立窑熟料热耗,在不同的生产厂家往往会有很大的差别。有的立窑入窑生料发热量高达3100k J /k g 以上,熟料热耗大于5100k J /k g 。但也有不少立窑入窑生料发热量不到2100k J /k g ,熟料热耗不到3500k J /k g ,与先进的预分解旋窑相当。
相同规格的立窑,为什么熟料热耗会有如此之大的差别?主要是由于立窑在操作过程中,其高温带长度不同所造成的。立窑内高温带长度越长,热力越分散,所需的熟料热耗就高,反之熟料热耗就低。
熟料在立窑内的烧成速度,也就是熟料中硅酸三钙的形成速度与温度的高低有很大的关系。提高熟料的煅烧温度,可以大幅度缩短熟料的煅烧时间。也就是说,如果立窑高温带的温度足够高,熟料的煅烧是不需要太长时间的,目前的立窑煅烧时间,卸料速度足足有余。
众所周知,在加煤量一定的情况下,旋窑的火焰长度会大大影响旋窑烧成带的温度。火焰短,热力集中,烧成带温度高;相反,火焰长,热力分散,烧成带温度就低。立窑也有相同的规律,在入窑生料的发热量一定的情况下,立窑内高温带越长,热力越分散,温度就越低;相反,高温带短,热力集中,温度就高。因此,如能缩短立窑高温带的长度,由于热力集中,立窑烧成带的温度就高,就不需要加太多的煤,也就可以显著降低立窑熟料的热耗了。
影响立窑高温带长度的因素很多,主要有:生料球径大小、生料球径的均匀性、煤的燃烧特性、生料配料方案及成分的均匀性、生料发热量大小、全黑生料细度、窑内通风状况、立窑横断面上卸料的均匀性、窑的操作等等。
生料球在立窑内煅烧,是从表面一层一层往里烧的,当整个生料球燃烧完毕,生料球也就不再发热。如果生料球直径大,从表面煅烧到最里面所需的时间就长,那么立窑的高温带就长。如果生料球直径小,煅烧完整个生料球的时间就短,立窑的高温带自然就短。所以,生料球的直径大小显著影响立窑的高温带长短,小料球煅烧有利于缩短立窑的高温带长度。
如果生料球的直径不均匀,有的很大,有的很小,那么大直径的生料球需要很长时间才能燃烧完毕,而小直径的生料球很快就燃烧完了,这自然就延长了立窑高温带的长度,使立窑高温带热力分散。为了保持熟料的煅烧温度,自然就需要较高的配煤量,这样熟料热耗就高。所以,生料成球直径大小均匀有利于降低熟料热耗。
不同煤质的煤的燃烧速度是不同的,燃烧速度快的煤,显然有利于缩短立窑高温带的长度,有利于降低立窑熟料热耗。烟煤虽然燃烧速度也很快,但由于挥发分太大,造成大量可燃性的物质挥发到窑面而损失掉,所以熟料热耗较高。
生料配料方案不好或者生料率值波动大,生料的烧成范围就窄,会经常产生熟料结大块或生烧。熟料一旦发生结大块,熟料就不能很快冷却,熟料中的许多热量就不能充分回收利用,自然立窑的高温带就延长了,熟料热耗就会增加。所以,生料配料应淘汰落后的钙铁控制方法,采用生料率值控制系统,稳定生料的率值。
生料发热量大小不合适,如配煤过多,往往会造成熟料结大块,或者由于高温带氧气不足,煤不能在高温带快速燃烧,而延长了立窑的高温带长度。严重时,生料中的煤甚至到了出窑时还未燃烧完全,这必然会使熟料热耗大大增加。
全黑生料细度大小会影响到生料的煅烧速度,通常细度越细,煤的燃烧速度越快,有利于缩短立窑的高温带长度。
窑内通风良好,氧气充足,煤燃烧速度快,熟料上火速度快,有利于缩短立窑的高温带长度。
如果立窑横断面上卸料速度不均匀,比如立窑中心卸料速度快,而立窑边缘卸料速度慢,就会造成中心底火拉深,甚至跑红料,自然立窑的高温带就会延长,不利于降低熟料的热耗。此外,立窑的操作水平等因素对立窑的高温带长度都有一定的影响。