影响回转窑操作的几个重要参数

影响回转窑煅烧操作的几个重要参数

旋窑车间靳威

摘要：熟料在回转窑内的形成过程是个多相物质进行反应形成多种矿物的过程，回转窑起着燃烧器，换热器，反应器和输送器等职能。熟料煅烧的好坏受很多因素的制约，其中影响较大的因素有生料的细度，液相量，液相黏度，熟料的烧结范围及生料的易烧性等，这些因素控制的好坏在一定程度上关系着熟料煅烧的好坏，合理的控制影响熟料煅烧的因素，把握好煅烧温度，确保热工制度的稳定是煅烧出质量好的熟料的关键。

关键词：生料的细度，液相量，液相黏度，熟料的烧结范围及生料的易烧性。前言：窑的任务就是煅烧熟料，而组成熟料的矿物都是通过固相反应形成的，因此要搞好窑的操作，就必须把握好影响熟料固相反应的因素。

这个原理比较简单，在各种资料上也都有讲解，但在实际操作中却往往被忽视。这里也只是把他们提炼出来，再次作一阐述，以引起操作者的重视。

一、生料细度

不难理解，生料磨的越细，颗粒尺寸越小，比表面积越大，组分之间的接触面就越大，同时表面质点的自由能也越大，使得扩散和反应机会增多、能力增强，因此固相反应加快。但是，生料磨的越细，其粉磨电耗就越高，细度磨到多少合适，应该根据实际情况，找一个最佳的平衡点。就现在的分解窑来讲，对于烧成熟料，小于100um的方解石和小于55um的粗粒石英是没有任何问题的，因此过细的粉磨没有意义，我们的重点应放在抓少数大颗粒上，做到既要好烧又要省电。水泥厂的生料细度以考核0.08mm筛余为主，而实际上起主要影响的却是0.2mm 筛余，应该抓住这个重点。按通常的经验：

当0.2mm筛余≦1.5%时，0.08mm筛余以控制在12%以下为好；

当0.2mm筛余控制≦1.0%时，0.08mm筛余可以放宽到15%；

当0.2mm筛余控制≦0.5%时，0.08mm筛余可以放宽到18%；

二、液相量

水泥熟料的主要矿物硅酸三钙是通过液相烧结进行的。液相量不仅与组分的性质，而且与组分的含量，熟料烧结温度有关，不同的生料成分与烧成温度等对液相量有很大的影响，所以生料成分大的波动对熟料的煅烧有很大的不利影响。水泥熟料在烧成阶段液相量约为20%～30%为宜。

在高温液相作用下，硅酸二钙和游离氧化钙都逐步溶解于液相中，以离子的形式发生反应形成硅酸三钙，（其中硅酸三钙的形成速率与氧化钙溶解于熟料液相的速率有关，氧化钙溶解于熟料液相的速率，对氧化钙与硅酸二钙反映生成硅酸三钙有十分重要影响，而反应速率又受氧化钙颗粒的控制，可见生料的细度和液相量之间有一定的关系）水泥熟料逐渐烧结，物料由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的熟料。

在硅酸盐水泥熟料中，由于含有氧化镁、氧化钠、氧化钾、硫酐、氧化钛等易熔物，其最低共熔温度约为1250℃。随着温度的升高和时间的延长，液相量会增加，液相黏度会减小，使参与反应的离子更易扩散和结合，也就是说液相在熟料的形成过程中起着非常重要的作用，而且受到水泥熟料化学成分和烧成温度的影响。

既然液相量与化学成分有关，那么在配料上将如何控制呢？根据生产经验，先定义为1450℃下（比较接近于生产实际）的液相量，液相量按下式计算：

L=3.0A+2.25F+M+R

式中L、A、F、M、R分别表示水泥熟料的液相量、氧化铝、氧化铁、氧化镁、氧化钠和氧化钾的合量。

三、液相黏度

前面提到液相黏度影响着硅酸三钙的形成，黏度小，有利于液相中质点的扩散，能加速硅酸三钙的形成。在熟料煅烧过程中，液相黏度随温度与组成（包括少量氧化物）而变化。提高温度离子动能增加，减弱了相互间的作用力，因而降低了液相黏度。改变液相组成，液相黏度也随之改变。

那么，如何控制液相黏度对熟料烧成的影响呢？

我们知道，影响液相黏度的因素有温度和化学成分，我们同样先把温度定义为1450℃（比较接近于生产实际），液相黏度就只与化学成分有关了。

再通过一定条件下的实验，测得每种组分在该温度下的液相黏度与其含量的关系，然后把他们加起来，就可以得到该熟料的一个有关“液相黏度”的值了，这个值与配料有关，可以人为控制。但是，这个加起来所得来的液相黏度值，并非该熟料真正的的液相黏度，但对于生产来讲，重在控制其变化趋势，控制其稳定性远比控制其绝对值重要，因此这个加起来所得来的液相黏度值叫做 “准液相黏度”，它也能在一定程度上指导实际生产。

根据在一定条件下的有关实验，建立起来的有关因素与液相黏度的一些关系如下。虽然这些关系是有条件的，但我们可以先甩开条件，仅看看某因素对液相黏度的影响方向和影响力度，也已经是很有意义了。 液相黏度与铝率（3

232O Fe O AL ）的关系：1η =0.77P+0.92 液相黏度与碱(O K 2和O Na 2)的关系：2η =0.35R+1.65

液相黏度与三氧化硫（3SO ）的关系：3η =1.64﹣0.38S

液相黏度与硫酸碱（42SO K 和42SO Na ）的关系：4η =1.75﹣0.25Q

液相黏度与氧化镁（MgO ）的关系：5η =1.42-0.06M(MgO=1~3%)

5η=1.30(MgO ＞3%)

该水泥熟料的“准液相黏度”： η=1η+2η+3η+4η+5η

四、熟料的烧结范围

所谓熟料的烧结范围是指水泥生料加热至出现烧结所必须的，最少的液相量时的温度（开始烧结温度）与开始出现结大块（超过正常液相量）时的温度的差值。

在前面提到，液相量与烧成温度有关，温度越高液相量越多。

但对生产来讲，在熟料烧成中并非液相量越多越好，而是要照顾到各方面的因素，有一个比较适中的范围。 在生产中，由于影响熟料烧成的因素很多，因此烧成温度的波动是不可避免的，这就要造成烧成液相量的波动。反过来讲，液相量的波动必须受到一定的控制，那么允许波动的温度也就受到了制约，这个制约的温度范围就是烧结范围，与原料的成分有关。烧结范围不仅随液相量变化，而且和液