热值、细度、水份。国内水泥企业预分解窑大多使用烟煤作为燃料，煤粉制备采用风扫煤磨或立磨。煤粉细度控制范围为12％(0.08mml方孔筛筛余)，水分控制范围1.0％以内。

根据实践生产数据统计，由于煤灰的掺入，将使熟料石灰饱和比降低0.04-0.16，硅率降低0.05-0.2，铝率提高0.05-0.3。因此，在正常生产中，应使粉煤灰份、挥发份与配料率值相适应。如石灰饱和系数KH偏高，煤粉灰分偏低，熟料f-CaO含量难控制。在配料上应降低饱和比或提高煅烧温度。因此在工艺操作中，结合煤粉的性质与入窑生料率值，操作上做相应调整，确定熟料煅烧温度，同时又要稳定系统的热工制度。

2.4煅烧温度的影响

正常熟料的烧成都有一个温度范围(烧结范围)，由于生料成分的波动，生料所需煅烧温度一般在1350—1450℃。窑温度控制过低，易出现欠烧熟料。CaO没有被充分吸收生成C3S，而以游离状态存，使熟料强度下降，煅烧温度控制过高，游离氧化钙很低，熟料结粒尺寸增大，致密难磨，易损坏窑皮，对耐火材料的保护很不利。因此实践生产中，控制煅烧温度对熟料质量的控制至关重要。

工艺调整的的方法是：通过窑电流、NOx、窑头火焰温度这些参数判断煅烧温度的高低，调节窑炉喂煤量、生料喂料量，窑内通风量、二三次风温及窑速，把煅烧温度控制在适当的范围之内，避免物料的欠烧或过烧。

2.5窑内气氛的影响

正常熟料是在窑内空气过剩的情况烧成的，即有足够的氧使燃料完全燃烧。窑内氧合量不足，燃料不完全燃烧易出现CO，形成还原气象，燃料不完全燃烧，热量损失使窑内热力强度低，高价的过渡型元素被还原成低价的，生成异常颜色的熟料，如黄心料，同时时由于窑皮中液相提前出现，粘度降低，使回转窑后结圈形成，又使窑内通风不良，还原气氛加重，如此互为因果，形成恶性循环，破坏了窑内的正常煅烧温度，使熟料质量难以控制。

在工艺操作时，通过熟料的外观特征，及有关工艺参数，如气体成分的分析，如CO2 、NOx含量降低，CO升高，窑尾烟室温度偏高，判断窑内有还原气氛，可通过改善窑内的通风状况，减少还原气氛的产生，如果因喂煤计量失真，煤粉燃烧不完全产生还原气氛，操作中及时对喂煤量进行调整。

2.6冷却的影响

预分解窑生产中，熟料的冷却主要是指出窑熟料在冷却机中快速急冷的过程，由于熟料在冷却过程中要进行液相的凝结与矿物的相交两个过程，所以冷却对熟料的质量有明显的影响。在保证熟料煅烧正常的条件下，工艺操作中重点是加强熟料的急冷，因为急冷具有以下明显的优点：

(1)防止熟料中的C2S转型，而使熟料粉化。

(2)急冷使熟料球产生内应力，提高熟料的易磨性。

(3)急冷可以减少C3A析晶，改善水泥的抗硫酸性能和水泥的安定性。

因此在操作中常优化冷却机的操作，改善熟料冷却制度，加强熟料的冷。

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