王永均
安徽金岩高岭土科技有限公司，安徽 淮北 235000
摘要：
随着社会环境治理的持续推进，大部分立窑都弃煤采用天然气作为热源，天然气热源的使用不当一定程度影响产品性能。国内硬质粘土（或煤系高岭岩），经过立窑在1300煅烧，形成莫来石相、方石英相和玻璃相的孰料，称焦宝石。由于立窑的工艺要求入窑物料必须是块状，以便烟气热量充分传递煅烧物料，也决定燃烧方式有所区别。
一、采用天然气和燃煤两种燃烧方式
1、天然气做为燃料方式
天然气作为热源的立窑燃烧器穿过耐火层，在窑炉一个高度层面布置一排或两排烧嘴烧嘴，直接对着物料煅烧，燃料在物料区燃烧、局部温度较高；
2、燃煤作为热源的燃烧方式
窑体两侧有两个燃煤室，燃烧后的火焰热量通过火孔进入窑内进行煅烧物料，燃料不予物料直接接触，特点：火孔面积大、物料受热均匀。
二、物料性能对比
1、主晶莫来石相对比
同样物料在一样的煅烧条件下进行煅烧，然后进行XRD分析，新（xin）物料指天然气热源煅烧的，旧（jiu）物料指燃煤热源煅烧的，如下图。
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旧物料中方石英的相对衍射强度显著高于新样品中方石英的衍射强度，即新物料中莫来石相对于方石英的量显著高于旧物料，由图天然气作为热源煅烧完善、莫来石相形成充分；
2、如1项的条件下物料的物理性能对比
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通过以上性能对比，燃气立窑的物料体密和莫来石相有所下降，在耐火材料中应用有一定影响（普遍客户需求2.6g/cm3），燃气物料莫来石相比燃煤物料有所降低，主要是燃煤透火面积大、煅烧均匀且保温时间长所致。同时采用天然气煅烧的物料表面裂纹较多从气孔率和吸水率下降也能体现出来，尤其是燃气烧嘴处的物料，表面裂纹更显得明显。从白度上看采用天然气烧的物料亮白，而采用燃煤烧后的物料白度略显灰白，可能因为燃煤烟气含有少量杂质所致。
结论：
不同物料选择不同的热源和燃烧方式，会带来性能上的差异，甚至会影响产品的应用。针对此问题，建议采取以下方式改进：
1、燃气立窑烧嘴加大燃烧时的配风量，使煅烧带物料受温均匀，并且拉长煅烧带煅烧时间，进一步解决局部过烧、局部欠烧，使物料煅烧稳定均匀、受热时间增长，体蜜上升；
2、立窑单层烧嘴如果有可能改造为双层烧嘴，从结构上更有效地解决烧成不均匀、物料体密的问题，但能耗可能上升；
3、充分利用冷却带的换热，辅助燃烧，一是有利于节能，二是有利于物料冷却；
以上方式可能导致出窑烟气温度升高，目前环保要求窑炉烟气脱硝除尘要达到超低排放，窑尾烟气高于220度，更利于采用SCR脱硝、除尘干法工艺实施，并且达到超低排放的环保要求。
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