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劣质煤生产低碱系列水泥熟料的技术措施

文档作者：徐莉，陈璐，冯晓东文档来源：华新水泥股份有限公司		点击数：	更新时间： 2022年08月27日
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徐莉，等：劣质煤生产低碱系列水泥熟料的技术措施
中图分类号：TQ172．7 文献标识码：B 文章编号：l007—0389(2005)05—0036—02
劣质煤生产低碱系列水泥熟料的技术措施
徐莉，陈 璐，冯晓东(华新水泥股份有限公司黄石分公司，湖北黄石市435002)
摘要：采用低碱水泥是抑制碱一集料反应，提高砼结构工程使用寿命的关键。华新水泥股份有限公司使用入窑煤碳灰分>4O％、
碱含量较高的劣质煤后，通过更换窑头煤粉燃烧器，优选低碱的生产用原料，选择合理的配料方案，优化系统操作、稳定热3-制
度等系列技术措施，从而有效地控制了熟料中的w(R 0)值，成功生产了高质量的低碱系列水泥。
关键词：碱一集料反应：劣质煤：低碱水泥熟料
Technical measures for producing low—alkali cement clinker by low quality coal
XU Li，CHEN Lu，FENG Xiao-dong(Huaxin Cement Co．，Ltd．Huashi Sub-company，Huangshi Hebei 435002)
Abstract： For low—alkali cement is the key for inhibiting alkali—aggregate reaction and increasing service life of concrete structure．
Huaxin Cement Co．，Ltd．，by taking technical measures such as utilizing low quality but high alkali content coal(ash>4O％)，using
suitable pulverized coal burner and low—alkali raw materials，selecting proper proportioning solution，optimizing operation system and
thermal condition etc．，controls the w(R20)value in clinker at a reasonable level and produces high—quality low—alkali cement SUC—
cessfully．
Key words：alkali—aggregate reaction，low—quality coal；low—alkali cement clinker
0 前言
砼结构工程的碱一集料破坏严重影响了工程的
使用寿命．这一问题已经受到水泥砼界和工程界的
广泛关注。按国标要求．低碱水泥熟料中的含碱量
控制指标为W (R20)=W (Na20)+0．658 W (K20)≤
0．60％。使用含碱量较高的水泥 (R：0)>0．60％】，工
程竣工后一旦具备了碱一集料反应的发生条件，其
破坏在竣工后时隔几年甚至几十年都会发生。控制
碱一集料反应，一要控制粗细骨料质量．主要控制其
活性SiO 的质量分数； 二要控制水泥中的W(R：())
值(这点更关键)。要控制水泥中的w(R 0)值，
必须首先有效控制原燃料中的w(R：0)值或应采取
相关的技术措施，以控制熟料中的w(R：0)值。
本文就我公司采用劣质煤生产低碱系列
水泥熟料的生产实践作一介绍。
1 煤炭质量状况
我公司原生产用煤要求严格禁止进厂煤
炭灰分大于35％ ，但因受煤炭供应紧张和市场
一36 一
价格升高所限．只得降低进厂原煤质量标准。从
2004年1月起．我公司入窑煤炭灰分均大于40％．
最高时达50％，煤灰全分析碱质量分数均较高(见
表1和表2)。
(1)从表1、表2可以看出．2004年生产用劣质
煤炭的挥发分低、灰分高、发热量低，这些均不利于
回转窑的煅烧操作。为此我们采取了二方面的技术
措施：一是降低煤粉筛余值．将煤粉细度从1 1．0％左
右降低到5．0％左右，以提高煤粉燃烧速度：二是改
三通道煤粉燃烧器为四通道煤粉燃烧器(型号：0一
CUS—F3170)，以加大旋流风、减少直流风，使火焰变
短、热力集中，以促进煤的燃烧和提高煤粉燃烬率．
提高窑内煅烧温度、促进熟料烧成、提高二次风温．
从而更有利于劣质煤的燃烧。
表1 生产用煤的工业分析
表2 生产用煤的煤灰化学分析 ％
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徐莉，等：劣质煤生产低碱系列水泥熟料的技术措施
(2) 根据表1和表2数据，按熟料热耗为
3 344 kJ／kg计算，用以前的煤其煤灰掺人量为
5．3％，用目前的劣质煤则煤灰掺人量为8．9％，煤灰
掺人量增加3．6％；又劣质煤的w(R 0)值比原生产用
煤增加0．37％， 因此导致生产低碱水泥熟料中的
w(R 0)值更加难以控制。但在目前的市场条件下，煤
质无法改变，因此必须调整生产用原料，以实现低
碱水泥熟料的生产
2 生产原料选择
(1)石灰石原料选择。对现有石灰石资源进行
取样分析(见表3)，选择合适的石灰石作为低碱水
泥熟料生产的石灰石原料。
由表3可见，B石灰石和D石灰石碱质量分数
较高，不适合低碱水泥熟料生产，单独用A石灰石
或C石灰石，w(CaO)太高，硅质原料难以选择．选用
表3 石灰石资源的化学组成 ％
表4 硅质原料的化学分析 ％
A石灰石或C石灰石与E石灰石按1：1的比例搭配
使用，这样，既满足碱量要求，又满足氧化钙量的要
求。
(2)硅质原料的选择。我们对硅质原料进行了
取样分析，结果见表4。由表4可知，页岩和砂岩*1
的碱质量分数均较高，不能作为低碱水泥熟料生产
的硅质原料用，砂岩 2的碱质量分数较低，硅铝比
也较合适，所以选择砂岩 作为低碱水泥熟料硅质
原料
3 方案确定和生产结果
在对生产用原料调查、分析的基础上．选择生
产低碱水泥熟料的原料化学组成见表5；按表5原
料进行配料计算见表6，熟料率值为：KH=0．900
SM=2．585，IM=I．542，w(R20)：0．54％ ，满足低碱熟料
的要求。实际生产的低碱水泥熟料化学成分及其强
度见表7，其w(R 0)为0．51％，满足国标要求
4 操作措施调整
(1)窑头换用OCUS四风道煤粉燃烧器 该燃
烧器调节灵活，一次风比例仅5％一7％，二次风温比
例大且风温高，窑头火焰形状力度得以保证，再加
上在配料中煤灰和生料及时跟踪搭配适当，窑皮状
况一直保持得比较稳定
(2)积极调整合适的窑操作参数，稳定热T制
度。相对于使用优质煤时，系统温度控制稍高，窑尾
温度1 100℃，窑头罩温度950℃，三次风温860℃ ．
分解炉出121 900℃，C5筒顶部910 oC，C、筒出口353
表5 生产低碱水泥熟料的原料化学组成 ％
(下转第43页)
一37 —
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杨文河，等：提高03m×11 n1水泥磨产质量的措施
方面的丁作，我们制定了严格的管理措施和规章制
度．强化技术培训，提高操作技能，发现问题及时处
理，把隐患消除在萌芽之中：同时，对重要设备，如磨
机、选粉机、除尘器及风机等，进行定期检修，更换易
损件，确保系统良好的运行状态。
3 效果
经过上述一系列整改和操作优化措施，取得了
明显效果?
(1)磨机台时产量由4ll／h提高到48 t／h，增产
幅度在17％以上，设备运转率按88％计算．年增产
量可达5．4万t
(2)水泥比表面积南290 m2／kg增加到320
m2／kg，水泥早期强度提高2 MPa以上．不仅符合了
水泥新标准的要求：而且混合材的掺加量由1 1c／c增
加到12．8％ ，增幅1．8％，年增效益90万元一
(3)水泥磨系统综合电耗由原来的33．1 k ’hh
下降到28．9 kWh／t，降幅达到l2．6％ 年节电160万
kwh，节约电费60万元
(编辑：刘雪嫣)(收稿日期：2005—03—30)
和
(上接第37页)
表7 实际生产的低碱水泥熟料组成、率值和强度性能 ％
— — 主笪
KH KH LSF SM
矿物组成质量分数／％ 抗折强度／．~1Pa 抗压强度／、1Pa
3 fI 7(1 28(1
cC。加强煤磨操作维护，降低煤粉细度，提高煤粉燃
烧速度
(3)由于劣质煤燃烧速度慢，造成回转窑烧成
系统易结皮、结圈：对此采取的措施是：① 窑尾下
料斜坡、上升炯道和分解炉锥部采用抗结皮浇注
料，减少结皮；② 在关键位置增开捅料孔，及时用
高压水枪清理结皮，高压水枪的水喷射到高温结皮
物质里，瞬时产生大量水蒸气，产生膨胀爆破作用，
使结皮物质散裂塌落；③ 及时处理窑内结圈，一旦
窑内结圈，一般采用冷热交替法，即短时停10min
分解炉喂煤，再立即足量喂煤，如此冷热反复几次，
结圈即能垮掉。结圈时间短，对窑况影响小
由于操作调整及时得当，保证了回转窑系统热
1二制度稳定，为熟料煅烧提供_，良好的条件，从而保
证了熟料质量。
5 结论
在燃煤质量下降且无法改变的情况下．我们通
过认真选择生产原料，严格控制石灰石和砂页岩中
w(Fl 0)值，并通过合理的配料调整，我们生产H1了合
格的低碱水泥熟料，其M (R 0)控制非常稳定(0．52％+-
0．02％)；且熟料强度也较高，从而保证了系列低碱
水泥的生产
(编辑：沈新)(收稿日期：2005—02—22)
一43 —

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