飛沙料原因及預(yù)防措施

飛沙料

一、飛沙概念

在孰料煅燒的過(guò)程中由于種種原因的影響，物料部易燒結(jié)，在燒成帶產(chǎn)生許多沙子狀的細(xì)粉，從窯頭縫中噴出，這種不易燒結(jié)產(chǎn)生大量細(xì)粉的現(xiàn)象稱(chēng)作“飛沙”現(xiàn)象，這種孰料成為飛沙料。飛沙料歷經(jīng)一般在1mm以下，在窯內(nèi)到處飛揚(yáng)，飛沙料的出現(xiàn)即影響熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量，又影響窯的操作和環(huán)境衛(wèi)生，必須及時(shí)解決。二、原因

1、液相量不足是產(chǎn)生飛沙的主要原因從水泥工藝學(xué)原理來(lái)看，水泥熟料是一種多礦物的組成體，是結(jié)晶細(xì)小的人造巖石。這些結(jié)晶一般都在100um一下，即小于0.1mm。我們知道出冷卻機(jī)的熟料一般都在5-25mm，甚至更大，是什么使幾十微米的小晶體粘結(jié)成為幾毫米甚至幾十毫米的熟料？這個(gè)答案就是熟料液相，是熟料液相將這些小晶體粘結(jié)起來(lái)。因此熟料的液相數(shù)量和性質(zhì)對(duì)熟料的結(jié)粒大小起著關(guān)鍵的作用。

我們知道，有預(yù)分解窯內(nèi)物料的煅燒過(guò)程可知，物料在過(guò)渡帶主要是進(jìn)行的是固相反應(yīng)，生成C2S、C3A、C4AF，此外還有一部分未起反應(yīng)得CaO（約占總量的12%-13%），此時(shí)的物料呈現(xiàn)細(xì)粒狀，到燒成帶，隨著煅燒溫度的提高，開(kāi)始出現(xiàn)液相，其液相量大約在20%-28%。我們知道水泥熟料的燒結(jié)過(guò)程中C3S才是水泥熟料的主要礦物，然而液相的主要作用有兩個(gè)：一是為C2S+CaO=C3S的反應(yīng)提供條件，使C2S溶解在液相中生成C3S；另外一個(gè)作用就是像膠結(jié)劑一樣，潤(rùn)濕窯內(nèi)物料，從而使出窯熟料有一定的粒度。如果形成液相的熟料礦物晶體少，易產(chǎn)生粉狀物料，特別是C2S和CaO通過(guò)固相反應(yīng)長(zhǎng)大到1mm是十分困難的。在水泥生產(chǎn)過(guò)程中熟料的液相量過(guò)多，易結(jié)大塊，這是眾所周知的事實(shí)，反過(guò)來(lái)，液相過(guò)少則熟料結(jié)粒小。若硅率太高，液相隨著溫度的提高而增加的速度太慢，則缺乏足夠的液相將熟料晶體相連或潤(rùn)濕；若鋁率過(guò)高，液相出現(xiàn)過(guò)遲兩種因素都易產(chǎn)生粉狀物料，也即我們所說(shuō)的飛沙料。特別是硅率，它表示在煅燒過(guò)程中或在燒成帶內(nèi)固相與液相的比例。若硅率過(guò)高，液相偏少，不足以將物料結(jié)成打顆粒，容易產(chǎn)生飛沙料。若鋁率太高，液相出現(xiàn)太遲，不能及時(shí)產(chǎn)生足夠的液相將C2S和C3A等結(jié)晶體連接在一起，也將產(chǎn)生飛沙。2.表面張力不足是產(chǎn)生黏散飛沙的原因在飛沙料中還有一種飛沙叫黏散飛沙，黏散飛沙的特點(diǎn)就是升重低，f-cao低，窯內(nèi)結(jié)粒困難，粒度分布粗細(xì)不均，雖然大部分有結(jié)粒但是經(jīng)過(guò)多次翻滾后，又立即松散開(kāi)來(lái)，形成細(xì)粉，使窯頭飛沙更多。我們知道這些現(xiàn)象，然而產(chǎn)生這種飛沙料的原因是？答案就是液相的表面張力大小。根據(jù)有關(guān)資料介紹：熟料平均粒經(jīng)與表面張力有一個(gè)線性關(guān)系，表面張力減少0.1N/m，會(huì)使顆粒面張力才能結(jié)成較好的顆粒。對(duì)熟料來(lái)說(shuō)，Al2O3有利于提高液相黏度和表面張力，而Fe2O3則相反，尤其是硅率較高時(shí)更應(yīng)該提高鋁率，以保持較好的結(jié)粒，防止飛沙。（2）硫堿比熟料中硫和堿的含量應(yīng)有一定的比例，通常稱(chēng)為硫堿比，這在選擇原燃材料時(shí)就有了要求。若原料和燃料中帶入的硫含量較高，原料中的堿含量偏低，窯系統(tǒng)內(nèi)SO3循環(huán)也就比較高，就回造成熟料中硫酸鹽飽和度過(guò)高。熟料中堿若以氧化物形態(tài)存在進(jìn)入熟料晶格內(nèi)，能提高熟料的液相縮小10mm。據(jù)此可以認(rèn)為，液相表面張力大小，降低了顆粒之間的黏著力，使熟料粒度變細(xì)，從而產(chǎn)生飛沙。影響表面張力有以下幾個(gè)方面的原因：（1）配料不當(dāng)為了提高生料的易燒性，又不至于降低熟料的強(qiáng)度，在有些企業(yè)在配料時(shí)，采用高硅率和低鋁率，高硅率所產(chǎn)生的液相減少，造成熟料煅燒困難，所以通過(guò)降低鋁率來(lái)降低熟料黏度來(lái)彌補(bǔ)其易燒性，往往會(huì)忽視表面張力與結(jié)粒問(wèn)題。要使熟料有一定的結(jié)粒度，熟料液相應(yīng)該有足夠的表黏度，即降低液相中離子的活動(dòng)能力，增大A礦形成的難度；若以硫酸鹽形態(tài)存在，液相中再有MgO，則液相黏度會(huì)隨硫酸鹽增加成比例下降。增加液相量和降低液相黏度固然有利與煅燒，但是硫酸鹽的存在降低了液相的表面張力，黏度和表面張力的降低，會(huì)使熟料結(jié)果松散，物料在窯內(nèi)滾動(dòng)時(shí)難以形成較大的顆粒，或形成了也會(huì)由于多次滾動(dòng)而散開(kāi)，產(chǎn)生大量細(xì)粒。所以過(guò)高的硫酸鹽飽和度，會(huì)在窯內(nèi)產(chǎn)生熟料細(xì)粉，造成飛沙料。二、避免措施1.配料方案必須與煅燒溫度一致我們?cè)谇懊嬉呀?jīng)分級(jí)過(guò)，液相量太少或者出現(xiàn)太遲是產(chǎn)生飛沙的主要原因，因此要防止飛沙，必須要保持適量的液相量，然而液相量的多少與煅燒溫度和配料方案密切相關(guān)，我們?cè)谏a(chǎn)中可以通過(guò)控制配料方案，保持一定的煅燒溫度，可以減少飛沙現(xiàn)象的產(chǎn)生。從配料方案來(lái)看，液相量的多少主要取決于硅率的大小，還取決于液相黏度，然而液相量隨溫度提高而增加的速度與鋁率有關(guān)。硅率太高則液相量太少，鋁率太高則液相隨溫度的提高，增加速度慢，液相出現(xiàn)太遲。對(duì)與煅燒溫度的關(guān)系大家應(yīng)該是很清楚：就是溫度高液相量大，溫度低液相量少。但是我們應(yīng)該還要知道，液相黏度與煅燒溫度的影響，就是液相黏度隨著煅燒溫度的提高，液相黏度降低，所以我們?cè)谏a(chǎn)過(guò)程只能夠既要保證足夠的液相量又要保證一定的液相黏度，就必須要穩(wěn)定配料，制定合理的配料方案與適合我們窯煅燒的溫度。2、避免使用高堿高硫原燃料關(guān)于高硫