高硫煤矸石配料对熟料生产的影响及措施

不同配比高硫煤的入炉硫负荷硫负荷上升对高炉的影响一、影响因素分析1、硫在高炉中的行为存在循环富集现象对于目前的炉料结构，炉料带入的硫使得硫负荷4.0kg/t·Fe 以上。

从理论上讲并不是很高，在高炉冶炼过程中，除了少部分硫在炉身处挥发外，大部分在风口循环区发生燃烧反应以气体化合物或者是单质的形式进入煤气，随着煤气上升与下落的炉料和滴落的渣铁相遇而被吸收。

炉料中自由碱性氧化物多，渣量大而且碱度高，流动性好，吸收的硫就越多。

结果是软熔带处的总硫量大于炉料带入炉内的硫量。

被炉料和渣铁吸收的硫少部分进入燃烧带再次氧化参加循环运动，大部分在渣铁反应时转入炉渣后排出炉外，也有极少部分随煤气逸出。

2、随煤气挥发的硫S影响S挥的主要因素有以下几个方面(1) 焦比和炉温升高时，生成的煤气量增加，煤气流速加快，煤气在炉内停留的时间短，从而增加了S挥。

当然焦比升高必然导致硫负荷升高，因而冲减了炉温升高对提高脱硫效率的促进作用；同时又会造成生铁成本的提高，这种方法不建议采用。

但是在原燃料条件较好时，可以采用大风量、大煤量、重焦炭负荷的方法，此时煤气量增加，煤气流速加快，增加了S挥，从而有利于脱硫。

(2) 碱度和渣量当炉渣碱度升高时，其中CaO和MgO增加，有利于反应向右进行。

又当渣量增加后，增加了炉料的吸硫能力而减少了S挥。

3、渣铁比当(S料-S挥)不变时，渣铁比提高，铁中硫越低。

增加渣量是有利于减少铁水中的含硫量的，但事实上并非如此。

渣量的增加意味着热量消耗的增加，该过程要通过增加焦比来实现，随焦炭带入的硫就会增加。

此外，增大渣量对炉况的顺行也有不利影响，会使料柱透气性变差，炉况难行和减产。

因此增加渣量是有限度的。

但在特定的市场条件下适当增加渣比是可行的，这取决于低品位给矿石带来差价的多少，同时又要求较好的整粒作为料柱透气性的保证。

4、硫分配系数Ls硫的分配系数是硫在炉渣中的百分含量和硫在铁水中的百分含量之比。

硫对水泥熟料煅烧的影响(上)陈友德;程亮;郑德喜;赵艳妍;郑金召【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】5页(P23-27)【作者】陈友德;程亮;郑德喜;赵艳妍;郑金召【作者单位】天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400;同煤集团建材公司,山西大同037003;天津绿曙环保科技有限公司,天津300400;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400【正文语种】中文【中图分类】TQ172.18近年来，随着价格相对便宜的含硫量较高的燃煤以及工业废物、城市生活垃圾使用量的增加，硫对水泥熟料煅烧的影响越来越引起人们的重视。

水泥熟料在煅烧过程中，原燃料中的硫生成不稳定的硫化物和硫酸盐，在预热器系统较高温度部位和回转窑筒体中后部位的耐火衬砖的表面形成结皮、结圈、结长厚窑皮的现象，影响烟气和窑料的运行、熟料的生产热耗和产、质量。

此外，硫化物和硫酸盐还对金属筒体、耐火衬体产生腐蚀和损坏，熟料煅烧产生的二氧化硫随烟气排至大气，易产生酸雨，污染大气。

硫对水泥熟料煅烧的影响，并不是单元素硫，而是以硫化物、硫酸盐与钾、钠、氯等化合物和钙、硅、铝、铁等化合物组成的复合化合物的形式呈现。

硫的单一化合物的熔融温度大致从1 200℃开始至1 550℃结束。

此外，在高温还原工况下，硫酸盐大量吸热后与未完全燃烧的碳作用，生成二氧化硫，随烟气后逸与窑料中的氧化钾、氧化钠、氧化钙等氧化物作用，生成熔融的硫酸盐并随窑料运行，在此过程中形成熟料成分。

上述情况表明，硫的化合物在系统内相互作用，在不同温度的固、熔、气态之间转换，循环富集，对熟料煅烧产生影响。

烧成系统内与硫有关的化合物、复合化合物的循环富集介绍如下。

1.1 物料熔融温度水泥熟料煅烧过程中，主要矿物仅为4种，但其化合物约有数十种，一些易在窑内循环的低熔融化合物的熔融温度如下：（1）碱、氯、硫等化合物的熔融温度碱、氯、硫化合物的熔融温度因实验状况不同，温度稍有差异，这是由实验条件的差异所造成的。

高硫 煤 对 焦炭 质 量 和 高炉 生产 影 响的 分析 及 应对 措 施 探讨
邓 志平
（ 新余钢铁集 团有 限公 司 ， 江西 新余 ３ ３ ８ ０ ０ １ ）
摘
要： 新钢高硫煤大量进厂并使用后， 焦炭中的硫含量明显升高 ， 对高炉生产及铁水质量造成了一定影响。为
此制定 了应对措施 ， 探寻减小 高硫 焦炭对铁水质量影响 的途径 。
定节假 日和周 Ｅ ｌ 停产放假 的政策 ， 煤炭产量 大幅度
减 少 。新 钢对 江西 省 内丰城 矿 务局 二类 主焦 煤 采购
升高。
１ ） 二类 主焦 煤 。 自从 将 丰城矿 务局 二类 主 焦 煤 的采购 量减 少后 ， 二类 主 焦煤 主要 从 山西省 灵 石 、 南 关及 两 渡等 高硫 煤矿 点进 行补 充 。二 类 主焦 煤 在 配
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｕ ｆ ｌ ｕ ｒ ｃ ｏ ｌ ；ｃ ａ ｏ ｋ ｅ ｑ ｕ ｌｉ ａ ｔ ｙ ；ｂ ｌ ｓｔ ａ ｆ ｕ ｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
炭对 铁 水质 量 的影 响就显 得更 加重 要 。
０ 前 言 １ 原料洗精 煤供 应及焦炭质量状 况分 析
硫仅 有 ５ ％ ～ ２ ０ ％ 随 高 炉煤 气 逸 出 ， 大 部 分 依 靠 炉
渣排出 ， 这就要增加熔剂的使用量 ， 最终导致炉渣碱 度提 高 ， 渣 量 增 加。一 般 来 说 ， 焦 炭含 硫 每 增 加
０ ． １ ％， 高 炉焦 比约增 加 １ ． ２ ％一 ２ ． ０ ％， 烧 结 矿 中石
ｏ ｆ Ｂｌ ａ ｓ ｔ Ｆｕｒ ｎ ａ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｉ ｔ ｓ Ｃｏ ｕｎ ｔ ｅ ｒ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｓ

熟料燃烧过程原煤使用控制高硫煤一、高硫煤对熟料燃烧的影响1、熟料质量下降由于煤中的含硫量高，在烧成过程中液相会提前出现，而且液相量大大增加，在这种情况下如果生料中Fe2O3.AI2O3含量不合理，C3S形成过快，部分C2S 尚未来得及吸收CaO形成C3S便被包裹在C3S晶体中,导致熟料中C3S含量偏低，同时较高的S03存在势必争夺部分CaO而形成CaS04,使熟料的实际饱和比降低若配料时再按常规计算，则保证生成C3S的CaO量就显得相对不足。

致使熟料中C3S含量进一步偏低，导致熟料强度的降低，同时当S03含量较高时,容易与熟料中的C3A,反应形成易于膨胀的单硫型水化硫铝酸钙(CaO∙AI2O3∙CaSO4∙31H2O)造成水泥熟料强度的降低。

由于高硫煤的燃点高，易燃性差，燃尽率低的特点，将会出现分解炉燃烧不完全的情况，分解炉缩口及出口结皮较多，减小了系统通风量，造成了尾煤不完全燃烧，窑内因通风量减小而产生还原气氛，使Fe2O3还原成FeO也会液相提前出现，物料容易在窑内结大球和产生黄心料，为确保尾煤的完全燃烧，除加强对系统结皮的清理外，还应适当加大窑内通风。

2、窑尾结皮在使用高硫煤以前，由于原材料中有害元素偏高，在熟料中硫碱比过高后，以S03为主的有害元素在窑尾大量富集生成CaS04和K3Na(S04)2等矿物，形成大量比较坚硬结皮。

3、窑前飞砂料和篦冷机"雪人〃由于硫碱比例增加，窑系统内S03相对过剩降低了液相黏度和液相表面张力，使熟料颗粒结构疏松，物料在窑内难以形成较大颗粒，产生大量细粉料。

另外由于窑尾结皮严重，窑内通风严重受阻，造成严重的短焰急烧，熟料表面液相黏度小，难以将物料黏结成粒也使得飞砂料大量增加。

同时飞砂料的形成后，在严重的短焰急烧造成窑前温度很高的情况下，易形成"雪人〃。

4、熟料产量下降为了确保熟料质量合格，减少黄心料，欠烧料，窑操只能用降低窑产量燃烧的方法。

探究硫对硅酸盐水泥熟料烧成过程的影响规律发布时间：2022-05-05T10:21:10.683Z 来源：《中国科技信息》2022年1月第2期作者：杨胜桂[导读] 硫对熟料燃烧过程有一定的影响杨胜桂身份证号码：45088119901017**** 华润水泥（平南）水泥有限公司摘要：硫对熟料燃烧过程有一定的影响，本文分析了诉讼法熟料硫的锻造和发射过程中，为了更好地控制硫和碱之间的比例，促进低温熟料矿物的形成，大大降低熟料热耗的射击。

关键词：硫；水泥熟料；实验；影响规律0前言我们在水泥生产中高硫煤研究方面的经验不足，而且报告也很少。

合理控制硫含量将提高熟料的质量和使用，并在优化金属结构方面发挥积极作用。

具体的熟料燃烧方案有助于提高熟料的性能，并探讨其影响模式。

这篇文章所作的分析显然是对的。

1硫在熟料煅烧过程中的作用规律1.1原料SO可以降低最初阶段的温度和液体的粘度，增加液体的体积，形成一个过渡阶段，并加快金属熟料的形成。

对干水泥生产过程进行的一项分析表明，该系统的壳的阻塞是硫磺、碱性和氯的循环浓缩所致。

在干水泥生产中，硫磺在壳中的作用是什么，它如何对水泥炉渣最初的液体温度产生更大的影响？使用CASO-2H用于硫、氯和碱的纯化学试剂设计的实验部件进行了分析。

氯化钙和NCO。

1.2样品制备同时重新打磨化学成分，搅拌约8%的蒸馏水，干一些压力下煎蛋卷，放进烤箱，然后添加一个silicone －迅猛伪造煤炭灶室温加热至400℃的速度每分钟10℃,1050℃?1100块℃1310℃不相信1360℃?分。

固定温度在不同温度下飞行两个小时，将天然制冷剂拿出来研磨，直至颗粒被磨。

1.3出炉试样特征分析样品分为四种原材料，一种不含硫磺，两种含硫磺，三种含硫磺，四种含硫磺。

外交焙烧炉熟料楼前的两个巨大基本熟料温度卷饼，1310℃当熟料脆弱，一捏碎2完全粉碎，3节较多液相液相很少四个。

当1360℃?1个熟料完全粉碎，粉碎，高于三个相对熟料液相4熟料液相。

硫对水泥熟料煅烧的影响(下)陈友德;程亮;郑德喜;赵艳妍;郑金召【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2016(000)006【总页数】5页(P24-28)【作者】陈友德;程亮;郑德喜;赵艳妍;郑金召【作者单位】天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400;同煤集团建材公司,山西大同037003;天津绿曙环保科技有限公司,天津300400;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400;天津水泥工业设计研究院有限公司,天津300400【正文语种】中文【中图分类】TQ172.18（上接第5期）上述情况表明：预分解系统内，燃料所含的有机硫，在窑头和分解炉内高温工况下燃烧生成的SO2，与生料内的氧化钾、氧化钠、碳酸钙分解产生的氧化钙作用，生成硫酸盐，随窑料运行至窑内，在此过程中，与未完全分解的碳酸钙和窑料中的C2S、CA等化合物作用，生成一些过渡复合化合物。

上述物料在窑内进一步加热过程中，过渡复合化合物分解成硫酸盐和熟料矿物，在氧化气氛下，最终成为熟料成分。

此外，当窑料＞1 200℃时，碱性硫酸盐挥发，而硫酸钙开始分解，生成SO2。

若烟气为还原气氛，则硫酸盐均分解生成SO2、碱性氧化物和氧化钙。

SO2随烟气后逸，与碱性氧化物和氧化钙作用，生成硫酸盐，形成硫循环。

预分解窑系统内，原燃料燃烧产生的硫循环见图7。

（2）燃料中的硫进入熟料的量煤粉在预分解系统内燃烧后，所含的硫全部进入熟料中，单位熟料中SO3含量（g/kg）计算公式如下：式中：A——烧成热耗，kJ/kgB——煤粉热值，kJ/kgS——燃料中的硫含量，%3.1 减少入窑原燃料中的硫、氯、碱的含量硫对熟料煅烧和装备损坏的影响均与碱、氯形成的化合物和复合化合物有关，减缓的措施是尽可能减少进入系统的生料和燃料中的硫、氯、碱的含量。

国外某耐火材料公司，为减少结皮对生产和耐火材料的影响，通过长期的现场结皮料分析，提出熟料内Cl、SO2、R2O值与结皮趋势（见表7），表明碱、硫、氯含量越多，越易结皮堵塞。

煤矸石综合利用存在的问题及对策分析摘要：目前我国煤炭开采和加工过程中煤矸石的排放量，大约占有我国工业固体中废弃物排放量的26%。

煤矸石的大量堆积和排放,即占用珍贵的土地资源,又破坏了矿区生态环境，淋溶水和矸石山自燃又会造成严重的水资源和大气污染。

针对此问题本文阐述了煤矸石的危害及有效利用和资源化及其发展前景。

关键词：煤矸石危害综合利用1 引言煤矸石是具有热值的矿物质，可作为造田复垦、燃烧发电、生产建材产品等原料。

随着中国发展对能源需求激增，煤炭的产量和原煤的入洗量都有很大的增长率，煤矸石的排放量会相应增加。

另外煤随着煤炭资源的进一步开采利用，劣质煤炭逐步上升，吨煤排矸率也将不断提高。

因此煤矸石的有效利用和资源化技术发展迫在眉睫，对推动我国可持续发展起到很大作用。

煤矸石是一种可再利用的资源，但我国综合利用煤矸石的整体水平还比较落后。

大力开展煤矸石的综合利用不仅可以减少土地浪费和对环境的污染，而且对于增加企业的经济效益也有很积极的促进作用。

2、煤矸石综合利用的主要途径2.1 煤矸石作为发电燃料煤矸石含有一定数量的固定碳和挥发分，一般烧失量在10%～30%，发热量一般在1.68～2.10mj/kg，有的可达10.50～12.60mj/kg，一般4吨煤矸石约合1吨标准煤发热值，因此煤矸石可以用来代替燃料。

当煤矸石中碳含量>20%，发热量达到6.27～12.55mj/kg时，一般适宜作为发电燃料。

我国利用煤矸石发电已经形成一定的规模，全国煤矸石电厂装机容量已发展到500万kw。

煤矸石发电现在正向大型循环流化床燃烧技术方向发展，逐步改造现有的煤矸石电厂，提高燃烧效率和综合利用率。

煤矸石发电是我国煤矸石综合利用的主要领域。

2.2 生产新型建筑材料（1）煤矸石制烧结砖我国利用煤矸石烧结砖，一般采用全内燃焙烧技术，即把煤矸石粉碎制成砖坯，再用传输带把砖坯送砖炉，不用燃料，可自燃的煤矸石砖坯引燃后迅速生成建筑用砖，自燃过程的热能又替代了煤矿要用的燃煤锅炉。

关于硫对硅酸盐水泥熟料烧成过程的影响规律研究摘要：水泥工业随着优质资源的不断减少，现阶段已经逐渐的朝着利用低质燃料的方向进行发展，但是因为如今水泥的生产工艺水平比较低，所以实际可以适应水泥生产的煤种范围还是比较狭窄，在我国多数新型干法水泥厂中，一般都使用低硫含量烟煤。

如果在水泥生产中可以应用高硫煤，这样和其他行业之间的竞争就可以得到缓解，本文论述现在水泥生产中高硫煤的研究现状，并探在硅酸盐水泥熟料烧制中硫的影响。

关键词：硅酸盐；高硫煤；熟料烧制引言：在人类社会的发展过程中，资源和人口以及环境是一直都是需要面对的难题，现今广大的科技人员和各国政府，都十分关注实际社会的可持续发展问题，同时，材料生产和环境的协调性之间的研究，直接影响着社会的可持续发展。

一、在水泥生产中高硫煤应用研究的现状最早使用煤粉当做燃料的设备就是水泥窑，这个时候也是研究煤的起步阶段，最近这些年来，为了更好的去利用廉价的燃料，并将水泥的成本降低，使环境得到保护，我们国家的水泥研究者和生产者已经相继开展了很多研究工作。

在我们国家，很早就已经有了水泥立窑生产中利用高硫煤的相关报道，但是在实际立窑的时候，利用高硫煤作为主要燃料，十分容易出现结大块或挂边结窑的情况，而且在很多熟料这中的很高，强度不断下降，最终水泥十分容易出现快凝等问题。

所以很多立窑厂烧制水泥的时候，并不敢自己单独去利用高硫煤，一般为了降低成本都会就地取材，或者使用一些比较劣质的高硫煤，但是针对这样的方法来说，预期效果只能在预均化条件比较好的情况下达到，如果预均化条件并不是十分好的时候，使用优劣搭配这样的方法会导致配热出现不稳定的情况，尤其配料的难度比较大，实际进行立窑煅烧的时候操作起来也十分困难，最终导致熟料质量存在较大波动的情况。

在水泥熟料实际烧制的时候，高硫煤有着很好的降温和加速阿利特形成的作用，同时在控制不当的时候，也会出现结皮堵塞等情况。

最近这些年来，水泥的生产方法在不断的进行着演变。

高纯硫对高温材料性能的影响与改善策略摘要：高温材料在许多关键领域，如航空航天、能源和汽车等方面发挥着重要作用。

然而，在高温环境下，材料的性能常常受到限制。

硫是一种常见的杂质元素，其能对高温材料的性能产生不良影响。

本文重点讨论了高纯硫对高温材料性能的影响，并提出了改善策略，以提高材料的耐高温性能。

1. 引言高温材料主要用于在高温环境下工作的设备中，包括燃烧器、炉膛、涡轮机和发动机等。

在这些应用中，材料需要具备良好的耐高温性能、强度和耐腐蚀性能。

然而，高温环境中存在着各种对材料性能有害的因素，其中硫是一种常见的杂质元素。

2. 高纯硫对高温材料性能的影响高纯硫的存在对高温材料的性能有着直接的负面影响。

首先，硫化物的析出容易导致材料的脆化，降低材料的强度和韧性。

同时，硫还会导致高温材料的氧化腐蚀速率增加，降低其使用寿命。

硫化物的形成还会引起材料的晶界腐蚀和析出物的堆积，导致材料的断裂和失效。

3. 改善策略为了减少高纯硫对高温材料性能的不良影响，可以采取以下改善策略：3.1. 优化材料成分通过优化高温材料的化学成分，可以减少硫的含量。

例如，合理调整合金中硫、铁等元素的比例，以降低硫化物的形成。

同时，合适的添加抗硫化物的元素，如钼、钛等，可以有效改善材料的耐高温性能。

3.2. 表面处理措施在高温应用中，材料的表面是最容易与环境接触的部分，也是最容易受到硫化物的影响的部分。

因此，通过表面处理措施，如涂层、氧化和硫化等方法，可以防止硫的渗透和析出，降低材料的脆化和氧化速率。

3.3. 热处理工艺合适的热处理工艺可以改善材料的晶粒结构，提高材料的晶界强度和韧性，并降低硫化物的形成。

例如，采用退火和固溶处理等方法，可以减少硫化物的析出，提高材料的耐高温性能。

3.4. 硫化物控制技术针对高温材料中硫化物的形成，可以采用硫化物控制技术进行改善。

例如，使用合适的包覆材料来阻止硫的渗透和硫化物的析出。

此外，采用微观结构调控的方法，如细化晶粒和增加晶界能，可以减少硫化物的形成。

International Conference,2006.37.
偏高岭土基土聚物水泥的制备及性能研究[J].
[8]
砖瓦,2017(5):36-39.
[6] 王鸿灵，李海红，冯治中等 . 偏高岭石基土聚水
泥的研究[J]. 硅酸盐通报，2005(2):113-116.
[7] Nair, Wright P N H, Ledger R O, et al. Investiga
Abstract: Because of the differences in varieties of limestone clinker of high alkali storage, post strength, weight
and other indicators of clinker quality has great influence. In this paper, through the use of high sulfur coal sulfur al⁃
尘器收集下来的粉尘一起重新入窑。这些挥发性微
量组分如此反复循环,由较低浓度富集至较高浓度,与
物料的粉尘一起构成熔融温度低的粘聚性物质,从而
造成结皮堵塞,并在熟料中富集较高含量的碱,对水泥
熟料的后期强度有较大的影响[2]. 高碱水泥游离钙增
加，煤耗高，后期强度低以及需水量高，当碱含量较高
时，K2O、Na2O 会与主要熟料矿物发生反应生成含碱矿
kali ratio balance in clinker quality improvement, the experimental results show that through the use of high sulfur
coal clinker water, strength and cement adaptability have been improved.

生产技术
中图分类号：TQ172.6
武
文献标志码：B
浩，等：煤矸石对熟料烧成的影响分析
文章编号：1007-0389（2019）06-26-02 【DOI】10.13697/ki.32-1449/tu.2019.06.009
煤矸石对熟料烧成的影响分析
武
0
浩，赵
娟 ，暨诗琪（中材株洲水泥有限责任公司，湖南 株洲 412000）
900 × 4.18 kJ / kg，实 验 期 间 煤 矸 石 平 均 热 值 772 ×
料配料。
窑后燃烧放热，且煤矸石加入生料配料，与生料中其
验期间煤粉和煤矸石工业分析，表 3 为实验期间生
表1
项目
石灰石
砂岩
页岩
煤矸石
硫铁矿渣
烧失量
43.11
2.03
7.67
23.10
5.76
它成分混合均匀，燃烧放热后更易被碳酸钙吸热分
使用煤矸石期间：标煤耗 120.02×6170.5÷7 000=
105.8 kg/t。停用煤矸石期间：标煤耗 126.9×6071.9÷
7 000=109.99 kg/t。停用煤矸石标煤耗上升 109.99105.8=4.19 kg/t。
综上，使用煤矸石加入生料配料，配比为 5.5%
时，约可降低标煤耗 3.9~4.19 kg/t。
Aad
%
20.50
78.00
0.79
0.97
项目
石灰石
使用煤矸石 78.5
停用煤矸石
80
有一定热值，生料中加入煤矸石后，煤耗显著降低，
化石燃料，加入生料配料后，能改善生料易烧性，提
Mad
表3
按 1∶1 搭配使用，配比为 5.5%。由于煤矸石本身具

1、配料中硫、碱成分对煅烧有什么不利的影响？①影响煅烧过程的正常运行。

碱与硫的单独影响是，当熟料中碱的总量或SO3超过熟料重量的1%时，过量的碱（K、Na）会影响窑后烟室的结皮；过量的硫会引起窑内结圈。

当熟料中SO3含量在1%左右时，会有利于改善生料易烧性，并提高熟料强度，但要以硫的含量增加不降低饱和比为前提。

考虑硫碱比对生产的影响就更复杂。

在预分解窑中，保持硫碱比值的恒定是动态的。

由于物料在窑内停留时间特别短，热负荷又小，碱（K、Na）很容易随熟料带走，而硫化物仍在窑内挥发循环，此时由于碱的缺乏，在窑的后部会形成结皮的恶性循环。

如果窑的煅烧温度高，或火焰直扫到物料上，这种循环更会加剧，直到结皮或预热器堵塞发生。

而一旦在窑的低温区域，这些硫化物还要释放出来，使生成的熟料中SO3变高。

硫在窑内的循环与富集机理是：窑内的硫化物主要形式是SO2，它在窑内的来源是燃料中硫的氧化及硫酸盐的分解，理论上SO2低温下可氧化成SO3，但实际上99%的气态硫化物将是SO2，这样形成的SO2几乎都被旋风预热器中的K2O、Na2O和CaO所结合，当大量CaSO4在烧成区域再度挥发，并在窑尾和四、五级预热器形成硫循环结皮时，碱性硫酸盐的低挥发性将使它们存在于熟料中，这种循环严重时将引发预热器结瘤和堵塞出现。

②不合理的硫碱比值会影响熟料质量及易烧性。

熟料中因SO3过量会阻止C3S的形成。

成为形成黄心料的另一种原因。

熟料的褐色核心一般都认为是窑内的还原气氛所致，但是由于形成高贝利特和硫酸盐浓缩减少了熟料的渗透性，阻止了冷却期间亚铁（Fe2+）氧化成三价铁（Fe3+），这就成为黄心料出现的另一条途径，这本身又是由窑喂料的化学成分变化和硫化物在窑内的低挥发性所造成的。

褐色熟料的不良结果就是热耗增加、降低易磨性、损失水泥强度和造成水泥快凝。

2、生料配料中的硫碱含量应控制在什么范围？生料配料中的硫碱控制范围建议如下。

①热生料中SO3应小于3%，SO3和Cl-的总和应小于4%，其中Cl-含量对硫碱的比值影响很大，因为碱先是与氯化合为氯化碱，剩余的碱与硫结合成为硫碱化物。

在熟料的生产过程中，压力的控制十分重要。例如，在悬浮预热和窑外分解技术中，需要保持一定的负压以维持系统的稳定 运行。而在熟料的冷却过程中，则需要控制适当的正压，以防止外界杂质进入。
湿度
湿度对熟料生产的影响主要体现在物料的水 分含量和气体组成上。物料中的水分含量过 高会影响烧成温度和烧成速度，进而影响熟 料的质量。同时，气体中的水蒸气浓度也会 影响窑炉内气氛和熟料矿物的形成。
粉磨方式
不同的粉磨方式对熟料的细度和粒度分布有不同的影响。
03
设备因素
设备性能
设备性能是影响熟料质量的关键因素 之一。设备性能不佳会导致熟料质量 下降，如颗粒大小不均、颜色不纯等 。
设备性能的优劣直接决定了熟料生产 的效率和产量，高性能的设备可以提 高生产效率，减少能耗和原材料浪费 。
设备维护
烧成时间的长短也会影响熟料的质量，过短的烧成时间可能导致熟 料未完全反应，过长的时间则可能导致熟料过度烧结。
气氛控制
烧成过程中的气氛，如氧化或还原气氛，对熟料的质量也有很大影 响。
熔融工艺
熔融温度
熔融温度是熔融工艺的关键参数， 温度过高可能导致熔融物过热， 温度过低则可能导致熔融不完全。
熔融时间
熔融时间的长短也会影响熟料的 质量，过短的熔融时间可能导致 物质未完全熔融，过长的时间则 可能导致熔融物过度反应。
不同的熟料生产工艺对温度的要求也不同。例如，悬浮预热和窑外分解技术需要在较高的温度下进行 ，而熟料的冷却过程则需要控制适当的温度，以避免因温差过大导致的裂纹和变形。
压力
压力对熟料生产的影响主要体现在传质和传热过程上。在加压条件下，物质传递速度加快，有利于熟料矿物的形成。同时， 压力的变化也会影响窑炉内气体的组成和浓度，进而影响熟料的质量。

影响熟料质量的原因及改进措施作者：钱怀强盘固水泥集团有限公司? ? ? ? ? 我公司５０００ｔ／ｄ生产线投产１年多以来，日产熟料达到５３００～５５００ｔ，但熟料外观颜色发暗、疏松，并且夹有大量黄心料，严重时出现大块黄心料；升重偏低，一般在１１００～１１５０ｇ／Ｌ之间；ｆＣａＯ偏低，只有０．３％～０．６％，甚至升重低于１１００ｇ／Ｌ时，ｆＣａＯ也不超过１．０％；熟料抗压强度３ｄ为２８．０～３０．０ＭＰａ，２８ｄ为５５．０～５６．０ＭＰａ，最低时只有５２．０ＭＰａ，达不到质量要求，严重影响水泥的质量和公司的经济效益。

１原因分析１．１熟料岩相分析配料方案为：ＫＨ＝０．８８～０．９２，ｎ＝２．５０～２．７０，Ｐ＝１．５０～１．７０，三个率值的控制基本合理。

生料成分比较稳定，入窑生料三个率值合格率达到８５％以上。

从化学分析计算看，熟料矿物组成比较理想，Ｃ３Ｓ：５５％左右，Ｃ２Ｓ：２０％左右，Ｃ３Ｓ＋Ｃ２Ｓ达到７６％～７７％。

但是熟料实际矿物组成与理论计算差距较大，为此选正常煅烧的熟料做岩相分析。

分析结果表明：夹心料中Ａ、Ｂ矿发育均不充分，有些部位几乎没有发育完整的矿物，内部存在大量Ｂ矿矿巢和气孔；一般料中Ａ、Ｂ矿结晶较清晰，但大小不均齐，分布不均匀，Ｂ矿矿巢略多，中间相尚好。

产生这种熟料可能是因为生料中存在粗粒石英、长石（来自砂岩或石灰石）；煤粉含水量较大或有粗粒，造成不完全燃烧，产生还原气氛。

１．２砂岩岩相分析所用的石灰石品位较低（ＣａＯ含量在４６．０％～４８．０％，Ａｌ２Ｏ３含量偏高），为了保证配料方案的实施，使用２．０％～３．０％的砂岩作为硅质校正材料进行配料。

对砂岩进行的岩相分析表明：大量晶粒尺寸１００～５００μｍ的石英颗粒被少量（约２０％）次生石英胶结，并含有少量微晶石英；所用的砂岩是以石英为主体矿物的石英质砂岩，杂质少，化学反应活性差。

１．３生料中的碱含量、硫碱比煅烧过程中，熟料结粒不好、飞砂较多，在ＫＨ、ｎ偏高时尤为明显，窑对料的适应性较差，物料的轻微波动就造成窑和熟料的波动。

高硫煤煅烧影响一、S+O反应式及影响因素二、S在窑系统煅烧过程中的一系列反就过程及影响因素三、S对系统煅烧的不利影响及影响机理四、硫碱比概念经验公式：S/R=S03/(0.85K20+1〃29NazO)，取值多在0.5-1.0之间。

其理论依据为:控制合适的"硫碱比"，使锻烧过程挥发在窑气中的硫、碱组份能尽量多的结合成低挥发性的硫酸盐。

由于硫酸盐的沸点较高，二次挥发率低，随熟料排出窑外，从而避免在窑尾富集形成结皮。

相关文献还指出:"具有决定意义的不是原、燃材料中硫碱的比率，而是存在于气氛中硫碱的比率。

对于烧煤，特别是烧高灰份煤的水泥窑，不但要考虑碱的挥发率，而且还耍看到挥发性碱在高温窑气中研发生的反应。

因此，国外水泥工作者根据其原料、配料率值以及烧油等条件下总结出来的硫碱比需要进行分析。

三厂生料的挥发性组份含量见表在三风道喷嘴旋流风的螺旋体角度小、燃烧效率较低的情况下，生料中SO3含量偏高。

生料中SO3<0.16%时,运行基本正常;预热器经常塌料;SO2>0.25%时,就有堵塞的危险SO3>0.4时，很快就会堵塞。

珠江水泥厂报导[：该厂近年硫碱比增加(1994年平均为1〃65)起初，这些高硫碱比的物料确实给生产带来许多困难，结皮堵塞影响正常生产，熟料质量亦明显下降-经过多方研究攻关，采取调整工艺配方，确保燃料的完全燃烧，重点抑制硫的挥发循环等揩施、不采用旁路放风，完全可以优质高效地生产水泥熟料，因此，笔者认’硫碱比"的适用范围有必要进一步探讨.3硫酸盐的形成与挥发硫碱比的理论依据主要有两点:其一，锻烧过程挥发出来的硫和碱能够首先形成硫酸盐，在窑气中硫碱比合适时能绝大部分生成硫酸盐;其二，形成的硫酸盐在煅烧过程中二次挥发率很低，固定在熟料中排出窑外。

文献[4]指出:"对这些复杂系统确切的热力学数据尚未获得，因此几乎不可能预测这些反应过程。

高硫煤在预分解窑上的应用实践前言某l000t/d预分解窑厂从2008年7月开始，窑内频繁出球，长长厚窑皮，烟室也结了皮，窑尾漏料严重，粉尘满天飞，工作环境恶劣。

从生料、熟料化学成分看没有多大变化，采用的煅烧操作方法和窑热工控制参数亦无多大变化。

那到底是什么原因造成这种现象呢?通过认真分析，在2008年7月以前，水泥中石膏配比都在6％～7％之间波动，但从7月开始，水泥中石膏配比减到4％～5％之间(石膏成分比较稳定、水泥中SO3控制目标一致)，于是就怀疑是熟料中SO3过高所致，通过检测，熟料中SO3明显偏高，达到2．0％左右，由此推断是因为煤中的硫含量过高导致了熟料中SO3偏高。

通过采用艾士卡法检测煤中全硫达4％左右。

由于使用了高硫煤作燃料，硫的矿化作用致使熟料液相提前出现，液相量过大，促使了窑内长长厚窑皮，频繁结球，以致窑尾漏料使生产环境恶化。

1 高硫煤对熟料煅烧的影响1．1高硫煤促使熟料液相量过大由于煤中的高硫带入，在烧结过程中，因为SO3的矿化作用，液相提前出现，而且液相量大大增加，在该情况下，如果生料中Fe2O3、Al2O3含量配置不当，势必导致液相量过大、通风不良，产生强大还原气氛(结球料中有白色的极度还原熟料)，煤粉燃烧不完全，结球在所难免，熟料质量降低是必然结果。

1．2 高硫煤促使熟料C3S含量降低液相出现提前，C3S形成过快，部分C2S尚未来得及吸收CaO形成C3S便被包裹在C3S晶体中，导致熟料中C3S含量偏低，同时较高的SO3存在，它势必争夺部分CaO而形成CaSO4使熟料的实际饱和比降低，若配料时再按常规计算，则保证C3S生成的CaO量就显得相对不足，致使熟料中C3S含量进一步偏低，导致熟料强度的降低。

2 使用高硫煤煅烧水泥熟料的实践2．1确定适宜的熟料饱和比和降低熟料液相量在用高硫煤煅烧水泥熟料时，为保证有足够的C3S生成量，在配料时就必须比常规配料的CaO量要高得多，即熟料的KH应达到0.95左右，同时，要降低Al2O3的含量，但是该厂采用灰石、砂岩、铁矿三组份配料，为保证适宜的熟料饱和比和硅酸率，Al2O3的降低始终有一个限度，于是同时通过逐渐稳妥地降低出窑熟料中Fe2O3含量来降低液相量，改善物料的烧结范围，即在配料中逐步提高硅酸率(SM 2.9)和铝氧率(IM1.8)的控制指标，降低熟料中的液相量，提高熟料硅酸盐矿物的总体含量，特别是C3S的含量，使熟料中的Fe2O3降低至2．5％左右或更低(根据窑内煅烧状况)。

浅析中高硫煤矸石的循环利用摘要：煤矿开采业是世界重要的工业产业之一，煤矿开采活动特别是露天煤矿开采造成了严重的环境问题。

煤矸石是煤在形成过程中与煤共同沉积的以无机化合物为主的混合体，主要成分为硅、铝、钙、镁、铁的复杂氧化物，从矿井中采掘出的原煤经过洗选加工后将煤矸石分离，分离后的煤矸石作为固体废弃物进行露天堆积处理，对环境造成了较大的污染，特别是近年来开采的优质煤种的原煤含矸量增加，部分洗选产生的煤矸石量占到原煤的30%～40%，甚至更高，导致选煤排矸量巨大，特别是当煤矸石的硫分过高时，矸石中所含的硫化铁等成分与空气中的氧气发生化学反应不断散发热量，聚集的热量将洗选过程中残留在煤矸石残留的有机碳质可燃物引燃，最终造矸石山的自燃，释放出大量SO2、CO、H2S等有害气体，对周边的大气环境造成污染，同时有发生火灾的危险。

因此中高硫煤矸石的循环利用研究有利于进一步提高煤炭利用效率、减少环境污染，促进国民经济和社会可持续发展。

关键词：中高硫煤矸石；利用分析；方法引言在当前低硫煤资源有限、污染物排放标准更加严格的背景下，实施洁净煤战略是经济有效解决煤炭利用效率低和污染高的关键．中高硫煤及煤系固体废弃物资源的清洁高效利用具有重要的资源与环境意义。

1中高硫煤矸石对环境的影响（1）堆积的矸石山的稳定性较差，较易引发部分地质灾害；（2）大量堆积的矸石山，会占用土地造成土地资源的浪费；（3）堆积的矸石山在经雨水冲刷后，会形成部分有毒有害物质，这些有害物质会严重污染周围的水体以及土壤，会严重影响周边植物的正常生长；（4）堆积的矸石山，经长期的风吹日晒，矸石也会逐步发生风化，风化的矸石在风的吹动下易出现大量扬尘，严重污染空气；（5）堆积的煤矸石中通常会含有大量的C元素以及S元素等，这些元素都为可燃物，矸石的长期堆放易出现蓄热燃烧的现象，会逐步释放大量的有毒有害气体如SO2，CO以及H2S等。

纵观煤矸石易给人类带来的种种危害，怎样科学合理的利用煤矸石，应作为当前研究的重中之重。