馬 源，朱鵬飛，馬 力

（1.中聯(lián)水泥集團(tuán)淮海運(yùn)營管理區(qū)，山東 棗莊 277800；2.蚌埠中聯(lián)水泥有限公司；安徽 蚌埠 33000）

0 前言

蚌埠中聯(lián)水泥有限公司（以下簡(jiǎn)稱我公司），4600 t/d生產(chǎn)線自2014年2月試生產(chǎn)以來，生料配料一直采用石灰石、濕粉煤灰、鐵尾渣和砂巖四組份配料。2019年下半年由于安徽省蚌埠市地區(qū)礦山資源治理影響，我公司礦山開采推進(jìn)一度陷入困境（向南部拓展是森林，根據(jù)國家宏觀調(diào)控，不能破壞森林，唯一的辦法是向下開采，地下礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜。通過打孔探測(cè)東采區(qū)95平臺(tái)以下礦石品味較低斷面及以下頁巖及豬肝石偏多給生產(chǎn)配料帶來巨大困難，周邊礦山礦石品位也不高），面對(duì)目前情況，公司專業(yè)技術(shù)人員大膽調(diào)整配料方案，償試提高石灰石配比用量，盡量減少輔材用量，通過大量過實(shí)驗(yàn)調(diào)整配料方案改用三組份配料（減掉濕粉煤灰目前也采購困難），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)量較穩(wěn)定，熟料質(zhì)量、產(chǎn)量都有提高，最終生產(chǎn)出的熟料3 d抗壓強(qiáng)度達(dá)到30.5 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度達(dá)到55.6 MPa以上，其余各項(xiàng)指標(biāo)較好，解決了低品位石灰石不能配料問題，為企業(yè)創(chuàng)造可觀經(jīng)濟(jì)效益。

1 原燃、材料的配料方案確定

1.1 石灰石、砂巖等原燃材料化學(xué)分析

首先，嚴(yán)格檢測(cè)東、西采鉆孔樣，然后根據(jù)采面結(jié)果進(jìn)行東西采區(qū)礦石合理搭配，最后分析砂巖、鐵尾渣及煤粉化學(xué)成分，確定配料方案。將石灰石配比由原來的88%提高到94%、砂巖配比由原來的6%降低到4%、鐵尾渣配比由原來的2.5%降低到2.0%，目的是改善生料的易磨性，提高產(chǎn)量，降低燒成溫度，降低煤耗，減少結(jié)皮、結(jié)圈，適時(shí)提高熟料強(qiáng)度。原、燃材料的化學(xué)分析成分見表1。

表1 原、燃材料的化學(xué)成分 %

表2 生料配比 %

1.2 試驗(yàn)方案

試生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題：（1）石灰石搭配不均勻，配比難調(diào)整，生料有波動(dòng)，（2）配料站石灰石倉結(jié)皮嚴(yán)重且頻繁結(jié)皮。通過現(xiàn)場(chǎng)分析認(rèn)為：（1）加強(qiáng)源頭控制，提高礦山礦石搭配比例的均勻性，（2）在配料站石灰石倉下部安裝四個(gè)空氣炮，（3）在每個(gè)皮帶秤下料上方按監(jiān)控器，中控室第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)堵料、卡料皮帶打滑等等問題及時(shí)通知現(xiàn)場(chǎng)巡檢崗位工快速處理，保持下料均勻性。（4）加強(qiáng)熒光配料人員責(zé)任心，做到三性即取樣代表性、做樣的準(zhǔn)確性和報(bào)樣的準(zhǔn)確性。

公司技術(shù)人員在試驗(yàn)時(shí)期跟蹤礦山開采搭配進(jìn)廠及計(jì)量秤上取樣進(jìn)行檢驗(yàn)摸底：石灰石CaO含量在43%～45%，SiO2含量在9.5%～11.5%，Al2O3含量在4.5%～7.0%，質(zhì)量基本波動(dòng)不大。根據(jù)熟料的1 d和3d強(qiáng)度，調(diào)整熟料率值：KH=0.89±0.02，SM=2.7±0.10，IM=1.55±0.10。

2 三組份配料方案的實(shí)施

2.1 實(shí)施要求

（1）加強(qiáng)窯中控工藝系統(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）隨時(shí)關(guān)注進(jìn)廠其它原、燃材料的質(zhì)量變化情況，及時(shí)調(diào)整生料配料方案，確保熟料三個(gè)率值符合規(guī)定要求。

（3）抓好其它原、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)量準(zhǔn)確無誤和生料預(yù)均化庫均化效果，確保入窯生料成分不能有大的波動(dòng)。

（4）熟料中SO3含量要求≤1.1%，熟料中的堿含量≤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的物質(zhì)的量的比盡量小于1時(shí)，進(jìn)入窯內(nèi)硫含量增加堿含量也隨之增加）。熟料中硫堿比也要盡量≤1.0；同時(shí)重點(diǎn)關(guān)注熟料質(zhì)量1d和3d強(qiáng)度的變化和增長情況。

2.2 實(shí)施過程

從2019年9月15日開始三組份配料，剛開始考慮到?jīng)]有經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格控制出磨生料溫度≤90℃，出磨廢氣溫度≥100℃。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達(dá)到≤1%，使生料有較好的流動(dòng)性。通過短期生產(chǎn)試驗(yàn)，其效果比較滿意，生料的易磨性好，細(xì)度低，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高，電耗降低，燒成溫度降低，熟料結(jié)粒也較好，相應(yīng)熟料產(chǎn)量也較以前有所提高。

2.3 試驗(yàn)效果分析

三組份和四組份配料生產(chǎn)熟料化學(xué)成分分析對(duì)比見表3，四組份配出的熟料和三組份配出的料生產(chǎn)的熟料的物理性能情況對(duì)比見表4。

表3 四組份配料和三組份配料生產(chǎn)的生、熟料的化學(xué)成分（01為四組份配料；02為三組份配料）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

從表4可以看出，使用三組份配料比使用四組份配料熟料1d抗壓強(qiáng)度增加1.0 MPa；3 d抗壓強(qiáng)度平均增加1.2 MPa，28 d抗壓強(qiáng)度增加1.1 MPa；熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗下降了1.05 kg/t，熟料產(chǎn)量增加3.19%。

2.4 三組份配料改進(jìn)措施

根據(jù)目前我公司礦山實(shí)際情況，結(jié)合我公司礦山地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜及當(dāng)?shù)夭少忀o材困難的具體情況進(jìn)一步對(duì)配料和工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。將熟料三個(gè)率值調(diào)整為：KH=0.90±0.02，SM=2.65±0.10，IM=1.45±0.10。

2019年7月17日投料，48h后日產(chǎn)熟料量持續(xù)穩(wěn)定在5200t/d以上且各項(xiàng)指標(biāo)均創(chuàng)歷史同期最好水平，三組份配料方案優(yōu)化后的生產(chǎn)情況見表5。

表5 配料方案調(diào)整后月平均指標(biāo)

3 三組份配料對(duì)大窯性能分析

（1）礦山礦石適時(shí)適當(dāng)搭配生產(chǎn)熟料，從目前生產(chǎn)來看其所含堿、硫、氯等有害組分含量也未增加，也未對(duì)分解爐、預(yù)熱器、大窯等等產(chǎn)生不良工況（見表6），熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量還有所提高。

表6 三組份配料前后生產(chǎn)運(yùn)行參數(shù)對(duì)比

（2）因配出的生料易磨性好、波動(dòng)小、成分穩(wěn)定，易燒性尚可，預(yù)熱器整個(gè)系統(tǒng)溫度控制比以前還有所降低，適當(dāng)節(jié)省了部分電耗、煤耗。

（3）通過對(duì)生料配料的優(yōu)化和窯工藝操參數(shù)優(yōu)化調(diào)整，近一段時(shí)間生產(chǎn)運(yùn)行檢查，對(duì)預(yù)熱器、分解爐、窯內(nèi)耐火材料都沒有腐蝕等現(xiàn)象。

4 結(jié)語

（1）通過以上實(shí)驗(yàn)可以看出，在礦山各采區(qū)、各臺(tái)段、多點(diǎn)搭配下料方式控制下山石灰石品位在43%～45%，充分利用礦山目前采礦廢石、夾層土及頁巖徹底解決了我公司目前鋁質(zhì)校正原料短缺問題，通過試驗(yàn)調(diào)整優(yōu)化配料對(duì)生料磨系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)時(shí)有明顯提高，確保生料配料質(zhì)量穩(wěn)定性。

（2）通過優(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)煤耗也沒有上升，充分利用礦山資源，減少了亂堆亂放的廢料對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害，加快礦山開采后的復(fù)墾和綠化。

今后還要積極探索，大膽創(chuàng)新，改變傳統(tǒng)工藝中石灰石氧化鈣含量48%以上，氧化鎂含量3.0%以下的配料模式，將石灰石配比由88%上升到94%以上，生料磨臺(tái)時(shí)按照400t/h計(jì)算，每天節(jié)約輔材720 t（按一年產(chǎn)310天計(jì)算，采購量24萬t。按40元/t計(jì)算），一年節(jié)約成本900萬元。既實(shí)現(xiàn)廢棄物料綜合利用，變廢為寶，又為公司公司創(chuàng)造良好經(jīng)濟(jì)效益。