用鋼渣代替螢石作礦化劑生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料
廣東華興水泥廠擁有一條年產(chǎn)15萬噸的機(jī)立窯生產(chǎn)線，原來采用螢石作為礦化劑配料生產(chǎn)水泥，由于該廠原材料復(fù)雜，螢石品位波動大，熟料質(zhì)量不穩(wěn)定，熟料急凝的現(xiàn)象時有發(fā)生，2006年12月份筆者到該廠技術(shù)服務(wù)，配合該廠技術(shù)人員利用當(dāng)?shù)毓I(yè)廢渣——鋼渣較為豐富，價格低廉的特點，采用鋼渣代替螢石配料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料取得較好的效果。
1 原燃材料的狀況 1.1 無煙煤的工業(yè)分析見表1．原材料化學(xué)分析見表2．
表1 無煙煤工業(yè)分析
| 名稱 | Mad | Aad | Vad | FCad | Qnet.ad |
| 無煙煤 | 1.27 | 17.42 | 4.73 | 76.58 | 27323kJ/kg |
表2 原材料化學(xué)分析
| 名稱 | Loss | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | ∑ |
| 石灰石 | 41.11 | 2.42 | 1.75 | 1.28 | 50.75 | 1.06 | 98.37 |
| 粘土 | 8.00 | 56.83 | 18.30 | 11.41 | 1.47 | 1.52 | 97.53 |
| 煤灰 | 62.03 | 22.93 | 8.85 | 1.63 | 0.76 | 96.20 | |
| 鋼渣 | －2.01 | 18.63 | 4.68 | 33.24 | 32.07 | 5.16 | 91.76 |
| 鐵粉 | 12.01 | 24.90 | 6.12 | 48.67 | 6.39 | 3.52 | 96.22 |
2 實際生產(chǎn)應(yīng)用的情況
原來的配料方案為KH=0.92±0.02，N=2.1±0.1，P=1.3±0.1，熟料配熱4138KJ/kg，1%左右的螢石。改用鋼渣后的配料方案為KH=0.92±0.02，N=2.1±0.1，P=1.2±0.1，去掉螢石加3%左右的鋼渣，熟料配熱3997 KJ/kg。在加入鋼渣后生料受風(fēng)性增強(qiáng)，窯面操作穩(wěn)定，上火均勻，出窯熟料外觀顏色正，極少有生燒死燒料，fCaO含量較低，熟料硅酸鹽礦物含量均在70%以上。表3、表4分別為加入鋼渣后生產(chǎn)的熟料全分析和熟料的物檢結(jié)果。
表3 用鋼渣配料的熟料全分析
| 樣本 | 化學(xué)分析% | 率值 | 礦物組成% | ||||||||||||
| Loss | SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | CaO | MgO | SO3 | fCaO | KH | N | P | C3S | C2S | C3A | C4AF | |
| 1 | 0.37 | 20.44 | 5.39 | 4.12 | 64.65 | 2.89 | 0.51 | 2.27 | 0.936 | 2.14 | 1.31 | 54.05 | 17.47 | 7.29 | 12.52 |
| 2 | 0.34 | 21.09 | 5.50 | 4.33 | 64.72 | 2.52 | 0.54 | 2.40 | 0.916 | 2.14 | 1.27 | 48.44 | 24.00 | 7.31 | 13.20 |
| 3 | 0.56 | 21.11 | 5.15 | 4.30 | 64.67 | 2.74 | 0.55 | 2.06 | 0.924 | 2.23 | 1.20 | 52.14 | 21.19 | 6.37 | 13.16 |
| 4 | 0.43 | 21.10 | 5.59 | 4.50 | 64.82 | 2.41 | 0.50 | 2.11 | 0.914 | 2.09 | 1.24 | 49.16 | 23.47 | 7.18 | 13.72 |
| 5 | 0.37 | 21.44 | 5.26 | 4.40 | 64.21 | 2.67 | 0.49 | 2.67 | 0.916 | 2.22 | 1.19 | 48.66 | 24.80 | 6.47 | 13.38 |
| 6 | 0.30 | 21.20 | 5.60 | 4.19 | 64.51 | 2.80 | 0.62 | 2.27 | 0.907 | 2.16 | 1.33 | 46.74 | 25.63 | 7.74 | 12.77 |
表4 用鋼渣配料的熟料物檢結(jié)果
| 樣本 | 安定性 | 凝結(jié)時間/（h:min） | 比表面積 (m3/kg) | 抗折強(qiáng)度/Mpa | 抗壓強(qiáng)度/Mpa | |||
| 初凝 | 終凝 | 3d | 28d | 3d | 28d | |||
| 1 | 合格 | 2:15 | 3:27 | 351 | 5.2 | 8.8 | 30.5 | 54.2 |
| 2 | 合格 | 2:23 | 3:16 | 342 | 5.6 | 8.6 | 29.8 | 52.4 |
| 3 | 合格 | 2:06 | 3:20 | 337 | 5.8 | 8.2 | 28.6 | 51.6 |
| 4 | 合格 | 2:37 | 3:04 | 349 | 5.3 | 8.5 | 29.3 | 52.7 |
| 5 | 合格 | 2:11 | 3:04 | 351 | 5.5 | 8.6 | 30.1 | 53.2 |
| 6 | 合格 | 2:31 | 3:07 | 348 | 5.6 | 8.4 | 28.8 | 52.1 |
3 采取的工藝措施
3.1、 控制生料的細(xì)度 由于鋼渣硬度較大帶有部分鐵粒，易磨性差，在生料中加入鋼渣后應(yīng)嚴(yán)格控制生料細(xì)度。要求0.08mm的篩余小于10%，0.2mm的篩余小于1%，盡量提高生料細(xì)度的合格率。
3.2、提高成球質(zhì)量 通過調(diào)整成球盤的角度和邊高，縮小料球的粒徑，使成球粒度控制在5－8mm，杜絕大泥團(tuán)和粉狀料入窯。
3.3、采取合理的窯面操作： 3.3.1 采取壓邊不淺中間提心火的布料方法，保證窯心的“V”型窯面，濕料層厚度保持400－500mm，嚴(yán)禁明火操作，以防熱損失和爆球。 3.3.2 以穩(wěn)住底火為中心，采用大風(fēng)大料連續(xù)暗火操作，保持加量、卸料速度、上火速度“三平衡”。要盡量用大風(fēng)，用全風(fēng)，做到看窯面用風(fēng)。3.3.3 建立完整的熱工制度，做到三班保一窯，班班保底火。
4．鋼渣與螢石的效益比較
4.1、由于鋼渣的礦物組成與硅酸鹽水泥熟料相似，用鋼渣作礦化劑就相當(dāng)于生料中加入了晶種，再者鋼渣的燒失量是負(fù)值，有部分FeO存在，F(xiàn)eO在高溫下與O2發(fā)生放熱反映，有利于降低熟料熱耗。
4.2、用鋼渣配料，在熟料煅燒過程中不會產(chǎn)生廢氣，不構(gòu)成大氣污染，有利于環(huán)境保護(hù)。螢石作為礦化劑摻入生料，在立窯高溫煅燒過程中，部分氟離子轉(zhuǎn)化為HF氣體隨煙氣排放到大氣中，造成環(huán)境污染。用鋼渣代替螢石作礦化劑，從環(huán)保角度上講，更符合國家環(huán)保政策。
4.3、生料中去掉螢石從而避免了因生料成分波動或螢石摻加量不均造成的熟料凝結(jié)時間不正常情況的發(fā)生。
4.4、隨著螢石應(yīng)用的越來越廣泛，其價格也日漸攀高。CaF2含量在50%以上的螢石每噸價格要在200元以上，而鋼渣的價格每噸不足30元，單這一項每噸生料就節(jié)約成本1元以上。
5 結(jié)束語
5.1 采用鋼渣代替螢石不僅可以生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水泥熟料，而且還能降低熟料熱耗，節(jié)約成本。
5.2 鋼渣作為礦化劑在熟料煅燒過程中對環(huán)境不會產(chǎn)生二次污染，有較好的社會效益。
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