利用造气炉渣代替粘土和晶种烧制水泥熟料的尝试

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1、利用造气炉渣代替粘土和晶种烧制水泥熟料的尝试2007-6-7　作者:单位：大连市金州区化工建材局    摘要通过可行性试验和工艺技术探索，利用造气炉渣部分代替粘土和晶种烧制水泥熟料，能改善生料的易磨性和易烧性及料球的体积收缩性、透气性和热稳定性；但降低生料的可塑性和湿球的承荷能力。对此采取提高生料粉磨细度、窑前掺配复合晶种和延长料球在预烧带的滞留时间等措施加以改善后，熟料煅烧收到明显的优质、增产、节能和降耗效果。    关键词造气炉渣，粘土，晶种，生料，料球，工艺性能　　造气炉渣(或称碳化炉渣)是合成氨生产中造气工序排放的工业废渣。其大量排放，不仅耗费人力物力，而且浪费资源，

2、污染环境。我们用其部分代替硅质原料和熟料晶种配料烧制水泥熟料，进行可行性试验和应用尝试，收到了明显的技术经济效果。1　造气炉渣性能1.1　化学成分　　造气炉渣的化学成分随煤炭产地和加工处理方法的不同而略有差别，但主要成分基本稳定，并与粘土相近，只是钙、铝、硫含量略高，而硅、铁含量略低，详见表1。表1造气炉渣的化学成分(%)炉渣种类LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Σ焦炭炉渣1.1459.9623.324.026.821.273.0299.55煤炭炉渣1.9257.8120.985.568.211.813.4699.751.2　表观特征　　造气炉渣外观呈灰黑

3、色带微孔的熔融块状，颗粒粒径≤50mm，密度1200～1400kg/m3。破碎成≤10mm颗粒后，容重720～780kg/m3。阳光下有亮黑色斑点状玻璃光泽。1.3　矿物组成　　经X射线衍射鉴定，造气炉渣的主要组成矿物有石英、莫来石和硅酸二钙，间杂少量的赤铁矿和钙黄长石等铁铝矿物。1.4　晶相结构　　在电镜下显示，造气炉渣的组成矿物的晶相多为无定形、隐晶质或微晶状，颗粒细小，发育不良。其中石英为无定形，莫来石为短柱状隐晶，硅酸二钙呈花蕾或树?***⒕В嗵笪鲎次⒘！?2　可行性试验　　2.1　试样制备　　将常规水泥原料和造气炉渣按配方要求进行计配、混合后，用Φ500mm×

4、500mm试验小磨制成细度0.08mm方孔筛筛余为8.0%±0.5%的生料试样。造气炉渣的掺配比例、试样化学成分和率值列于表2。表2生料试样配比、化学成分及率值生料试样编号掺配比例/%化学成分/%生料率值粘土炉渣熟晶LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3ΣKHnPLS014.004.040.2011.802.982.4537.552.180.9298.080.9422.221.22LS110.53.53.040.1011.433.212.3337.762.131.0197.970.9672.101.38LS27.07.02.039.9511.083.422.1

5、737.982.081.1197.790.9931.981.58LS33.510.51.039.8410.763.612.0338.212.031.2397.711.0181.911.87LS4014.0039.7210.443.841.9238.451.981.3297.631.0441.812.00注：试样配制中，石灰石、铁粉和入磨煤的配比没变，未掺矿化剂。2.2　试验结果　　为了解造气炉渣对生料和料球工艺性能的影响，利用上述试样进行试验，结果列于表3、4。表3水泥生料的工艺性能试样编号相对易磨系数生料塑性指数熟料CaO/%熟料fCaO含量/%生料易烧性系数K/%1200

6、℃1300℃1400℃1200℃1300℃1400℃LS01.0012.462.7211.248.863.3282.8785.8794.71LS11.0411.963.028.365.212.9886.7391.7395.27LS21.1011.563.247.184.982.6088.6592.1395.89LS31.1611.063.429.276.823.6185.3889.2594.03LS41.2110.663.7810.567.144.2683.4488.8193.32注：(1)相对易磨性系数为粉磨相同细度所用的时间比；(2)试样粉磨细度为0.08mm方孔筛筛余为

7、8.5%±0.5；(3)熟料CaO含量系试样于1400℃下煅烧30min后的测试结果；(4)熟料fCaO含量系试样于不同温度下煅烧30min后的测试结果；(5)生料的易烧性系数K=(CaO-fCaO)÷CaO×100%。表4入窑料球的工艺性能试样编号料球水分/%湿球坠落高度/m湿球强度/N干球强度/N干球磨损率/%体积收缩率/%料球气孔率/%高温爆破率/%500℃1000℃LS013.83.954.2410.516.7523.1632.50010LS113.53.643.979.428.2521.323