产业峰会 | 齐砚勇：烧成系统操作方法改进可促进水泥行业绿色发展
3月28日上午，由中国水泥网主办的“第十三届中国水泥产业峰会”顺利召开。西南科技大学副教授 齐砚勇为峰会带来了以《碳减排背景下烧成系统操作方法》为主题的精彩报告。
黄心料，就是在窑内缺氧的还原气氛下生产出来的熟料。预分解窑产生的黄心料可分为疏松性黄心料和致密性黄心料。疏松黄心料结构疏松，熟料烧失量高，后期强度明显降低，它是在窑头温度低，窑尾存在还原气氛的条件下产生的；致密黄心料是在较强的还原气氛下，物料中的氧化铁被还原成低价的FeO，从而使熟料的颜色发生变化，致密黄心料的特征是升重较高，致密难磨。影响了窑和水泥磨的产、质量。......
黄心料，就是在窑内缺氧的还原气氛下生产出来的熟料。预分解窑产生的黄心料可分为疏松性黄心料和致密性黄心料。疏松黄心料结构疏松，熟料烧失量高，后期强度明显降低，它是在窑头温度低，窑尾存在还原气氛的条件下产生的；致密黄心料是在较强的还原气氛下，物料中的氧化铁被还原成低价的FeO，从而使熟料的颜色发生变化，致密黄心料的特征是升重较高，致密难磨。影响了窑和水泥磨的产、质量。表一是黄心熟料与正常熟料全分析的对比。
表一两种熟料的对比
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SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
KH |
SM |
IM |
F-CaO |
C3S |
C2S |
C3A |
C4AF |
|
黄心熟料 |
23.76 |
5.23 |
2.53 |
65.5 |
0.84 |
3.06 |
2.07 |
3.14 |
34.59 |
42.07 |
9.58 |
7.69 |
|
正常熟料 |
22.25 |
5.23 |
3.41 |
65.89 |
0.90 |
2.58 |
1.53 |
1.35 |
53.48 |
23.46 |
8.10 |
10.37 |
由表中数据可以看出，黄心熟料的KH值较低，熟料矿物C3S的含量偏低，造成水泥的强度不够，f-CaO较大，影响水泥的安定性，严重影响了产品的质量。
1、黄心熟料的形成原因：
1.1 由于操作中一、二次风配合不当，火焰过长，物料预烧好，液相量出现早，易于形成长、厚窑皮，结圈，结蛋现象，造成窑内通风不良，窑内的氧气不足，使煤粉燃烧不完全，产生CO，使窑内出现还原气氛，熟料在煅烧过程中生成黄心料。
1.2 窑尾来料不均影响到对烧成带温度的控制，在同一煅烧温度下，窑尾来料少时，物料易于形成大量熔融料，来料多时物料前窜挤压烧成带，易造成包烧现象，从而形成黄心熟料颗粒。
1.3 原燃料中的有害成分含量过高，尤其是碱、氯、硫的含量过高时，在窑、预热器系统中循环富集，形成低共熔物，使窑内液相出现温度降低，液相量提前出现、量增加，易形成长、厚窑皮、结圈现象，使窑内的通风不良，容易出现黄心料。
1.4 由于煤灰份过大，煤粉入窑后不能完全燃烧，形成了大量的还原气氛，使熟料在煅烧的过程中生成黄心料。另外，原煤进厂时水分过大，使煤磨达不到设计的产量，煤粉的细度偏大，入窑后不能完全燃烧，形成还原气氛，再加上如果二次风温度低，火焰的黑火头过长，未完全燃烧的煤粉集中沉降到烧成带前端的物料上，被窑内的正常物料包裹形成黄心熟料。
1.5 在窑的操作过程中，风、煤、料的配合不当。当发现物料烧成不好时，加大窑头用煤量，出现急烧现象。因为用煤量的增大，使得入窑空气过剩系数过低，窑内通风不良，影响窑内煤粉的完全燃烧，产生大量的还原气氛，形成黄心熟料。
2、解决措施：
2.1 操作中坚持“薄料快转”的煅烧原则，依据喂料量与窑速相匹配的方法来控制窑内的物料填充率，同时严格执行要求的操作参数，统一操作，稳定热工制度，控制好煅烧温度，防止还原气氛出现。
2.2 抓好原、燃材料质量，控制原料中的有害成分的含量，并且控制好入窑生料饱和比及其均化程度，以保持入窑生料成分均匀稳定，减小窑、炉用煤量的波动，从而有效保证窑系统热工制度的稳定，避免由于窑内温度的波动形成黄心料。
2.3 在生产操作上，注意控制好煤粉的制备，细度、水分严格控制在要求的范围内；在燃烧器的调整方面，掌握合理的喷煤管位置，使火焰顺畅，煤粉有足够的燃烧空间；合理控制篦冷机各段篦床上的料层厚度，提高二次风温度，使煤粉燃烧完全、迅速，降低煤灰沉降量，减少还原气氛的产生；控制好系统风、煤、料的合理搭配，保持窑内的通风顺畅、稳定热工制度，防止黄心料的产生。
综上所述，产生黄心料的根本原因是窑内形成还原气氛，在实际生产中采取以上相应的措施，稳定热工制度，就可以避免黄心料的产生，提高熟料的质量。
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