用钢渣生产低碱熟料的实践_罗雨.pdf

2023年第1期中图分类号：TQ172.6文献标志码：B文章编号：1007-0389（2023）01-51-01【DOI】10.13697/ki.32-1449/tu.2023.01.016用钢渣生产低碱熟料的实践罗雨，陈建群，黄斌，陶涛，周庆伟（陕西声威建材集团有限公司，陕西泾阳713703）0前言近年来随着国家重点工程高铁、地铁等项目增加了对水泥中R2O含量0.6%的要求，低碱水泥的需求大幅上升。我公司一直采用石灰石、黏土、砂岩、铜矿渣、湿粉煤灰配料生产普通熟料，熟料R2O含量在 0.8%0.9%左右，PO42.5 水泥 R2O 含量在0.7%0.8%左右，无法满足客户对水泥 R2O含量的要求。为开发客户决定生产R2O含量0.55%的低碱熟料专用于生产低碱水泥满足客户需求。1原材料化学分析及配料方案1.1原材料化学分析石灰石为公司自备矿山开采，黏土、砂岩、湿粉煤灰、铜矿渣、钢渣外购，原材料化学成分见表1，进厂原煤工业分析，见表2。表2进厂原煤工业分析Mt%8.80Mad1.28Vad29.41Aad13.10St,ad0.71Qnet,ad（MJkg-1）27.05Qnet,ar24.791.2原材料选择及配料方案确定生产普通熟料采用石灰石、黏土、砂岩、铜矿渣、湿粉煤灰配料。石灰石、砂岩R2O含量低，黏土、铜矿渣R2O含量高。熟料R2O含量主要由黏土、铜矿渣带入，要想降低熟料R2O含量必须少用或不用黏土、铜矿渣。同时为了保证煅烧提前联系矿山准备优质石灰石，尽量减少石灰石中的有害成分带入。制定两种低碱熟料生产方案。第一种采取石灰石、砂岩、湿粉煤灰、钢渣四组分配料；第二种采取石灰石、砂岩、湿粉煤灰、钢渣以及固定3.0%黏土五组分配料。并根据实际情况初步制定低碱熟料率值指标，熟料率值指标见表3。物料名称石灰石黏土砂岩湿粉煤灰铜矿渣钢渣煤灰烧失量41.5611.240.494.61-2.49-1.58w（SiO2）2.0354.2896.2054.9435.4714.8649.70w（Al2O3）0.9512.701.0420.404.474.3318.61w（Fe2O3）0.344.711.188.2545.8423.244.41w（CaO）52.788.827.795.1340.7214.19w（MgO）1.213.010.061.152.608.521.07w（SO3）0.310.990.137.69w（K2O）0.222.310.201.420.960.030.55w（Na2O）0.031.460.040.661.570.100.88w（R2O）0.172.980.171.592.200.121.24合计99.1098.5399.2199.5394.5490.3597.10表1原材料化学分析%（下转第53页）生产技术罗 雨，等：用钢渣生产低碱熟料的实践表3熟料率值及R2O指标名称普通熟料低碱熟料熟料率值KH0.9050.890SM2.702.75IM1.251.20w（R2O）%0.800.502低碱熟料生产运行情况2.1第一种配料方案运行情况从生产普通熟料转换生产低碱熟料生料配料方案变化大，为尽快转换成功采取降低生料均化库库存的方式，保证新生产的低碱生料及时入窑。同时预先降低产量，保持较好的窑况来保证出窑熟料游离氧化钙及熟料R2O含量合格转换成功。生产中由于钢渣中微量元素较多，在煅烧中可以降低煅烧体系的最低共熔温度和液相粘度，增加液相量1，但容易导致窑尾烟室结皮、窑内容易结圈等现象。因此，要求车间勤检查烟室结皮，及时清理。时刻关注筒扫温度，根据窑内窑皮情况及时调整工艺参数。湿粉煤灰掺量较大，预热器及分解炉频繁塌料，窑头飞砂大，系统不稳定，被迫降低投料量到150 t/h运行。2.2第二种配料方案运行情况相比第一种配料方案减少了湿粉煤灰用量并吸取煅烧经验，采取调节三次风闸板加大窑内通风，降低分解炉出口温度到865，降低入窑生料分解率，降低窑速后系统塌料不明显。同时联系车间勤清理烟室结皮，关注煤管头部结焦情况，保持良好的火焰形状。系统稳定投料量到185 t/h。2.3两种低碱熟料与普通熟料配料方案及运行参-512023年第1期决定拆模时间，同时注意拆模的顺序和方法。1.5工艺管理严格执行回转窑的升温、冷窑制度，制定合理的升温曲线，控制升温、降温速率，避免在烘窑、冷窑期间对浇注料造成不可逆的损坏。加强窑头冷风套的检查与维护，冷风套套体移位、变形均会失去对窑口护铁的冷却作用，将引起回转窑筒体变形、窑口护铁变形，甚至窑口浇注料脱落。每次大中修及时检查、维护冷风套，确保对窑口护铁的冷却效果。2总结采取上述措施后，窑口浇注料的使用周期大幅度提升，可以满足一年以上的大修周期，窑口护铁的使用周期可达到两年以上，节约了维修成本，有效提高了窑系统的运转率和可靠性。（编辑：于欢）（收稿日期：2022-09-29）数对比及分析两种低碱熟料配料方案物料配比见表4。工艺运行参数对比见表5。表4物料配比%编号S0S1S2石灰石75.572.772.7砂岩4.68.59.0黏土11.73.0湿粉煤灰5.911.98.4铜矿渣2.3钢渣6.96.9普通熟料低碱熟料表5工艺运行参数对比编号S0S1S2原料磨产量（th-1）245220223窑投料量205150185分解炉温度885880860窑速（rmin-1）4.54.44.0入窑分解率%97.096.695.4钢渣易磨性较差，生产低碱生料磨机台时下降明显。由于钢渣中微量元素较多，在水泥煅烧过程中可以作为一种矿化剂，改善物料易烧性。在生料中加入6.9%的钢渣，物料易烧性发生明显变化，同时湿粉煤灰中含有部分未燃尽碳沉积在里面，Al2O3含量比黏土高，液相黏度增加，容易在预热器四级、五级、分解炉、窑尾烟室结皮，造成系统阻力上升，影响窑内通风。因此在第一种低碱熟料配料方案上采取增加黏土3%配料，同时提高熟料硅酸率。工艺操作上采取降低分解炉出口温度降低入窑生料分解率、降低三次风闸板开度、增加窑内通风等措施，系统工况明显好转。3熟料质量熟料质量参数见表6。从表6中可以看出，R2O含量低的熟料3 d抗压强度明显下降。第一种低碱熟料配料及煅烧方案R2O含量最低，同时煅烧不稳定游离钙高、立升重偏低熟料28 d抗压强度偏低，比普通熟料还低0.8 MPa；第二种低碱熟料配料及煅烧方案，R2O含量合理，煅烧稳定立升重与普通熟料接近、游离钙低，熟料28 d抗压强度比普通熟料高2.3MPa，比第一种低碱熟料强度高3.1 MPa。同时第二种低碱熟料比普通熟料标准稠度用水量低0.7%，说明同样的煅烧状态下降低R2O有利于降低熟料标准稠度用水量。编号S0S1S2熟料率值KH0.9010.9000.897SM2.742.702.75IM1.251.251.19w（R2O）/%0.820.460.51w（f-CaO）/%1.021.550.89立升重/（gL-1）126011871253抗压强度/MPa3d34.026.728.828d54.453.656.7标准稠度用水量/%23.723.623.0表6熟料质量4结语（1）低碱熟料生产相比普通熟料配料方案大幅度变化，工艺参数调整一定要及时跟上，否则由于入窑生料性质发生变化导致系统波动。（2）采取低饱和比、低铝氧率、高硅酸率的配料方案有利于低碱熟料的煅烧。（3）采取降低生料均化库库存的方式，保证新生产的低碱生料及时入窑，同时在生产过程中尽量避免停磨后窑系统回灰造成系统波动。（4）钢渣易磨性较差对磨机台时影响较大。参考文献1吴春丽.钢渣粒径和掺量对水泥熟料烧成及性能的影响D.中国建筑材料科学研究总院硕士论文，2009.（编辑：于欢）（收稿日期：2022-08-15）（上接第51页）生产技术李晓峰，等：延长窑口浇注料与护铁使用周期的措施-53