4000t/d线煅烧高镁熟料的生产经验谈

我公司地处辽宁东部的丘陵地区，长白山系宝境山脉角下，矿产资源极为丰富，但是镁含量较高，给我公司的生产带来了极大的麻烦和困扰，制约了生产的顺利进行。

为此，本公司组织攻关小组，广泛查阅国内外相关生产资料，在煅烧过程中改进操作、总结经验，经三个多月的实验煅烧，对中控操作的精细化、熟料质量的提高方面积累了大量经验数据，取得了较好效果。

我公司面临的此类情况在当地较为普遍，周边各水泥厂矿山中优质的石灰石资源基本没有了，矿石中镁含量相当的高，开采出的85%的矿石镁含量都超出了3.0%，严重地制约了水泥厂的生产和熟料质量提高。为此，我们根据我公司的利用高镁矿石生产优质熟料的经验，向同行做简单介绍，以供参考。

主要生产设备及配置

本公司是4000t/d的生产线，配置φ4.6×60m回转窑，φ52.42×39.42m的DD在线分解炉，冷却面积为102m3的LSTQ3400的篦冷机，配有五级单系列预热器及SXA3200多通道煤粉燃烧器，生料立磨为HRM3700，台时290T/h。

原燃材料的情况： 表（1）     

烟煤的工业分析 表（2）

说明：石灰石中的MgO正常情况为3.0-4.47之间。

从2008年生产到2014年底，公司外购石灰石混料，无论台时产量，熟料的质量都是非常的好，台时产量能达到3800t/d，窑的热工制度也非常稳定，熟料的率值为：KH：0.92±0.02，n：2.55±0.1，P：1.55±0.1。外购原材料时，熟料的MgO始终在3.5左右，没有超高。

熟料的分析见表（3）         ( %)

进入2015年以来，受市场影响，公司为降低成本，经研究决定开采自有矿山。使用自己的石灰石后，先发现fc易超高（不易控制）黄心料较多，有大量的欠烧料产生。随着MgO含量的升高，出窑熟料结粒明显增大，而且大小不均均，飞砂严重，黄块较多，大粒熟料外观颜色发黑，破碎后多数黄心，结构疏松，fc偏高，升重值大幅度下降，熟料质量明显降低。另外，烧成带与过渡带之间结圈，造成窑尾温度降低，负压明显升高，回转窑内通风不良，出窑熟料还原气氛严重，强度大幅下降，三天强度均下降3.0MPa左右，二十八天强度均下降4.0MPa左右。我们还发现窑皮挂的不牢固，且有大量的脱落的现象，窑头处的窑皮呈松散状态。

数据见表（4）、表（5）(%)

我公司公关小组进行了原因分析：

首先，原燃材料情况出现变化：我公司使用的自有矿山的石灰石，品位很好，没有土渣，但是镁的含量超高。

和外购原料时相比，生产配料方案上未做改动，KH： 0.92±0.02，n：2.55±0.1，P：1.55±0.1。生产时发现生料中的MgO>2.8%以上，熟料中的MgO>4.5%，有的甚至高达5.3%以上。

由于熟料中的MgO含量大幅度增加，致使熟料烧结过程中液相量提前出现，液相量大量增加，烧结范围变窄，物料更易结大块。粘度值太高，易垮落窑皮，液相量过大，不易结球，也易垮落窑皮。

从数据上来分析，石灰饱和系数下降，液相量、窑皮系数、结皮值全都增加，产生结皮结蛋和大量垮落窑皮的后果。

我们认为：MgO在矿物中的固溶总量宜在1.5—2.0%左右，熟料中的最佳量为1.5%。MgO>4.2%时，熟料的液相粘度增加，使阿利特结晶困难，结粒变大，窑内极易结蛋，结圈。熔剂矿物中Fe2O3的功能与MgO比较相似，在不能降MgO的情况下，适当降低熟料中的Fe2O3使得烧成范围窄的熔剂矿物的总量降低。同时，我们认为，在使用高镁原料时，必须采用高品质烟煤，否则，煅烧时窑易结后圈，更加恶化窑情。

经过分析，我们决定采取下列措施及解决办法：

（1）尽量保证石灰石的均质稳定，对矿山进行分层化验，开采时进行搭配开采，确保MgO的含量的稳定。

（2）配料方案的调整：根据本公司原燃材料的具体情况，调整配料方案，同时要最大化利用矿产资源，争取变废为宝。我们将三率值由原来的KH：0.92±0.02，n：2.55±0.1，P:1.55±0.1改为KH：0.91±0.02，n：2.7±0.1，P：1.55±0.1。

生料数据（全分析）见表（6）（%）

料全分析     见表（7）（%）

在操作方面，我们做出了更多参数优化：

①稳定分解炉出温度，窑尾温度和C5温度。
一分温度一分强度，一分温度一分产量。此料属高硅高铝料，应薄料快烧。分解炉温度要求在890℃以上，窑尾要求在1050—1100℃，C5下料管道设置吹堵装置。分解率控制在90-95%，若超出此范围时，结合窑内通风情况进一步修正三次风闸板高度和分解炉出口控制温度。

②调节煤粉燃烧器内外用风控制烧成带长度。烧成带长，物料在窑内更易提前粘结成球，窑况不稳定时甚至形成大球、大块，熟料结粒不均，fc高，升重值低，生产过程中控制好一次风量，调节好煤粉燃烧器内外用风比例，从而使煤粉快速燃烧，使火焰缩短，控制好烧成带长度、温度。

③严格控制好头尾煤的比例，必须保证头煤的比例不能低于35%。

④严格控制煤粉的水份和细度。煤粉水份含量高，易形成低温长带煅烧，控制水份<1.5%，细度粗，煤粉燃烧速度慢，使火焰拉长，高温部分后移，控制细度<3.0%。

效果验证

（1）随着上述针对性措施的调整到位，窑皮挂的相当整齐、均匀，出窑熟料外观质量明显改善，熟料结粒细小均齐，粉粒少，黄块极少，质地坚硬。

（2）通过调整配料方案和工艺措施的改进，实现了回转窑的稳定操作，解决了窑内结大球、结圈、掉窑皮、冲刷窑砖的现象，提高了窑的运转率。

此次技术攻关，不仅充分利用了我公司的自备矿山大量的高氧化镁石灰石矿产资源，而且使熟料质量稳定提高，取得了较好的经济效益和社会效益。

作者：谭强  赵长明（辽阳天瑞辽塔水泥有限公司）