黃強(qiáng)，姜曉紅，袁仕，劉戰(zhàn)梅

近年來(lái)，我公司水泥熟料強(qiáng)度一直偏低，3d抗壓強(qiáng)度28.5MPa，28d抗壓強(qiáng)度52.0MPa。為提高熟料強(qiáng)度，我公司從原燃材料質(zhì)量改進(jìn)、熟料生產(chǎn)過(guò)程質(zhì)量控制、配料方案及工藝操作調(diào)整等方面進(jìn)行了優(yōu)化，取得了較好效果。

1 改進(jìn)原燃材料質(zhì)量

1.1 提高原煤質(zhì)量

（1）原煤現(xiàn)狀。我公司原煤為第三方供應(yīng)，供應(yīng)商為了降低原煤成本，同時(shí)又能滿足我公司原煤使用要求，將多個(gè)礦點(diǎn)的不同原煤（煙煤、無(wú)煙煤、煤泥等）選配在一起供貨，造成煤粉出現(xiàn)分級(jí)燃燒情況。分級(jí)燃燒，即不同煤種因燃燒速度、燃盡時(shí)間不同，不能同時(shí)燃盡，從而導(dǎo)致窯頭火焰比較分散，火焰長(zhǎng)，火力不強(qiáng)，有時(shí)會(huì)造成后燃燒，窯頭煤、窯尾煤比例不易協(xié)調(diào)。水泥熟料松散不致密，頻繁出現(xiàn)黃芯料，燒失量和需水量偏高，強(qiáng)度偏低。

（2）改進(jìn)措施。為改變?nèi)剂掀焚|(zhì)，穩(wěn)定熟料煅燒，公司決定改進(jìn)原煤的采購(gòu)方式，由第三方供應(yīng)變?yōu)樵V直供。經(jīng)多次實(shí)地考察和取樣分析，最終確定了三個(gè)礦點(diǎn)作為公司的原煤供應(yīng)點(diǎn)。公司將不同原煤?jiǎn)为?dú)堆放，根據(jù)煤質(zhì)情況單獨(dú)或搭配使用。采購(gòu)方式調(diào)整前后，進(jìn)廠原煤的工業(yè)分析對(duì)比見(jiàn)表1。由表1可見(jiàn)，調(diào)整采購(gòu)方式后，原煤的揮發(fā)分和發(fā)熱量均大幅提高。

表1 采購(gòu)方式調(diào)整前后進(jìn)廠原煤工業(yè)分析對(duì)比，%

（3）改進(jìn)效果。生產(chǎn)實(shí)際顯示，在煤粉細(xì)度保持不變的情況下，煤質(zhì)提高后，煤粉燃燒速度變快，窯頭火焰更加明亮且火力集中，二、三次風(fēng)溫明顯提高且穩(wěn)定，更利于熟料的煅燒。從熟料外觀看，杜絕了黃芯料的頻繁出現(xiàn)，熟料致密且晶體均勻。

1.2 提高石灰石質(zhì)量

我公司有兩座石灰石礦山，其中，A礦山石灰石品位較高，但其屬于凹陷開(kāi)采，受開(kāi)采面及天氣影響較大；B礦山石灰石品位較低且易磨性較差。A礦山石灰石含土量較大，易堵石灰石庫(kù)，石灰石質(zhì)量波動(dòng)較大，生料配料波動(dòng)也較為明顯；B礦山石灰石品位雖低，但幾乎不含土，為穩(wěn)定生料質(zhì)量和熟料煅燒創(chuàng)造了有利條件。因此，我公司決定對(duì)兩座礦山的石灰石進(jìn)行搭配使用，確保石灰石滿足CaO≥48%、MgO＜2.5%含量的配料要求。兩座礦山的石灰石搭配使用情況見(jiàn)表2。將兩座礦山的石灰石在入倉(cāng)膠帶上混合后，入石灰石預(yù)均化場(chǎng)均化。通過(guò)合理搭配石灰石，出磨生料合格率大幅提高，石灰石配比調(diào)整前后對(duì)比見(jiàn)表3。

表2 兩座石灰石礦山原料搭配使用情況，%

表3 石灰石配比調(diào)整前后對(duì)比

2 加強(qiáng)對(duì)熟料生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制

2.1 提高煤粉、生料細(xì)度

我公司煤粉細(xì)度篩余原控制在9.0%左右，為保證煤粉快速充分燃燒，提高熟料質(zhì)量，將其調(diào)整為6.0%左右。調(diào)整后發(fā)現(xiàn)，窯頭火焰短粗有力，比較集中，窯尾煙室溫度穩(wěn)定在1 050℃左右。

我公司生料水篩細(xì)度篩余＜15%，使用鋼廠轉(zhuǎn)爐廢渣。轉(zhuǎn)爐渣粒度、硬度較大，易磨性差，導(dǎo)致生料干篩細(xì)度篩余較粗（約3.0%）。為提高熟料易燒性，公司一方面搭配使用易磨性較好的有色金屬灰渣，另一方面對(duì)生料磨選粉機(jī)進(jìn)行改造，最終使生料干篩細(xì)度篩余＜2.0%，有效提高了生料易燒性。

2.2 對(duì)石灰石取料機(jī)進(jìn)行改造

我公司石灰石含土量較高，石灰石取料機(jī)取料阻力較大，取料量無(wú)法滿足生料磨生產(chǎn)需求，致使鏟車從取料機(jī)應(yīng)急口下料，石灰石堆場(chǎng)較難實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化堆、取料，影響均化效果。因此，公司對(duì)兩臺(tái)φ90m圓型石灰石堆場(chǎng)取料機(jī)進(jìn)行了改造，增加了取料機(jī)取料耙長(zhǎng)度，增大了取料機(jī)斜度，同時(shí)改進(jìn)了驅(qū)動(dòng)電控系統(tǒng)。改造后，取料機(jī)取料量可滿足生料磨需要，石灰石堆場(chǎng)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)堆、取料。

2.3 提高出磨生料三率值合格率和生料均勻性

但我公司生料使用粘土配料，受陰雨天影響，粘土水分和粒度較大。為進(jìn)一步提高生料質(zhì)量，我公司在生料磨入磨膠帶輸送機(jī)上加裝了中子在線分析儀，每分鐘檢測(cè)一次原料中各組分的含量，方便操作員及時(shí)調(diào)整原料配比，出磨生料成分更加穩(wěn)定，三率值合格率大幅提高。使用在線分析儀前后生料情況對(duì)比見(jiàn)表4。

表4 使用在線分析儀前后生料情況對(duì)比

3 調(diào)整配料方案

理論上，提高KH可增加C3S含量，提高熟料強(qiáng)度，但由于B礦區(qū)石灰石易磨性和易燒性較差，煅燒困難，實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，提高KH并不能提高C3S含量，熟料質(zhì)量并不理想。適當(dāng)降低KH、SM后發(fā)現(xiàn)，熟料易燒性變好，fCaO降低，熟料更致密，C3S、C4AF含量增加，熟料易磨性提高；同時(shí)，熟料的早期、后期強(qiáng)度得到提升，熟料產(chǎn)量未明顯下降。三率值調(diào)整前后對(duì)比見(jiàn)表5。

表5 三率值調(diào)整前后對(duì)比

4 調(diào)整工藝操作

4.1 提高入窯生料成分穩(wěn)定性

（1）在改善進(jìn)廠石灰石質(zhì)量的基礎(chǔ)上，穩(wěn)定其他校正原料；在進(jìn)廠原材料成分標(biāo)準(zhǔn)偏差、粒度和水分符合控制要求的前提下，保證合理的原材料庫(kù)存量，設(shè)置最低庫(kù)存量；對(duì)進(jìn)廠原材料采購(gòu)部門(mén)和供應(yīng)商進(jìn)行考核；控制原材料合格率，保證原材料符合標(biāo)準(zhǔn)偏差，合理搭配使用標(biāo)準(zhǔn)偏差較大的物料。

（2）按質(zhì)量管理規(guī)程要求，定期對(duì)車間配料計(jì)量秤進(jìn)行校驗(yàn)，保證計(jì)量秤的準(zhǔn)確性，以提高出磨生料合格率，穩(wěn)定入窯生料成分和喂料量，減少對(duì)熟料質(zhì)量的影響。

（3）生料庫(kù)始終保持＞25m的高庫(kù)位，同時(shí)，對(duì)生料庫(kù)頂、庫(kù)底的斜槽，每天進(jìn)行一次常規(guī)檢查，每周進(jìn)行一次詳細(xì)檢查，加強(qiáng)維護(hù)，保證其暢通，從而保證生料均化庫(kù)的均化效果。

（4）提高配料預(yù)見(jiàn)性，如原煤換堆時(shí)，煤質(zhì)易發(fā)生變化，應(yīng)及時(shí)取樣分析；提前調(diào)整出磨生料指標(biāo)，減少熟料率值的波動(dòng)。

4.2 保證入窯喂料量的穩(wěn)定

為保證生料喂料量的穩(wěn)定，公司將庫(kù)底磨損較嚴(yán)重的沖板流量計(jì)改為流量更加穩(wěn)定的生料轉(zhuǎn)子秤，并將庫(kù)底對(duì)區(qū)卸料改成六區(qū)同時(shí)下料，進(jìn)一步穩(wěn)定了稱重倉(cāng)的料位，提高了入窯生料的穩(wěn)定性。

4.3 調(diào)整窯頭、窯尾的用煤量

在確保入窯煤粉質(zhì)量穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，合理調(diào)整窯頭、窯尾用煤量。熟料致密度較差時(shí)，公司曾采取過(guò)增加窯頭喂煤量的措施，但效果不佳，導(dǎo)致窯尾無(wú)法加煤，窯頭、窯尾用煤比例失調(diào)。同時(shí)，窯頭用煤量大造成窯前溫度高，窯主電動(dòng)機(jī)電流偏高，＞1 100A（正常900～1 000A），限制了窯產(chǎn)量，熟料中也出現(xiàn)了大量的黃芯料。針對(duì)此問(wèn)題，公司及時(shí)調(diào)整，在投料量及系統(tǒng)拉風(fēng)不變的情況下，逐步減少窯頭煤用量，觀察窯尾煤的變化。運(yùn)行實(shí)際顯示，將窯頭、窯尾煤比例穩(wěn)定在4∶6，可滿足工藝要求。窯頭、窯尾用煤調(diào)整前后對(duì)比見(jiàn)表6。

表6 窯頭、窯尾用煤調(diào)整前后對(duì)比

通過(guò)逐步減少窯頭用煤量，增加窯尾用煤量，窯尾煙室溫度基本穩(wěn)定在1 050℃，喂料量也增加了15t/h，煤耗降低了1.4kg/t，窯況比較穩(wěn)定。

5 改造效果

經(jīng)優(yōu)化調(diào)整，我公司熟料3d抗壓強(qiáng)度穩(wěn)定在31.0MPa，28d抗壓強(qiáng)度達(dá)57.0MPa以上。水泥生產(chǎn)熟料配比由85%降低至81%，水泥單位產(chǎn)品碳排放量下降，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益?！?/p>