预加水成球系统的改造和小球煅烧技术

^^^^水泥新标准与预加水成球系统改造密切相关。预加水成球与生料微机配料是近年来我国推广的１４综合节能技术改造中各立窑水泥厂采用得最广泛的两项。但据不完全统计，预加水成球技术使用得好的水泥厂约为３５％～４０％，效果较好的约为３５％。另有３０％的立窑厂已安装预加水成球系统，效果不好，有少数厂不配套，废弃不用。 ^^^^预加水成球是成球技术的一个重大突破，对改善料球质量、减少窑内阻力、提高熟料产量质量、降低烧成热耗等均有明显作用。当前不少厂出现问题，其因素很多，主要有：物料性能——黏土的塑性指数、石灰石和黏土中的游离氧化硅含量、生料粉的细度与温度、成球用水的温度等均影响着生料的成球性能。机械装备——双轴搅拌机的长度与水料混合、浸润、形成母核三区段的长度分配有着直接关系并影响着成球的效果。此外成球盘的倾角、盘高、刮刀的形式与布置等也是不可忽视的因素。工艺流程——生料粉的稳流系统的完善与可靠程度，其中包括料仓的大小、有否溢流装置、稳流绞刀的规格与长度和叶片的布置等。 ^^^^预加水成球系统的改造 ^^^^传统预加水成球系统限于当时的条件，其设备本身有下列不足：水量使用阀门控制，而阀门控制是非线性的，不可能根据生料下料量做到准确跟踪；生料的计量由于采用误差较大的冲击式流量计或电子螺旋计量秤而不能准确计量；稳流小仓的型式与尺寸的设计欠合理；稳流绞刀采用普通的单管或双管螺旋输送机，稳流作用不强；料、水跟踪效果差，不能保证成球水分的恒定和良好的成球质量。 ^^^^针对上述问题，山东临朐三英建材电子设备厂、中国建筑材料科学研究院等单位对原有的预加水成球系统进行了有成效的改造，经四川、云南、江西、广东、山东等地的多个立窑水泥厂的使用，取得了满意的效果。其改造内容主要为：１．工艺布置的设整。２．生料小仓容量适中（过大易造成棚料、黏边，过小不利于稳料），一般以２～３吨为宜。仓中加隔板（距仓顶约２０～３０毫米），将料仓分为左右两小仓。如生料提升机进料至右仓，则其下部的卸料口直接与管式绞刀连接。而左仓则为盛放右仓料漫过隔板后的生料，其下设卸料管流至提升机或生料库，以确保右仓的料位。其后的稳流绞刀采用调速变螺距、变径，使下料系统真正具有稳压、稳流、缓冲等特点，稳流效果达到±２％。３．改传统的冲击式流量计或电子螺旋计量秤等生料流量计量设备为“三点悬挂式计量绞刀”，使计量误差严格控制在±１％以内。４．双轴搅拌机作适当的调整，生料粉进入搅拌机后，该机以扬料方式，水以雾化方式求得较大的分散度，达到动态下充分润湿、聚焦。对已成为大球的采用两片１０度叶片进行打散，使之形成１～３毫米为主的含水均匀且有塑性的料核。５．为达到全盘成球，采用电动组合刮刀，既能清理盘底且不挡料。边刮刀采用犁铧式固定刮刀，使刮下的泥条在动态下弯卷而断裂成子球状态的小颗粒，以提高网络状料球形成的百分数，使直径为３～５毫米的料球占９０％以上。６．水控制性能良好，料水跟踪及时、准确，达到全自动生产。 ^^^^小料球煅烧技术 ^^^^预加水成球系统改造后，能保证有９０％以上的料球为３～５毫米的粒径，这为小料球煅烧奠定了基础。 ^^^^根据中国建筑材料科学研究院的试验研究证明：立窑熟料的产量随加入窑内料球粒度的增大而降低。如以５～１０毫米的球煅烧时的熟料产量为１００％，用１０～２０毫米的球煅烧时的熟料产量只有７８．５％，较前者低２０％以上。国内不少立窑厂如浙江双鹰水泥厂、江苏湖山水泥厂、四川峨眉山水利水泥厂等使用小料球煅烧技术取得了很好的效果：熟料产量提高１５％～２０％，２８天抗压强度提高５～１０兆帕。 ^^^^料球的窑内煅烧时间与粒球直径的平方成正比。料球粒径越小，煅烧时间越短，有利于提高烧成速率和熟料产、质量。料球粒径越小，对流传热系数越大，单位时间内物料获得的热量越多，从而增大了料球间的传热速率，缩短了煅烧时间，提高了熟料烧成反应速度及立窑熟料产、质量。反之，料球粒径愈大，其表面积愈小，传热速率低，反应时间长，不利于增产。此外，煅烧粒径大的料球，球内升温差越大，破损（爆破）率相对较高，窑内通风阻力明显增加，对熟料煅烧过程将产生不利的影响。 ^^^^新型预加水成球系统改造和小料球成球技术从根本上提高了熟料的烧成质量和立窑的生产能力，改善了煅烧条件，辅以矿化剂或金属尾矿配料，烧成热耗明显下降。粒度均齐的小料球，由于均齐，因此球间的空隙率增加，再加上单个料球重量轻，在窑内煅烧时呈微沸腾状态，料层阻力小，反应速度快，鼓风机电流降低，节能效果显著。