700t/d预分解窑利用粉煤灰代粘土煅烧水泥熟料
从1997年我们开始用粉煤灰作混合材生产复合水泥，从1998年1月份开始，我们开展了4组分配料试验工作，尝试增加粉煤灰用量。
1 方案的确定
试验采取两种方案以作对比：
Ⅰ)石灰石、粘土、硫酸渣、砂岩(时间：1998年1～2月份)。
Ⅱ)石灰石、粉煤灰、硫酸渣、砂岩(时间：1998年3～4月份)。
配料用原料化学成分见表1，试验结果见表2。从表2可以看出，熟料硅酸率及强度提高了。
表1 配料用各原材料化学成分(%)
项目 |
Loss |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
SO3 |
K2O |
Na2O |
Cl- |
石灰石 |
40.10 |
5.56 |
1.64 |
0.78 |
48.08 |
2.36 |
0.12 |
0.35 |
0.21 |
0.003 |
砂岩 |
0.21 |
98.20 |
0.74 |
0.47 |
0.11 |
0.24 |
0.00 |
0.10 |
0.02 |
0.006 |
粘土 |
5.65 |
67.07 |
14.51 |
5.46 |
0.99 |
1.41 |
0.02 |
2.21 |
1.26 |
0.006 |
粉煤灰 |
6.48 |
53.88 |
27.73 |
7.16 |
2.08 |
0.66 |
0.69 |
0.96 |
0.42 |
0.006 |
硫酸渣 |
2.84 |
18.43 |
3.02 |
65.08 |
3.71 |
2.49 |
1.40 |
0.85 |
0.15 |
0.010 |
表2 熟料硅酸率、强度对比
项目 |
硅酸率 |
强度/Mpa |
方案Ⅰ |
2.65 |
59.7 |
方案Ⅱ |
2.68 |
59.9 |
| 原方案 |
2.12 |
56.2 |
对比两种方案，方案Ⅱ较方案Ⅰ有害成分少(见表3)，有利于窑的煅烧和熟料标号的提高。因此我们确定方案Ⅱ进行工业生产。
表3 生料、熟料有害成分对比
| 项目 |
生料 |
熟料 |
硫碱比 (S/R) |
|||||
| Cl- |
R2O |
R2O(Na2Oeq) |
MgO |
SO3 |
R2O |
R2O(Na2Oeq) |
||
原方案 |
0.003 |
0.91 |
0.71 |
3.40 |
0.22 |
1.41 |
1.10 |
0.36 |
方案Ⅰ |
0.003 |
0.87 |
0.66 |
3.38 |
0.22 |
1.30 |
1.02 |
0.41 |
方案Ⅱ |
0.003 |
0.59 |
0.46 |
3.27 |
0.28 |
0.92 |
0.72 |
0.66 |
2 技术改造
将原粘土库(两个)改造为高炉渣库和干粉煤灰储存库，把原磨头粘土仓作为粉煤灰仓，经控制流量，准确计量后喂入生料磨。粉煤灰干粉的运输用散装车，经测算磨头粉煤灰仓容为30～40t，每天粉煤灰使用量为60t，白天散装车把粉煤灰直接打入磨头仓，夜晚如果粉煤灰供应不上，可以从储存库转运。粉煤灰工艺控制流程见图1。
图1 粉煤灰工艺控制流程图
特殊情况或遇电厂检修出现干排粉煤灰供应不上时，改用烘干的高炉渣代替粉煤灰配料，因此在对原工艺线改造时，保留了原粘土库底设备及皮带输送设施，以保证连续生产。
3 实施效果
从4月底开始实施粉煤灰代替粘土配料(方案Ⅱ)生产。实践证明，粉煤灰配料，生料易磨性好，生料磨台时产量高，生料易烧性好，窑的产量高，烧制的熟料易磨，水泥磨台时产量较高。至7月底，共生产熟料54000t，水泥71085t，综合利用粉煤灰8542t(其中生料中粉煤灰配比为4.8%，水泥中粉煤灰作混合材占6%)。熟料平均标号达600号以上，fCaO合格率平均为86.3%，回转窑运转率平均为89%，窑内结球、结圈、预热器结皮堵塞现象明显减少，生料磨台时产量可达70t(原设计为55t)。1998年5～7月生料磨台时产量、窑运转率及熟料标号见表4，与1997年同期工艺事故对比见表5。
表4 生料磨台时产量、窑运转率及熟料标号
时间 |
1998年5月 |
1998年6月 |
1998年7月 |
台时产量/(t/h) |
68 |
70 |
65 |
窑运转率/% |
90 |
89 |
88 |
熟料标号 |
599 |
600 |
603 |
表5 工艺事故对比
项目 |
1997年
|
1998年 |
||||
5月 |
6月 |
7月 |
5月 |
6月 |
7月 |
|
结圈 |
2 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
结球 |
104 |
91 |
113 |
20 |
19 |
21 |
| 结皮堵塞 |
2 |
3 |
2 |
1 |
0 |
0 |
4 效益分析
4.1社会效益
采用古城电厂干排粉煤灰作生料配料组分和水泥中混合材，可基本用完该厂所排放的粉煤灰，减少了占用土地，节约了矿产资源。同时，由于熟料标号的提高，生产水泥可少用熟料，减少了CO2排放量，有利于保护生态环境。
4.2 经济效益
在水泥中混合材综合掺量由原来的12.6%提高到23.1%(复合水泥混合材掺量由17%提高到33%)，据统计：1998年5～7月企业同期对比新增效益108.80万元。
