防水之家讯:出现的问题
我厂自1993年开始试生产硫铝酸盐水泥,窑型为Φ2.6m/3.3m×75m中空回转窑,Φ1.2m×22m单筒冷却机,采用半干法生产。投产以来一直比较顺利,熟料色泽好,化学成分比较理想,强度能达到预期目标。2000年为降低生产成本,采用低挥发分煤煅烧。单通道喷煤管改为双通道喷煤管。改造后铝酸盐水泥熟料的煅烧较为顺利,但是当生产硫铝酸盐水泥熟料时,烧出来的熟料都为红褐色或棕黄色,其外观色泽与铝酸盐熟料接近,有些熟料外为红褐色内为灰黑色。虽多次调整热工参数,仍改变不了熟料的颜色,致使烧出来的熟料都为废品。
2 原因分析
2.1 生料、熟料的化学成分
表1为生料的部分化学成分,表2为棕黄色熟料及外呈红褐色内呈灰黑色熟料的部分化学成分。
注:1、2号样为棕黄色熟料,3号样为外呈红褐色内呈灰黑色熟料。
从表1、表2可以看出,熟料SO3比灼烧生料的SO3低得多。除SO3在煅烧过程中有部分挥发外,还有4%~6%的SO3没有进入熟料,损失掉的这部分SO3从窑尾放空。这部分SO3究竟是被分解了还是被还原了呢?当烧成温度大于1400℃时,已形成的硫铝酸钙(3CaO·3Al2O3·CaSO4)及CaSO4会分解生成CaO·Al2O3和12CaO·7Al2O3,而当时煅烧的硫铝酸盐熟料容重为800~900g/L,窑尾温度只有350~400℃,说明窑内的烧成温度并没有高到使CaSO4分解的程度。那么只有可能CaSO4被还原成SO2,但是从理论上说使用双通道喷煤管时煤的燃烧充分,窑内通风较好,不应该形成还原气氛。
2.2 对窑尾废气的化学成分分析见表3
从表3可看出,窑尾废气中SO2的含量非常高,按第1项数据进行计算,SO2=11265×50000×10-6=563.3kg/h,每小时应有563.3kg的SO2从窑尾排出。按表2中的1号样(烧失量按0.00计算)与灼烧生料SO3之差算出,应有8.62%的SO3被还原成SO2排空了,合SO2为6.90%,按窑产量为8t/h计算,理论上每小时产生SO2:6.90%×8.00×1000=552.0(kg)
实测值与理论计算值比较接近,因此可判断损失掉的SO3被还原成SO2排空,以致造成熟料中SO3含量过低,使熟料颜色接近铝酸盐熟料。从表2中可看出外呈红褐色内呈灰黑色的熟料中的SO3比棕黄色熟料中的SO3高,是因为外部的SO3被还原成SO2排空,而内部的SO3却没有被还原。
2.3 确定还原气氛的来源
1)煤粉过粗。因当时为雨季,煤比较湿(煤磨为风扫磨,热风进口温度只有300℃左右,所以烘干能力有限),不易粉磨,加之煤磨也存在一些工艺问题,造成细度最粗时达到34.0%;2)煤粉水分过大,入窑煤粉水分达3.5%;3)窑头风机功率小,一次进风量小,过剩空气系数过小。
3 采取的措施
1)选择在大棚内堆放较干的煤,降低入磨原煤水分;2)对煤磨进行调整,使煤粉细度降至13.0%左右;3)窑尾负压保持在80~100Pa,拉长火焰,顺火煅烧,增大窑内空气量;4)增大窑头风机功率;5)在煅烧硫铝酸盐熟料前,将窑内烧铝酸盐熟料形成的结圈打掉,使窑内通风良好。
采取上述措施后,在2000年10月份,我们又组织了一次硫铝酸盐熟料的煅烧,生料与熟料的成分见表4。
这一次煅烧的硫铝酸盐熟料色泽灰中发绿,结粒均匀,强度等指标都达到了预期的目标。
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