石灰廢渣作水泥立窯生料的研究及應(yīng)用
一、石灰廢渣作生料原料應(yīng)，用的可行性分析
1．石灰廢渣替代部分石灰石黏土的可行性
在立窯生產(chǎn)中，傳統(tǒng)酉己料方案不外乎使用石灰石、黏土、鐵校正原料、無(wú)煙煤及礦化劑5種原料。從石灰廢渣的構(gòu)成看，其石灰石部分可替代配料中的同等量石灰石。按其分子量計(jì)算，1噸熟石灰可替代1．35噸石灰石。煤渣的化學(xué)成分與黏土相接近，替代生料中部分黏土對(duì)生料化學(xué)成分不會(huì)造成多大影響。
2．生料中配入石灰廢渣的配料方案
?、傥覐S使用的原燃料化學(xué)成分(見(jiàn)表1)；
?、?a target="_blank" style="color: #4284f4; text-decoration: underline;">熟料三率值。仍按原設(shè)定：KH=0．95；N=1．85；P=1．2。經(jīng)計(jì)算各組分百分比為：石灰石50．2％；黏土12．9％；石灰廢渣24．8％；銅渣3．0％；無(wú)煙煤9．1％。由此說(shuō)明，應(yīng)用石灰廢渣可保證原配料率值的技術(shù)要求。
表1 原燃料的化學(xué)成分（%）
名稱(chēng) LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO
石灰石 42.43 - 0.21 0.11 55.43
黏土 8.73 58.8 17.96 7.59 0.81
石灰渣 25.68 13.27 4.39 1.84 47.95
銅渣 - 35.43 8.69 43.46 10.28
煤灰 - 47.84 13.40 21.52 9.0
3．對(duì)成球質(zhì)量的影響
配入石灰廢渣24．8％后，黏土配比減少6％左右，由于石灰廢渣中熟石灰含量達(dá)35％左右，在生料中含量為8．75％，其塑性遠(yuǎn)比黏土高，因此不用擔(dān)心少配黏土后會(huì)影響成球質(zhì)量。
4．熟料配熱的影響
每千克碳酸鈣分解為氧化鈣需吸熱1624千焦，石灰廢渣中熟石灰分解所吸熱遠(yuǎn)比碳酸鈣分解低得多。為此可以認(rèn)定，石灰廢渣取代部分石灰石后，熟料配熱將顯著減少，降低了熟料燒成煤耗。
綜上所述，生料中使用石灰廢渣完全是可行的。
二、生產(chǎn)應(yīng)用
1．石灰廢渣的儲(chǔ)備與均化
由于石灰窯每批出渣的三組分比例極不穩(wěn)定，因此，根據(jù)生產(chǎn)能力及廢渣的用量，每10天用量作一批次充分均化，分批儲(chǔ)存，經(jīng)檢驗(yàn)后再投入使用。陳年露天堆放的廢渣，水分都較重，晴天開(kāi)挖的廢渣，水分都在15％以上。我廠采用新出窯的石灰廢渣搭配均化，利用新渣中的生石灰，對(duì)陳年渣進(jìn)行脫水。
2．原燃料水分的控制
生料配料中各組分物料的水分要達(dá)到《規(guī)程》的要求。石灰廢渣中的熟石灰黏結(jié)性強(qiáng)，如各組分水分高會(huì)造成生料灰黏庫(kù)。我廠曾發(fā)生嚴(yán)重黏庫(kù)后派人下庫(kù)用鐵鏟清庫(kù)的事件，包括選粉機(jī)也被黏結(jié)死，清理后才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3．立窯煅燒
生料灰中配入石灰廢渣后，塑性好，有利于成球。兩臺(tái)Ф2．5米立窯由普通成球改為預(yù)濕成球時(shí)，由于窯房高度及空間限制，存在不少缺陷。成球質(zhì)量較差，造成立窯經(jīng)常性偏火、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低。應(yīng)用石灰廢渣后，偏火現(xiàn)象很少發(fā)生，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量由6．5～7．0噸提高到8～9噸。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕。由于石灰廢渣中的熟石灰分解吸熱比石灰石低，因此，熟料配熱要根據(jù)石灰廢渣的配入量作適當(dāng)調(diào)整。在實(shí)際生產(chǎn)中，熟料配熱下降705干焦，石灰廢渣配入量減少，熟料配熱增加。為此，根據(jù)石灰廢渣的資源，選擇合適的配入量，以利長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。
4．經(jīng)濟(jì)效益
石灰石到廠噸價(jià)格為10元，石灰廢渣到廠噸價(jià)格為2．5元，每取代1噸石灰石，節(jié)約支出7．5元。生產(chǎn)實(shí)際中，立窯臺(tái)產(chǎn)增加1噸以上，噸熟料電耗降低14．28％，噸熟料節(jié)電每小時(shí)3．3千瓦。熟料配熱降低11．86％，噸熟料節(jié)約實(shí)物煤23．8千克。
立窯水泥應(yīng)用石灰廢渣替代部分石灰石和黏土制品生料可滿足技術(shù)要求，并且可彌補(bǔ)成球系統(tǒng)存在的缺陷，改善成球質(zhì)量。對(duì)生料中應(yīng)用粉煤灰替代黏土的配料工藝，應(yīng)用石灰廢渣解決成球質(zhì)量是行之有效的好方法。又由于石灰廢渣中的熟石灰分解時(shí)所耗熱量比CaCO3分解所需熱量低，加上窯內(nèi)熱工制度穩(wěn)定，必然會(huì)降低熟料燒成的實(shí)物煤耗，提高立窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，降低電耗。在有條件的地方采用石灰廢渣作生料原料，不僅為工廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)保護(hù)環(huán)境也具有積極的作用。
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