2000t/d预分解窑生产G级和D级油井水泥熟料的实践

付明

摘 要：利用2000t/h预分解窑生产线的工艺设计优势生产G级和D级油井水泥熟料在国内尚属首次，生产油井水泥熟料要做好烧成系统各项生产工艺管理和改造以确保生产过程中稳定热工制度，最大程度降低原材料成本，采取合适的配料方案，确立合理的煅烧参数，摸索出生产G级和D级油井熟料的配料参数和操作参数。

关键词：油井水泥；油井熟料

特种水泥是葛洲坝集团水泥公司产品构架中的重要品种。为满足水泥市场对特种水泥产品的需求，延续品种竞争力，坚持以市场个性需求为导向，以科技创新引领特种水泥生产，研究利用葛洲坝水泥厂2000t/d预分解窑生产线其生熟料储库多、规模小、可以灵活转变的优势生产G级和D级油井水泥，抢占技术与市场制高点。

1 G级油井熟料的生产

油井水泥熟料生产期间，我们试验了方案①（石灰石+仙居硅砂+铁粉）和方案②（石灰石+仙居硅砂和红砂搭配使用+铁粉）两种配料方案。

①石灰石品位较好，铁粉中Al2O3含量高，单用仙居硅砂，生料中Al2O3含量1.70～1.80%、Fe2O33.10～3.30%，Mg02.50～3.0%，熟料中C3A≤1.5%，熟料饱和比在控制上限，熟料硅酸率在2.5时，正常窑况下液相量24%左右，液相量少，窑上表现为飞砂大，升重低，窑口易堆“雪人”，f-CaO很难控制到1.2%以下，熟料色泽灰暗不致密，主要原因是仙居硅砂粗砂较多，结晶完好，生料的易烧性较差，操作上必须降低生料细度，提高分解炉温度，强化窑头煅烧，但带来是窑尾温度升高，窑尾易结皮造成窑况波动大，烧成系统不稳定易造成熟料质量不稳定，通过降低熟料饱和比和熟料硅酸率势必会增加硅质和铁质原料的增加，熟料生产成本上升，物理化学指标数据不理想，配制的水泥在使用过程中配伍实验适应性差。

②石灰石品位较好，铁粉中Fe2O3含量高，采用红砂和仙居硅砂搭配使用，搭配量根据石灰石的品位控制在2：1和1：1，控制生料中Al2O3含量2.20～2.3%、Fe2O32.90～3.10%，Mg01.50～2.0%，正常窑况下液相量26%左右，熟料中C3A 2.0～2.6%，正常窑况下熟料烧结致密，结粒好，有光泽，升重合理，熟料KH=0.920±0.02，SM=2.40±0.10，f-CaO容易控制到1.0%以下，磨制的水泥外加剂配伍试验适应性强。

③石灰石或铁粉品位较差，Mg02.0～3.0%，生料中含量Al2O3 2.40～2.60%，为控制熟料中C3A≤3.0%，势必要增加Fe2O3含量，正常窑况下液相量接近30%，熟料中C3A易超标，烧成系统工况波动大，窑尾过渡带易涨长窑皮，窑电流不易稳定，窑口易堆雪人，综合效益差。

2 D级油井水泥熟料的生产

根据原材料成分和熟料控制目标的要求，选用生料综合成本适中的石灰石、红砂、大冶铁粉、石膏四组分配料，引入石膏作为矿化剂运用到预分解窑煅烧尚属首次，它主要起到平衡熟料硫碱比，稳定熟料C2S含量的作用，实际运行生料全分析平均值如下：

名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO KH SN P

1 14.78 2.15 3.51 41.75 1.50 0.897 2.61 0.61

2 14.29 2.09 3.48 43.06 1.44 0.960 2.57 0.60

由于D级油井熟料采用低饱和比、中硅酸率、低铝氧率的配料方案，物料易烧性极好、烧成范围窄，液相量大，粘度小，给生产操作控制造成很大困难，在转换过程中以G级油井熟料向D级油井熟料过渡对窑况的影响最小，同时在实际操作中采取如下技术措施：

2.1 降低并稳定分解炉出口、C5下料管温度。低饱和比的物料在煅烧过程中易出现黏性物料，在预热器、窑尾烟道、C5旋风筒及下料管得等处结皮引起堵塞或窑内结圈结球，所以严格控制分解炉出口、下料管温度尤为重要。生产普通熟料和G油井熟料时，分解炉的出口温度一般控制在860℃左右；在普通熟料转D级油井时，我们根据窑前火焰温度逐步下放分解炉出口炉温，分解炉出口温度控制在845±5℃时，能满足窑内煅烧的要求，对应入窑表观分解率由烧普料或G级油井的92%～94%下降到88%～90%，过低的控制分解炉出口温度易造成窑内烧成带温度低，f-CaO不好控制并造成跑生料。

2.2 头煤用量的控制。头煤的用量根据窑头火焰的颜色来调整，火焰温度太高，颜色呈白色，说明窑内温度太高，熟料易烧流，对烧成带窑皮及耐火砖损害很大；火焰呈黄色，说明窑内温度不高，f-CaO不好控制，熟料分料率低；火焰呈明亮的白色略泛黄比较合适，既有利于熟料的合理烧结保证分料率，又能很好的控制烧成带的窑皮。

2.3 生料喂料量及窑速的控制。易烧性较好的D级油井生料较烧G级油井和普通熟料生料喂料量可以提高5t/h，为避免物料在窑内停留时间过长造成窑内结球，窑速按最快控制，同时要兼顾烧成带窑皮情况，当窑皮脱落较快，有高温点出现时（现场筒体温度大于350℃），要采取适当慢窑减产补挂窑皮的措施。

2.4 窑头煤粉燃烧器的调整。为减少高液相量低黏度物料对烧成带窑皮及耐火砖的侵蚀，采取降低窑头煤粉燃烧器的刚度（内旋风压力由0.038MPa降至0.02MPa），调整燃烧器在窑口的位置（伸入窑内200mm、端面位置由在窑的中心调整至偏料方向<20，-20>）。

2.5 系统用风。煅烧D级油井水泥熟料总用煤量下降减少系统烟气生成量，高温风机转速由820rpm下降至800rpm。窑内用风和三次风的匹配以优先窑内用风，减少Fe2O3在不完全燃烧状况下转化成低液相的FeO。

3 建立对熟料外观质量检查的制度，加强分料管理

除了严格按照化验室的要求改库分料外。我们规定窑操作员或值班长定时间查看熟料，凡出现熟料外观色泽差、窑皮多或熟料黄心等及时通知库顶改库。窑况有波动时也要求操作员及时改库，坚决杜绝污染油井熟料的现象。

4 效果

通过以上实践生产，葛洲坝水泥厂2000t/d预分解窑运用各种科学管理和技术措施批量生产合格的油井水泥熟料，满足市场对G级和D级油井水泥的需求。煅烧D级油井水泥熟料，以控制窑头火焰温度为核心，调整好窑头煤粉燃烧器的各项参数，合理调配风煤和入窑表观分解率，可以解决预分解窑生产D级油井熟料时出现的各类工艺故障，填补了全国利用预分解窑煅烧D级油井水泥熟料的技术空白。

参考文献

[1] 张超，张永谋，王振辉.2000t/h预分解窑生产油井水泥熟料的实践[J].新世纪水泥导报，2007（4）：23-24.endprint

摘 要：利用2000t/h预分解窑生产线的工艺设计优势生产G级和D级油井水泥熟料在国内尚属首次，生产油井水泥熟料要做好烧成系统各项生产工艺管理和改造以确保生产过程中稳定热工制度，最大程度降低原材料成本，采取合适的配料方案，确立合理的煅烧参数，摸索出生产G级和D级油井熟料的配料参数和操作参数。

关键词：油井水泥；油井熟料

特种水泥是葛洲坝集团水泥公司产品构架中的重要品种。为满足水泥市场对特种水泥产品的需求，延续品种竞争力，坚持以市场个性需求为导向，以科技创新引领特种水泥生产，研究利用葛洲坝水泥厂2000t/d预分解窑生产线其生熟料储库多、规模小、可以灵活转变的优势生产G级和D级油井水泥，抢占技术与市场制高点。

1 G级油井熟料的生产

油井水泥熟料生产期间，我们试验了方案①（石灰石+仙居硅砂+铁粉）和方案②（石灰石+仙居硅砂和红砂搭配使用+铁粉）两种配料方案。

①石灰石品位较好，铁粉中Al2O3含量高，单用仙居硅砂，生料中Al2O3含量1.70～1.80%、Fe2O33.10～3.30%，Mg02.50～3.0%，熟料中C3A≤1.5%，熟料饱和比在控制上限，熟料硅酸率在2.5时，正常窑况下液相量24%左右，液相量少，窑上表现为飞砂大，升重低，窑口易堆“雪人”，f-CaO很难控制到1.2%以下，熟料色泽灰暗不致密，主要原因是仙居硅砂粗砂较多，结晶完好，生料的易烧性较差，操作上必须降低生料细度，提高分解炉温度，强化窑头煅烧，但带来是窑尾温度升高，窑尾易结皮造成窑况波动大，烧成系统不稳定易造成熟料质量不稳定，通过降低熟料饱和比和熟料硅酸率势必会增加硅质和铁质原料的增加，熟料生产成本上升，物理化学指标数据不理想，配制的水泥在使用过程中配伍实验适应性差。

②石灰石品位较好，铁粉中Fe2O3含量高，采用红砂和仙居硅砂搭配使用，搭配量根据石灰石的品位控制在2：1和1：1，控制生料中Al2O3含量2.20～2.3%、Fe2O32.90～3.10%，Mg01.50～2.0%，正常窑况下液相量26%左右，熟料中C3A 2.0～2.6%，正常窑况下熟料烧结致密，结粒好，有光泽，升重合理，熟料KH=0.920±0.02，SM=2.40±0.10，f-CaO容易控制到1.0%以下，磨制的水泥外加剂配伍试验适应性强。

③石灰石或铁粉品位较差，Mg02.0～3.0%，生料中含量Al2O3 2.40～2.60%，为控制熟料中C3A≤3.0%，势必要增加Fe2O3含量，正常窑况下液相量接近30%，熟料中C3A易超标，烧成系统工况波动大，窑尾过渡带易涨长窑皮，窑电流不易稳定，窑口易堆雪人，综合效益差。

2 D级油井水泥熟料的生产

根据原材料成分和熟料控制目标的要求，选用生料综合成本适中的石灰石、红砂、大冶铁粉、石膏四组分配料，引入石膏作为矿化剂运用到预分解窑煅烧尚属首次，它主要起到平衡熟料硫碱比，稳定熟料C2S含量的作用，实际运行生料全分析平均值如下：

名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO KH SN P

1 14.78 2.15 3.51 41.75 1.50 0.897 2.61 0.61

2 14.29 2.09 3.48 43.06 1.44 0.960 2.57 0.60

由于D级油井熟料采用低饱和比、中硅酸率、低铝氧率的配料方案，物料易烧性极好、烧成范围窄，液相量大，粘度小，给生产操作控制造成很大困难，在转换过程中以G级油井熟料向D级油井熟料过渡对窑况的影响最小，同时在实际操作中采取如下技术措施：

2.1 降低并稳定分解炉出口、C5下料管温度。低饱和比的物料在煅烧过程中易出现黏性物料，在预热器、窑尾烟道、C5旋风筒及下料管得等处结皮引起堵塞或窑内结圈结球，所以严格控制分解炉出口、下料管温度尤为重要。生产普通熟料和G油井熟料时，分解炉的出口温度一般控制在860℃左右；在普通熟料转D级油井时，我们根据窑前火焰温度逐步下放分解炉出口炉温，分解炉出口温度控制在845±5℃时，能满足窑内煅烧的要求，对应入窑表观分解率由烧普料或G级油井的92%～94%下降到88%～90%，过低的控制分解炉出口温度易造成窑内烧成带温度低，f-CaO不好控制并造成跑生料。

2.2 头煤用量的控制。头煤的用量根据窑头火焰的颜色来调整，火焰温度太高，颜色呈白色，说明窑内温度太高，熟料易烧流，对烧成带窑皮及耐火砖损害很大；火焰呈黄色，说明窑内温度不高，f-CaO不好控制，熟料分料率低；火焰呈明亮的白色略泛黄比较合适，既有利于熟料的合理烧结保证分料率，又能很好的控制烧成带的窑皮。

2.3 生料喂料量及窑速的控制。易烧性较好的D级油井生料较烧G级油井和普通熟料生料喂料量可以提高5t/h，为避免物料在窑内停留时间过长造成窑内结球，窑速按最快控制，同时要兼顾烧成带窑皮情况，当窑皮脱落较快，有高温点出现时（现场筒体温度大于350℃），要采取适当慢窑减产补挂窑皮的措施。

2.4 窑头煤粉燃烧器的调整。为减少高液相量低黏度物料对烧成带窑皮及耐火砖的侵蚀，采取降低窑头煤粉燃烧器的刚度（内旋风压力由0.038MPa降至0.02MPa），调整燃烧器在窑口的位置（伸入窑内200mm、端面位置由在窑的中心调整至偏料方向<20，-20>）。

2.5 系统用风。煅烧D级油井水泥熟料总用煤量下降减少系统烟气生成量，高温风机转速由820rpm下降至800rpm。窑内用风和三次风的匹配以优先窑内用风，减少Fe2O3在不完全燃烧状况下转化成低液相的FeO。

3 建立对熟料外观质量检查的制度，加强分料管理

除了严格按照化验室的要求改库分料外。我们规定窑操作员或值班长定时间查看熟料，凡出现熟料外观色泽差、窑皮多或熟料黄心等及时通知库顶改库。窑况有波动时也要求操作员及时改库，坚决杜绝污染油井熟料的现象。

4 效果

通过以上实践生产，葛洲坝水泥厂2000t/d预分解窑运用各种科学管理和技术措施批量生产合格的油井水泥熟料，满足市场对G级和D级油井水泥的需求。煅烧D级油井水泥熟料，以控制窑头火焰温度为核心，调整好窑头煤粉燃烧器的各项参数，合理调配风煤和入窑表观分解率，可以解决预分解窑生产D级油井熟料时出现的各类工艺故障，填补了全国利用预分解窑煅烧D级油井水泥熟料的技术空白。

参考文献

[1] 张超，张永谋，王振辉.2000t/h预分解窑生产油井水泥熟料的实践[J].新世纪水泥导报，2007（4）：23-24.endprint

摘 要：利用2000t/h预分解窑生产线的工艺设计优势生产G级和D级油井水泥熟料在国内尚属首次，生产油井水泥熟料要做好烧成系统各项生产工艺管理和改造以确保生产过程中稳定热工制度，最大程度降低原材料成本，采取合适的配料方案，确立合理的煅烧参数，摸索出生产G级和D级油井熟料的配料参数和操作参数。

关键词：油井水泥；油井熟料

特种水泥是葛洲坝集团水泥公司产品构架中的重要品种。为满足水泥市场对特种水泥产品的需求，延续品种竞争力，坚持以市场个性需求为导向，以科技创新引领特种水泥生产，研究利用葛洲坝水泥厂2000t/d预分解窑生产线其生熟料储库多、规模小、可以灵活转变的优势生产G级和D级油井水泥，抢占技术与市场制高点。

1 G级油井熟料的生产

油井水泥熟料生产期间，我们试验了方案①（石灰石+仙居硅砂+铁粉）和方案②（石灰石+仙居硅砂和红砂搭配使用+铁粉）两种配料方案。

①石灰石品位较好，铁粉中Al2O3含量高，单用仙居硅砂，生料中Al2O3含量1.70～1.80%、Fe2O33.10～3.30%，Mg02.50～3.0%，熟料中C3A≤1.5%，熟料饱和比在控制上限，熟料硅酸率在2.5时，正常窑况下液相量24%左右，液相量少，窑上表现为飞砂大，升重低，窑口易堆“雪人”，f-CaO很难控制到1.2%以下，熟料色泽灰暗不致密，主要原因是仙居硅砂粗砂较多，结晶完好，生料的易烧性较差，操作上必须降低生料细度，提高分解炉温度，强化窑头煅烧，但带来是窑尾温度升高，窑尾易结皮造成窑况波动大，烧成系统不稳定易造成熟料质量不稳定，通过降低熟料饱和比和熟料硅酸率势必会增加硅质和铁质原料的增加，熟料生产成本上升，物理化学指标数据不理想，配制的水泥在使用过程中配伍实验适应性差。

②石灰石品位较好，铁粉中Fe2O3含量高，采用红砂和仙居硅砂搭配使用，搭配量根据石灰石的品位控制在2：1和1：1，控制生料中Al2O3含量2.20～2.3%、Fe2O32.90～3.10%，Mg01.50～2.0%，正常窑况下液相量26%左右，熟料中C3A 2.0～2.6%，正常窑况下熟料烧结致密，结粒好，有光泽，升重合理，熟料KH=0.920±0.02，SM=2.40±0.10，f-CaO容易控制到1.0%以下，磨制的水泥外加剂配伍试验适应性强。

③石灰石或铁粉品位较差，Mg02.0～3.0%，生料中含量Al2O3 2.40～2.60%，为控制熟料中C3A≤3.0%，势必要增加Fe2O3含量，正常窑况下液相量接近30%，熟料中C3A易超标，烧成系统工况波动大，窑尾过渡带易涨长窑皮，窑电流不易稳定，窑口易堆雪人，综合效益差。

2 D级油井水泥熟料的生产

根据原材料成分和熟料控制目标的要求，选用生料综合成本适中的石灰石、红砂、大冶铁粉、石膏四组分配料，引入石膏作为矿化剂运用到预分解窑煅烧尚属首次，它主要起到平衡熟料硫碱比，稳定熟料C2S含量的作用，实际运行生料全分析平均值如下：

名称 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO KH SN P

1 14.78 2.15 3.51 41.75 1.50 0.897 2.61 0.61

2 14.29 2.09 3.48 43.06 1.44 0.960 2.57 0.60

由于D级油井熟料采用低饱和比、中硅酸率、低铝氧率的配料方案，物料易烧性极好、烧成范围窄，液相量大，粘度小，给生产操作控制造成很大困难，在转换过程中以G级油井熟料向D级油井熟料过渡对窑况的影响最小，同时在实际操作中采取如下技术措施：

2.1 降低并稳定分解炉出口、C5下料管温度。低饱和比的物料在煅烧过程中易出现黏性物料，在预热器、窑尾烟道、C5旋风筒及下料管得等处结皮引起堵塞或窑内结圈结球，所以严格控制分解炉出口、下料管温度尤为重要。生产普通熟料和G油井熟料时，分解炉的出口温度一般控制在860℃左右；在普通熟料转D级油井时，我们根据窑前火焰温度逐步下放分解炉出口炉温，分解炉出口温度控制在845±5℃时，能满足窑内煅烧的要求，对应入窑表观分解率由烧普料或G级油井的92%～94%下降到88%～90%，过低的控制分解炉出口温度易造成窑内烧成带温度低，f-CaO不好控制并造成跑生料。

2.2 头煤用量的控制。头煤的用量根据窑头火焰的颜色来调整，火焰温度太高，颜色呈白色，说明窑内温度太高，熟料易烧流，对烧成带窑皮及耐火砖损害很大；火焰呈黄色，说明窑内温度不高，f-CaO不好控制，熟料分料率低；火焰呈明亮的白色略泛黄比较合适，既有利于熟料的合理烧结保证分料率，又能很好的控制烧成带的窑皮。

2.3 生料喂料量及窑速的控制。易烧性较好的D级油井生料较烧G级油井和普通熟料生料喂料量可以提高5t/h，为避免物料在窑内停留时间过长造成窑内结球，窑速按最快控制，同时要兼顾烧成带窑皮情况，当窑皮脱落较快，有高温点出现时（现场筒体温度大于350℃），要采取适当慢窑减产补挂窑皮的措施。

2.4 窑头煤粉燃烧器的调整。为减少高液相量低黏度物料对烧成带窑皮及耐火砖的侵蚀，采取降低窑头煤粉燃烧器的刚度（内旋风压力由0.038MPa降至0.02MPa），调整燃烧器在窑口的位置（伸入窑内200mm、端面位置由在窑的中心调整至偏料方向<20，-20>）。

2.5 系统用风。煅烧D级油井水泥熟料总用煤量下降减少系统烟气生成量，高温风机转速由820rpm下降至800rpm。窑内用风和三次风的匹配以优先窑内用风，减少Fe2O3在不完全燃烧状况下转化成低液相的FeO。

3 建立对熟料外观质量检查的制度，加强分料管理

除了严格按照化验室的要求改库分料外。我们规定窑操作员或值班长定时间查看熟料，凡出现熟料外观色泽差、窑皮多或熟料黄心等及时通知库顶改库。窑况有波动时也要求操作员及时改库，坚决杜绝污染油井熟料的现象。

4 效果

通过以上实践生产，葛洲坝水泥厂2000t/d预分解窑运用各种科学管理和技术措施批量生产合格的油井水泥熟料，满足市场对G级和D级油井水泥的需求。煅烧D级油井水泥熟料，以控制窑头火焰温度为核心，调整好窑头煤粉燃烧器的各项参数，合理调配风煤和入窑表观分解率，可以解决预分解窑生产D级油井熟料时出现的各类工艺故障，填补了全国利用预分解窑煅烧D级油井水泥熟料的技术空白。

参考文献

[1] 张超，张永谋，王振辉.2000t/h预分解窑生产油井水泥熟料的实践[J].新世纪水泥导报，2007（4）：23-24.endprint