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1、技术交流文章编号:1009-0398(2000)01-0009-05R2O、SO3对回转窑煅烧和熟料质量的影响□□蔡世赋(葛洲坝水泥厂,湖北荆门 448032)摘 要:论述了R2O、SO3微组分对回转窑煅烧结皮、结圈和Konopicky提出了熟料结皮值的概念和计算公式:结熟料质量的影响。分析了R2O、SO3对水泥熟料强度、凝结时皮值=熟料液相量+012C2S+2Fe2O3,式中:液相量间、安定性和水化热等的不利影响,提出了相关解决办法和=C3A+C4AF+MgO+SO3+K2O+Na2O。并认为当控制措施。介绍了低碱水泥熟料的生产控制方法。结皮值≤30时,窑
2、皮难以形成;当结皮值达33时,关键词:R2O;SO3;熟料煅烧;质量;影响挂窑皮就没有困难;当结皮值≥40时,窑内就会结+中图分类号:TQ172.622 文献标识码:A长厚窑皮,结大块、结圈。引言研究表明,干法预分解窑熟料液相量控制在20%～28%范围内,最佳值稳定在24%左右,可确保优质硅酸盐水泥熟料的形成,与原燃材料、生料窑皮稳定和正常煅烧操作。当采用细石英砂(石英的化学成分、矿物组成和晶体结构以及生料中方解粒径≤15μm)配料,并且石灰石晶粒细小或采用泥石、石英粗晶颗粒筛余物含量、熟料设计要求的矿物灰岩配料时,熟料液相量控制在16%～22%范围组成
3、和性能、熟料煅烧设备、窑型及其工艺操作等因内,也可使回转窑正常煅烧并且熟料质量好,但此时素密切相关,合格的生料和煤质是煅烧优质熟料的烧成带窑皮一般比较薄,对窑砖寿命有一定影响;湿基础。生料和煤灰在回转窑中的均匀混合及充分反法回转窑熟料液相量控制在28%～30%,有利于窑应,对熟料煅烧质量产生巨大影响。但在实际工作皮形成,对熟料质量和窑砖保护都有利。由于干法中,许多水泥工作者往往只重视CaO、SiO2、Al2O3、预分解窑熟料液相量比湿法窑控制得低、窑速快、窑Fe2O3、MgO等主体成分对熟料煅烧和质量的影响,内火焰温度高、烧成带长度比湿法窑短、窑皮相对较--
4、而对R2O、SO3、Cl、F等次要成分的影响考虑很薄,因而耐火砖使用寿命比湿法窑短。少。许多水泥厂由于原燃材料、生料中R2O和SO31.2 对窑尾预热器和分解炉及管道内结皮的影响含量偏高,直接影响到煅烧操作和熟料质量。表现生产实践表明,在回转窑窑尾的烟室、下料斜为强度下降,凝结时间缩短,水泥安定性不良,回转坡、缩口、最热级旋风筒锥体、下料管道等部位,常发窑结皮结圈严重,不能稳定生产525号水泥,直接影生结皮增厚并影响通风畅通,从而堵塞管道的现象。响到企业经济效益的提高。因此,研究R2O、SO3对通常认为是由于窑尾高温预分解系统内存在硫、碱、硅酸盐水泥熟料煅烧
5、和质量的影响,并采取有效的氯,如R2SO4、RCl、CaSO4等气态和液态物质循环富措施,具有重要的意义。集,导致窑尾煅烧生料熔点温度降低至650～700℃以下,形成液相物质粘附生料颗粒表面而被湿润,随lR2O、SO3对回转窑煅烧操作的影响之湿润生料颗粒又粘附在预热器、分解炉、管道内壁1.1 对回转窑窑内结皮的影响等热部位造成结厚皮堵塞。一般认为,三、四级预热回转窑烧成带衬砖表面粘挂一层由熟料液相和器的结皮堵塞,与KCl、K2SO4含量高和循环量大有固相组成的混合物俗称窑皮。当熟料高温熔体的数强相关关系;五级预热器和窑尾烟室及分解炉的结量、成分、性质以及窑头
6、喂煤量、煤的热值、灰分含量-皮堵塞,则与R2O、SO3、Cl的总含量和循环量大有及灰分熔点稳定时,窑内就会形成厚薄均匀的窑皮,关。另外,还与煤质和分解炉燃烧气氛有关。结皮其熟料质量和颗粒大小也就均匀稳定;当生料中的形成主要与以下因素有关:-A12O3、Fe2O3的总量增加、生料易烧性变好时,或原(1)与生料中K2O、Na2O、SO3、Cl含量及在窑内燃料中带入的R2O、SO3、MgO量增加时,均会导致窑的挥发率有关。当窑内出现还原气氛、烧成带温度-内结长厚窑皮,影响窑的稳定操作且难以处理。K·偏高时,R2O、SO3、Cl挥发率增大,生料易产生结山西建材1/2
7、000·9·皮。圈和窑口圈。料浆圈主要由干硬料浆固结而成;硫(2)与生料的易烧性有关。当窑内熟料液相量碱圈主要是在分解带由3CA·CaSO4、2C2S·CaSO3、适当时,易烧性就好;若生料过于易烧,则易引起预2C2S·CaSO4、R2SO4、RCl、CaSO4等液相粘结生料而形分解系统热部位结皮。成;后结圈主要是在烧成带始端由C3A、C4AF、(3)与熟料中硫碱物质的量比值有关。当SO3/R2SO4、CaSO4等液相粘结固相而形成;窑口圈主要R2O(物质的量之比)控制在018～110时为正常值;是在烧成带末端由低熔点煤灰与高温熟料反应形成若偏离此值,会发生
8、SO3过剩或R2O过剩,从而发生低熔点矿物,遇二次冷
