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劣質(zhì)煤生產(chǎn)低堿系列水泥熟料的技術(shù)措施

文檔作者：徐莉，陳璐，馮曉東文檔來源：華新水泥股份有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月27日
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徐莉，等：劣質(zhì)煤生產(chǎn)低堿系列水泥熟料的技術(shù)措施
中圖分類號：TQ172．7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：l007—0389(2005)05—0036—02
劣質(zhì)煤生產(chǎn)低堿系列水泥熟料的技術(shù)措施
徐莉，陳 璐，馮曉東(華新水泥股份有限公司黃石分公司，湖北黃石市435002)
摘要：采用低堿水泥是抑制堿一集料反應(yīng)，提高砼結(jié)構(gòu)工程使用壽命的關(guān)鍵。華新水泥股份有限公司使用入窯煤碳灰分>4O％、
堿含量較高的劣質(zhì)煤后，通過更換窯頭煤粉燃燒器，優(yōu)選低堿的生產(chǎn)用原料，選擇合理的配料方案，優(yōu)化系統(tǒng)操作、穩(wěn)定熱3-制
度等系列技術(shù)措施，從而有效地控制了熟料中的w(R 0)值，成功生產(chǎn)了高質(zhì)量的低堿系列水泥。
關(guān)鍵詞：堿一集料反應(yīng)：劣質(zhì)煤：低堿水泥熟料
Technical measures for producing low—alkali cement clinker by low quality coal
XU Li，CHEN Lu，F(xiàn)ENG Xiao-dong(Huaxin Cement Co．，Ltd．Huashi Sub-company，Huangshi Hebei 435002)
Abstract： For low—alkali cement is the key for inhibiting alkali—aggregate reaction and increasing service life of concrete structure．
Huaxin Cement Co．，Ltd．，by taking technical measures such as utilizing low quality but high alkali content coal(ash>4O％)，using
suitable pulverized coal burner and low—alkali raw materials，selecting proper proportioning solution，optimizing operation system and
thermal condition etc．，controls the w(R20)value in clinker at a reasonable level and produces high—quality low—alkali cement SUC—
cessfully．
Key words：alkali—aggregate reaction，low—quality coal；low—alkali cement clinker
0 前言
砼結(jié)構(gòu)工程的堿一集料破壞嚴(yán)重影響了工程的
使用壽命．這一問題已經(jīng)受到水泥砼界和工程界的
廣泛關(guān)注。按國標(biāo)要求．低堿水泥熟料中的含堿量
控制指標(biāo)為W (R20)=W (Na20)+0．658 W (K20)≤
0．60％。使用含堿量較高的水泥 (R：0)>0．60％】，工
程竣工后一旦具備了堿一集料反應(yīng)的發(fā)生條件，其
破壞在竣工后時隔幾年甚至幾十年都會發(fā)生。控制
堿一集料反應(yīng)，一要控制粗細(xì)骨料質(zhì)量．主要控制其
活性SiO 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)； 二要控制水泥中的W(R：())
值(這點更關(guān)鍵)。要控制水泥中的w(R 0)值，
必須首先有效控制原燃料中的w(R：0)值或應(yīng)采取
相關(guān)的技術(shù)措施，以控制熟料中的w(R：0)值。
本文就我公司采用劣質(zhì)煤生產(chǎn)低堿系列
水泥熟料的生產(chǎn)實踐作一介紹。
1 煤炭質(zhì)量狀況
我公司原生產(chǎn)用煤要求嚴(yán)格禁止進(jìn)廠煤
炭灰分大于35％ ，但因受煤炭供應(yīng)緊張和市場
一36 一
價格升高所限．只得降低進(jìn)廠原煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。從
2004年1月起．我公司入窯煤炭灰分均大于40％．
最高時達(dá)50％，煤灰全分析堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較高(見
表1和表2)。
(1)從表1、表2可以看出．2004年生產(chǎn)用劣質(zhì)
煤炭的揮發(fā)分低、灰分高、發(fā)熱量低，這些均不利于
回轉(zhuǎn)窯的煅燒操作。為此我們采取了二方面的技術(shù)
措施：一是降低煤粉篩余值．將煤粉細(xì)度從1 1．0％左
右降低到5．0％左右，以提高煤粉燃燒速度：二是改
三通道煤粉燃燒器為四通道煤粉燃燒器(型號：0一
CUS—F3170)，以加大旋流風(fēng)、減少直流風(fēng)，使火焰變
短、熱力集中，以促進(jìn)煤的燃燒和提高煤粉燃燼率．
提高窯內(nèi)煅燒溫度、促進(jìn)熟料燒成、提高二次風(fēng)溫．
從而更有利于劣質(zhì)煤的燃燒。
表1 生產(chǎn)用煤的工業(yè)分析
表2 生產(chǎn)用煤的煤灰化學(xué)分析 ％
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徐莉，等：劣質(zhì)煤生產(chǎn)低堿系列水泥熟料的技術(shù)措施
(2) 根據(jù)表1和表2數(shù)據(jù)，按熟料熱耗為
3 344 kJ／kg計算，用以前的煤其煤灰摻人量為
5．3％，用目前的劣質(zhì)煤則煤灰摻人量為8．9％，煤灰
摻人量增加3．6％；又劣質(zhì)煤的w(R 0)值比原生產(chǎn)用
煤增加0．37％， 因此導(dǎo)致生產(chǎn)低堿水泥熟料中的
w(R 0)值更加難以控制。但在目前的市場條件下，煤
質(zhì)無法改變，因此必須調(diào)整生產(chǎn)用原料，以實現(xiàn)低
堿水泥熟料的生產(chǎn)
2 生產(chǎn)原料選擇
(1)石灰石原料選擇。對現(xiàn)有石灰石資源進(jìn)行
取樣分析(見表3)，選擇合適的石灰石作為低堿水
泥熟料生產(chǎn)的石灰石原料。
由表3可見，B石灰石和D石灰石堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)
較高，不適合低堿水泥熟料生產(chǎn)，單獨用A石灰石
或C石灰石，w(CaO)太高，硅質(zhì)原料難以選擇．選用
表3 石灰石資源的化學(xué)組成 ％
表4 硅質(zhì)原料的化學(xué)分析 ％
A石灰石或C石灰石與E石灰石按1：1的比例搭配
使用，這樣，既滿足堿量要求，又滿足氧化鈣量的要
求。
(2)硅質(zhì)原料的選擇。我們對硅質(zhì)原料進(jìn)行了
取樣分析，結(jié)果見表4。由表4可知，頁巖和砂巖*1
的堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)均較高，不能作為低堿水泥熟料生產(chǎn)
的硅質(zhì)原料用，砂巖 2的堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)較低，硅鋁比
也較合適，所以選擇砂巖 作為低堿水泥熟料硅質(zhì)
原料
3 方案確定和生產(chǎn)結(jié)果
在對生產(chǎn)用原料調(diào)查、分析的基礎(chǔ)上．選擇生
產(chǎn)低堿水泥熟料的原料化學(xué)組成見表5；按表5原
料進(jìn)行配料計算見表6，熟料率值為：KH=0．900
SM=2．585，IM=I．542，w(R20)：0．54％ ，滿足低堿熟料
的要求。實際生產(chǎn)的低堿水泥熟料化學(xué)成分及其強(qiáng)
度見表7，其w(R 0)為0．51％，滿足國標(biāo)要求
4 操作措施調(diào)整
(1)窯頭換用OCUS四風(fēng)道煤粉燃燒器 該燃
燒器調(diào)節(jié)靈活，一次風(fēng)比例僅5％一7％，二次風(fēng)溫比
例大且風(fēng)溫高，窯頭火焰形狀力度得以保證，再加
上在配料中煤灰和生料及時跟蹤搭配適當(dāng)，窯皮狀
況一直保持得比較穩(wěn)定
(2)積極調(diào)整合適的窯操作參數(shù)，穩(wěn)定熱T制
度。相對于使用優(yōu)質(zhì)煤時，系統(tǒng)溫度控制稍高，窯尾
溫度1 100℃，窯頭罩溫度950℃，三次風(fēng)溫860℃ ．
分解爐出121 900℃，C5筒頂部910 oC，C、筒出口353
表5 生產(chǎn)低堿水泥熟料的原料化學(xué)組成 ％
(下轉(zhuǎn)第43頁)
一37 —
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楊文河，等：提高03m×11 n1水泥磨產(chǎn)質(zhì)量的措施
方面的丁作，我們制定了嚴(yán)格的管理措施和規(guī)章制
度．強(qiáng)化技術(shù)培訓(xùn)，提高操作技能，發(fā)現(xiàn)問題及時處
理，把隱患消除在萌芽之中：同時，對重要設(shè)備，如磨
機(jī)、選粉機(jī)、除塵器及風(fēng)機(jī)等，進(jìn)行定期檢修，更換易
損件，確保系統(tǒng)良好的運行狀態(tài)。
3 效果
經(jīng)過上述一系列整改和操作優(yōu)化措施，取得了
明顯效果?
(1)磨機(jī)臺時產(chǎn)量由4ll／h提高到48 t／h，增產(chǎn)
幅度在17％以上，設(shè)備運轉(zhuǎn)率按88％計算．年增產(chǎn)
量可達(dá)5．4萬t
(2)水泥比表面積南290 m2／kg增加到320
m2／kg，水泥早期強(qiáng)度提高2 MPa以上．不僅符合了
水泥新標(biāo)準(zhǔn)的要求：而且混合材的摻加量由1 1c／c增
加到12．8％ ，增幅1．8％，年增效益90萬元一
(3)水泥磨系統(tǒng)綜合電耗由原來的33．1 k ’hh
下降到28．9 kWh／t，降幅達(dá)到l2．6％ 年節(jié)電160萬
kwh，節(jié)約電費60萬元
(編輯：劉雪嫣)(收稿日期：2005—03—30)
和
(上接第37頁)
表7 實際生產(chǎn)的低堿水泥熟料組成、率值和強(qiáng)度性能 ％
— — 主笪
KH KH LSF SM
礦物組成質(zhì)量分?jǐn)?shù)／％ 抗折強(qiáng)度／．~1Pa 抗壓強(qiáng)度／、1Pa
3 fI 7(1 28(1
cC。加強(qiáng)煤磨操作維護(hù)，降低煤粉細(xì)度，提高煤粉燃
燒速度
(3)由于劣質(zhì)煤燃燒速度慢，造成回轉(zhuǎn)窯燒成
系統(tǒng)易結(jié)皮、結(jié)圈：對此采取的措施是：① 窯尾下
料斜坡、上升炯道和分解爐錐部采用抗結(jié)皮澆注
料，減少結(jié)皮；② 在關(guān)鍵位置增開捅料孔，及時用
高壓水槍清理結(jié)皮，高壓水槍的水噴射到高溫結(jié)皮
物質(zhì)里，瞬時產(chǎn)生大量水蒸氣，產(chǎn)生膨脹爆破作用，
使結(jié)皮物質(zhì)散裂塌落；③ 及時處理窯內(nèi)結(jié)圈，一旦
窯內(nèi)結(jié)圈，一般采用冷熱交替法，即短時停10min
分解爐喂煤，再立即足量喂煤，如此冷熱反復(fù)幾次，
結(jié)圈即能垮掉。結(jié)圈時間短，對窯況影響小
由于操作調(diào)整及時得當(dāng)，保證了回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)熱
1二制度穩(wěn)定，為熟料煅燒提供_，良好的條件，從而保
證了熟料質(zhì)量。
5 結(jié)論
在燃煤質(zhì)量下降且無法改變的情況下．我們通
過認(rèn)真選擇生產(chǎn)原料，嚴(yán)格控制石灰石和砂頁巖中
w(Fl 0)值，并通過合理的配料調(diào)整，我們生產(chǎn)H1了合
格的低堿水泥熟料，其M (R 0)控制非常穩(wěn)定(0．52％+-
0．02％)；且熟料強(qiáng)度也較高，從而保證了系列低堿
水泥的生產(chǎn)
(編輯：沈新)(收稿日期：2005—02—22)
一43 —

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