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(wàn)噸的機(jī)立窯生產(chǎn)線，原來(lái)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(dòng)大，熟料質(zhì)量不穩(wěn)定，熟料急凝的現(xiàn)象時(shí)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(jià)格低廉的特點(diǎn)，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(wú)煙煤的工業(yè)分析見(jiàn)表1．原材料化學(xué)分析見(jiàn)表2．
表1 無(wú)煙煤工業(yè)分析
| 名稱 | Mad | Aad | Vad | FCad | Qnet.ad |
| 無(wú)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(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的情況
原來(lái)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(shí)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(guò)調(diào)整成球盤(pán)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(guò)程中不會(huì)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(guò)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(guó)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(dòng)或螢石摻加量不均造成的熟料凝結(jié)時(shí)間不正常情況的發(fā)生。
4.4、隨著螢石應(yīng)用的越來(lái)越廣泛，其價(jià)格也日漸攀高。CaF2含量在50%以上的螢石每噸價(jià)格要在200元以上，而鋼渣的價(jià)格每噸不足30元，單這一項(xiàng)每噸生料就節(jié)約成本1元以上。
5 結(jié)束語(yǔ)
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(guò)程中對(duì)環(huán)境不會(huì)產(chǎn)生二次污染，有較好的社會(huì)效益。
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