工业三废在水泥生产中的应用1

工业三废在水泥生产中的应用实践我公司三条窑为4500t/d新型干法预分解窑，主要生产普通硅酸盐水泥熟料。为最大化利用工业三废，实现水泥绿色生产，2011年开始我公司实现了水泥生产辅料全部利用工业三废，采用了粉煤灰、煤矸石全部替代铝矾土，铁尾矿碎屑全部替代砂岩。生产半年来，除因三废中携带碱含量较高对熟料后期强度有一定的影响外，其他指标均符合质量要求。1、原料及配料方案1.1、原料2011年我公司采用铁铝矾土废渣、砂岩碎屑、转炉渣为辅料进行配料，2011年开始采用粉煤灰、煤矸石替代铁铝矾土废渣，铁尾矿碎屑替代砂岩碎屑，实现了工业三废全替代。1.2、配料方案1.2.1、配料方案我公司采用石灰石、煤矸石（不含热值）、湿粉煤灰、铁尾矿碎屑、转炉渣五组份配料，各原材料及其组份见下表。LossCaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2ONa2O石灰石48.496.811.190.650.900.900.05煤矸石（不含热值）16.235.1649.7915.175.953.210.641.920.22湿粉煤灰3.413.6248.9028.578.121.630.571.290.32转炉渣-0.6638.6715.664.7324.269.590.260.080.11铁尾矿碎屑1.923.9874.816.326.472.141.290.90煤灰工业分析19.9839.1911.209.093.490.491.100.321.2.2、生料配料方案根据熟料性能要求及，设计配料方案为：熟料三率值为：HM=2.12±0.05SM=2.55±0.01IM=1.30±0.1，根据熟料率值要求及生料成分情况生料率值为：HM=2.12±0.08SM=2.63±0.1IM=1.15±0.1生料质量要求：细度（0.08mm方孔筛）≤18%，水分≤0.2%，碱含量≤0.89%；熟料质量：f-CaO≤1.0%；煤粉质量：水分≤2.5%，细度≤15%。2、生产2.1、生料生产生料生产严格按照质检要求执行，但由于受设备质量及一些工艺条件的限制实际生料细度较粗。生料石灰石及辅料中碱含量较高，尤其是全部用上三废替代后碱含量很难控制，出磨碱含量偏高。为此，我公司在石灰石中添加改性磷石膏来调整硫碱比。出磨生料分析见下表：CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOK2ONa2OR2OHMSMIM0.08mm细度水分A线43.4414.113.802.351.430.910.110.712.232.711.2320.180.20B线42.9214.233.112.461.520.890.190.782.182.581.2720.410.20C线43.3213.842.862.471.790.880.270.842.272.601.1720.750.202.2、熟料生产2.2.1、煤粉制备因煤价过高的原因，我公司采用山西煤、褐煤、本地中热值煤等混合搭配使用，以降低燃煤成本。入窑煤粉收到基热值22.37MJ左右。由于加入褐煤水分较大，出磨煤粉水分在5%左右。由于窑系统提产、煤磨供应能力不足，出磨煤粉细度通常大于15%的控制指标。由于煤粉的水分较高、细度偏高等原因，对火焰形状影响较大，对煅烧造成一定的困难。对此，我公司采用提高一次风量，调整内外流风比例，同时调整三次风与窑内通风比例，来达到合适火焰形状。2.2.2、由于三废中，硫碱等有害成分较多，窑尾烟室及预热器结皮较多。为此，我们采取了增加清理结皮的次数，同时在鹅颈管等不易清理的地方安装空气炮定时清吹。同时在石灰石中加入为改性磷石膏，该善硫碱比，让更多的硫、碱跟随熟料带出窑系统，减少有害成分的内循环。通过上述调整，窑系统工艺运行状况良好。生产通用水泥熟料各项指标符合国标要求。3、熟料化学分析结果及矿物组成LossCaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2ONa2OR2O硫碱比立升重（g）TotalA线0.1864.8322.124.913.672.520.561.250.150.970.451309.54100.20B线0.1864.7822.074.913.652.520.571.300.151.010.441307.65100.15C线0.1764.8422.094.953.682.540.561.230.150.960.461307.43100.20KHHMSMIMC3SC2SC3AC4AF稠度安定性净浆扩展度3天28天A线0.872.112.581.3451.9224.256.8011.1623.66合格156.7229.1653.94B线0.872.112.581.3551.8324.186.8311.1123.86合格152.6729.6853.07C线0.872.112.561.3551.3424.606.8711.1923.67合格158.0129.1453.99表中可以看出熟料碱含量偏高，3天强度、28天强度均满足国标要求，安定性合格。4、生产经验4.1、由于湿粉煤灰、铁尾矿碎屑含水份较高，冬季配料站堵料较为频繁，断料停机次数较多，对生料生产影响较大。对此冬季生产铝质材料可以加大煤矸石的使用比例，硅质材料可以选用砂岩碎屑与铁尾矿碎屑搭配使用。4.2、三废中硫碱含量较高，尤其是碱含量偏高较为显著，造成熟料碱含量偏高，对熟料的后期强度有明显的影响。建议资源较为丰富的厂家，可以加大对硫碱含量的控制。4.3、控制合适的硫碱比例，可以保证熟料的稠度及净浆扩展度不受影响。鉴于废料中碱含量偏高，可以人为添加改性磷石膏调整硫碱比。5、结论工业三废虽然含有较高的硫碱等有害成分，但能够满足生产需要，生产出来的熟料符合国标要求。