馬 力　馬 源

1. 懷遠(yuǎn)中聯(lián)水泥有限公司，安徽 蚌埠 233000；2. 中聯(lián)水泥集團(tuán)淮海運(yùn)營(yíng)管理區(qū)市場(chǎng)部，山東 棗莊 277800

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煤矸石替代濕粉煤灰配料生產(chǎn)熟料的實(shí)踐

馬 力1馬 源2

1. 懷遠(yuǎn)中聯(lián)水泥有限公司，安徽 蚌埠 233000；2. 中聯(lián)水泥集團(tuán)淮海運(yùn)營(yíng)管理區(qū)市場(chǎng)部，山東 棗莊 277800

在一條5 000 t/d生產(chǎn)線上，初期采用濕粉煤灰配料生產(chǎn)，由于濕粉煤灰水分較大，一直影響磨機(jī)臺(tái)時(shí)和生料配料質(zhì)量穩(wěn)定性。用煤矸石替代濕粉煤灰配料，前期加大預(yù)均化，加強(qiáng)優(yōu)化操作參數(shù)調(diào)整控制，生料磨臺(tái)時(shí)有提高，生料質(zhì)量更穩(wěn)定，熟料質(zhì)量、產(chǎn)量都有較大提高。

煤矸石 配料 預(yù)均化 產(chǎn)量 質(zhì)量

0　引言

懷遠(yuǎn)中聯(lián)水泥有限公司（以下簡(jiǎn)稱公司）5 000 t/d生產(chǎn)線自2013年12月試生產(chǎn)以來(lái)，生料配料一直采用石灰石、濕粉煤灰、鐵尾渣和石英砂四組分配料。由于濕粉煤灰水分較高（一般在20%以上），且鐵尾渣也較濕，水分在12%～16%，導(dǎo)致入磨物料水分偏高，造成下料管結(jié)皮、回轉(zhuǎn)下料器堵料等問(wèn)題頻繁發(fā)生，已影響生料磨系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和生料配料質(zhì)量等問(wèn)題（目前濕粉煤灰緊缺）。為解決濕粉煤灰配料帶來(lái)的諸多問(wèn)題，公司組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員對(duì)公司周邊煤炭礦區(qū)煤矸石考察和取樣檢驗(yàn)（因當(dāng)?shù)孛旱V多，煤矸石資源豐富），決定用煤矸石替代濕粉煤灰配料，層層篩選廢棄的熱值低的煤矸石進(jìn)行配料，經(jīng)過(guò)對(duì)配料調(diào)整和工藝操作的優(yōu)化最終找到了用煤矸石代替濕粉煤灰的最佳配比，既解決了之前的結(jié)皮堵料現(xiàn)象，又降低了煤耗，還使窯產(chǎn)量突破5 800 t/d，熟料3 d抗壓強(qiáng)度月平均達(dá)到33.6 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度在59.1 MPa以上。本文僅就煤矸石代替濕粉煤灰生產(chǎn)熟料的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

1　原材料的配合及配料方案的確定

1.1煤矸石的特性及原燃材料化學(xué)分析

煤矸石是煤炭生產(chǎn)過(guò)程中，包括開(kāi)采挖掘出的及選洗時(shí)排出的含炭巖石，這是目前我國(guó)排放量最大的工業(yè)固體廢棄物之一。煤矸石中含一定熱值，對(duì)熟料煅燒有一點(diǎn)礦化作用，它能改善生料的易燒性，降低燒成溫度，降低煤耗，提高熟料強(qiáng)度。

原燃材料的化學(xué)分析成分見(jiàn)表1，其中包括技改前后的濕粉煤灰和煤矸石。

1.2試驗(yàn)方案

經(jīng)過(guò)考察分析，試用離公司最近且來(lái)源相對(duì)穩(wěn)定的淮南新莊礦煤矸石，其成分見(jiàn)表2。

表1　原燃材料的化學(xué)成分　　　　　　　　　　　　　　%

實(shí)際進(jìn)廠及計(jì)量秤上取樣檢驗(yàn)煤矸石SiO2含量在52.32%～61.27%，Al2O3含量在19.25%～25.57%，質(zhì)量波動(dòng)較大。根據(jù)熟料的1 d和3 d強(qiáng)度，調(diào)整熟料率值：KH=0.90±0.02，SM=2.60±0.10，IM=1.50±0.10。

表2　淮南新莊礦煤矸石取樣檢驗(yàn)結(jié)果

2　試驗(yàn)方案的實(shí)施

2.1實(shí)施要求

（1）加強(qiáng)窯系統(tǒng)的操作與管理，制定工藝操作參數(shù)及防范措施，確保溫度控制在合理范圍內(nèi)。

（2）關(guān)注進(jìn)廠原燃材料的質(zhì)量變化情況，及時(shí)調(diào)整生料方案，確保熟料三率值符合規(guī)定要求。

（3）抓好原燃材料的預(yù)均化工作，控制好生料配料站各種原材料的皮帶秤計(jì)量精度和生料均化庫(kù)均化效果，確保入窯生料成分的穩(wěn)定。

（4）熟料中SO3含量要求≤1.1%，熟料中的堿R2O≤0.8%（因堿金屬硫酸鹽在燒成帶只部分分解，揮發(fā)性較低，入窯物料中SO3與R2O的摩爾比小于1時(shí)，進(jìn)入窯內(nèi)硫含量增加堿含量也隨之增加）；熟料中硫堿比≤1.0；同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注熟料1 d 和3 d強(qiáng)度的變化和增長(zhǎng)情況。

2.2實(shí)施過(guò)程

2015年7月16日安排煤矸石進(jìn)廠，經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)場(chǎng)、預(yù)均化，2015年7月19日用煤矸石替代濕粉煤灰開(kāi)始配料。考慮到剛開(kāi)始使用沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格控制出磨生料溫度≤90 ℃，出磨廢氣溫度≥100 ℃。這樣物料中的水分在90 ℃以上的溫度下非常容易汽化脫水，有利于控制生料水分≤1%，使生料有較好的流動(dòng)性。通過(guò)短期生產(chǎn)試驗(yàn)，其效果令人比較滿意，生料的易燒性提高，燒成溫度降低，熟料結(jié)粒也較好，熟料產(chǎn)量也較以前有所提高。

2.3試驗(yàn)效果分析

煤矸石配料實(shí)驗(yàn)與濕粉煤灰配料的熟料化學(xué)成分分析對(duì)比見(jiàn)表3，煤矸石替代濕粉煤灰生產(chǎn)的熟料的物理性能對(duì)比見(jiàn)表4。

從表4可以看出，煤矸石替代濕粉煤灰配料后，熟料1 d抗壓強(qiáng)度增加1.3 MPa；3 d抗壓強(qiáng)度平均增加2.2 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度增加1.1 MPa；熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降了2.89 kg/t，熟料產(chǎn)量增加2.93%。

表3　濕粉煤灰配料和煤矸石配料生產(chǎn)的生、熟料的化學(xué)成分前后對(duì)比

表4　出窯熟料的物理性能及生產(chǎn)情況前后對(duì)比

3　煤矸石配料方案的優(yōu)化

根據(jù)煤矸石替代濕粉煤灰配料實(shí)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合我公司目前礦山石灰石質(zhì)量和進(jìn)廠的其它原材料的具體情況進(jìn)一步對(duì)配料方案和工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。將熟料三率值調(diào)整為：KH=0.91±0.02，SM=2.55±0.10，IM=1.50±0.10。

2015年8月25日10:28日投料，兩天后熟料量持續(xù)穩(wěn)定在5 800 t/d以上，且各項(xiàng)指標(biāo)均創(chuàng)歷史同期最好水平，煤矸石配料方案優(yōu)化后的生產(chǎn)情況見(jiàn)表5。

4　煤矸石配料對(duì)燒成工藝的影響

（1）由于煤矸石在空氣中長(zhǎng)期堆放后，其內(nèi)所含的碳、黃鐵礦等等其它成分通過(guò)自燃得到降低，其內(nèi)的原黏土類(lèi)礦物被進(jìn)一步地風(fēng)化脫水，已發(fā)生了很大變化，其所含堿、硫、氯等有害組分含量低，大大減輕了因堿、硫、氯等成分引起分解爐、預(yù)熱器結(jié)皮，以及窯結(jié)圈、結(jié)蛋等等不良工況的發(fā)生，窯操難度降低，熟料的產(chǎn)質(zhì)量得到提高。

表5　配料方案優(yōu)化后月平均指標(biāo)

（2）因配出的生料波動(dòng)小、易燒性提高，預(yù)熱器整個(gè)系統(tǒng)溫度控制比以前有所降低（見(jiàn)表6），節(jié)省了電耗、煤耗。

（3）通過(guò)對(duì)生料配料的優(yōu)化和窯工藝操參數(shù)的調(diào)整，近一段時(shí)間檢查生產(chǎn)運(yùn)行情況，預(yù)熱器、分解爐、窯內(nèi)耐火材料都沒(méi)有腐蝕等現(xiàn)象發(fā)生。

表6　煤矸石配料前后生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

5　結(jié)束語(yǔ)

煤矸石替代濕粉煤灰配料徹底解決了我公司因入磨物料水分大造成的下料管結(jié)皮、回轉(zhuǎn)下料器堵料等問(wèn)題，生料磨系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)有所提高，確保了生料配料質(zhì)量的穩(wěn)定性。優(yōu)化調(diào)整工藝參數(shù)使窯的產(chǎn)量、質(zhì)量都有較大提高，標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降，節(jié)約能源，也可因此享有國(guó)家的免稅政策；復(fù)墾土地，減少了亂堆亂放的煤矸石對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，既實(shí)現(xiàn)了廢棄物料的綜合利用，變廢為寶，又為公司創(chuàng)造了良好經(jīng)濟(jì)效益。

TQ172.44

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1008-0473(2016)03-0039-03DOI編碼：10.16008/j.cnki.1008-0473.2016.03.008

2015-12-20）