飛砂料產(chǎn)生的機(jī)理剖析及預(yù)防措施.docx

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1、飛砂料產(chǎn)生的機(jī)理剖析及預(yù)防措施飛砂料是指在熟料煅燒過程中在燒成帶產(chǎn)生的一種細(xì)粉砂狀熟料，在窯內(nèi)隨風(fēng)飛揚(yáng)，部分從窯頭罩子的縫隙和看火孔噴涌而出。故業(yè)內(nèi)俗稱其為“飛砂料。飛砂料的產(chǎn)生不僅污染環(huán)境、浪費(fèi)熟料，而且影響窯內(nèi)熱工制度的穩(wěn)定和設(shè)備的健康運(yùn)行。為此，對此進(jìn)行了系統(tǒng)的調(diào)研和分析。愿與業(yè)內(nèi)同行分享并商酌。?1.飛砂料的危害由于窯頭正壓和飛砂料產(chǎn)生的原因較多且較為復(fù)雜，在線調(diào)整時間長等諸多問題。因此，窯頭正壓和飛砂料給生產(chǎn)設(shè)備、環(huán)境和工藝質(zhì)量控制等都帶來極大的危害。具體有以下七個方面：?1）窯頭正壓并伴有飛砂料嚴(yán)重影響窯頭罩和窯頭密封的使用壽命；?2）飛揚(yáng)的飛砂料會使

2、頭檔托輪和輪帶磨損加劇，同時會造成頭檔托輪瓦潤滑油污染，對托輪瓦的正常工作和使用壽命有一定的影響；?3）飛損的飛砂料被吸入冷卻風(fēng)機(jī)，造成風(fēng)機(jī)葉輪磨損加劇，使風(fēng)機(jī)振動增大；?4）對生產(chǎn)環(huán)境造成污染，增加環(huán)境衛(wèi)生清潔強(qiáng)度，同時高溫的飛砂料容易燒傷巡檢人員；?75）在窯頭旋流飛揚(yáng)的飛砂料會導(dǎo)致窯頭渾濁，影響看火工（或窯中控操作員）對窯內(nèi)火焰及物料的準(zhǔn)確判斷；?6）由于飛砂料粒徑細(xì)小，進(jìn)入篦冷機(jī)后極易發(fā)生熟料離析，從而導(dǎo)致冷卻風(fēng)穿透料層或發(fā)生“堆雪人”、“紅河”等現(xiàn)象；7）飛砂料會在三次風(fēng)管中沉積，影響系統(tǒng)用風(fēng)匹配，同時由于飛砂料在窯內(nèi)飄揚(yáng)影響對二次風(fēng)穩(wěn)的準(zhǔn)確判斷。因此，

3、需要對飛砂料的形成機(jī)理認(rèn)真進(jìn)行剖析，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際案例逐一論證。?2.飛砂料產(chǎn)生的機(jī)理從機(jī)理上分析，飛砂料產(chǎn)生的主要原因是煅燒溫度和液相的性質(zhì)決定的。具體有兩大類，一類是由于煅燒溫度不夠，液相量不足而導(dǎo)致的；另一類是由于配料不當(dāng)引起液相性質(zhì)的變化（主要是表面張力）而產(chǎn)生的飛砂，也稱作“粘散料”。?3.飛砂料形成的案例分析在實(shí)際生產(chǎn)操作中，各種因素疊加，需要具體的分析、綜合判斷，對癥采取相應(yīng)的糾正和預(yù)防措施，切不可一概而論。?1)配料不當(dāng)、生料的細(xì)度偏粗。?某水泥生產(chǎn)企業(yè)為降低生料立磨的粉磨電耗，減小耐磨材料的消耗，放粗了出磨生料的細(xì)度。0.08mm篩余細(xì)度控制在18

4、%左右，結(jié)果導(dǎo)致窯內(nèi)起飛砂料，而且伴隨著熟料游離氧化鈣不合格的現(xiàn)象，窯操作員雖然提高煅燒溫度應(yīng)對，結(jié)果飛砂料反而更加嚴(yán)重。?7其實(shí)，這是由于生料的細(xì)度粗，均勻性變差，易燒性也隨之變差，此時硅酸三鈣在形成過程中隨著煅燒溫度的提高而使其晶格增大，晶格越大越不易結(jié)粒。后來，經(jīng)過控制出磨生料的細(xì)度，將0.08mm篩余細(xì)度從18%降低為12%，窯內(nèi)飛砂基本上消失。2）KH和SM偏高，液相量不足。?某水泥生產(chǎn)企業(yè)為了獲得較高的后期強(qiáng)度，在配料中提高了硅酸鹽礦物（其中KH：0.930、SM：2.65、AM：1.35）。結(jié)果飛砂料特別的嚴(yán)重，后來通過適當(dāng)?shù)膬?yōu)化配料方案，降低硅率（

5、2.45），提高鋁率（1.60）后飛砂料得以緩減和抑制。?眾所周知，熟料硅酸三鈣形成的條件是煅燒溫度和液相量，二者缺一不可。一般在配料中必須考慮適宜的液相量，1400℃時液相量一般控制在26～28%時對熟料結(jié)粒及硅酸鹽礦物的形成最為有利（L=3.0Al2O3+2.25Fe2O3+K2O+Na2O+MgO）。由于配料中硅酸鹽礦物含量較高，在煅燒過程中液相出現(xiàn)較慢，而且液相量偏少，導(dǎo)致熟料結(jié)粒較差。?3）AM和堿含量偏高，液相粘度較大。某水泥生產(chǎn)企業(yè)為了獲得較高的早期強(qiáng)度，在配料中AM控制偏高（1.6），但由于使用了高鋁、高灰分煤煅燒（煤灰化學(xué)成分中三氧化二鋁含量平均

6、在48%以上），結(jié)果熟料的鋁率失控，一度達(dá)到1.8以上，窯內(nèi)隨即產(chǎn)生了大量的飛砂料。7這是由于熟料中的三氧化鋁和堿含量偏高，液相的粘度相對增大，粘度越大越不易結(jié)粒，物料粘散。同時，由于AM偏高，液相隨溫度升高而增加的速率就降低，液相出現(xiàn)的遲，這也不利用熟料顆粒的長大。4）氧化鎂含量偏高，液相表面張力減小。某水泥生產(chǎn)企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)石灰石礦山資源利用最大化，特對礦山的高鎂石灰石進(jìn)行了搭配使用。從而使熟料中的氧化鎂含量從2.5%增加為4.0%，隨之，窯內(nèi)飛砂料加劇。這是由于隨著氧化鎂含量的增加，液相的表面張力減小，從而導(dǎo)致熟料結(jié)粒困難，飛砂料加劇。眾所周知，水泥熟料的結(jié)粒

7、一般在5～25mm之間，但是從水泥硅物化原理來看，水泥熟料是由阿里特和貝利特等礦物晶體組成的。其中阿利特礦物晶體平均尺寸約在65微米以下，貝利特礦物晶體平均尺寸約為55微米以下。那么，究竟是什么力量將這些幾十微米的小晶體“膠結(jié)”在一起？是液相?？梢?，液相的數(shù)量和性質(zhì)（粘度和表面張力）對熟料結(jié)粒的形成起著至關(guān)重要的作用。尤其是液相的表面張力往往被大家所忽視。其實(shí)，液相的表面張力也是影響熟料結(jié)粒的主要因素。據(jù)有關(guān)資料顯示：熟料粒徑的大小與液相的表面張力成先行關(guān)系，表面張力每減小0.1N/m，熟料的粒徑平均減小10mm?？梢姡砻鎻埩δ軌蚱鸬揭粋€晶體相互“吸附團(tuán)聚”的作

8、用。5）還