摘要:

在水泥生產過程中，生料配料是至關重要的一環，所以才有“煅燒是關鍵，生料是基礎”一說，特別是新建的工廠，選擇合適的配料方案至關重要。有時即便是配料方案相同，也會因為原材料出產地不同導致燒成溫度不同，熟料的礦物組成也會不同，強度也就會有差異，有的甚至相差很多。因此，對生料配料工作要給予充分的重視，通過加強管理，力求為煅燒創造良好的生產條件。

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沙特Najran Cement Company 6000 t/d新型干法熟料生產線于2007年9月建成，筆者有幸全程參與了調試期間的配料工作，現將該生產線配料工作進行總結，以期與同行進行探討。 ???????????

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1 燃料及其化學成分分析

試驗原料由生產方與調試方人員共同取樣，其中石灰石 20kg 、粘土I 10kg 、粘土Ⅱ10kg 、砂巖10kg 、鐵礦石10kg ，原材料化學分析平均值見表1。

(1)?石灰石：石灰質原料在普通水泥生料中的比例占70%左右，其物理化學性質決定了熟料煅燒過程中的碳酸鹽分解過程，進而影響固相反應和熟料礦物的形成過程，因此對其特性的檢測分析極為重要；由生產方和調試方共同取樣，樣品為100mm ～200 mm的塊狀物料，表面粗糙，外觀顏色以白色為主夾雜暗紅色斑點，有的小塊物料呈粉紅色。經測定物料含自然水分為l.50%石灰石品位較好，CaO含量大于控制指標49.00%；MgO含量3.52%，基本合格；SiO₂的含量2.93%，偏高，有可能對配料及熟料性能帶來影響。

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(2)粘土：粘土主要成分為游離二氧化硅、碳酸鈣、鉀長石和多水高嶺石等，粘土為表層粘土和深層粘土，外觀顏色淡黃、粉狀，物料含水分為6%。Al₂O₃、SiO₂含量均分別大于控制指標l4%和55%；SO₃含量較低；鉀含量較高導致堿含量升高，為滿足試生產要求，必須注意選擇堿金屬含量低、氯離子含量低的粘土礦層。

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(3)砂巖：SiO₂的含量為62.25%，含量偏低。

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(4)鐵礦石：粒度較小，顏色暗紅，鐵主要以Fe₂O₃的形式存在，含量為62.01%，符合質量控制指標60%的要求。

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(5)生產中使用重油做燃料，重油是原油經過提煉后的副產品，呈黏稠狀，顏色呈淡黑色，使用前需進行加熱至溫度140℃

?后分別送到窯頭和窯尾使用。由于儀器設備有限，暫時未對重油進行化學全分析，以下數據由外方提供：全硫含量3.7%，重油發熱量44475kJ/kg，灰分1%， 50℃ 的密度 0.955 kg/L，水分0.5%。

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2 配料計算

(1)生產能力：6000t/d熟料。

設計熟料率值：KH0.90±0.01；SM2．80±0.10；IMl.50±0．10

(2)原料配比見表2。

(4)生、熟料化學成分見表4。

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3 原料的易磨性與生料的易燒性
3.1原料的易磨性

(1)易磨性是決定生料磨單位電耗及產量的一個主要因素,易磨性指標有兩點應用：一方面根據易磨性試驗的結果標定、核算磨機產量，正確地選擇磨機規格；另一方面根據各配合原料之間的易磨性差別和各原料化學反應特性，可綜合考慮確定生料粉磨工藝方案。

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(2)根據理論計算出的配料量，測算原料的易磨性（表6）。

(3)試驗：易磨性試驗按中國JC/T734-96方法進行。按所測得邦德功指數將物料易磨性分為A、B、C、D四個級別，各級功指數范圍分別為：A<10kWh/t；10 kWh/t14 kWh/t。

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由原料易磨性數據(表6)可以看出：(1)生料的易磨性指數分別為l3.22 kWh/t和12.87kWh/t，屬于C級，較難磨；(2)易磨性試驗方法是模擬閉路粉磨工藝制定的方法，它不能單獨控制各種物料的細度，當配合原料之間易磨性差別較大時有失可靠性；(3)上述兩種生料中比較難磨的組分是砂巖中的游離二氧化硅，工藝設計時應引起注意的問題是生料的均化措施。

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?????3.2 生料的易燒性

生料的易燒性試驗結果見表7。

4 工藝優勢與操作對策

4.1重油燃燒器的工藝優勢

以上兩組方案中，目前以方案二為主配料方案，方案一作為補充配料方案。配料方案根據國內經驗設計，由于本條生產線用重油做燃料，煅燒工藝與國內生產經驗存在差異，例如：(1)重油在鍋爐內被加熱和加壓并通過自動控制回路把溫度調整到

260℃ 和壓力調整到3.5～4.0?MPa，后分別被送到窯頭和窯尾，經過計量裝置后送至燃燒器；(2)重油燃燒器采用攏焰罩，使夾帶于氣流中的重油不能任意發散而產生“盆狀效應”，火焰形狀更加合理，避免窯頭高溫，明顯地降低了窯內的最高溫度，有效地避免了局部高溫，使溫度分布更加均勻，從而很好地起到了加強煅燒和保護窯皮的雙重作用。

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4.2? 旁路放風系統的作用?
針對原料中堿、氯等有害成分較高，采用了窯尾旁路放風技術，即在窯尾上升煙道上開設放風口，由帶變頻調速裝置的旁路放風風機抽取窯內熱風，通過降溫、除塵后排入大氣，旁路放風收下的粉塵用單倉泵打到專門的窯灰倉，通過生料配料入庫均化。實踐證明，旁路放風系統能有效預防有害成分造成的窯尾結皮問題，且調節操作方便，穩定了燒成系統正常的運行。

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4.3質量控制對策
原材料成分的均勻性對系統產量、質量都有很大的影響。(1)特別是石灰石露天開采，當地風沙大，導致石灰石中SiO₂含量波動較大，后經過改造在輸送石灰石皮帶中轉站下料口處增加箅子過濾細沙，問題得到解決。(2)由于當地對炸藥控制很嚴格，審批復雜，試生產初期石灰石的開采使用鉤機人工作業，生產量小，經常生料庫被拉空停窯，并且達不到合理搭配開采的要求。我們就從石灰石圓形堆場加強質量控制，分區取樣分析，要求取料機搭配取料。(3)同時我們要求熒光分析崗位對入庫生料加強質量控制，燒成中控配合，在投料前48 h開始生料循環，控制入預熱器的生料成分標準偏差：CaO≤±0．25%，SiO₂≤±0．2%，Fe₂O₃≤±0.1%。

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4.4? 生料細度的調整

?考慮到大窯正常投料后預熱器飛揚量的增加(愈細排放廢氣帶走生料量愈多)，細度控制在12%～14%(80μm篩孔篩余量)，最初值設定在8%～12%(80μm篩孔篩余量)。

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4.5 fCaO的控制

在大窯投料初期熱工制度發生較大變化造成fCaO連續超標時，采取了包括限產在內的應急處理措施，并做好出廠熟料的分批次物理、化學檢驗，積累數據，為后來的72h成功達標驗收測試奠定了基礎。

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4.6? 實際的生料易燒性

從生料易燒性試驗看所用原料的煅燒活性不太好，然而實際生產中使用發熱量為44475kJ/kg的重油使生料的易燒性大大改善，KH和3 d、28 d抗壓強度也得到很大提高，見表8。