熟料f-cao相关知识
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关于立窑熟料中f-CaO的形成及控制措施王皓(锦州市建材研究所 锦州市 121000)摘 要 本文联系生产实际,系统分析了熟料中f-CaO的形成及降低f-Ca O含量的有效措施,以解决水泥安定性不良的问题。
关键词 游离氧化钙(f-CaO) 水泥安定性1 前言水泥加水后,通过与水反应,产生一系列的物理化学变化,并且可以持续较长时间,从而使水泥浆体硬化。
在一般条件下,随着水泥浆体的硬化,强度增加,其体积变化比较均匀,但如果水泥中含有部分有害成分,其体积变化就不均匀,这样就会造成体积安定性不良。
体积安定性不良的水泥,会在建筑物内部产生体积膨胀,从而使建筑物在经过几个月或几年以后,就有损坏的危险,因此安定性不良的水泥不得随便使用。
我国国家标准中规定,安定性不合格的水泥即为废品水泥。
造成水泥安定性不良的原因有多种,如熟料中f -CaO MgO含量过多,以及水泥中SO3含量过多均可导致水泥安定性不良。
本文系统阐述了熟料中f-CaO的形成原因及有效的控制措施。
2 熟料中f-CaO的形成原因游离氧化钙,又称游离石灰(以f-CaO 表示),是指在生料中残留下来的没有被吸收的以游离状态存在的氧化物。
游离氧化钙按其成因可分为以下两种:2.1 一次游离氧化钙收稿日期5又称死烧游离氧化钙,是生料经过高温煅烧后残存下来的游离钙,这种游离氧化钙结构比较致密,水化慢,通常要在3天后才有较明显的反应。
反应式为:f-cao+H2O→Ca (O H)2,游离氧化钙水化生成氢氧化钙时,体积膨胀97.7%,在水泥制品内部产生局部膨胀力,从而导致水泥制品变形或开裂。
造成熟料中一次游离氧化钙含量过多的原因很多,大致有以下四种:(1).配料不当,生料饱和系数过高,硅酸率过低,过剩的氧化钙未能充分反应,形成游离氧化钙。
(2).入窑生料过粗,或有石灰石颗粒,在煅烧过程中反应不完全,形成游离氧化钙。
(3).煅烧温度过低,液相量少,粘度大, CaO没有被完全吸收,而呈游离氧化钙残存下来。
水泥熟料中f-CaO测定在水泥熟料的煅烧过程中,绝大部分CaO均能与酸性氧化物合成C2C、C3S、C2A、C4AF等矿物,但由于原料成分、生料细度、生料均匀性及煅挠温度等因素的影响,仍有少量的CaO呈游离状态存在。
游离状态的CaO会直接影响水泥的安定性。
因此,测定熟料中游离氧化钙含量以控制水泥的生产,确保水泥的质量要求是十分重要的。
水泥熟料中的游离氧化钙可用化学分析方法、显微分析方法和电导法进行分析。
目前测定的方法常用甘油乙醇法及乙二醇快速测定法。
乙二醇快速测定法用乙二醇-乙醇(2+1 )溶液,在100-110 ℃下,萃取样品中的游离氧化钙,能在 3分钟左右萃取完全,不经过滤,以酚酞为指示剂,用苯甲酸无水乙醇标准溶液直接滴定溶液中的乙二醇钙。
一、实验目的1、掌握乙二醇快速测定fCaO的原理2、掌握乙二醇快速测定fCaO的操作方法及测定条件二、方法提要游离氧化钙与乙二醇在无水乙醇溶液中,在100-110 ℃下反应生成乙二醇钙,使酚酞示剂呈红色,然后用苯甲酸无水乙醇标准溶液滴定至红色消失。
根据滴定乙二醇钙时,消耗的苯甲酸无水乙醇标准溶液的体积及对氧化钙的滴定度,求出样品中的游离氧化钙的百分含量。
起反应式如下:乙二醇钙生成反应:滴定反应:三、试剂及仪器1. 乙二醇分析纯(液体)(A.R)2. 无水乙醇含量≥99 .5%(V/V) (G.R)3. 碳酸钙 (G.R)4. 苯甲酸(C6H5COOH) (固体)5. 0.1mol/L氢氧化钠无水乙醇溶液:将0 .1克氢氧化钠溶解于25毫升无水乙醇中;注意切勿长时间高温加热,可用平头玻璃棒边加热边压碎。
6. 乙二醇-乙醇(2+1)溶液:将 200毫升乙二醇与100毫升无水乙醇混合,再加入0.01克酚酞,摇均匀,用0.1mol/L氢氧化钠无水乙醇溶液中和呈微红色,贮存于干燥的玻璃瓶中;现用现配。
7. 0.1mol/L苯甲酸无水乙醇标准溶液:配制方法:称 6.1克苯甲酸(事先在硅胶干燥器中干燥 24 小时以上)溶于少量无水乙醇中,然后转移到 500ml容量瓶中,用无水乙醇冲至刻度,摇均匀。
实验一 水泥熟料中游离氧化钙的测定一、 实验目的1、了解无机材料水泥的组分及游离氧化钙对水泥质量的影响。
2 、掌握水泥熟料中游离氧化钙的测定原理。
3 、熟悉滴定分析在无机材料性能测试中的应用。
二、 实验原理在水泥熟料燃烧过程中,由于原料的成分与结构、生料配比、细度、均匀性以及熟 料煅烧温度、时间和冷却制度等因素的影响,有少量的 CaO 没能与酸性氧化物Si02、AI 2O 3和Fe 2O 3等结合形成矿物,而以游离状态存在,称之为游离氧化钙(f-CaO )。
f-CaO 含量直接表明了熟料煅烧质量的好坏,f-CaO 的存在不同程度地影响水泥的安定性和其他 性能,因而是生产质量控制的主要项目之一,另外,在评价生料易烧性时,f-CaO 也是一个重要指标。
水泥熟料中的游离氧化钙可用化学分析方法和显微分析方法测定。
化学分析方法是 采用适当的溶剂如甘油乙醇溶液或乙二醇溶液等萃取氧化钙,使其生成相应的钙盐,再 用苯甲酸标准溶液或盐酸标准溶液滴定所生成的钙盐,根据所消耗的标准溶液的浓度和 体积,计算出试样中的(f-CaO )含量。
(一)甘油乙醇法的测定原理在无水甘油乙醇混合溶液中,加入硝酸锶作催化剂,加热微沸下与水泥熟料中游离 氧化钙作用生成甘油酸钙。
由于甘油酸钙呈弱碱性并溶于溶液中,使酚酞指示剂变红色, 然后用苯甲酸标准溶液滴定至溶液红色消失,根据滴定时消耗的苯甲酸标准溶液的毫升 数,计算游离氧化钙f-CaO 的含量。
反应式如下:CH 』OHCHRI \ &指示制 ICHOII > Ca+2CJIeCCGH«~=— CHOH + CafC^H^COGJ,華申腹 nw 厂VM 苯甲酸钙 (二)乙二醇法的测定原理乙二醇在65 o C 〜75 o C 时与水泥熟料中游离氧化钙作用生成弱碱性的乙二醇钙并溶 于溶液中,经过滤分离残渣后,以甲基红-溴甲酚绿为指示剂,用盐酸标准溶液滴定至溶 液由褐色变为橙色。
熟料立升重与f-CaO含量的关系熟料立升重与f-CaO含量的关系1)熟料中所含液相量及各种矿物的组成比例和率值。
2)熟料的烧结过程及冷却过程。
3)熟料结构的孔隙率和结粒情况。
4)燃料的加入方式(煅烧工艺的选择)及窑内的气氛和操作水平等。
而熟料中f-CaO的含量与原料矿物结构,生料细度,烧成带的温度及反应时间,物料的预烧和烧结过程,煤的热值、灰分和粒度,熟料的矿物组成和率值,熟料中有害矿物种类及含量,物料的易烧性和烧成范围,物料组成的均匀性和稳定程度,窑内的煅烧制度和气氛以及熟料的冷却过程等一系列因素有关。
由此可见,影响熟料立升重的因素与影响熟料中的f-CaO含量的因素都是比较复杂的。
这些因素并不完全相同。
所以立升重只能反映熟料质量的一个方面,而不能说明熟料质量的整个实质。
也就是说,熟料立升重与熟料中f-CaO的含量这两个指标的关系也不是固定不变的,应根据生产实际情况寻找两者的关系及变化规律。
精细优化操作参数,提高熟料产质量作者:李涛出处:水泥商情网更新时间:2011-1-6 17:03:20 热★★★临沂中联水泥有限公司5000t/d双系列预热器带NST-1型分解炉熟料生产线,公司通过加强精细化管理,优化调整回转窑工艺操作参数,提高了回转窑运转率和产质量,2010年上半年共生产熟料93万多吨,熟料3d抗压强度达到31.8MPa,熟料28d抗压强度达到57.6MPa,熟料质量的提高不但降低水泥中熟料用量,增加混合材的掺加量,而且提高水泥磨产量,降低水泥生产成本,提高企业经济效益。
现将工艺精细优化调整情况进行总结,供同行参考。
1 存在的问题由于各企业从事新型干法水泥生产时间的长短不同,导致操作水平不一样,同时由于存在生产管理的精细化程度的差异,导致企业经济效益不同,企业如何在竞争十分激烈的市场中站住脚,是每个管理者必须思考的问题,事实证明只有不断推行精细化管理,逐步实现生产管理由过去的“粗放型”向“精细化”的转变,才能提高产质量,降低生产成本,提高企业经济效益。
fCaO对熟料安定性影响的“临界区域”fCaO是影响熟料安定性的主要因素。
实践表明,fCaO较低时熟料的安定性一般是合格的,但逐步升高到某一数值附近时,熟料安定性即处于可能合格,也可能不合格的不确定状态。
fCaO含量超过这一数值较多时,熟料安定性不合格。
笔者认为,可以把这某一数值附近认为是fCaO对熟料安定性影响的“临界区域”。
1“临界区域”的界线确定1.1建立熟料安定性与fCaO对应表笔者以本厂1998年3、4月两台立窑的熟料化学分析和物理检验原始记录为依据,将相关的数据汇总整理成熟料安定性与fCaO对应表,见表1。
注:1.“√”表示安定性合格;“×”表示安定性不合格。
2.“A”为1号窑;“2A”为2号窑,两窑配料及煅烧方法相同。
表1 熟料安定性与fCaO对应表1.2绘制熟料安定性与fCaO对应图以横轴表示fCaO,以纵轴表示安定性是否合格,以每一编号的熟料fCaO为横坐标,如果其安定性合格则对应点标绘在Ⅰ区(纵坐标)内,用符号“°”表示;如果其安定性不合格则对应点标绘在Ⅱ区(纵坐标)内,用符号“·”表示。
将对应表中每一编号熟料的各自对应点标绘在图中(注意:同一fCaO含量(横坐标)的安定性对应点在标绘时不能重合),见图1。
图1熟料安定性与fCaO对应示意图1.3根据对应图确定“临界区域”从图1可以看出:1)当fCaO<2.20%时,熟料的安定性绝大多数是合格的。
按图中该区域的点数计算,合格数占总数的百分比为49/52×100%=94.2%。
2)当fCaO>2.60%时,熟料安定性绝大多数是不合格的。
按图中该区域的点数计算,不合格数占总数的百分比为42/46×100%=91.3%。
3)当2.20%≤fCaO≤2.60%时(即图中阴影部分),图中该区域合格数与不合格数之比为12/12,各占50%。
当熟料fCaO处于该区域中时,熟料的安定性可能合格,也可能不合格。
熟料煅烧过程f-CaO的各种形态及其影响f-CaO 是水泥熟料中的有害成分,当熟料中 f-CaO 的含量超过一定数量时,会造成水泥的安定性不良。
其由于其形成条件不同,有不同形态,对安定性的影响也不一样。
1.欠烧 f-CaO:当预热器严重塌料、生料冲料,或窑前用煤不足等原因,造成烧成带温度不够,或物料在烧成带停留时间过短,这时从窑内卸出的熟料,主要为欠烧料,熟料外观无光泽,表面粗糙,升重轻,砸开后端面有明显的起砂现象。
这些欠烧料中所含的 f-CaO 遇水消解很快,如果掺入到水泥中,尽管体积发生膨胀,但由于当时水泥尚未凝结,具有一定的塑性,所以对水泥的安定性影响不是很大。
2.高温未化合的 f-CaO(又称一次 fCaO):一般存在于正常熟料中,形成一次 f-CaO 的原因是配料成分不当,KH 值过高,熔剂矿物太少,或生料太粗,均匀性差等。
由于这种 f-CaO 已经受高温煅烧未与酸性氧化物化合成硅酸盐矿物,而是呈包裹状态,遇水消解很慢,在水泥凝结几天后才大量水化,于是致使水泥石破裂。
3.高温分解的 f-CaO(又称二次 f-CaO):一般存在于还原熟料中,当窑内物料遇到中度还原气氛时,Fe2O3 转变为 FeO,在熟料的冷却过程中 Fe2+进入 A矿晶格中,C3S 显得不稳定,致使它分解为 C2S、f-CaO 和亚铁酸盐,这个 f-CaO即为二次 f-CaO。
f-CaO 不仅影响水泥的安定性,而且对水泥的强度也造成不同影响,主要原因是 f-CaO 由于其水化速度较慢,在凝结硬化过程中产生膨胀应力所致。
f-CaO也是熟料烧结质量、熟料率值是否正常的反映。
理论上熟料中 f-CaO 含量越低越好,但要与整个生产工艺、经济技术指标结合起来,过高的要求往往会带来能耗的升高和操作的困难。
新型干法窑一般 f-CaO<1.50。
熟料中游离氧化钙的测定一、方法原理游离氧化钙的测定是基于甘油乙醇混合溶液与游离氧化钙在微沸的温度下作用时,生成甘油钙,在甘油乙醇混合溶液中加入适量的硝酸锶用催化剂,能促使甘油钙更快生成,乙醇只是作助溶剂和稀释甘油以利游离氧化钙的溶解的作用,甘油钙是弱碱性,使酚酞指示剂呈现红色,然后用苯甲酸无水乙醇标准滴定溶液的消耗量可以算出游离氧化钙的含量。
二、分析步骤准确称取约0.5g试样,(精确至0.0001g),置于200mL 干燥的锥形瓶中,加入15mL甘油乙醇溶液摇匀。
装上回流冷凝器,在有石棉网的电炉上加热煮沸10min,至溶液呈红色时取下锥形瓶,立即以0.1mol/L苯甲酸乙醇标准溶液滴定至微红色消失。
再将冷凝器装上,继续加热煮沸至微红色出现,再取下滴定,如此反复操作,直到加热10min后不再出现微红色为止。
游离氧化钙的百分含量按下式计算:f-CaO=T CaO*V/(m*100)*100%式中:T CaO——每毫升苯甲酸无水乙醇标准溶液相当于氧化钙的毫克数;V——滴定时消耗苯甲酸无水乙醇标准溶液的总体积,mL;m——试料的质量,g。
三、注意事项:(1)甘油与氢氧化钙会发生反应生成甘油钙,因此受潮或水浸的水泥熟料,测出的游离钙是游离钙与水泥熟料水化生成的氢氧化钙的总和,因此试样和容器一定要保持干燥。
(2)因为甘油与氧化钙反应会生成水,水与熟料水化作用会生成氢氧化钙,如果煮沸时间太长,则始终会有微红色呈现,这样测定值会偏高,因此,一定要控制煮沸时间和滴定次数。
(3)加热温度要控制,以免试样在煮沸时飞溅,只要保持微沸状态即可。
(4)在加热开始时,每隔5min摇动锥形瓶一次,以防试样粘结瓶底,滴定之前先停止加热,待冷凝液完全落下后再取出滴定,以免冷凝液或蒸汽损失。
(5)使用过的甘油乙醇溶液保存于干燥的密封瓶中,可进行蒸馏以回收乙醇。
西安建筑科技大学继续教育学院毕业设计(论文)影响水泥熟料中游离氧化钙含量的因素及解决措施毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名:日期:摘要水泥熟料中f-CaO含量是水泥生产过程中一个重要的质量控制指标。
一般地认为:原燃料性质、配料方案、生料的均化、生料及煤粉细度、操作中火焰状况和窑内热工制度等是影响熟料中f-CaO含量高低的重要因素。
通过分析原因,采取相应的措施,一般均能够在生产中取得成效。
关键词:熟料,f-CaO,波动AbstractThe f-CaO of the cement is an important quality control index in the cement production line. in a general way, original fuel property; compound material project; crude material homogenized; crude material and coal powder thin degree; the flame’s situation in the operating; the pyrology system inside the kiln; and so on. these are an important element to influence the content of the f-CaO in the cement .via to analyzing the reasons , adopting some relevant measures ,there will commonly obtain some effect in the production without exception.KEY WORDS:clinker,f-CaO,motion目录第一章绪论 (1)§1.1游离氧化钙的产生 (1)§1.1.1一次f-CaO (1)§1.1.2二次f-CaO (1)§1.1.3轻烧f-CaO (1)§1.2控制熟料f-CaO指标的实际意义 (2)§1.2.1熟料f-CaO含量过高的危害 (2)§1.2.2熟料f-CaO含量过低的弊端 (2)§1.3几种影响水泥熟料中f-CaO含量的因素 (3)§1.3.1生料配料方案 (3)§1.3.2料层的影响 (3)§1.3.3缩短过渡带 (3)§1.3.4 延长烧成带长度 (4)§1.3.5冷却条件 (4)§1.3.6生烧----f-CaO (4)§1.3.7窖炉用煤的影响 (4)§1.3.8高碱含量对熟料煅烧和质量的影响 (4)§1.4出现高游离钙时所采取的相关措施 (4)§1.4.1偶然出现不合格f-CaO (4)§1.4.2反复出现不合格游离氧化钙的对策 (6)第二章所在工作单位豫鹤同力水泥有限公司高f-CaO原因分析 (8)§2.1 2008年出窑熟料现状调查 (5)§2.2因果分析图 (9)§2.3末端因素验证 (9)结论 (19)参考文献 (20)致谢 (21)第一章绪论§1.1游离氧化钙的产生f-CaO因配料、煅烧冷却条件不同,其形态各有不同。
熟料游离氧化钙控制熟料游离氧化钙的重要性凡从事水泥生产的人,无不熟悉游离氧化钙是关系到水泥质量的重量指标,它表示生料煅烧中氧化钙与氧化硅、氧化铝、氧化铁结合剩余的程度。
它的高低直接影响水泥的安定性及熟料强度。
但它毕竟不是水泥的最终使用性能,只是为达到产品最终使用性能所应具备的必要条件。
在对该指标的控制上,确实存在着一些不够准确的认识,甚至是误区:(1)中游离氧化钙含量越低越好,因为它表明煅烧完全,熟料质量最好;(2)料游离氧化钙高就是中控操作员没有尽到责任,所以考核指标仅与他们挂钩;(3)游离氧化钙含量当作很难掌握的指标,所以将该指标当做考核操作员的最重要质量要求。
对这些误区有必要做如下澄清(1)化钙含量只是水泥使用的过程指标,不是最终指标。
因为少量残存的游离氧化钙在熟料变为水泥,以至于在使用之前的整个过程可以消解,所以并不需要出窑后熟料中的游离氧化钙含量很低,而应该付出更多的精力,摸索出最适合本企业有利于熟料强度的相关配料与操作参数,才是企业效益的根本。
(2)分解窑而言,控制熟料游离氧化钙比立窑及传统回转窑型要容易得多,再不应该成为生产控制的难点。
所以企业不应纵容中控操作员一味追求游离氧化钙合格率及绝对含量,而不顾其它指标;更不应不惜提高热耗,而无止境地压低游离氧化钙的含量。
3、游离氧化钙产生的原因及分类(1)轻烧游离氧化钙:由于来料不稳或塌料、掉窑皮,或燃料成分变化或火焰形状不好,使部分、乃至局部生料的煅烧温度不足,在1100~1200℃的低温下形成游离氧化钙。
主要存在于黄粉以及包裹着生料粉的夹心熟料中,它们对水泥安定性危害不大,但会使熟料强度降低。
(2)一次游离氧化钙:它们是在配料氧化钙成分过高、生料过粗或煅烧不良时,熟料中存在的仍未与SiO2、Al2O3、Fe2O3进行化学反应的CaO。
这些CaO经高温煅烧呈“死烧状态”,结构致密,晶体较大(10~20um),遇水形成很慢,通常需要三天才反应明显,至水泥硬化之后又发生固相体积膨胀(97.9%),在水泥石的内部形成局部膨胀应力,使其变形或开裂崩溃。
(3)二次游离氧化钙:当刚烧成的熟料冷却速度较慢或还原气氛下,C3S分解又成为CaO 及C2S,或熟料中碱等取代出C3S、C3A中CaO。
由于它们是重新游离出来的,故称为二次游离氧化钙,这类游离氧化钙水化较慢,对水泥强度、安定性均有一定影响。
所以,当生产中出现的高游离氧化钙结果时,所采取的对策不能够一概而论。
而且在所有造成游离氧化钙高的原因中,只有塌料才是预热器窑所特有需要克服、而且完全能够克服的环节,其它原因是所有旋窑都会共有的症状。
相反,对于窑外分解窑,它有生料的均化设施、旋风预热系统、较高的窑转速、三风道或四风道煤管等技术措施,使控制游离氧化钙的能力远远高于其它窑型,煅烧出低游离氧化钙的熟料正是它的优势。
同时,必须明确,中控操作员对游离氧化钙的含量控制手段只有火焰形状及煅烧温度。
游离氧化钙过多会有如下缺点:在人们都十分重视游离氧化钙高的害处时,也有必要了解游离氧化钙过低的不利之处:在游离氧化钙低于0.5%以下时,熟料往往呈过烧状态,甚至是死烧。
此时的熟料质量缺乏活性,强度并不高。
由于旋窑耐火砖承受了高热负荷,缩短了它的使用寿命。
要充分认识到,游离氧化钙不仅是半成品的质量指标,更是关系水泥生产成本的重要经济指标。
国外有关资料报导(ICR,8/1989,P55):熟料每低0.1%游离氧化钙,每公斤熟料就要增加热耗58.5千焦(14大卡);而用此种熟料磨制水泥时,水泥磨的系统电耗就要增加0.5%。
特别是当游离氧化钙低于0.5%以下时。
国内不少企业很少观注这个概念,因此常将分解窑游离氧化钙指标笼统地定在1.5%以下(平均值0.8%左右),而未认识到对下限做出限定的必要性。
有些生产线的游离氧化钙含量虽未低到0.5%以下,中是因为该生产线还不具备这种能力,而不是对此概念有所认识。
这里不妨做一测算:如果将熟料游离氧化钙按平均1.1%控制,比0.8%提高0.3%,每公斤熟料大约可降热耗175.5千焦(42大卡),一条日产2000吨熟料的生产线每年(按运转300天计算)节煤即为:2000×1000×42×300/(6000×1000)=4200(吨)上式中煤的热值按6000大卡/公斤计算,这种煤的单价如是500元,每年可节约费用210万元。
如按每吨熟料计算节约的成本:42×500/6000=3.5元。
再测算电耗:以水泥磨的系统电耗为40千瓦时/吨计,全生产水泥100万吨的粉磨站,一年节约的电耗是:40×0.5%×3×100万=60万千瓦时。
电价按每千瓦时0.5元算,全年节省电费30万元。
通过这一简单计算便明白,不需要任何投资,便可取得如此效益,只是要实现精细管理而已。
国外窑外分解窑的热耗先进水平已低于4.18×700千焦/千克熟料,其主要原因就是诸如此类的技术管理不够精细而已。
当然,如果游离氧化钙长时间保持低值,一定要检查是否是入窑生料成分过低造成的,否则会误认为熟料质量好,却严重影响了熟料强度。
推荐对熟料游离氧化钙含量的控制指标综上所述,合理的游离氧化钙控制范围应当为0.5~2.0%之间,加权平均值1.1%左右。
高于2.0%及低于0.5%者均为不合格品。
也就是放宽上限指标,增加考核下限。
由于各厂的实际情况会千差万别,所以各厂的技术人员可以根据本工艺线的特点,制定出不影响熟料强度及水泥安定性所允许的最高游离氧化钙上限,及最大节约热耗的下限。
如果对操作人员考核该指标,需要说明的是,对于大于2.0%的游离氧化钙,应按照下面分析的偶然与反复两类不同情况分清责任;对于小于0.5%的游离氧化钙,除了配料过低的情况应由配料人员负责外,其余则要由中控操作员负全责。
控制游离氧化钙的操作方法偶然出现不合格游离氧化钙时常见的误操作这多是由于窑尾温度低、或者有塌料、掉窑皮,甚至喂料量的不当增加而发生,解决的责任人只能是中控操作员。
但按照前述不够准确的概念,操作上会对应一种司空见惯的误操作:先打慢窑速,然后窑头加煤,应该说,这种从传统回转窑型沿下来的操作方法对分解窑是很不适宜的。
因为:加大了窑的烧成热负荷。
分解窑是以3转/分以上窑速实现高产的,慢转窑后似乎可以延长物料在窑内的停留时间,增加对游离氧化钙的吸收时间。
但是,慢速的代价是加大了料层厚度,所需要的热负荷并没有减少,反而增加了热交换的困难。
窑速减得越多,所起的负作用就越大,熟料仍然会以过高的游离氧化钙出窑。
增加热耗。
有资料证实(ZKG;12/1989;PE314),分解后的CaO具有很高的活性,但这种活性不会长时间保持。
由于窑速的减慢而带来的活性降低,延迟了900~1300℃之间的传热,导致水泥化合物的形成热增高。
所以,降低分解窑的窑速决不是应该轻易采取的措施。
缩短了耐火砖的使用周期。
窑尾的温度已低,还突然加煤,使窑内火焰严重受挫变形,火焰形状发散,不但煤粉无法燃烧完全,而且严重伤及窑皮。
同时,减慢窑速后,物料停留时间增加一倍以上,负荷填充率及热负荷都在增大,这些都成为降低窑内耐火衬料使用寿命的因素。
窑的运行状态转变为正常所需要的时间长。
这种方法至少要半小时以上。
正确处理偶然出现不合格游离氧化钙的操作方法:一但发现上述异常现象,立即减少喂料,减料多少根据窑内状况异常的程度而定。
比如:塌料较大、时间较长,或窑尾温度降低较多,此时减料幅度要略大些,但不宜于一次减料过大,要保持一级预热器出口温度不能升得过快过高;紧接着相应减少分解炉的喂煤,维持一级预热器出口温度略高于正常时的50℃以内,同时通知化验室增加入窑分解率的测定,确保不低于85~90%;略微减少窑尾排风,以使一级出口的温度能较快恢复原有状态。
但不可减得过多,否则会造成新的塌料,也影响二、三次风的入窑量,进而影响火焰;如果掉窑皮、或塌料量不大,完全可以不减慢窑速,这批料虽然以不合格的熟料出窑,但对生产总体损失是最小的。
按照这种操作方式,恢复正常运行的时间只需十分钟。
如果是打慢窑,这批料不仅无法煅烧合格,而且如上所述至少耗时半小时以上,影响熟料的产量,以及更多熟料的质量。
当然,如果脱落较多窑皮,或窜料严重,不得不大幅度降低窑速,至1转/分以内,此时更重要的是投料量要大幅度降低,为正常量的1/3左右。
而且也应减料操作在前,打慢窑速的操作在后,避免有大量物料在窑内堆积。
如此出来的熟料游离氧化钙含量会合格,但付出的代价却是半个小时以上的正常产量、更多的燃料消耗、长时间的工艺制度不正常,以及类似中空窑煅烧的各种弊病,经济上损失较大。
尽快找出窑内的温度不正常的原因,对症治疗,防止类似情况再次发生。
比如:找出塌料的原因、窑尾温度降低的原因等等。
上述操作方法还要因具体情况而异,总的原则是:不要纠缠一时一事的得失,要顾全系统稳定的大局。
这个大局就是用最短的时间恢复窑内火焰的正常,并继续保持它们。
反复出现不合格游离氧化钙的对策如果窑作为系统已无法正常控制熟料游离氧化钙的含量,则说明此窑已纯属带病运转。
此时完全依赖中控操作员的操作,已经力不从心。
应该由管理人员(如总工程师)组织力量,对有可能产生的问题针对性地逐项解决。
比如:原燃料成分不稳定,需要从原燃料进厂质量控制及提高均匀化能力等措施解决。
生料粉的细度跑粗,尤其是硅质校正原料的细度,需要从生料的配制操作解决,这方面往往被技术人员所忽略。
喂料、喂煤量的波动,需要从计算秤的控制能力上解决。
煤、料的热交换不好,需要从设备备件(如管道、撒料板、内筒、翻板阀等)及工艺布置有无变化上解决。
配料成分过高而且波动过大,需要配料人员解决。
火焰状态不好,煤粉燃烧不完全,中控操作员按工艺工程师的要求重新调整三风道煤管的内外风,二、三次风量的变化及风温的改变综合考虑。