飞砂料的形成原因及预防措施

1飞砂料的形成原因及预防措施5000t/d熟料预分解窑在正常的生产过程中，或多或少的都存在一定的飞砂，飞砂料的出现，既影响熟料质量，又影响窑的操作，并大大缩短了窑内的耐火砖、喷煤管、窑头罩、三次风管浇注料和窑头电除尘及其进口风管等设备的使用寿命，现就对飞砂料的形成原因及预防措施谈谈我个人的看法。一、飞砂料形成的机理：飞砂料的形成主要是SiO2含量太高、Al2O3和Fe2O3含量太低，因而液相出现太慢、液相量太少，熟料难以结粒，导致飞砂；另一原因是火焰太长，煅烧温度不够高，在料层中还存在大量飞扬不出的料粒未能结粒，待物料进入冷却带，细料粒才到处飞扬；还有一种原因是由于粘散料引起，而粘散料的产生则是由于高温液相的表面张力太小所致。要使熟料有一定的结粒度，熟料液相应有足够的表面张力才能结成较好的颗粒。表面张力太小形成的飞砂实际上是一种粘散料，这种飞砂的产生与液相量少所引起的飞砂在机理上完全不同。因此，解决这种飞砂的措施也应该完全有别于液相量少所产生的飞砂。二、飞砂料形成的原因：1、原材料的品质和生料成分的稳定性，当所用石灰石越纯，晶体越大，结晶越完整且有规则，其煅烧结粒性越差，所需热耗越高。在相同的生产工艺条件下，其生产的熟料f-CaO量较高，熟料强度低，并会产生大量飞砂料。而当石灰石中含有一定的泥质成分，纯度较低，成非晶体状或细泥晶状时，往往结粒性较好，能够烧出质量较高的熟料且不易产生飞砂料。下山石灰石品质波动大时，就会导致预配料效果差，立磨操作困难；如生料库均化效果不理想，入窑的生料成分波动大，继而引起窑系统热工状况不稳，易产生飞砂料。22、燃料中的硫含量影响。硫碱比过高易产生飞砂料。熟料中硫和碱含量应有一定的比例，通常称为硫碱比。熟料的硫碱比＝w(SO3)/[w(K2O)＋1/2w(Na2O)]。若燃料带入的硫量比较高，原料中带入的碱量偏低，窑系统内硫的循环富集，就会造成熟料中硫碱比过高。硫碱比过高会增加液相量、降低液相粘度和表面张力，结果是改善了熟料颗粒的可浸润性，却降低了颗粒之间的粘着力。粘度和表面张力的降低，会使熟料颗粒结构疏松，物料在窑内滚动时难以形成较大颗粒，或形成后也会由于多次滚动而散开，产生大量细粉。3、SM太高。熟料SM过高也易产生飞砂料。SM是表示在煅烧过程中或在烧成带内固相与液相的比例。在1400℃以上时，熔融物料中的固相为Ｃ3Ｓ和Ｃ2Ｓ，Si02基本上存在于固相中，液相则包括了全部的Al2Ｏ3和Ｆe2Ｏ3。若SM过高，液相量就会偏少，就不足以将物料结成大的颗粒，熟料颗粒细小，容易产生飞砂料。4、IM较低，也易产生飞砂料。IM低时会降低熟料液相的粘度和表面张力，而要使熟料有一定的结粒度，熟料液相应有足够的粘度和表面张力。Ａl2Ｏ3有利于提高液相粘度和表面张力，即提高IM，有利熟料结粒。5、入窑分解率过高，使窑内过渡带相应延长，也是产生飞砂料的原因。入窑分解率高，相应回转窑内的碳酸盐分解带缩短了，而烧成带受火焰形状限制不可能随意拉长，因此相应的过渡带变长，这样物料在950～1250℃的温度段停留时间过长，而在这个温度段下物料的扩散速度很快，却又形不成阿利特相，势必造成贝利特和游离石灰的再结晶，形成粗大的结构，降低了物料的表面活性和晶格缺陷活性，阻碍了下一步阿利特的形成。熟料中的液相也由于可浸润的表面减少了，难于将物料粘结成粒，严重时造成熟料过烧又有大量的粉料产生，即飞3砂料。6、窑热工制度不稳定，也易造成飞砂料。使用无烟煤时，窑尾烟室结皮快且硬，结皮后，清料时间较长，造成窑内热工制度不稳定，而且在结皮较多时，清料时捅料孔开得较多，造成系统漏风严重，导致窑内通风不良，还原气氛浓，烧成温度低，熟料结粒差。三、解决飞砂料的预防措施：1、调整配料通过以上分析，克服飞砂的方法，若是由于配料不当，应调整好入窑生料的成份；硅高、铝低、液相量少都易产生飞砂，即配料即要保证出窑熟料有一定的强度，又要使熟料易产生结粒，避免大量飞砂料的出现。目前我们公司熟料率值控制为：ＫＨ＝0.91±0.02，ＳＭ＝2.50±0.1，ＩＭ＝1.50±0.1，液相量达26.5％左右，熟料结粒偏小，有一定的飞砂，强度能达到30MPa以上，与其它5000吨生产线相比，窑口较清晰，飞砂相对偏少。2、加强生产控制，充分利用原燃料⑴充分利用石灰石矿产资源，合理搭配边坡，减少矿山排废给环境造成的影响，在生产过程中加强生料质量的监控力度。根据公司石灰石资源的情况，在满促配料要求的前提下，适当搭入一定比例的边坡料，可以有效的控制大量飞砂料的产生。⑵加强对原煤与其它辅助原料的质量控制。一是把原煤的有害成分（全硫）控制在1.0％以内；二是加强煤堆场的管理，尽量拓宽取料面，确保原煤的均化，保证了入窑煤粉质量与稳定。同时，通过对原煤及其它辅助原料的硫碱控制，使熟料的硫碱比控制在合理的范围内，为稳定窑系统的稳定操作奠定了基础。3、优化操作和技改4因配料的要求和原燃材料固有的一些特性，飞砂料的存在不可避免。通过在操作中的不断摸索，在进行配料调整、加强生产管理和合理利用原燃料的基础上，进行优化操作，可减少飞砂料量。⑴若是由于煅烧操作中火焰太长而引起，则应适当缩短火焰或缩短高温带，调整好窑头喷煤管的位置和一次风量与内外风的关系，可使窑内火焰形状与长度控制在合理的范围内，5000吨最好保持窑皮长度在22～26m之间，以保证窑内烧成带的长度和温度。⑵通过控制窑内与分解炉的风、料、煤比例，稳定分解炉工况，使入窑物料的表观分解率控制在90％～94％，改善了原来预热过度现象。⑶冷却机采用厚料层控制，提高了二次风温，使煤粉的燃烧更加充分，烧成带的热度更加集中。⑷在2006年10月，利用大修时间对窑尾烟室缩口进行扩大改造。技改后，窑内通风加强，窑内煤粉燃烧更完全，相应减少了结皮量，使清理结皮用时大大缩短，而且在清理结皮时严格要求清料人员每次只能开一个清料孔进行清料，清好后立即关上并密封好，减少了系统的漏风，改善了窑系统热工制度。从改造后的运行情况看，确实达到了理想效果。通过采取上述系列措施后，飞砂料得到了较好的控制。虽然近来飞砂料还时有发生，但飞砂料量已得到明显减少；窑内的耐火砖、喷煤管、窑头罩、三次风管浇注料和窑头电收尘进口风管等设备的寿命大大提高。随着窑系统设备运转率提高、窑系统热工制度趋于合理稳定及物料稳定性的提高，公司的熟料质量的稳定性大大增强。