煤在新型干法水泥生產中兼具燃料與原料的作用

1、煤在新型干法水泥生產中兼具燃料與原料的作用。作為燃 料，煤為分解爐內碳酸鹽分解和回轉窯內熟料燒成提供熱 源；作為原料，煤灰沉落、混合在生料中成為熟料一部分。煤粉燃燒技術發(fā)展迅猛，常規(guī)燃燒問題已經(jīng)解決，目前 研究重點轉向污染控制方面，國內著名的煤燃燒研究單位有 華中科技大學、浙江大學、東南大學、清華大學、中國礦業(yè) 大學。由于這些單位的研究針對工業(yè)鍋爐的煤粉燃燒，成果 不能直接應用于解決水泥工業(yè)中煤粉燃燒，但他們的成果仍 然可以借鑒，下面我分別就煤的發(fā)熱量及燃燒特性、硫含量、水分、灰分揮發(fā)分等對新型干法水泥生產的影響做一些簡要 分析。一、煤的發(fā)熱量及燃燒特性新型干法窯結皮堵塞現(xiàn)象影響了不少水泥廠的

2、運轉率， 一個重要原因是煤炭燃燒特性與分解爐不匹配。在分解爐內，煤粉燃燒速率一般都低于碳酸鹽分解速 率，煤粉燃燒發(fā)熱速率決定了碳酸鹽速率；另外，煤炭燃燒 速度決定了煤粉燃燒完全（燃燼）需要的時間，如果煤粉不 能在分解爐中燃燼，帶到預熱器管道中繼續(xù)燃燒發(fā)熱造成局部高溫，生料熔融后粘附在管道上就產生結皮堵塞。陳全德 等人的研究表明，我國分解爐結皮堵塞的一個重要原因是分 解爐內煤粉燃燒不完全，這在燃燒速度慢的煤中更明顯。所 以老新型干法的改造主要內容是擴大分解爐容積、提高煤粉 在分解爐內的停留時間。但在分解爐已經(jīng)建成的條件下，煤 粉在分解爐內的停留時間已經(jīng)確定，這時選擇和制備燃燒特 性合適的煤粉就顯

3、得非常重要了。煤炭燃燒特性就是煤炭的燃燒速度，常用著火指數(shù)和燃 燼指數(shù)衡量，著火快、燃燼率高的煤炭能在分解爐中及時燃 燒完全，避免未燃燼的煤粉在預熱器系統(tǒng)中繼續(xù)燃燒造成結 皮堵塞；燃燒特性合理的煤粉，還有利于在窯頭產生合理的 火焰溫度和形狀，避免熟料燒成不良或結圈發(fā)生。水泥廠普遍根據(jù)煤炭揮發(fā)分（Vad）判斷煤炭燃燒特性， 但水泥廠常常發(fā)現(xiàn)，揮發(fā)分相同的煤炭實際燃燒特性差別很 大；同一煤炭，不同細度，其燃燒特性差別也很大。根據(jù)燃 燒學理論，揮發(fā)分只是影響燃燒特性的眾多因素中的一個， 單控制揮發(fā)分是不能保證燃燒特性穩(wěn)定的，而只有保證煤粉 燃燒特性的穩(wěn)定，才能保證煤粉在新型干法回轉窯中燃燒的 穩(wěn)定。

4、實踐證明，當煤炭發(fā)熱量低、揮發(fā)分低、灰分高、水 分大、煤粉粗時都會造成煤粉燃燒速度慢，熱力不集中，火焰拉長，熟料燒成不佳，因此燃燒速度特性的科學評價是非常有實踐意義的。我們花了 4年研制的CT7000型多功能熱量儀的最大特 點是除測定煤炭發(fā)熱量之外，還能測定煤炭燃燒特性，專門 根據(jù)新型干法水泥廠的要求和環(huán)境研制，更科學地反映煤炭 燃燒特點，幫您及時對入窯煤粉的燃燒特性進行測定。另外，煤炭均以發(fā)熱量計價，但水泥行業(yè)普遍習慣用工 業(yè)分析結果計算發(fā)熱量，該方法是80年代國家煤炭科學研究總院北京煤炭化學研究所針對不具備熱量儀條件的小廠 礦企業(yè)研究的經(jīng)驗公式，與國家標準要求的氧彈法測定的發(fā) 熱量有誤差，

5、高的可達500M.18KJ/Kg，在熱量儀普及的今天已經(jīng)落后。而CT7000型多功能熱量儀的熱量測定功能解 決了這一問題。在自動化方面，CT7000型多功能熱量儀吸收了國內外 最先進煤炭熱量儀的優(yōu)點，實現(xiàn)了不調水溫、不稱水重，并 融合最新的電子技術，自動化程度達到國際先進水平。儀器 具有操作方便、容錯性強、故障率低的特點，并備有聯(lián)網(wǎng)接 口，方便了水泥廠選擇最適合的煤炭。二、硫在新型干法水泥生產中的作用煤中硫含量的波動對新型干法水泥生產影響很大。作為 原料，煤灰是熟料的一部分，煤中硫直接影響生料易燒性和 熟料強度。一方面，適量硫的存在有助于改善生料易燒性、改善熟料強度。北京地區(qū)的新型干法水泥廠普遍經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，熟料中S03含量在1 %左右最佳：但山東、江西等地的新型干法水 泥廠技術人員發(fā)現(xiàn)熟料中 S03含量升高熟料后期強度下降， 看似與北京地區(qū)經(jīng)驗矛盾， 實質是由于SO3含量升高后導致 實際飽和比降低造成的，如果保持有效飽和比不變，生料易 燒性和熟料強度都會得到改善。當然，在無旁路放風的情況 下，鉀、鈉、氯、硫不斷揮發(fā)、冷凝，如果硫和堿反應平衡 后還有過剩硫存在，過剩硫在窯中循環(huán)也會引起結皮，且結 皮主要成分為硫酸鈣和硫硅酸鈣(2C2S?CaSO4)形成的致密層，很難清除；如果硫堿