窑灰对熟料质量和窑操作的影响分析及控制探讨.doc

1窑灰对熟料质量和窑系统的影响分析及控制探讨窑灰对熟料质量和窑系统的影响分析及控制探讨任善国，祝尊峰，单锋（泰山中联水泥有限公司 山东 泰安 271413）0 引言引言泰山中联水泥有限公司建有 2500t/d、5000t/d 熟料生产线各一条及其配套的四炉一机额定发电能力 13.2MW 的纯低温余热发电系统2500t/d 生产线采用 Φ 4.6m×（10+3.5）m中卸烘干生料磨，Φ18m×45m TP-1 型生料均化库，Φ4.0m×60m 单系列五级预分解窑5000t/d 生产线采用ATOX50 生料立磨，Φ18m×50 mTP-1 型生料均化库，Φ4.8m×72m 双系列五级预分解窑两条生产线停生料磨后，窑灰均采用直接入库的方式，但窑灰对两条生产线熟料质量和窑系统影响程度却有很大的不同本文通过对数据和现象进行了综合分析、对比，查找影响不同的原因，探索降低影响的措施1 窑灰对两条生产线影响情况及原因分析窑灰对两条生产线影响情况及原因分析为了便于分析窑灰的影响，两条生产线均选择同期没有采取控制措施的仓满停磨期间典型的生产情况进行分析两条生产线使用的原材料砂岩、煤矸石、硫酸渣相同，石灰石采用不同的矿山。

1.1 窑灰对窑灰对 2500t/d 生产线的影响情况生产线的影响情况2008 年 3 月 30 日 8：31~16：54,2500t/d 生产线生料磨停磨 8.38 小时，生料均化库仓位 32.2m，窑投料量 195t/h， 停磨后熟料率值变化情况如图 1～3停磨 7 小时后熟料 KH 开始上升，12 小时达到最大，较停磨前平均增长 0.020 左右停磨 6 小时后熟料 SM 开始下降，10 小时达到最低，较停磨前平均降低 0.10 左右停磨 7 小时后熟料 IM 开始上升，12 小时达到最大，较停磨前平均增长 0.06 左右熟料波动持续 14 小时左右从熟料的成分来看，KH 提高，有害成分增加，生料易烧性降低，引起窑温度降低，窑头出现明显的飞砂现象，熟料 fCaO 数值明显上升操作上被迫做了减料、增加头煤等调整措施来保证 fCaO 的合格2图图1 1 2 25 50 00 0t t/ /d d生生产产线线熟熟料料K KH H变变化化0.8900.9000.9100.9200.9308:0012:0016:0020:000:004:00时间KH图图2 2 2 25 50 00 0t t/ /d d生生产产线线熟熟料料S SM M变变化化2.562.582.602.622.642.662.682.702.728:0012:0016:0020:000:004:00时间SM图图3 3 2 25 50 00 0t t/ /d d生生产产线线熟熟料料I IM M变变化化1.441.461.481.501.521.541.568:0012:0016:0020:000:004:00时间IM1.2 窑灰对窑灰对 5000t/d 生产线的影响情况生产线的影响情况2008 年 2 月 5 日 9：01~17：27,5000t/d 生产线生料磨停磨 8.43 小时，生料均化库仓位 38.5m，窑投料量 385t/h， 停磨后熟料率值变化情况如图 4～6。

停磨 6 小时后熟料 KH 突然升高，持续高 14 小时，较停磨前平均提高了 0.050 左右，最高提高了 0.071熟料 SM 在停磨 6 小时后突然下降，持续 14 小时，平均降低 0.10 左右，最高降低了0.18熟料 IM 在停磨 8 小时后开始上升，持续时间 12 小时，平均降低 0.06 左右，最高提高了 0.07熟料波动持续 14 小时左右3从成分上看，窑灰的掺入使熟料的 KH 提高，有害成分增加，生料易烧性降低熟料中则易出现大块、黄快料，窑前温度降低，窑头飞沙严重并伴有刷窑皮情况从操作上采取降低投料量、降低拉风、增加头煤、降低窑速等措施后熟料 fCaO 也往往超标图图4 4 5 50 00 00 0t t/ /d d生生产产线线熟熟料料K KH H变变化化0.8600.8800.9000.9200.9400.9600.9801.0008:0012:0016:0020:000:004:008:00时间KH图图5 5 5 50 00 00 0t t/ /d d生生产产线线熟熟料料S SM M变变化化2.352.402.452.502.552.602.652.708:0012:0016:0020:000:004:008:00时间SM图图6 6 5 50 00 00 0t t/ /d d生生产产线线熟熟料料I IM M变变化化1.421.441.461.481.501.521.541.568:0012:0016:0020:000:004:008:00时间IM1.3 对比分析产生影响的原因对比分析产生影响的原因从窑灰对两条生产线的影响情况来看，有共同的规律，随着停磨时间的延长，熟料KH、IM 提高，SM 降低，但影响幅度、变化过程不同，2500t/d 生产线是一个逐渐变化的过程，KH 提高 0.020 左右，SM 降低 0.10 左右，IM 提高 0.06 左右。

5000t/d 生产线是一4个突然变化的过程，KH 提高了 0.050 左右，SM 降低 0.10 左右，IM 降低 0.06 左右两条生产线熟料率值 SM、IM 变化幅度相同，而熟料的 KH 变化幅度，5000t/d 生产线要比2500t/d 生产线增大了一倍多下面具体分析产生不同影响的原因1.3.1 窑灰的化学成分对比两条生产线停磨期间，窑灰均由窑尾余热锅炉、增湿塔、窑尾高压静电除尘三部分收集检测不同部位收集的窑灰的化学成分，比较两条生产线窑灰成分的差异，分析窑灰对生产线的影响2500t/d 生产线停磨期间各部窑灰荧光化学成分及对比如表 1， 5000t/d生产线停磨期间各部窑灰荧光化学成分及对比如表 2. 表表 1 1 2500t/d2500t/d 生产线窑灰荧光分析及对比生产线窑灰荧光分析及对比 /%/%日期取样位置KHSMIMCaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOK2O2009-12-15窑尾余热锅炉1.23 2.12 2.01 43.74 10.87 3.42 1.70 1.27 1.37 2009-12-15增湿塔1.01 2.11 2.22 42.09 12.32 4.02 1.81 1.30 1.87 2009-12-15窑尾高压静电除尘0.83 2.16 2.07 41.24 14.25 4.46 2.15 1.29 2.71 2009-12-15停磨前入窑生料1.07 2.49 1.60 43.08 12.45 3.07 1.92 1.34 0.72 窑尾余热锅炉与入窑生料相比0.16 -0.37 0.41 0.66 -1.58 0.35 -0.22 -0.07 0.65 增湿塔与窑尾余热锅炉相比-0.22 -0.01 0.21 -1.65 1.45 0.60 0.11 0.03 0.50 窑尾高压静电除尘与入窑生料相比-0.24 -0.34 0.48 -1.84 1.80 1.39 0.23 -0.05 1.99 表表 2 2 5000t/d5000t/d 生产线窑灰荧光分析及对比生产线窑灰荧光分析及对比 /%/%日期取样位置KHSMIMCaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOK2O2009-12-11窑尾余热锅炉1.19 1.94 1.91 42.76 10.84 3.67 1.92 1.81 1.96 2009-12-11增湿塔0.93 2.00 2.00 40.78 12.70 4.24 2.12 1.83 2.42 2009-12-11窑尾高压静电除尘0.87 1.97 1.90 39.55 13.04 4.34 2.29 1.74 2.43 2009-12-11停磨前入窑生料0.98 2.50 1.56 41.73 13.09 3.19 2.05 2.04 0.96 窑尾余热锅炉与入窑生料相比0.21 -0.56 0.36 1.03 -2.25 0.48 -0.13 -0.23 1.00 5增湿塔与窑尾余热锅炉相比-0.26 0.06 0.09 -1.98 1.86 0.57 0.20 0.02 0.46 窑尾高压静电除尘与入窑生料相比-0.11 -0.53 0.34 -2.18 -0.05 1.15 0.24 -0.30 1.47 从表 1 看出， 2500t/d 生产线窑尾余热锅炉窑灰与入窑生料相比，SiO2 、Fe2O3降低，CaO 、Al2O3 、K2O 提高。

主要原因是，2500t/d 生产线生料采用石灰石、砂岩、煤矸石、硫酸渣、钢渣 5 组分配料，铁质原料硫酸渣和钢渣，按 1：1 进行搭配其中砂岩、钢渣较煤矸石、石灰石的易磨性差，因此出磨生料中砂岩、钢渣的颗粒大，在入窑生料入窑尾旋风预热器后，大颗粒的砂岩、钢渣在预热器内沉降较多而经烟气带入窑尾余热锅炉的含量就少，造成 SiO2 、Fe2O3成分降低，CaO 、Al2O3 、K2O 成分提高成分的变化反映在窑尾余热锅炉窑灰率值上 KH、IM 提高，SM 降低增湿塔与窑尾余热锅炉窑灰相比，只有 CaO 降低，是由于入窑生料中的石灰石在预热器、分解炉中部分分解为 CaO，随窑尾烟气进入增湿塔，CaO 容易与增湿塔中雾状水分结合生成 Ca(OH)2 ，CaO 密度 3.35，Ca(OH)2密度 2.24，由于密度的降低,造成含 CaO 颗粒体积的增大,在增湿塔中不容易沉降，使增湿塔窑灰中 CaO 成分相比其它成分有所降低反映在率值上，增湿塔窑灰比窑尾余热锅炉窑灰 IM 提高，KH、SM 降低窑尾高压静电除尘主要是收集随 C1 出口烟气悬浮的经窑尾余热锅炉、增湿塔没有收集的成分，与入窑生料相比 SiO2 、Al2O3 、Fe2O3、 、K2O、成分降低，CaO 成分提高，即易磨性较好的煤矸石的含量较多。

成分的变化反映在率值上，窑尾高压静电除尘窑灰比入窑生料 IM 提高，KH、SM 降低从窑灰输送的螺旋铰刀、拉链机上观察，窑尾余热锅炉、增湿塔、窑尾高压静电除尘的窑灰量依次减少，三部分窑灰的化学成分比较来看，表现在率值上的差别主要是KH，SM、IM 差别基本不大窑灰对熟料的影响，表现在率值上是 KH、IM 提高，SM 降低从表 2 与表 1 比较看出， 5000t/d 生产线三部分收集的窑灰成分的变化趋势，与2500t/d 生产线基本相同 窑尾余热锅炉窑灰与入窑生料相比 Fe2O3降低幅度较 2500t/d 生产线低，主要是由于5000t/d 生产线采用石灰石、砂岩、煤矸石、硫酸渣 4 组分配料，硫酸渣的易磨性要比钢渣好，硫酸渣在粉磨过程细度要细，烟气带入窑尾余热锅炉的含量就大，沉降的多，Fe2O3成分含量高，入窑生料与窑尾余热锅炉相比 Fe2O3降低幅度也低从 5000t/d 生产线的窑尾余热锅炉窑灰与入窑生料成分比较、窑尾高压静电除尘窑灰6与入窑生料比较看出，两条生产线窑灰的差别主要在 SiO2含量上窑尾余热锅炉窑灰与入窑生料成分相比，5000t/d 生产线要高出 0.67%窑尾高压静电除尘与入窑生料相比，5000t/d 生产线要低 0.05%，而 2500t/d 生产线要高 1.80%，说明了 5000t/d 生产线窑尾高压静电除尘收集到 SiO2 的含量要少。

分析原因是由于立磨与管磨的研磨特性不同，立磨中砂岩研磨细度较管磨粗，因此在预热器中，砂岩颗粒沉降的要多， 造成 5000t/d 生产线窑尾余热锅炉窑灰、窑尾高压静电除尘窑灰中 SiO2 含量低，与入窑生料成分比 2500t/d 生产线的差别更大，致使窑灰对 5000t/d 生产线影响幅度加大1.3.2 窑灰生成量的大小对比对两条生产线窑系统热工标定，基本数据如表 3：表表。