優(yōu)選配料方案改善熟料性能

1　原燃料化學(xué)成分及工藝條件

　　
1.1　原燃料化學(xué)成分
　　

由于我廠離鋼鐵廠較近，礦渣成本較低，本廠又有一油頁(yè)巖礦，所以生產(chǎn)初期使用石灰石、礦渣、油頁(yè)巖和鐵粉4組分配料。原燃材料化學(xué)成分見(jiàn)表1～表3。

1.3　燒成生產(chǎn)主要工藝設(shè)備
　　

Φ2.5m×42m帶NH型300t/d五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯1臺(tái)，30m²電除塵器1臺(tái)，Φ2.3m×28m單筒冷卻機(jī)1臺(tái)，Φ1.7m×2.5m風(fēng)掃煤磨1套，Φ6m×14m間歇式均化庫(kù)4座，Φ800mm×4500mm氣力提升泵1臺(tái)，RE150羅茨風(fēng)機(jī)4臺(tái)(煤風(fēng)機(jī)、凈風(fēng)機(jī)各1臺(tái)，生料風(fēng)機(jī)2臺(tái))，四平1930SIBB24型耐熱風(fēng)機(jī)1臺(tái)。

2　工藝存在的問(wèn)題

　　生產(chǎn)初期由于經(jīng)驗(yàn)不足，配料率值不合理，熟料的產(chǎn)質(zhì)量均很低，加之油頁(yè)巖揮發(fā)分較高，造成五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器1級(jí)筒出口溫度過(guò)高，風(fēng)速過(guò)快，電除塵器入口含塵濃度超過(guò)設(shè)計(jì)值，使收塵效果差，污染了環(huán)境，增加了成本壓力。
　　

1)由于生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，增加了外購(gòu)石灰石量，造成礦點(diǎn)多，成分波動(dòng)大，又沒(méi)有預(yù)均化設(shè)施，使出磨生料CaO合格率只能達(dá)到40%左右，F(xiàn)e₂O₃合格率也只能達(dá)到60%，為此專(zhuān)門(mén)配置了均化員，負(fù)責(zé)生料的均化和搭配，及時(shí)同化驗(yàn)室聯(lián)系調(diào)整配料方案，提高入窯生料合格率，CaO合格率提高到55%，F(xiàn)e₂O₃合格率提高到70%，為提高熟料產(chǎn)質(zhì)量打下了基礎(chǔ)。
　　

2)配料方案的問(wèn)題。由于進(jìn)廠原燃材料波動(dòng)大，當(dāng)時(shí)習(xí)慣于高熔劑配方，生料Fe₂O₃控制值較高，大部分控制在2.8%～3.2%，熟料煅燒范圍窄，經(jīng)常發(fā)生結(jié)大球和結(jié)圈現(xiàn)象，看火工不得不采用停料燒圈的辦法，造成預(yù)熱器旋風(fēng)筒中心管、翻板閥燒壞，而且嚴(yán)重影響了熟料的產(chǎn)質(zhì)量。由于使用的油頁(yè)巖揮發(fā)性物質(zhì)含量高，造成1級(jí)筒風(fēng)速加快，氣、料分離效果差，電除塵器入口含塵濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)計(jì)值，使電除塵器負(fù)荷加重，粉塵排放超過(guò)國(guó)家要求。據(jù)德國(guó)多特豪森水泥廠資料介紹，生料中加入11.6%的油頁(yè)巖，當(dāng)溫度達(dá)到500～600℃時(shí)，可燃物燃盡，其對(duì)物料分解不起多大作用，反而使預(yù)熱器出口氣溫大幅提高。針對(duì)上述問(wèn)題，選擇了離廠區(qū)較近的煤矸石(化學(xué)成分見(jiàn)表5)，配料取消了油頁(yè)巖和礦渣。適當(dāng)提高了n值，由過(guò)去的2.0～2.2提高到2.2～2.4，F(xiàn)e₂O₃降低到2.2%～2.4%，飽和比則基本保持不變，控制在0.91±0.02。通過(guò)上述調(diào)整，減少了游離SiO₂含量(比使用粘土或油頁(yè)巖)，窯的通風(fēng)有明顯改善，窯內(nèi)物料翻滾活潑，結(jié)粒均齊，窯速能穩(wěn)定在1.5r/min以上，熟料的產(chǎn)質(zhì)量有很大提高，并減小了電除塵器入口風(fēng)速和入口含塵濃度，使粉塵排放達(dá)到國(guó)家要求。利用煤矸石配料前后的生、熟料化學(xué)成分和粉塵排放情況見(jiàn)表6～表8。

3　加強(qiáng)工藝參數(shù)的管理

　　由于操作人員水平低，窯系統(tǒng)熱工參數(shù)控制不穩(wěn)定和不合理，曾造成五級(jí)下料翻板閥燒壞和增濕塔入口風(fēng)管吸癟以及電除塵器爆炸的嚴(yán)重事故，熟料產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定，電除塵器粉塵排放濃度嚴(yán)重超標(biāo)。經(jīng)過(guò)摸索，我們制定了一套工藝控制制度，規(guī)定了工藝參數(shù)控制范圍，并認(rèn)真執(zhí)行嚴(yán)格考核。通過(guò)培訓(xùn)，改變了看火工過(guò)去“小風(fēng)小料慢窯速，大煤量、大凈風(fēng)、頂火燒”的操作習(xí)慣，摸索適應(yīng)“三大一快，薄料快燒”的操作方法，保證了預(yù)熱器各級(jí)翻板閥靈活和增濕塔噴槍霧化效果好，加強(qiáng)設(shè)備檢查維護(hù)，使電除塵器設(shè)備完好率達(dá)100%，控制電除塵器進(jìn)口溫度在120～140℃之間，各電場(chǎng)二次電壓、二次電流在50～65kV和40～80mA。

4　實(shí)施效果分析

　　1)提高了熟料的產(chǎn)質(zhì)量，降低了粉塵損失，見(jiàn)表7。
　　

2)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益
　　

從表8可以看出，熟料強(qiáng)度提高了8MPa，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高了2.8t/h。水泥混合材摻加量增加了5%。1999年比1998年水泥綜合電耗降低了4.4kWh/t，水泥標(biāo)煤降低了2.1kg/t，少向環(huán)境排放生料6989t，按全年10萬(wàn)t水泥計(jì)算:
　　多摻加混合材增收:5%×100000t×(210元/t-80元/t)=65萬(wàn)元
　　節(jié)約電費(fèi)增收:4.4kWh/t×100000t×0.345元/kWh=15.18萬(wàn)元
　　熟料成本增收:2.8t/h×7446h(85%運(yùn)轉(zhuǎn)率)×(193.17元/t-190.1元/t)=6.4萬(wàn)元
　　節(jié)約煤增收:(2.1/1000×29260/23000)×80元/t×100000t=2.137萬(wàn)元
　　節(jié)約生料:6989t×79元/t=7萬(wàn)元
　　

每年合計(jì)為企業(yè)增收95.75萬(wàn)元。同時(shí)使用煤矸石配料，每年為社會(huì)消耗12500t煤矸石，解決了煤矸石占用土地問(wèn)題，社會(huì)效益十分顯著。