煤對水泥熟料的影響
在水泥生產(chǎn)過程中,煤不僅作為燃料,而且成為水泥中的一種成分。并且煤質(zhì)的好壞直接影響水泥熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量以及企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益。那么,掌握煤對窯影響方面的知識是絕對有必要的。
煤對窯內(nèi)熱工制度、熟料的產(chǎn)和質(zhì)量影響較大的是:煤的發(fā)熱量、灰分、揮發(fā)分、含水量、煤粉的細度以及堿、氯、硫的含量等。
1、煤的發(fā)熱量(熱值)的影響
煤的發(fā)熱量的高低直接影響到窯內(nèi)的熱工制度,影響窯內(nèi)溫度的高低,進而影響到C3S的形成,影響熟料的質(zhì)量。而影響熱值的主要因素為灰分,灰分過高,熱值低。
熱值高的煤,在保證熟料質(zhì)量和產(chǎn)量生產(chǎn)過程中,煤的使用量勢必會減少,進而產(chǎn)生的灰分量的比例會減少,對熟料質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運行影響就小。反之,煤使用量的增多,燃燒過程中產(chǎn)生的灰分的比例增加,勢必會影響熟料的質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯的穩(wěn)定運行(灰分對熟料質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯穩(wěn)定運行的影響,將在煤的灰分中做進一步解釋)。
2、煤的揮發(fā)分的影響
所謂揮發(fā)分即將煤隔絕空氣加熱到900℃左右,煤中的有機質(zhì)和一部分礦物質(zhì)就會分解成氣體或者液體逸出,再減去煤中的水分。
當(dāng)煤的揮發(fā)分Var<18%時,著火緩慢,形成黑火頭過長,燃燒緩慢,降低火焰溫度。
當(dāng)煤的揮發(fā)分Var>18%時,由于揮發(fā)分會很快的分解燃燒,形成黑火頭過短,物料在高溫帶停留時間短,對熟料的質(zhì)量不利。當(dāng)煤的揮發(fā)分過高時,在進行烘干和粉磨時,會有一部分揮發(fā)分逸出,不但造成熱量的浪費,且易發(fā)生爆炸事故,同時,揮發(fā)分加高的煤有更大的經(jīng)濟效益,用來生產(chǎn)水泥是不經(jīng)濟的。
3、煤的灰分的影響
灰分是煤在徹底燃燒后剩下的殘渣?;曳值母叩蛯γ旱臒嶂涤兄苯拥挠绊?。
灰分過高會導(dǎo)致煤的熱值低,從而使燒成帶的溫度上不去,火焰發(fā)渾,飛沙料增多,窯況不穩(wěn),熟料產(chǎn)、質(zhì)量下降;并且灰分高,產(chǎn)生灰分沉積及窯內(nèi)液相量過早出現(xiàn),引起窯內(nèi)結(jié)圈、結(jié)蛋,嚴(yán)重影響窯內(nèi)通風(fēng)和大窯的安全穩(wěn)定運行,進而引起篦冷機堆“雪人”,反過來有更嚴(yán)重地影響窯及預(yù)熱器系統(tǒng)的穩(wěn)定運行;再者,灰分過高,煤質(zhì)差,造成相當(dāng)部分的煤粉未完全燃燒。
未完全燃燒的煤粉進入C5旋風(fēng)筒內(nèi)及窯尾二次燃燒形成還原氣氛和局部高溫,造成下料管和上升煙道的結(jié)皮堵塞,導(dǎo)致系統(tǒng)阻力的增大,風(fēng)機抽風(fēng)量下降,整個系統(tǒng)通風(fēng)不足,差生嚴(yán)重的不完全燃燒,從而形成惡性循環(huán),煤中的有害成分在C3、C4筒富集,引起結(jié)皮、積料和塌料。
過高的灰分對熟料成分也有較大的影響。灰分高,煤的熱值低,實物煤耗升高。煤灰沉落熟料中的比例大大增加,可以說成了組成熟料的一種重要物質(zhì),而煤灰的沉落量是波動很大的,因而不利于保證質(zhì)量。由于煤灰分的摻入,一般使熟料的飽和系數(shù)降低,硅率降低,鋁率提高,熟料f-CaO隨煤的灰分含量增加而提高,熟料強度下降。
因此控制進場煤的灰分,對窯系統(tǒng)的穩(wěn)定運行、熟料的質(zhì)量及企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益都是十分重要的。
4、煤粉中的含水量的影響
要降低煤粉中的含水量勢必會影響煤磨的臺時產(chǎn)量,并且出磨廢氣溫度會相對較高,容易造成煤磨系統(tǒng)發(fā)生爆炸或著火事故;同時出磨溫度過高,會對后面的收塵(袋式收塵氣)、尾排設(shè)備腐蝕較大。
但是,如果煤粉中含水量較高,不僅會影響煤粉的輸送,而且所含的水分會嚴(yán)重影響煤粉的燃燒速度,從而改變火焰形狀和窯內(nèi)溫度分布,降低熟料產(chǎn)、質(zhì)量。
我公司八月份的一次入爐煤粉管道的煤倉下料口堵塞,就是因為煤粉含水量過大導(dǎo)致結(jié)團堵塞。當(dāng)然,此次的堵塞是因為輸送煤粉的高壓空氣中水蒸氣含量過高造成的。
5、煤粉中堿、氯、硫的含量的影響
我們都知道,堿、氯、硫在窯內(nèi)分解、氣化、揮發(fā),隨窯內(nèi)氣體流向窯尾系統(tǒng)逸散。但溫度降到一定限度時,其中一部分揮發(fā)性組分呈凝聚、聚集、粘附于生料顆粒表面重返高溫區(qū)循環(huán),影響生產(chǎn),有時形成R2SO4、RCl,沉降、結(jié)皮、堵塞。
硫是煤中的有害成分,它以多種形式存在于煤中,有機硫和無機硫都有,單質(zhì)硫較少。無機硫通常以硫酸鹽或硫的化合物的形式存在,在燃燒過程中生成SO2;有機物則直接進行燃燒,生成SO2,這些反應(yīng)都是比較復(fù)雜的連鎖反應(yīng)。生成的SO2與水化合生成亞硫酸,一部分隨氣體排出,污染大氣,另一部分則吸附在設(shè)備表面,腐蝕其金屬部件如果吸附在生料上,澤合堿金屬氮化物發(fā)生反應(yīng),生成堿金屬的硫酸鹽,在溫度較低時,會凝聚在物料盒設(shè)備表面上,影響熟料質(zhì)量和對操作不利,所以煤中硫含量不宜過高,一般不要超過4%。
生產(chǎn)的熟料要求其Na2O<1.3%.高含堿量對熟料的煅燒和質(zhì)量有較大的影響。含堿量過高,破壞熟料礦物C3S、C2S、C3A的形成;影響液相粘度;造成水泥結(jié)塊、快凝;使混凝土發(fā)生“堿-集料反應(yīng)”,致使混凝土局部膨脹,引起構(gòu)筑物變形,甚至開裂。
6、煤粉的細度的影響
一般要外預(yù)分解窯中煤粉細度控制位80μm篩篩余<7%。煤粉越細,其表面積越大,越容易著火,燃燒越迅速。但形成的火焰短,并且煤粉過細容易造成粉體的團聚,從而可能出現(xiàn)堵塞,不利于煤粉的存儲和向爐、窯輸送。煤粉過粗,燃燒所需的時間長,形成的火焰長度過長,對燃燒不利,并且灰分大的煤,煤粉越粗,灰分越大,從而對熟料質(zhì)量和窯的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)影響也越大。
7、煤質(zhì)的均勻性
由于進場的煤的批次品質(zhì)不一樣,在不能得到很好的預(yù)均化的情況下,在某一時段內(nèi)輸送進入窯、爐的煤粉的品質(zhì)相差較大,會造成窯、爐內(nèi)的熱工制度的不穩(wěn)定,對燒成系統(tǒng)造成一定的影響,并且對窯上中控操作人員的技術(shù)素質(zhì)有很大的考驗。
以上,從煤(或煤粉)的幾個重要特性對窯的影響進行了淺析。
編輯:孫蕾
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