煤对水泥熟料的影响 (2)
煤的岩相分析学在水泥熟料生产中的指导意义
煤的岩相分析学在水泥熟料生产中的指导意义内蒙古蒙西水泥股份有限公司韩建业一、煤的岩相分析学相关内容简述煤的岩相分析学告诉我们，煤的组成包含有机组分和无机组分，有机组分又包括镜质组、壳质组、惰质组三种组分，其中镜质组含量最大，约占50%---80%。
在偏光显微镜下检测镜质组反射率（Rmax或Re）大小，可以相对判定不同的煤种。
Rmax------偏光下镜质组最大反射率Re-------自然光下镜质组随机反射率煤的形成年代不同，煤化程度不同，化学成分不同，各组分含量也不同，变质程度不同，燃烧性能也就不一样，燃点也就不同。
下面两个表是不同煤种对应的化学组成变化和燃点的不同范围以及对应的我国境内不同煤种大致形成年代：同一煤矿的同一层煤形成的条件基本是相同的，它的镜质组反射率一定是一个单峰正态分布的图形，标准偏差基本<0.1。
而不同变质程度煤混配在一起时，在镜质组反射率分布图上必然会出现多个峰，偏差也随之增大。
但是，变质程度相近的煤混配在一起镜质组反射率也可能只有一个峰，但一般会偏差略增大，但因煤质相近，可视作单一煤层煤。
下面几个镜质组反射率图形就是典型代表：1、单一煤层煤镜质组反射率图谱：就一个正态分布的单峰2、具多个凹口混合煤镜质组反射率图谱：四种不同煤质的单一煤层煤混合在一起3、简单混煤（简单凹口混煤）镜质组反射率图谱：镜质组反射率（煤质）相近的单一煤层煤混合在一起二、大多数水泥生产企业用煤状况煤是水泥熟料生产企业的主要原材料， 也是提供水泥熟料生成的的唯一热源， 它通过喷煤管喷入回转窑内燃烧，产生的合理的热力分布， 直接决定了回转窑的产质量， 进而影响到熟料单位能耗，决定了水泥的生产成本。
然而，目前水泥生产企业进厂煤控制，基本类型：多凹口混煤自然光下镜质组最小反射率Re ：0.3 自然光下镜质组最大反射率Re ：1.85 标准偏差：0.445类型：单一煤层煤偏光下镜质组最大反射率Rmax ：0.68 标准偏差：0.061都是检验煤的工业分析指标，这种检验对使用单一煤层煤的企业基本是可行的，但对使用混合煤的水泥生产企业则存在严重不足。
2000t／d水泥熟料生产线掺无烟煤煅烧探讨
关 键 词 ：无 烟 煤 ；煅 烧 ；水 泥 熟 料
１ 概 述
１１ 煤 及 煤 的 分 类 ．
挥发 分 的燃 烧及 周 围高 温 的作 用 ，固定 碳 被点 燃 ， 反 过来 又进 一 步加快 了挥发 分 的析 出和燃 烧 。
一
煤 是 一 种 能 燃 烧 产 生 热 量 的 有 机 岩 类 一 化 石 燃 料 ， 由植 物 残 骸 演 变 而 成 。 植 物 的 残 骸 受 地 壳 变 动 被 埋 于 地 下 ，经 历 亿 万 年 地 层 内 的 高 温 高 压 作 用 和 通 过 细 菌 的分 解 及 变 质 过 程 而 变 成 为 煤 。 由于 煤 的 变 质 程 度 不 同 ，矿 物 煤 的组 分 也 不 同 ，
１２ 煤 的 燃 烧 机 理 ． 煤 在 隔绝 空 气 的条 件 下 加 热 时 ，有 机 质 分 释 放 出气 态 和蒸 汽状 物 质 所 占质 量 百 分 数 减 去 水 分
以 将 煤 粉 加 热 到 着 火 温 度 时 ，低 挥 发 分 煤 的 着 火
和 稳 定 就 更 加 困 难 。 另 ＃－ 挥 发 分 对 煤 粉 的 燃 烬 １ ， 也 有 直 接 的 影 响 ，一 般 挥 发 分 较 高 的 煤 形 成 的 焦
据 此 ， 我 们 通 常 将 矿 物 煤 分 为 褐 煤 、 烟 煤 和 无 烟 煤 ： 褐 煤 是 泥 煤 初 级 成 岩 阶 段 的 煤 种 ， 因 呈 褐 色 而 得 名 ，褐 煤 煤 化 成 岩 ， 离 地 表 不 深 、温 度 不 高 、
质 地 疏 松 、水 分 较 高 ； 烟 煤 是 在 褐 煤 的 基 础 上 经
炭 疏 松 多 孔 ， 它 的 化 学 反 应 能 力 也 比 较 强 ＿。 Ｉ １ １３ 通 常 水 泥 熟 料 生 产 用 煤 ．
水泥制造企业熟料烧成工序危险因素辨识及防范措施
（３）应给煤时缓慢增加给煤量。
（４）在窑口高温区域应设置封闭护栏。
（３）窑头看火未使用防火面罩。
灼烫
（１）操作人员应使用防护面罩、看火镜片。
（２）应侧身观察看火孔，严禁正对看火孔，窑内工况不稳时严禁使用看火孔。
（３）中控操作应保持系统微负压状态。
（４）调整喷煤管位置过程中，窑炉内出现正压。
（５）平台护栏应符合要求。
４
篦冷机区域
（１）清理篦冷机“雪人”、积料、大块，违章作业。
物体打击
灼烫
触电
高处坠落
起重伤害
（１）人工进入篦冷机内清理作业前，应进行通风、冷却，并穿戴好高温防护用品。
（２）应使用安全照明电压照明。
（３）钢丝绳应锁紧下料翻板阀，并应关闭空气炮。
（４）严禁掏底清理。
（５）应选择好撤离路线，保持一定的安全距离。
预热器
（１）结皮清理过程中违章作业，脚手架搭设不规范、未采取可靠的防坠落措施。
机械伤害
高处坠落
（１）预热器结皮清理前，应关闭循环吹堵风和空气炮，站位适当。
（２）应选择合适避让空间，确认风管接头牢固，安全可靠，先抓牢风管后，确认是否负压状态后，接到指令方可开风作业。
（２）清堵作业平台未设置逃生通道。
灼处坠落
（１）应执行危险作业许可制度，制定预热器清堵方案和应急预案，并专人监护。
（２）预热器系统多级筒堵塞时，清堵作业应至下而上逐级进行，严禁多处同时作业。清堵作业时，除作业点外，系统所有的孔和门应关闭并锁紧。
（３）操作前，应关闭现场压缩空气阀门和空气炮，关闭并锁紧上级的翻板阀。
（６）人工清理篦冷机“雪人”时，应停止使用空气炮，维持好窑头负压，在窑头平台上处理。
影响熟料强度的因素
浅谈新型预分解窑熟料强度的影响因素【中国水泥网】作者:郑建国单位:山西焦煤集团公司西山水泥厂【2010-07-30】水泥生产的核心部分是熟料煅烧，提高水泥熟料质量，可相应的提高水泥和混凝土标号及混凝土工程的耐久性，更多的节约熟料，有效降低能源消耗和企业生产成本、减少环境污染。
我厂于2006年投产1500t/d新型预分解窑生产线，笔者经过长期的生产实践，统计分析，总结了一些影响熟料强度的因素，现简述如下：一、原料的影响。
原燃料品质主要指原燃材料的主要控制指标，石灰质中的CaO、砂岩中的SiO2、铁粉中的Fe2O3；原煤中的灰分、挥发分、热值等。
原燃材料的质量波动会引起出磨生料的质量波动，进而导致熟料煅烧操作困难，热工制度不稳定，使窑操作参数频繁调整，引起熟料质量波动，强度偏低。
石灰石、砂岩、铁粉等原材料进厂后应预均化，要有最低的储存储量。
二、煤质的影响。
煤质的好坏直接影响着水泥企业熟料产、质量及综合效益。
企业需根据地理环境合理定位，并严格按定位基准进行采购，保证窑产量、质量，降低消耗，最大限度的提高企业整体效益。
煤灰分的变化，使掺入到熟料中的煤灰发生改变，会引起熟料的化学成分和率值变化，从而影响熟料强度。
通过数据对比发现，煤灰每变化1%，熟料KH变化约0.008，可见煤质变化对熟料质量的影响。
煤的挥发分低，着火温度低；煤的挥发分高，着火温度高，燃烧速度快。
煤的灰分高，热值低，容易造成不完全燃烧，预分解系统结皮赌塞；煤灰参量过多，使窑内的煅烧温度降低，易造成烧成带长厚窑皮。
实践证明，煤的不完全燃烧是导致窑内结圈、结蛋的主要原因之一。
三、配料方案中三率值的匹配配料的内涵就是合理匹配KH、SM、IM三率值，根据本厂原燃材料和烧成系统的特点，配制出的生料应易于煅烧，使回窑熟料优质高产。
我厂预分解窑投产初期，率值控制范围KH：0.90±0.02，SM：2.0±0.1，IM：1.6±0.1。
浅析影响熟料质量的因素
浅析影响熟料质量的因素陈启超;邹波;韩显平;苟华东;刘永建【摘要】影响熟料质量的因素,主要有原料成分、配料质量、烧成热工制度以及煅烧技术几方面.1氧化镁的影响原料中的MgO经过高温煅烧,其中一部分与熟料矿物结合成固溶体,一部分熔于液相中.当熟料中含有少量MgO时,能降低熟料的烧成温度,增加液相量,降低粘度,还能改善水泥的色泽.在硅酸盐水泥中,MgO与主要熟料矿物化合的最大含量约为2％,超过部分就会呈游离状态,以方镁石的形式出现.方镁石与水反应生成Mg(OH)2,其体积较游离MgO大,而且反应速度极慢,导致已经硬化的水泥凝固体内部发生体积膨胀而开裂,造成所谓MgO膨胀性破裂,对熟料质量及水泥质量影响较大.【期刊名称】《水泥技术》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】2页(P91-92)【作者】陈启超;邹波;韩显平;苟华东;刘永建【作者单位】四川省星船城水泥股份有限公司,四川资中641200;四川省星船城水泥股份有限公司,四川资中641200;四川省星船城水泥股份有限公司,四川资中641200;四川省星船城水泥股份有限公司,四川资中641200;四川省星船城水泥股份有限公司,四川资中641200【正文语种】中文【中图分类】TQ172.622.29影响熟料质量的因素，主要有原料成分、配料质量、烧成热工制度以及煅烧技术几方面。
原料中的MgO经过高温煅烧，其中一部分与熟料矿物结合成固溶体，一部分熔于液相中。
当熟料中含有少量MgO时，能降低熟料的烧成温度，增加液相量，降低粘度，还能改善水泥的色泽。
在硅酸盐水泥中，MgO与主要熟料矿物化合的最大含量约为2%，超过部分就会呈游离状态，以方镁石的形式出现。
方镁石与水反应生成Mg（OH）2，其体积较游离MgO大，而且反应速度极慢，导致已经硬化的水泥凝固体内部发生体积膨胀而开裂，造成所谓MgO膨胀性破裂，对熟料质量及水泥质量影响较大。
氯在煅烧系统中经高温反应主要生成CaCl2或氯化碱，其挥发性特别高，在回转窑内几乎全部再次高温挥发，形成氯、碱循环富集，致使预热器生料中氯化物的含量提高近百倍。
煤粉制备基本知识
菲斯特秤工作原理
•称量轴A—A跨越物料出入点，气 力管道和转子的悬挂轴承.它可以 使压力波动造成的反应充分得到 补偿，并使物料的计量结果不受 影响。无论什么时候通过转子称 重区的物料都由称重装置F计量下 来。物料重量及其所在的位置都 储存在秤的控制系统内.在物料卸 出之前即已知道转子各部位的荷 重情况。为了跟踪给定值,物料在 卸料点处所要求的转子角速度也 已预先计算出来，但并不马上调 节,在这些物料到出料口前0.4秒 时才调到需求的速度.通过这种预 期控制原理，转子秤可对任何波 动给予校正,实现很高的精确度。
•
灰分
煤炭灰分过大，必然发热量降低，对水泥工业生产 带来一系列的问题。尤其是在新型干法水泥生产过 程中，煤炭灰分过高，热值过低，不仅会降低预分 解窑生产效率，同时容易造成燃料不完全燃烧，预 热分解系统“粘结堵塞”，降低熟料质量。
采用不同的粉磨烘干系统，对煤的灰分也会产生不 同的变化。主要影响来源于热风中的粉尘颗粒。
形成的可燃气体与空气混合的高温作用下吸收能量，在尘 粒周围形成气体外壳，即活化中心，当活化中心的能量达 到一定程度后，链反应过程开始，游离基迅速增加，发生 了尘粒的闪燃；
闪燃所形成的热量的传递给周围的尘粒，并使之参与链反 应，导致燃过程急剧地循环进生，当燃烧不断加剧使火焰 速度达到每秒数百米后，煤尘的燃烧便在一定临界条件下 跳跃式地转变为爆炸。
本系统所有工艺管道或收尘管道都有足够的倾斜度， 在避免出现水平管道布置的同时，采用了较高的管内 风速以防止粉尘沉积，在管道外壁设置了保温层，可 避免管道内气体的结露现象，防止管道内部煤粉附着 。
•
十、本煤磨系统的安全措施3
为防止袋式收尘器的结露，采取了必要的保温措 施，设计有足够的落料角度，易于煤粉排出，防 止积料。
燃煤炉渣在水泥熟料配料中的使用
2019 年第 17 期
66
化验室根据燃煤炉渣的化验结果袁 尝试用燃煤炉渣配料 生产熟料遥 为使试验过程顺行袁 减少生产过程造成波动袁 先 用 1%的炉渣代替矿渣进行配料袁 操作人员能够稳定驾驭生 产后袁 再逐步加大炉渣用量遥 其方案的三率值设计为院 KH越
0.90耀0.94袁 N=2.4耀2.7袁 P=1.2耀1.5遥 从 4 月 2 日开始使用遥 在生产中根据窑煅烧情况及熟料
由于配料方案的变化袁 需要加强对窑工的理论知识和实 际操作培训袁 才能保证生产顺利遥 4 取得的效果
从 4 月 2 日~9 月 25 日共使用燃煤炉渣 8873 吨袁 在生 料中使用燃煤炉渣配料平均配比在 2.28%遥 生产熟料 24.9 万 吨遥 4.1 降低熟料成本尧 降低煤耗
1冤 降低熟料原料成本院 通过在生料中使用燃煤炉渣配 料平均配比在 2.28%袁 节约 3.18 元/吨曰 2冤 降低熟料煤耗:熟 料煤耗从 2016 年 157.31kg/t 下降到 2017 年 152.67kg/t遥 节约 4.64kg/t遥 降低成本 0.77 元/吨遥 累计降低熟料成本院 98.36 万 元遥 4.2 资源综合利用
5月 152.11 151.88
6月 /
152.92
8月 155.65 152.98
9月 159.79 152.93
年平均 157.31 152.67
3 燃煤炉渣存在的问题及解决办法 针对燃煤炉渣中带有少量的热值袁 会导致尾温过高袁 液
相提前出现的可能袁 我们对煅烧操作提出控制要求袁 分解炉 出口温度从以前的 850-880益降低至 830-860益袁 头煤尧 尾煤 比例控制在 40 院 60袁 将尾温控制在 1050依30益以内袁 以防液 相过早出现造成的预热器结皮尧 堵塞现象袁 控制入窑分解率 在 85%~90%之间袁 以免因分解率过高而引起窑内长厚窑皮 结圈等情况的发生遥
煤的灰份对水泥配料的影响研究
在我国的现阶段水泥生产作业中，煤粉依旧是水泥生产过程中的主要燃料，比如在新型的干法水泥生产的过程当中，其主要燃料就是煤粉，煤粉的质量好坏，对于水泥熟料的质量有着直接的并且非常重要的影响作用。
近年来，随着社会的发展进步，人们对于煤炭这种资源的使用越来越重视，并且随着不可再生资源的减少，社会已经逐渐开始调整能源结构，因此，煤粉种类的更迭已经变得更加频繁，没有稳定的煤粉的供应，对于水泥的生产造成了非常严峻的后果。
1、水泥的生产工艺由于水泥在其生产的过程中煤的灰份对于水泥配料具有非常巨大的影响，所以在水泥的生产过程当中，如何对于生产工艺的参数进行调节使得水泥具有合适的配料比例，从而保障水泥的质量，提升企业的经济收益，这是水泥在生产过程中应该要非常注重的问题，也是非常具有研究价值的问题。
煤灰是燃烧煤粉所得到的产物，煤粉燃烧之后产生的煤灰会与水泥配料一起在窑内进行煅烧。
由于煤灰对于水泥配料具有直接的影响，所以在实际进行水泥生产工艺中配料计算的时候，都会将煤灰这种物料看作是一种配料原料进行计算。
但是，在实际情况中，煤粉质量的好坏、煤灰的成分以及煤灰的性质都会对煤灰份造成重大影响，所以煤灰份并不是固定不变的，而是随时处于波动的状态。
煤灰份处于随时波动的状态，这对于熟料的煅烧过程以及熟料的率值都会造成非常重大的影响，进而最终影响到生产出来的水泥的质量。
因此，研究水泥的生产过程中煤灰份的波动对于水泥熟料的煅烧的影响作用就显得非常有研究的必要性，企业若果能够真正认识到煤粉质量、煤灰性质、煤灰成分对于煤灰份的影响以及煤灰份对于水泥熟料的影响等等问题，加强对于煤灰份对于水泥生产过程中水泥、配料的影响的研究，不仅仅能够提升企业水泥产品的质量，还能够提升企业自身的市场竞争能力，并取得理想的经济效益。
在企业中，管理人员应该将公司过去生产水泥的生产数据进行汇总整理，并分析这些数据，从中得到有用信息。
经过对这些以往的生产数据的分析，得到了煤灰份的波动在水泥熟料煅烧过程中的作用以及煤灰份对于水泥配料的影响机理，并且将分析得到的这些数据整理成相应资料分发给工作人员。
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煤对窑的影响
在水泥生产过程中，煤不仅作为燃料，而且成为水泥中的一种成分。
并且煤质的好坏直接影响水泥熟料的产量、质量以及企业的综合经济效益。
那么，掌握煤对窑影响方面的知识是绝对有必要的。
煤对窑内热工制度、熟料的产和质量影响较大的是：煤的发热量、灰分、挥发分、含水量、煤粉的细度以及碱、氯、硫的含量等。
1、煤的发热量（热值）的影响
煤的发热量的高低直接影响到窑内的热工制度，影响窑内温度的高低，进而影响到C3S的形成，影响熟料的质量。
而影响热值的主要因素为灰分，灰分过高，热值低。
热值高的煤，在保证熟料质量和产量生产过程中，煤的使用量势必会减少，进而产生的灰分量的比例会减少，对熟料质量及回转窑的稳定运行影响就小。
反之，煤使用量的增多，燃烧过程中产生的灰分的比例增加，势必会影响熟料的质量及回转窑的稳定运行（灰分对熟料质量及回转窑稳定运行的影响，将在煤的灰分中做进一步解释）。
2、煤的挥发分的影响
所谓挥发分即将煤隔绝空气加热到900℃左右，煤中的有机质和一部分矿物质就会分解成气体或者液体逸出，再减去煤中的水分。
当煤的挥发分Var<18%时，着火缓慢，形成黑火头过长，燃烧缓慢，降低火焰温度。
当煤的挥发分Var>18%时，由于挥发分会很快的分解燃烧，形成黑火头过短，物料在高温带停留时间短，对熟料的质量不利。
当煤的挥发分过高时，在进行烘干和粉磨时，会有一部分挥发分逸出，不但造成热量的浪费，且易发生爆炸事故，同时，挥发分加高的煤有更大的经济效益，用来生产水泥是不经济的。
3、煤的灰分的影响
灰分是煤在彻底燃烧后剩下的残渣。
灰分的高低对煤的热值有着直接的影响。
灰分过高会导致煤的热值低，从而使烧成带的温度上不去，火焰发浑，飞沙料增多，窑况不稳，熟料产、质量下降；并且灰分高，产生灰分沉积及窑内液相量过早出现，引起窑内结圈、结蛋，严重影响窑内通风和大窑的安全稳定运行，进而引起篦冷机堆“雪人”，反过来有更严重地影响窑及预热器系统的稳定运行；再者，灰分过高，煤质差，造成相当部分的煤粉未完全燃烧。
未完全燃烧的煤粉进入C5旋风筒内及窑尾二次燃烧形成还原气氛和局部高温，造成下料管和上升烟道的结皮堵塞，导致系统阻力的增大，风机抽风量下降，整个
系统通风不足，差生严重的不完全燃烧，从而形成恶性循环，煤中的有害成分在C3、C4筒富集，引起结皮、积料和塌料。
过高的灰分对熟料成分也有较大的影响。
灰分高，煤的热值低，实物煤耗升高。
煤灰沉落熟料中的比例大大增加，可以说成了组成熟料的一种重要物质，而煤灰的沉落量是波动很大的，因而不利于保证质量。
由于煤灰分的掺入，一般使熟料的饱和系数降低，硅率降低，铝率提高，熟料f-CaO随煤的灰分含量增加而提高，熟料强度下降。
因此控制进场煤的灰分，对窑系统的稳定运行、熟料的质量及企业的综合经济效益都是十分重要的。
4、煤粉中的含水量的影响
要降低煤粉中的含水量势必会影响煤磨的台时产量，并且出磨废气温度会相对较高，容易造成煤磨系统发生爆炸或着火事故；同时出磨温度过高，会对后面的收尘（袋式收尘气）、尾排设备腐蚀较大。
但是，如果煤粉中含水量较高，不仅会影响煤粉的输送，而且所含的水分会严重影响煤粉的燃烧速度，从而改变火焰形状和窑内温度分布，降低熟料产、质量。
我公司八月份的一次入炉煤粉管道的煤仓下料口堵塞，就是因为煤粉含水量过大导致结团堵塞。
当然，此次的堵塞是因为输送煤粉的高压空气中水蒸气含量过高造成的。
5、煤粉中碱、氯、硫的含量的影响
我们都知道，碱、氯、硫在窑内分解、气化、挥发，随窑内气体流向窑尾系统逸散。
但温度降到一定限度时，其中一部分挥发性组分呈凝聚、聚集、粘附于生料颗粒表面重返高温区循环，影响生产，有时形成R2SO4、RCl，沉降、结皮、堵塞。
硫是煤中的有害成分，它以多种形式存在于煤中，有机硫和无机硫都有，单质硫较少。
无机硫通常以硫酸盐或硫的化合物的形式存在，在燃烧过程中生成SO2；有机物则直接进行燃烧，生成SO2，这些反应都是比较复杂的连锁反应。
生成的SO2与水化合生成亚硫酸，一部分随气体排出，污染大气，另一部分则吸附在设备表面，腐蚀其金属部件如果吸附在生料上，泽合碱金属氮化物发生反应，生成碱金属的硫酸盐，在温度较低时，会凝聚在物料盒设备表面上，影响熟料质量和对操作不利，所以煤中硫含量不宜过高，一般不要超过4%。
生产的熟料要求其Na2O<1.3%.高含碱量对熟料的煅烧和质量有较大的影响。
含碱量过高，破坏熟料矿物C3S、C2S、C3A的形成；影响液相粘度；造成水泥结块、快凝；使混凝土发生“碱-集料反应”，致使混凝土局部膨胀，引起构筑物变形，甚至开裂。
6、煤粉的细度的影响
一般要外预分解窑中煤粉细度控制位80μm筛筛余<7%。
煤粉越细，其表面积越大，越容易着火，燃烧越迅速。
但形成的火焰短，并且煤粉过细容易造成粉体的团聚，从而可能出现堵塞，不利于煤粉的存储和向炉、窑输送。
煤粉过粗，燃烧所需的时间长，形成的火焰长度过长，对燃烧不利，并且灰分大的煤，煤粉越粗，灰分越大，从而对熟料质量和窑的稳定运转影响也越大。
7、煤质的均匀性
由于进场的煤的批次品质不一样，在不能得到很好的预均化的情况下，在某一时段内输送进入窑、炉的煤粉的品质相差较大，会造成窑、炉内的热工制度的不稳定，对烧成系统造成一定的影响，并且对窑上中控操作人员的技术素质有很大的考验。
以上，从煤（或煤粉）的几个重要特性对窑的影响进行了浅析。