煤矸石替代粉煤灰配料生产水泥熟料实践.pdf

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1、中图分类号：TQl72．4+4文献标志码：B文章编号：1007—0389(加17)02—69一02【DoI】lo．13697，j．cnl‘i．32—1449／tu．2017．02．025煤矸石替代粉煤灰配料生产水泥熟料实践丁长军，刘传平，李瑞意，周小丽(淮海集团相山水泥有限责任公司，安徽淮北235000)O前言某水泥公司拥有一条2500洲熟料生产线，回转窑规格为①4m×60m，生料磨配置一台①4m×60m+3．5m中卸烘干磨。2015年对生产线进行技改，将原第三代充气梁篦式冷却机改造为第四代篦冷机，分解炉增加了鹅颈管，生料磨技改成HRM3400

2、立式磨。由于该公司地处皖北煤田，拥有丰富的煤矸石资源，为降低水泥公司生产成本，缓解粉煤灰供应压力，采用煤矸石替代粉煤灰生产水泥熟料。1实验过程1．1前期准备(1)选取合理的堆放场地(建议在现有湿粉煤灰堆场处)，便于上料组织，同时要对煤矸石进行适当均化，保证其成分的稳定。(2)试验前湿粉煤灰仓用完，并将仓内积料清理干净；保持均化库库存2／3以上，防止试验初期生料成分波动较大，对窑系统产质量影响较大；由于原湿粉煤灰仓皮带秤较长，频率低于15Hz时电机较热，试生产之前应组织相关技术人员对湿粉煤灰称进行调整。(3)目前生料磨台时产量25叭，每天开机20

3、h，半煤矸石配比情况下每天需要120t煤矸石，供应部应先储存5天库存量600t，每天进货量将根据试验情况进行阶段性调整。另外由于在试验阶段尤其要保证物料成分稳定。质控部应定期对煤矸石供应点取样化验，保证煤矸石成分的稳定，以及控制煤矸石的粒度≤30和水分≤5％，同时要及时进厂煤矸石进行取样化验。1．2试生产数据及分析对附近煤矸石供应点取样化验，针对煤矸石的成分分析，选用淮选厂煤矸石，并制定生料配料方案。由于无采用煤矸石作为原料使用的经验，故本着先稳质后提量的原则，前期采用半矸石配料方案，待质量控制稳定后再采用全矸石配料方案。生产用原燃材料成分分析

4、见表l，生料配料方案见表2。2015年1月1日至10月12日期间为粉煤灰配料，10月13日起采用煤矸石取代一半量的粉煤灰配料，两种不同配料的生料化学成分见表3，生产的熟料成分见表4，熟料物理性能见表5。从表1来看，煤矸石与粉煤灰化学成分相差不大，均能满足配料要求。但煤矸石水分数据远小于粉煤灰，且煤矸石中含有部分可燃成分，从经济和易烧性和易磨性角度考虑优于粉煤灰。表1原材料成分分析％表2生料配料方案(取代一半量的粉煤灰)％名称石灰石煤矸石石英砂粉煤灰硫酸渣干基配比83．932．295．372．296．12湿基配比82．462．336．312．25

5、6．65从熟料成分来看，煤矸石配料所生产的水泥熟料三率值中也是硅率sM略有降低、KH和删。变化较小，总体来说煤矸石配料的熟料化学成分与粉煤灰配料基本变化不大。表3生料化学成分％永淀工程型型一69—表4熟料化学成分％表5熟料物理性能需水量细度埘(SO。)比表面积熟料％(m2·kg’。)抗压强度／MPa1d3d28d从熟料的物理性能来看，煤矸石配料的熟料需水量和埘(SO，)稍有减少，1d强度降低了0．6MPa，3d强度变化不大，但28d强度增加了1．2MPa。依据1MPa的强度增幅可以增加2％的混合材来算，1．2MPa的强度增幅至少可以增加2％的混

6、合材。2生产中遇到的问题分析(1)生料磨台时和窑系统产量下降。由于煤矸石呈块状，其易磨性相对于粉煤灰来说有所下降，通过试验数据对比分析发现，使用煤矸石后，生料磨台时产量下降近10t／ll；回转窑系统台产基本稳定在126t／Il左右，比之前下降近5t／}l。(2)煤耗电耗上升。从中控操作参数来看，采用煤矸石代替粉煤灰配料，窑系统头煤用量加大，料子耐火，煅烧较之前困难，吨熟料电耗上升2kwh左右，吨熟料煤耗上升近5蝇；生料磨系统电耗上升近2kWIl／t。(3)发电量增加。通过对比实验前后窑系统发电量数据发现，采用煤矸石配料，台时发电量提高200kw

7、h左右，吨熟料发电量提高1kwh左右。主要由于本次试验所采用的煤矸石本身含有300×4．18kJ左右的发热量，导致预热器一级出口温度提高了近10℃。(4)系统操作参数。生料磨入库提升机电流下降2～3A，磨机振动值增加，0．2mm筛余下降；窑系统负压变化不大，窑电流700A左右，烟室温度1100℃左右，篦冷机二次风温在1120℃左右，熟料结粒细小均齐，熟料冷却效果好，热回收效率高。其中，生料磨台产有所下降，主要由于煤矸石易磨性差所致，但生料磨衬板磨损严重，地脚螺栓松动，磨机振动大，在一定程度上也制约了磨机提产。试生产期间使用了高品位硫酸渣替代低品

8、位硫酸渣，砂岩用量变大，窑系统生料耐火难烧，篦冷机油泵压力高，这些因素也一定程度上制约着回转窑提产。所用煤质变差，煤粉发热量由原来4800×4．18k