贾华平：水泥生产工艺方面的中庸之道

　　查一下百度和词典，中庸之道有各种解释。实际上，庸者普通劳动者也，中者恰到好处也。凡事都应该做的恰到好处，做过了头反而有副作用，中庸之道就是通常做事中的一些基本道理。这里的“中”，是河南话说的“中中中”，而不是把事情做到中间，半途而废。

　　从哲学角度讲，真理只有一个，具有唯一性。但对某一个问题的看法，我们又说“仁者见仁，智者见智”，我们在分析问题时经常犯的一个错误是颠倒了因果关系。比如，看见一个“嘴上生疮在吃三黄片儿”的人，有人认为是“因为上火生疮，所以在吃三黄片儿降火”；也有人认为是“因为吃三黄片儿上火了，所以才导致了嘴上生疮”。两人的分歧在于“三黄片儿”和“嘴上疮”，到底哪个是因哪个是果。

　　比如轴承的良好润滑是其正常运行的重要条件，我们始终在强调要给轴承加足够的油，但不是油加的越多越好。油加的过多，就会导致四处漏油，不但造成浪费、污染环境，更严重的是还会影响散热，烧毁轴承。那么，到底是缺油导致了烧轴承还是油多导致了烧轴承呢？

　　在日前举行的“2013中国水泥节能技术交流大会”上，天瑞集团水泥有限公司总工程师贾华平就公司在生产管理中存在的问题进行分析解读，阐述了水泥生产中的一些基本道理。

　　一、CaO含量的高低是评价石灰石矿山的唯一指标吗？

　　一个好的石灰石矿山，是低能耗的生产优质产品的基础，评价一个矿山的好坏，要看其是否具备三个条件：

　　① 主要成分的含量是否满足配料要求；

　　② 有害成分的含量是否超出了工艺允许；

　　③ 矿石的质和量是否均衡稳定。

　　应该说三个条件既是缺一不可的，又是可以在一定程度上相互弥补的。因此，不能因为其CaO含量高就说它是一个好的石灰石矿山，CaO含量低就说这个矿山不行。

　　从另一方面讲，主要成分和有害成分的高低是天生固有的，我们没办法；但是在均衡稳定上我们是可以大有作为的，通过成分鉴定分区开采、精细的搭配铲装、有效的堆场预均化、准确的磨头配料、充分发挥生料均化库的作用，就可以较大的提高生产对石灰石矿山的适应性。

　　而且，只要原料能够满足配料需求、只要有害成分不是过高，低品位的矿石更有利于改善生料的易磨性、更有利于降低烧成热耗。作为生料所需主要氧化物二氧化硅的形态（游离态、化合态），将会影响到生料的易磨性和易烧性。

　　对熟料的烧成反应，各种形态的石英颗粒作用是相同的，颗粒的大小才是主要因素。由于石灰石中的微晶SiO₂（燧石和玉髓）具有较高的表面能量，比低温型石英更容易煅烧，故显示出高硅石灰石生料具有易烧性优势。实验证实，低品位石灰石具有较低的CaCO₃分解点，利用低品位石灰石的这一特性，可以节省热耗约100 ~ 150 kcal/kg熟料。

　　不管生料的化学成分如何，生料中总是含有一定量的游离二氧化硅 ,约为生料所需SiO2量的50至60%。石灰石和页岩中也含有游离二氧化硅，但是其颗粒尺寸比沙和砂岩中的游离二氧化硅要小的多，所以高硅石灰石比高硅砂岩能使生料具有很好的易研磨性优势。

　　二、氯离子因为含量很小就危害不大吗？

　　镁、碱、硫对生产的影响，大家已有切身的体会，都比较重视，而对氯离子的危害，由于其含量一般在0.0X %的数量级上，数量绝对值很小，往往重视不够。打开GB175-2007通用硅酸盐水泥国家标准，与以前的标准比较，最明显的变化就是增加了对水泥中CI-的限量，这在以前是从来没有过的。还有一个变化也与控制CI-有关，就是将助磨剂在水泥中的掺加量由≤1.0%调整为≤0.5%。

　　CI-在烧成系统中能生成CaCI₂和RCI，具有极高的挥发性，在回转窑内几乎全部挥发，形成氯碱循环富集，最终导致预热器中的生料的氯化物提高近百倍，使其危害性大幅度放大。特别是KCI的存在，强烈的促进了硅方解石2C₂S·CaCO₃矿物的形成，在预热器内逐层粘挂形成结皮。而且这种矿物在900~950℃之间具有很高的强度，又使得这种结皮很难清理，最终导致通风不良和预热器堵塞。

　　从早强的角度来讲氯离子是有益的，但也正是它的早强机理，会导致水泥的需水量增大、塌落度损失加快、塑性效果变差。为了使混凝土保持较高的强度和良好的施工特性，就要加大混凝土的外加剂用量，外加剂的成本比水泥要高得多，这势必会提高混凝土的成本、影响到中间商的效益，最终影响到水泥企业在市场上的产品竞争力。

　　水泥中CI-的存在，会导致混凝土的冻融和混凝土中的钢筋锈蚀，会严重削弱钢筋的承载力和可延性，破坏混凝土的强度，最终影响到混凝土建筑物的寿命和安全。这必将导致建筑物市场、特别是一些重点工程项目对水泥中CI-的严格控制，通常规定混凝土中氯离子浓度不得高于0.2%，势必会影响到CI-含量高的水泥在市场上的销售。

　　对全国不同地区的多家水泥企业生产的熟料及使用的混合材进行检测的结果显示，熟料中CI-为0.011%～0.053%，而混合材中的CI-只有0.005%～0.012%。通过以上分析表明，水泥自身的CI-在一般情况下主要来源于熟料。关于CI-的控制，还只能从原燃材料入手，尽量不要选择CI-含量高的原燃材料。

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　　三、均化系数高就说明均化效果好吗？

　　均衡与均化是新型干法技术生产的基础，原料预均化堆场、生料均化库是目前常用的均化设施，那么如何来评价它的均化效果呢？

　　目前，常用的是这些均化设施的均化系数。实践证明，这个定义无法对不同的设施进行其均化能力的比较。这个院吹嘘他的库在某厂的均化系数达到了13，并不能说明他设计的好；那个厂抱怨某院给他们设计的库均化系数不到3，也不能说明人家设计的差。

　　目前对一个均化系统，其均化系数是用进料和出料的标准偏差之比e = S1/S2来定义的，应该说这个定义不尽合理。比如同一个生料均化库，它的均化能力e应该是一定的，但当S1大时，e就会大；当S1小时，e就跟着变小-- 同样是这个库，怎么会有不同的均化能力呢？显然这是不合理的。

　　如果硬要比较一下，对这么一个重要的工序也应该有这个比较，首先要有个合理点的比较准则。本人认为以下两个定义都比现有定义更合理些，可供参考：

　　① 最简单的方法，但仍不理想： e = （S1-S2）/S1

　　② 就像检验水泥强度要用标准砂一样，检验均化能力也要用一种标准物料。为了有操作性，也可简化为用一定标准偏差的物料，即将S1设为定值，仍采用现有定义公式：e = S1/S2

　　四、适当放粗生料细度肯定节电吗？

　　我们在生产中有一种体会，只要窑还能烧的住，总是要想法放粗生料细度，因为直观的能提高生料磨台时产量，把库灌满把磨停下来，降低生料磨电耗，这不是一种好事吗？

　　事实并非如此简单，试验表明，放粗生料细度，重要的是就会放粗硅质组分的细度，就会降低生料的易烧性，提高熟料烧成温度，煤耗肯定会增加；如果不提高烧成温度，就会导致熟料强度下降。

　　生料细度与其易烧性的试验如下图：

　　进一步的研究表明，生料细度的放粗，还与水泥磨的电耗有关联。把生料100μm的筛余量由10%放粗到20%.对于细度为350 m2/kg的水泥来说。每吨水泥的研磨电耗会增加4kWh。

　　生料细度与水泥磨电耗的关联性如下图：

　　生料细度该不该放粗，每个厂的情况是不一样的，取决于放粗生料细度带来的生料电耗下降，能否抵消其导致的熟料煤耗增加和水泥电耗的升高。这需要我们通过具体的试验，进行详细的分析研究，不能凭感觉办事。

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　　五、降低80um筛余就能提高生料的易烧性吗？

　　前面谈到了放粗细度对生料的易烧性不利，那么，把生料磨得更细是否能改善生料的易烧性呢？为此增加的粉磨电耗是否值得呢？

　　把生料磨得更细肯定会增加生料粉磨电耗，我们通常对生料细度的控制，一般以80um筛余作为控制指标，这个指标应该控制在多少合适，这在各个公司的感觉是不一样的，实际效果也是不一样的。有的公司控制在18%还是感觉难烧，但有的公司已放到25%了感觉还没问题，问题出在哪儿了呢？

　　碳酸盐分解是熟料煅烧的重要过程之一。碳酸盐分解与温度、颗粒粒径、生料中粘土的性质、气体中CO2的含量等因素有关。影响碳酸盐分解的因素，更多是生料细度及其所含的粗颗粒，生料颗粒粒径越小，比表面积越大，传热面积增大，分解速度加快；生料颗粒均匀，粗颗粒就会减少，是在碳酸盐分解到一定程度后，进一步提高分解率的关键。

　　熟料的烧成是在固相与固相之间所进行的。由于固相反应是固体物质表面相互接触而进行的反应，当生料细度较细时，组分之间接触面积增加，固相反应速度就会加快。实验发现，物料反应速度与颗粒尺寸的平方成反比，因而即使有少量较大尺寸的颗粒，都可以显着延缓反映过程的完成。

　　所以，控制生料的细度既要考虑生料中细颗粒的含量，更要考虑使颗粒分布在较窄的范围内，保证生料中的粗颗粒不至于太多。生料细度一般宜控制在0.080 mm方孔筛筛余16～18%左右，0.2 mm方孔筛筛余1.0～1.5%以下。

　　实践表明，将0.2 mm方孔筛筛余控制在＜1.0～1.5%的情况下，可以将生料的0.080 mm方孔筛筛余适当放宽到20%甚至25%，这就是问题的关键所在。

　　六、进厂煤的指标好就说明它是好煤吗？

　　对于水泥行业来讲，煤的主要作用，就是通过其燃烧，按照熟料烧成硅物化的工艺需求，实时且可控的提供能量，形成煅烧温度。熟料烧成是玩儿火的，而且要玩儿出花样、玩儿出水平，所以煤对熟料烧成是再重要不过了！

　　一种煤是否适合水泥熟料烧成使用，与它的可燃性有很大的关系，通常影响原煤可燃性的技术指标有：水分（M）、灰分（A）、挥发分（V）、固定碳（FC）、发热量（Q）、全硫（St）、胶质层最大厚度（Y）、粘结指数（G）、煤灰熔融性温度 （灰溶点）、哈氏可磨指数（HGI）、吾氏流动度（ddpm）、烟煤的奥亚膨胀度（B）、焦渣特征（CRC）、透光率（PM）、干燥无灰基氢含量（H）、氧指数（OI）、着火点、燃烧速度 等十多项。

　　但我们一般日常控制的进厂煤的技术指标只有 水分、灰分、挥发份、固定碳、发热量、全硫St这五六项。也就是说，有一半以上的与燃烧有关的技术指标处于失控状态。所以，对一种煤来讲，即使日常控制的各项技术指标都合格，它也不一定燃烧特性就好。

　　而且，煤的水分有内水和外水之分，内水是由植物变成煤时所含的水分，外水是在开采运输等过程中附在煤表面和裂隙中的水分。一般来讲，煤的变质程度越大内水就越低，褐煤、长焰煤的内水普遍较高，贫煤、无烟煤的内水一般较低。就现有的煤粉制备工艺来讲，内水是很难被烘干出来。

　　水分的存在对煤粉的燃烧是极其不利的，它不仅浪费了大量的运输资源，而且当煤作为燃料时，煤中的水分会成为蒸汽，在蒸发时还要消耗热量。理论上，对6000kcal/kg的原煤，环境温度为25℃时，煤的水分每增加1% ，发热量降低约80kcal/kg；实际上，水分的增加势必影响到煤粉的着火点和燃烧速度，影响到火力的集中度，其综合影响力约在100~150 kcal/kg左右，这与经验中的感觉是相符的。

　　目前，混煤燃烧在中国被广泛的使用，我们使用的煤大部分是从配煤场采购的，乐得个各种指标都满足了要求，采购部门的工作受到了肯定；但其燃烧特性千差万别，而且波动很大，给生产部门带来了被动。

　　在煤的使用上，最忌讳可燃性相差大的煤配用，这一点国内外的专家已有很多的试验和论文，结论是一致的。奥镁的砖家在替代燃料的试验中发现，特性差别大的燃料混合使用，水泥窑内会出现几段窑皮，也就是说，窑内出现了几个烧成带，这虽然是个极端的例子，但也证明了配煤使用的副作用。

　　针对这种情况，河南某公司做过研究，对燃烧性能相差较大的巩义金鼎煤和平煤天安煤，进行了“先混后磨”和“先磨后混”试验，对两种不同的掺混方式得到的混煤进行了热重分析，并对两种掺混方式下的混煤的“着火温度、燃尽温度、可燃性指数Cb、综合燃烧特性指数S、稳燃指数G”进行了对比。结果表明，在相同升温速率、质量比的情况下，“先磨后混”要比“先混后磨”获得的混煤，其各项着火特性、燃烧特性都好得多。

　　实践表明，对于两种燃烧特性差别大的煤，无论如何的强化混合，其燃烧特性还是各行其是、无法均一的。这个问题一直困扰着燃烧专家，上述试验给予了解释：煤粉细度与其可燃性有着很强的相关性，可燃性好的煤一般都好磨，“先混后磨”工艺把需要放粗的煤给磨细了，可燃性更好；可燃性差的煤一般都难磨，“先混后磨”工艺却把需要磨细的煤给磨粗了，可燃性更差。

　　煤是一种复杂的有机和无机矿物的混和体，其化学结构至今尚未完全阐明。在燃烧过程中，不同煤种有着不同的燃烧特性，同煤种但产地不同的煤，其燃烧特性也可能有较大的差别。这不仅与煤的元素组成、与成煤的原始植物种类有关，而且还与成煤的地质条件等因素有关。

　　实验表明，虽然煤的燃烧特性在很大程度上与其挥发份的含量有关，但它并不是唯一因素，对于个别煤种，只根据挥发份来判断其燃烧特性，有时甚至会得出相反的结果；有的专家、以及大部分教科书上，都推荐用煤的挥发分来确定煤粉细度，实践证明，是有很大偏差的。

　　多年来，人们一直在寻找一种能准确、方便地预测煤的燃烧特性的方法，近年来人们采用的热重分析曲线就是一种突破。应该说，热重分析曲线，是目前能方便有效的 预测煤的燃烧特性的 方法之一，水泥行业应该在煤的质量控制上逐步推开。

　　七、压低出磨温度煤磨系统就能不着火吗？

　　煤粉自燃在多数水泥厂，不论是管磨还是立磨，都发生过，对于挥发分高的烟煤，甚至在原煤堆场、煤预均化堆棚就自燃，不但对生产运行影响大、事故损失较大，而且威胁到人身安全，必须给予高度的重视。

　　一些水泥厂在自燃几次后，就被彻底吓怕了，不去认真分析自燃的原因，而是一味的强调煤磨的出磨温度，武断的将出磨温度控制得低低的，有的甚至下令“不得超过50℃”，由此 严重影响了煤磨的 粉磨能力和烘干能力，影响了窑的正常生产，但煤粉自燃甚至爆炸 还是在不断的发生。我们天瑞也不例外，原因何在呢？

　　所谓自燃，实际上就是自我燃烧，我们首先来看看燃烧的条件是什么。

　　燃烧的三大要素：可燃物、氧化剂、温度。就煤磨系统的自燃来讲，就是有足够浓度的煤粉、氧指数以上的氧含量、着火点以上的温度，三个要素缺一不可。这既是防止着火的理论基础，也是灭火措施的理论基础。

　　① 足够浓度的煤粉。就现有煤粉制备系统来讲，设计单位已充分考虑了安全问题，在正常生产中，只要系统的通风没有问题，气体中的煤粉浓度远远达不到着火条件；

　　② 氧指数以上的氧含量。氧指数 是指着火后 刚够支持 持续燃烧时氧气含量的最小份数。现有的煤粉制备系统都能满足这个要求，包括从窑尾取热源的煤粉制备系统；

　　③ 着火点以上的温度。几种煤炭的着火点大致如下：无烟煤550～700℃；烟煤400～550℃；褐煤300～400℃。连着火点最低的褐煤也在300℃以上，煤粉制备系统的设计运行温度，入磨风温≤300℃、出磨风温在70℃左右≯80℃，也是有安全保障的。

　　现在，我们再来分析一下自燃的原因：

　　① 虽然气体中的煤粉浓度没有达到着火要求，但是在整个煤粉制备系统中，难免存在积存煤粉的死角，死角的煤粉浓度对着火来讲是富富有余的，这也正是在投产初期强调 要先磨一些石灰石的原因，目的就是填充这些死角；而且在系统自燃一次后，系统难免发生局部变形、产生新的死角，而且着的次数越多产生的死角就越多，这也正是越是着火越爱着的原因。

　　② 就现有的煤粉制备系统来讲，只要拉风生产，其氧含量总是超过着火要求的，哪为什么有的系统就着火有的不着呢，同一个系统为什么有时着火而大部分时间不着呢？所以，这不是煤粉制备系统自燃的原因。

　　③ 既然我们把出磨温度控制在了80℃以下，远远没有达到煤粉的着火点，哪为什么煤粉制备系统 有时会着火自燃呢？无论是着火还是燃烧，都是煤粉的氧化反应，只不过是剧烈的氧化反应而已。80℃虽然不能着火，但不等于不能氧化，氧化就要产生热量，堆积在死角的煤粉 又不能及时的 将产生的热量散发出去，就会使煤粉内的热量越积越多、温度就会越来越高，直至达到着火点以上，最终着火自燃。

　　通过以上分析，我们已经知道了防止煤粉制备系统着火自燃的措施，不是过分的控制出磨温度，而是努力避免和消灭系统中的死角。

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　　八、入窑分解率越高越好吗？

　　我们现在用的预分解烧成工艺，单从名字上就能看出，CaCO₃在入窑前的预分解是其主要特点，所以入窑分解率是其重要指标，它之所以产量高、质量好、能耗低，关键就是把生料的分解 拿到了窑外，相对于其他窑型，入窑分解率有了大幅度提高。

　　就现有工艺装备来讲，生料入窑的CaCO₃分解率 应该至少达到90%以上，如果达不到这个水平，势必就要加重窑的负担，预分解窑的优势 就会大打折扣。那么，入窑分解率是不是越高越好呢？实践证明并非如此，对现有的分解窑生产线，入窑分解率不宜超过95%或96%。

　　我们知道，CaCO₃的分解是一个吸热工艺，如果完成了分解，紧随其后就有硅酸盐矿物形成，就会转变为放热工艺。放热和吸热对工艺装备的要求可是大不一样的，如果在分解炉内就开始放热反应，极有可能导致分解炉的烧结堵塞。

　　分解率的高低主要依赖于分解炉，依靠分解炉为生料提供的温度和停留时间。就现有的分解炉设计，一般考虑的分解率在92-96%之间，停留时间是一定的，要提高分解率就只有提高温度，单靠提高温度而不延长停留时间，强制提高分解率是很不经济的。

　　强制提高分解炉温度，就会导致各级预热器的温度相应升高，就会增加预热器结皮堵塞的机会；预热器温度的升高又会导致 其C1出口废气温度的升高，使废气带走的热量增加，继而增加了煤耗。

　　就已有的分解窑来讲，长径比都是一定的，都是按照分解率在92-96%之间设计的，长窑内的烧成工艺不适合过高的分解率。

　　入窑分解率的提高，缩短了物料入窑后的 进一步分解、过渡烧成、液相烧成 时间，如果现有烧成制度不变，就会在液相烧成带 生成大晶格的C₂S，此类C₂S和fCaO很难结合也难结粒，继而进入高温烧成带后，生成大晶格的C₃S，此类矿物不易成球，易生成飞砂料。

　　入窑分解率的提高 缩短了熟料的整体烧成时间，如果现有的窑内温度分布不变，烧成的熟料 不能及时的岀窑快速冷却，“从1250℃开始到岀窑冷却前，C₃S会缓慢的分解为C₂S和fCa0”、“β型C₂S会粉化转型为ｒ型C₂S”、“熟料中的方镁石会结晶析出”，既影响了熟料的安定性，又降低了熟料强度，还会在SM、AM较高时产生飞砂；如果强制拉长火焰，延长烧成时间，就会降低新生CaO的活性，增加烧成能耗，过长的烧成带 也会增加大晶格C₃S的生成，形成难磨的飞砂料。

　　按照洪堡公司的试验结论，当入窑分解率达到97~98% 时，窑的长径比应该缩短到7~8，而不是现在的15左右。

　　这也不等于说目前的预分解窑，就没有进一步优化的可能了，进一步“提高分解炉的温度，提高入窑分解率，减轻窑的热负荷”就是重要方向之一，但这需要对 现有工艺和装备 做相应的改进。围绕提高入窑分解率，如何延长炉内停留时间、如何提高分解炉温度、如何让分解炉适应温度的提高、如何让窑内烧成 适应更高的入窑分解率，而不是简单的“提高”。

　　研究表明，环境温度愈高，固相反应启动愈快，随后 反应层内部的温度 会迅速升高，形成温度升高 和加速固相反应的 叠加效应，反应活化能 也由147.52kJ/mol下降至114.34kJ/mol。

　　建材总院的试验表明，不同温度下分解出的CaO活性，以1100~1200℃分解出的CaO活性最高，煅烧温度从900℃ 升高至1200℃时，新生物相反应活性 提高了约60%，各种温度条件下的固相反应 显着加速，提高的幅度可达11%，最终实现节煤的效果。

　　九、游离氧化钙越低越好吗？

　　目前，大多数水泥企业 对熟料fCa0的控制，要求合格指标为≤1.5%，合格率要＞85%。这种指标已经沿用了几十年，基本上是 照搬了传统回转窑的习惯。熟料fCa0的指标设置与控制，其主要目的，一是确保安定性合格，二是稳定窑的生产运行，生产出优质稳定的熟料。

　　另外，熟料fCa0过高 还将导致水泥的需水量增加，导致混凝土外加剂的效果变差，致使混凝土搅拌站 增加了使用外加剂的成本。所以，有的混凝土搅拌站对水泥提出了fCaO含量≤l%的要求。

　　确保安定性合格是必须的，单从这方面讲，熟料fCa0是越低越保险，但熟料fCa0的降低 是需要付出成本代价的。因此，在确保熟料安定性合格的前提下，熟料fCa0的控制指标 并不是越低越好。熟料fCa0控制过低 有以下不利之处：

　　1）熟料质量下降。在fCa0低于0.5%时，熟料往往呈过烧状态，甚至是死烧。此时的熟料缺乏活性，强度不但不会提高，反而会下降；

　　2）降低烧成带窑衬寿命。因为降低fCa0含量的重要手段之一 就是提高烧成温度，回转窑耐火砖 为此承受了高热负荷，使用寿命必将缩短；

　　3）需要更多的燃料消耗。为使少量残存的fCaO被C₂S吸收，就要提高烧成温度，付出更多的热量。有国外学者的研究结论为，熟料fCa0每降低0.1%，熟料热耗要增加58.5kJ/kg。按热值为5800kcal/kg的煤来算，相当于增加煤耗2.4kg/t熟料；

　　4）熟料的易磨性变差。研究表明，fCa0每降低0.1%，水泥磨的系统电耗要增加0.5%，这不仅因为熟料死烧难磨，还因为fCaO在水泥粉磨之前的消解膨胀，能改善熟料的易磨性。

　　就生产优质稳定的熟料来讲，影响因素是多方面的，过分的压低熟料fCa0指标，可能会制约其他措施的采取，反而影响了熟料强度的提高。盲目的压低熟料fCa0指标，甚至加以大力度的考核，还有可能迫使生产系统、质控人员的简单应付，采取限制KH、SM的措施，反而影响了熟料强度的提高。

　　特别对MgO、R₂O、SO₃等有害成分含量高的原料，煅烧上需要提高SM，强度上需要提高KH，这都会导致熟料的fCa0上升，使这些措施无法采用。反过来讲，在熟料安定性没问题的前提下，适当的放宽熟料fCa0的控制指标，更有利于合理的确定配料方案，获得强度较高的熟料。

　　应该说明的是，适当放宽熟料fCa0指标，不等于放宽对熟料fCa0的控制。生产优质稳定的熟料，需要均衡稳定的生产，要均衡稳定的生产，就要抓好熟料fCa0的稳定。

　　具体讲就是，熟料fCa0的指标 可以适当放宽，但熟料fCa0的波动 却是越小越好。我们的着力点 应该放在对熟料fCa0的大点控制、特别是对连续大点的控制，和缩小熟料fCa0的标准偏差上。

　　十、窑头正压操作仅仅是脏一点吗？

　　窑头一般要求微负压操作，但有的操作员认为，窑头控制在微正压状态，有利于稳定火焰、稳定二次风温、fCa0好控制，偶尔少脏一点不算什么。

　　由于“生产紧张”或追求连续运转，对系统漏风、预热器结皮、窑内结圈、设备带病运行  等引起的窑内通风不足、窑头正压  得不到及时处理，认为只要少停一次窑就是合算的。

　　从烧成工艺来讲，长时间维持正压操作，严重影响到窑内通风，影响到煤粉燃烧，增加了还原气氛，对窑的产质量都是非常不利的，应该及时的停窑处理，不要凑乎着生产。

　　从设备管理来讲，长时间维持正压操作，由于窑头二次风温度一般都在1000℃以上，甚至达到1200-1300℃，正压时势必造成风冷套处在高温氧化的氛围中，一方面使风冷套氧化变薄，另一方面造成风冷套变形。

　　由于窑口护铁是靠风冷套内的冷风降温的，风冷套氧化变形后势必造成冷风短路，窑口护铁得不到均匀冷却，造成窑口护铁和窑口筒体温度大幅度提高，同样处在高温氧化氛围中，造成护铁的提前失效，窑口筒体变薄、张喇叭口甚至裂纹。所以一定要制止窑操作人员的正压操作。

　　十一、窑尾密封损坏是小事一桩吗？

　　窑尾密封的主要作用就是防止冷空气进入窑尾。有些生产线为了保产量、保运转率，在窑尾密封损坏后不愿意停窑处理，导致大量冷空气进入，煤耗和电耗大幅度增加。

　　曾经有一条5000t/d窑，由于窑尾烟室沉降，导致窑尾密封石墨块全部损坏，而为了满足市场需求，没有及时停窑处理，导致当月熟料标准煤耗达到140多公斤，比正常情况高了20多公斤；熟料电耗达到87度，比正常情况高了20多度。所以窑尾密封的损坏虽然没有直接影响到窑的运行，但对系统的经济性运行影响很大，出现问题要尽快处理。

　　还有一点，早期设计的5000t/d窑，在窑尾设有专门的冷却风机，其目的是对窑尾下料溜子进行冷却。实际上，不管我们采取什么措施，窑尾漏风都是难以彻底避免的，窑尾溜子又是耐热钢材质，完全能够适应窑尾的工况，不需要专门为它设置冷却风机。所以，后来设计的5000t/d窑，都取消了这台风机，事实证明没有任何问题。

　　有的公司，在停运了这台风机后，感觉分解炉的燃烧恶化了，分解炉供风不足了，对取消这台风机提出了质疑。实际上分解炉供风不足与取消这台风机没有直接关系，① 有可能只是一种巧合而已；② 有可能是真的受到了影响，这正好说明了这台风机对系统漏风的影响有多大，但只要我们在用风上作适当的调整就完全能够解决。

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　　十二、窑筒体的冷却是有利无害吗？

　　在运行过程中，很多生产线把筒体冷却风机全部开起来，虽然理论上窑筒体的表面温度控制在280℃以下能保持筒体较高的强度，但在实际运行中，筒体表面温度大多在300℃以上，有的甚至达到380-390℃。

　　个人认为只要筒体表面温度均匀，整体膨胀基本在设计范围，温度在350℃以下可不必进行冷却，这样既可以节电，又可以降低煤耗。但如果筒体表面出现严重的温度不均匀，为了防止窑筒体出现不均匀膨胀而影响到窑的工况、引起托轮瓦发热，应该吹风进行冷却。

　　有的厂家仍然延用窑体淋水，特别是窑筒体已经烧高后的淋水，使窑胴体的膨胀对砖膨胀量的吸纳作用大为减小，增加了对砖的挤压力，为了延长砖的使用寿命，有必要取消窑胴体淋水。实际上，窑体淋水虽然能很快的补挂窑皮，但这种窑皮并不结实，好挂也好掉。

　　窑体吹风也是这个道理，只不过是比淋水危害小点儿罢了。实际上，只要我们平时注意保护窑皮，并及时补挂窑皮，这种窑皮比通过吹风淋水强挂的窑皮要好得多。

　　实际上，取消了吹风淋水这个拐棍，增加了操作员平时注意补挂窑皮的责任，更能减少窑皮脱落造成的风险。所以，有的公司近几年新建的分解窑，干脆不再设置窑筒体冷却风机。

　　十三、砖的厚度不低于60%就可以不换吗？

　　要准确把握好局部挖补与整段更换窑衬的界限，有的公司只看砖的厚度还可以，就舍不得更换，结果导致刚开启窑来就又被迫停窑换转。现在的窑规格都比较大，多停一次窑就要损失几十万元，劳民伤财、很不划算。

　　判断砖该不该更换的一般原则为：砖的厚度不低于原砖厚度的60%，且砖的实际使用时间不长、未受过恶劣条件的折腾、结构未发生裂缝和排列错乱现象，否则就需要进行更换。

　　正确的判断，不仅可以降低窑衬的消耗，缩短停窑时间，减少损失，而且可提高窑的运转率，提高多种技术指标。

　　十四、窑升温期间的恒温是浪费时间吗？

　　窑衬砌筑好后需要妥善烘烤，烘烤时升温不能过快、甚至必要时需要恒温，以免产生过大的热应力而导致砖衬开裂、剥落。

　　有些厂家更换窑衬后急于投料生产，常采用6～8h的快速烘窑制度，加之缺乏必要的措施来保护窑体和窑衬的安全，导致窑体及窑衬不必要的损坏。

　　窑衬烘烤必须连续进行，直至完成，且要做到“慢升温，不回头”。为此烘烤前必须对系统设备联动试车，还要确保供电。

　　控制砖的升温速度，主要是控制砖的 热面与冷面的 膨胀差值，这与导热系数有关，另外 还要考虑砖的热面温度与窑胴体温度的差值，实际上是 砖的膨胀量与窑胴体的膨胀量 相适应的问题。否则，砖膨胀的快 而窑胴体膨胀的慢，砖将受到窑筒体的挤压，砖的膨胀力是非常大的，有可能超过砖的耐压强度而损坏。

　　由于砖热面的升温膨胀在先，在砖热面升到一定温度后，要有一段恒温时间，以便让砖的热面膨胀等一下砖的冷面膨胀和窑胴体的膨胀。在这一方面，多数厂都是照抄其他厂家在多少温度段恒温多长时间的规定，实际上这是很不科学的，应以窑筒体高温段的温升速度为判断标准，当温升速度快时就应该继续恒温一段时间，而当温升速度已经很慢时就可以停止恒温了，没必要再浪费时间。

　　十五、压低投料量就能挂好窑皮吗？

　　一般来讲，在挂窑皮期间产量都是比较低的，但这不能理解为产量低有利于挂窑皮，而是低窑速和适当偏高的填充率才有利于挂窑皮。实践证明在填充率过低时往往挂不上窑皮。

　　减产的目的是为了降低窑速并保持合理的填充率，较低的窑速和适当偏高的填充率才是挂窑皮的基本条件。取其极端，停窑能压补就是这个道理。（注意：停窑压补在操作中是严禁行为）。

　　当然，适当的减少投料量，让窑况有一定的富裕能力，能够提高窑的抗波动能力，有利于稳定窑况，这对挂好窑皮也是非常必要的。

　　另外，有的企业考虑挂窑皮前烘窑时间较长，窑内沉积有大量的煤灰，为防止过低KH的熟料出现，所形成的窑皮熔点较低，窑皮比较疏松，运行时容易脱落，而专门配制高KH的挂窑皮生料。其实，这是没有必要的，高KH的挂窑皮料有利也有弊，有时会事与愿违。在挂窑皮初期，最重要的是先挂上窑皮，而不是挂好窑皮。

　　在新砖投料初期，往往是新窑试生产或大修后第一次开窑，很难保证窑的设备和工艺是稳定可靠的，就很难保证窑的热工制度的稳定，很难保证第一锅高KH料能烧的住，一旦烧不住跑了黄料，就会在窑皮下面形成空洞，空洞一旦形成，之后再补挂窑皮就很难了。

　　而低KH生料形成的窑皮虽然不太结实，但是减少了跑黄料的风险，避免了空洞的形成。至于窑皮不太结实，会在后续的正常运行中逐渐被正常的窑皮替换掉，窑皮本来就不是一劳永逸的，本来就是在不断的替换更新的。

　　有的企业，不但要专门配制挂窑皮料，还要进行专门的挂窑皮操作，习惯于调长窑头火焰，降低一次风压力，用细软的火焰挂窑皮。其实，完全没这个必要，对分解窑窑来讲，既不需专门的挂窑皮料，也不用担心正常的窑头火焰会影响挂窑皮。只要保证窑况正常，保持热工制度的稳定，窑皮会自然生长完好。

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　　十六、熟料成本越低水泥成本就会越低吗？

　　我们的管理越来越细，考核越来越严，将控制成本逐步细化为对各项指标的控制与考核，各公司的具体情况又不一样，这就有一个民主与集中、细化与统筹的平衡问题，需要我们具体研究、区别对待。

　　比如，熟料的成本与质量密切相关，有意无意的让质量给成本让步，是最有效的降成本措施。生料细度放粗一点、煤粉细度放粗一点，都能有效的降低粉磨电耗；KH降低一点、SM降低一点，都能有效的降低煤耗；原料的有害成分放宽一点、原煤的水分放宽一点，都能有效的降低采购成本。提质量是有成本的，让质量是有代价的。以上一些措施的采用，都会对质量构成不良影响，到底哪一个合算，必须以效益最大化为原则，做详细的分析平衡工作。

　　需要强调的是，平衡点的选着很重要，我们多数习惯以熟料效益为平衡点，实际上，熟料效益的最大化并不代表水泥效益的最大化。熟料质量高一点，熟料成本就会高一点，但水泥中的熟料掺加量就会低一点、运费就会省一点、水泥粉磨电耗就会降一点、销售价格就可能高一点，水泥效益的提高就可能超过熟料成本的提高，最终实现集团效益的最大化。

　　原料既可以单独用燃料烧成水泥，也可以单独用电力磨成水泥，但其都不是经济的手段，最经济的方法是烧和磨的有机结合，但在各公司各占多少比例是不一样的，与其原燃材料、生产工艺、市场分布都有着直接的关系，这些都要靠你们在生产经营中具体的平衡把握。

　　由此延伸，还需要明确一个问题，煤耗低并不代表标准煤耗低，这要看所用煤的好坏；标准煤耗低也不能说明你技术指标就好，这要看你生产的熟料质量怎么样、强度有多高。如何判断你的技术指标好坏、如何评价你的管理水平高低，有一个更科学的技术指标，这就是“可比标准煤耗”，可比标准煤耗低才是效益最大化的标志。

　　十七、水泥粉磨电耗越低越好吗？

　　水泥强度 = 物料的烧成活性 + 物料的磨细活性

　　人类200年来的经验证明，合适的配料通过烧成能够获取水硬性，合适的物料通过研磨也能够获取水硬性，但是单独采用某项措施都是不经济的，所以人们采用了两者的组合，逐步形成了现在的两磨一烧工艺。

　　问题是烧（熟料煤耗）和磨（水泥电耗）各占多少比例合适，对不同的工厂是不一样的，只有两者的最佳组合才能实现效益的最大化，但这是一个不断寻优的过程，不可能一成不变。具体到一个粉磨系统来讲，就是“粉磨电耗”与“熟料掺加量”的比例问题。

　　实际上，“粉磨电耗”与“熟料掺加量”，是可以按照一定的关系相互转化的，节电的效益与降低熟料掺加量的效益往往不是对等的，这与电价有关、与熟料的进厂价有关、与混合材的进厂价有关。我们也应该根据具体情况具体核算，看看是水泥磨得粗一点节一点电合算，还是把水泥磨得细一点增加几度电、降低熟料掺加量合算。比如，熟料基地与粉磨站的情况就不一样，就不应该用同一个标准要求。

　　熟料基地由于熟料是自己生产的，熟料成本相对较低，就应该比粉磨站多用一点熟料，少花一些电费，可能更合算；如果水泥效益的降低能够在熟料线上得到弥补，比如由此增加了窑的运转率，水泥效益降低一点也未尝不可。

　　而粉磨站则不同，由于距离熟料基地较远，增加了一块运输成本，熟料的使用成本较高，就应该用一定的电耗去换取一点熟料掺加量的降低。当然，这都有个度的问题。

　　十八、水泥磨装载量越多效率越高吗？

　　由于球磨机具有结构简单可靠、对物料的适应性强、对产品的适应性广等诸多优点，所以一直被水泥行业广泛采用。即使在节能粉磨工艺、装备大发展的今天，包括现在主推的水泥联合粉磨系统，球磨机仍然是水泥粉磨系统的重要设备之一。

　　研磨体是球磨机做功的唯一介质，有球磨机就离不开研磨体，只有管磨机带动研磨体运动才能粉磨物料。

　　那么装多少研磨体合适呢，是不是越多越好呢？其利弊平衡点主要是粉磨效率，在市场供大于求的今天，具体讲就是单位产品的粉磨电耗能不能降低。

　　从理论推测到模型观察，研磨体在纯内圆磨内的运行轨迹，近似于分层按同心圆弧提升、再按抛物线落回起点的闭环运动；在较小装载量的情况下，研磨体形成的多层闭环中心存在一个空腔，实现各层之间互不干涉。

　　我们从几何学上可以推出，研磨体装载量越大，这个空腔就越小，在确定研磨体装载量时，务必使这个空腔大于最大球径，否则，研磨体就会在降落时互相干扰碰撞，损失能量降低粉磨效率，增加单位产品的粉磨电耗。

　　从几何学可以进一步推出，保留这个空腔的最大填充率为42%。实际上，研磨体的运行轨迹，还会受到磨机转速、衬板形式、研磨体的形状与级配、被研磨物料的性质等因素的影响。

　　根据实践经验，磨机的最佳填充率一般常取在25~35%之间，而以28~30%居多。过高的填充率，必然增加研磨体的干扰碰撞，无谓的增加能量损失，增加单位产品的粉磨电耗。

　　十九、粉磨系统的主机是球磨机吗？

　　就现有的联合粉磨来讲，辊压机系统与球磨机系统的装机容量比，已经从初期的不到0.8逐步提高到0.9、1.0、1.1、1.2以上，呈现出越来越大的趋势，实际结果是系统粉磨效率越来越高，电耗越来越低。

　　辊压机在粉磨系统的作用越来越大，应该说，辊压机在粉磨系统中的地位，已经从辅机上升为主机。现在已有大辊压机配单仓磨的系统在运行，辊压机半终粉磨系统在试运行，甚至辊压机终粉磨系统也在开发。那么，我们管理的重点也应该逐渐向辊压机倾斜了，这才是提高系统粉磨效率的关键。

　　就现有联合粉磨系统来讲，辊压机与球磨机的责任不应该再职责不清了，应该由各自承担起来，这个分界点就是入磨物料粒度，辊压机系统要把入磨物料粒度控制在80um筛余20%左右，最大不应该超过23%，这应该作为我们日常管理中的一个过程指标。过粗了说明辊压机系统没有完成自己的任务，就应该查找原因、采取措施。

　　对于球磨机的管理，我们已经积累了很多经验，对研磨体的级配、磨机的筛余曲线、产品的颗粒级配等，都在进行着认真的管理，特别对闭路系统，还对系统的选粉效率、循环负荷进行着管理。那么，在辊压机成为粉磨系统主机的今天，是否也应该对辊压机系统进行选粉效率、循环负荷、产品颗粒级配的管理呢？事实上，我们目前在这方面做的很不够。

　　就现有联合粉磨系统来讲，提高效率的重点在辊压机，体现辊压机效率的主要指标是辊压机的运行电流，提高辊压机运行电流的重点是其喂料系统，喂料系统的关键部位是其侧挡板和斜插板。

　　目前，大家普遍对这“两个板”重视不够。辊压机属于强制喂料，侧挡板与辊端的间隙过大，必将导致漏料泄压，使物料进入辊压机挤压区的强制性大打折扣，导致辊压机的效率难以提高。

　　目前 已有将侧挡板移至辊上的改造案例，在控制辊端漏料上取得了较好的效果，从表面上看 是缩短了辊子的过料长度，但实际上 辊子的有效挤压长度并没有缩短，甚至还有所延长，辊压机的最大压力也有所提高，总体使辊压机的效率得以提高。

　　斜插板的作用是调节喂料量和调整入料横坐标，喂料量决定辊压机运行辊缝的宽窄和循环负荷；入料横坐标影响辊压机的电能效率，也是辊压机振动的原因之一，由于最佳横坐标受影响的因素较多，每条线上的辊压机的最佳横坐标都不一样，而且还在随时变化着，目前还难以找到规律，只有大家自己辛苦点，在实践中不断的摸索调整。

　　入料横坐标还与喂料溜子在两辊之间的布局有关。如果物料中细粉较少，喂料溜子要偏向于定辊，让工作条件好的定辊来承担物料的下压力，以减小工作条件差的动辊的移动阻力和负荷波动，稳定辊压机运行。

　　如果物料中细粉较多，比如循环负荷大的辊压机闭路系统，喂料溜子就要偏向于两辊的中间，以便利用动辊的移动促进细料的排气，减少辊压机的气振现象，稳定辊压机的运行。

　　辊压机的效率，还与其入料钳角有关，辊子上的堆焊花纹有利于将物料强制咬入挤压区，这一点应该引起足够的重视，当花纹磨损到剩余1/3时就应该及时堆焊了。而我们往往由于“生产不允许”，花纹已经磨光了还顾不上堆焊，导致辊压机效率的大幅度下降。

　　还有一点需要强调的是，由于在线堆焊具有较短的维修时间、较低的维修费用  和诸多的方便，所以，目前大家采用在线堆焊的居多。但是必须指出，由于堆焊条件和焊接环境的巨大差异，在线堆焊和离线堆焊 在质量上是无法相比的。

　　另外，由于在线堆焊的质量较低，堆焊频次势必要增加，这将加速辊子基层的剥落现象，加速辊子的失效报废。

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　　二十、根据增强或增产的需求选择助磨剂正确吗？

　　助磨剂一般被粗略地分为“增强型”和“增产型”两大类，我们应该如何选择呢？一般认为，想提高强度就选择“增强型”的助磨剂，想增产或节电就选择“增产型”的助磨剂。这好像是无可厚非，但有时结果并不理想。

　　实际上，就一个粉磨系统来讲，在强度、产量、电耗之间，它们是可以相互转化的，将水泥磨细点，就可以将产量和电耗转化为强度；相反，将水泥磨粗点，就可以将强度转化为产量和电耗。

　　助磨剂又可分为“高流速型”和“低流速型”两大类，我们知道，再好的药不对症也是没有效果的，助磨剂也是一样，应该首先找到这个粉磨系统的弱点，然后对症下药的选择适合自己的助磨剂，才能获得较好的结果。比如，你的出磨提升机能力本来就没有富裕，你又选择了高流速的助磨剂，结果是不但不能增产节电，而且强度也达不到保证。

　　只要助磨剂有利于弥补粉磨系统的不足，就能获得较好的增强或节电效果，至于你想要增强还是想要节电，完全可以通过细度的粗细进行转化。

　　二十一、水泥库的作用就是装水泥吗？

　　我们把用于储存生料的设施叫做生料均化库，而把用于储存水泥的设施叫做水泥库，是否意味着水泥库没有均化任务、或者说均化就不重要呢？

　　随着单个水泥库的容量越来越大，特别是近几年大型落地钢板库的出现，一些建成的水泥厂，水泥库的总存储量确实足够大了，但水泥库的个数却越来越少了，有意无意的忽视了水泥库对稳定水泥质量的作用。

　　水泥库不仅是一个储存设施，它实际上也是一个重要的工艺设施，它不仅需要一定的储量，而且需要一定的个数。尽管我们在水泥生产的各个工序上，采取了很多均衡稳定的措施，但还是很难彻底消除出磨水泥的波动。

　　我国水泥企业质量管理规程规定，水泥28d抗压强度的标准偏差应不大于1.65MPa，这不但保证了水泥强度的稳定，而且保证了其它质量指标（安定性、细度、凝结时间、有害化学成分等）均趋稳定。也为水泥制品、构件、建筑工程质量提供了方便和保证。

　　为了确保出厂水泥的质量，又没有足够的均化措施，就只有提高水泥的富裕质量，势必要增加生产系统的质量成本，最终牺牲的是企业的效益。

　　对入库水泥的进一步均化，有利于降低出厂水泥的标准偏差，压低出厂水泥的超标率，减少不必要的浪费，降低生产成本；有利于提高产品质量，提高产品在市场上的竞争力，扩大销售市场和提高销售利润。

　　实践证明，除了建设专门的水泥均化库外，保有合理的水泥库个数，就是一种简单有效的均化措施。只有足够的水泥库个数，才能避免上入下出，才能实现多库搭配出厂。多库搭配可有效的提高出厂水泥的稳定性，加快库存水泥的周转次数，减少库存水泥的资金占用。

　　二十二、水泥包装袋只要市场认可就行吗？

　　我们知道，一吨水泥需要20条包装袋，从个数来讲，他是水泥生产中的大宗采购品，其价格的高低对企业的效益影响很大。比如，每条袋子贵0.1元，每吨水泥成本就要上长2.0元，按年产5000万吨水泥算，一年就是一个亿。

　　这是我们看的着摸得着，每天都有切身体会的一笔账，所以大家都进行着严格的控制，这无可厚非。但“一分价钱一分货”，这是市场规律，便宜的袋子在质量上肯定要差一些，但“只要用户认可，没有太大的意见”也就行了，这是我们多年来选着袋子质量的一个潜规则。

　　我们来看看这个潜规则也没有问题。当然，让用户认可是首要条件，否则就会影响到销售，问题就大了。那么，除了用户认可以外， 还有没有其他应该考虑的问题呢？答案是肯定的，有。

　　比较差的包装袋，会加大出厂之前的装运破包率：导致包装袋的成本隐性增加；破包导致的水泥散失也会增加成本；处理破包的人工也需要成本；还会加大岗位粉尘浓度，增加工人的保健成本等。

　　比较差的包装袋，对水泥袋重的波动有较大影响：由于袋重合格率是水泥质量的一项重要指标，受到各级质管部门的严格管控，是水泥质量抽查的必检项目之一。所以袋重合格率是不能有问题的，袋重的波动只能靠提高平均袋重来弥补，而提高平均袋重就意味着生产厂要多装水泥，导致成本的提高。

　　原来河北磁县有一个粉磨站，他们就包装计量秤的改造，做过这方面的统计工作，改造后计量误差减小了约1%，袋重控制的目标值减小了1.2%，基本保证了袋重合格率不变。

　　如果按袋重控制的目标值增加1.2%计算，每袋水泥就要增加0.6kg，每吨水泥就要增加12kg ，我们仍然按年产5000万吨水泥计算，每年就要多付出60万吨水泥！按水泥出厂价每吨200元算，就要损失1.2亿元。

　　再回到水泥包装袋的质量与价格的平衡上，降低包装袋质量可能造成的损失，每个厂的情况也是不一样的，只有通过认真的观察和统计，考虑方方面面的质量成本，才能找准自己的平衡点，做到效益最大化。

　　视频：水泥生产工艺方面的中庸之道