優(yōu)選配料方案改善熟料性能

1　原燃料化學成分及工藝條件

　　
1.1　原燃料化學成分
　　

由于我廠離鋼鐵廠較近，礦渣成本較低，本廠又有一油頁巖礦，所以生產(chǎn)初期使用石灰石、礦渣、油頁巖和鐵粉4組分配料。原燃材料化學成分見表1～表3。

1.3　燒成生產(chǎn)主要工藝設備
　　

Φ2.5m×42m帶NH型300t/d五級旋風預熱器窯1臺，30m²電除塵器1臺，Φ2.3m×28m單筒冷卻機1臺，Φ1.7m×2.5m風掃煤磨1套，Φ6m×14m間歇式均化庫4座，Φ800mm×4500mm氣力提升泵1臺，RE150羅茨風機4臺(煤風機、凈風機各1臺，生料風機2臺)，四平1930SIBB24型耐熱風機1臺。

2　工藝存在的問題

　　生產(chǎn)初期由于經(jīng)驗不足，配料率值不合理，熟料的產(chǎn)質(zhì)量均很低，加之油頁巖揮發(fā)分較高，造成五級旋風預熱器1級筒出口溫度過高，風速過快，電除塵器入口含塵濃度超過設計值，使收塵效果差，污染了環(huán)境，增加了成本壓力。
　　

1)由于生產(chǎn)規(guī)模的擴大，增加了外購石灰石量，造成礦點多，成分波動大，又沒有預均化設施，使出磨生料CaO合格率只能達到40%左右，F(xiàn)e₂O₃合格率也只能達到60%，為此專門配置了均化員，負責生料的均化和搭配，及時同化驗室聯(lián)系調(diào)整配料方案，提高入窯生料合格率，CaO合格率提高到55%，F(xiàn)e₂O₃合格率提高到70%，為提高熟料產(chǎn)質(zhì)量打下了基礎(chǔ)。
　　

2)配料方案的問題。由于進廠原燃材料波動大，當時習慣于高熔劑配方，生料Fe₂O₃控制值較高，大部分控制在2.8%～3.2%，熟料煅燒范圍窄，經(jīng)常發(fā)生結(jié)大球和結(jié)圈現(xiàn)象，看火工不得不采用停料燒圈的辦法，造成預熱器旋風筒中心管、翻板閥燒壞，而且嚴重影響了熟料的產(chǎn)質(zhì)量。由于使用的油頁巖揮發(fā)性物質(zhì)含量高，造成1級筒風速加快，氣、料分離效果差，電除塵器入口含塵濃度遠遠超過設計值，使電除塵器負荷加重，粉塵排放超過國家要求。據(jù)德國多特豪森水泥廠資料介紹，生料中加入11.6%的油頁巖，當溫度達到500～600℃時，可燃物燃盡，其對物料分解不起多大作用，反而使預熱器出口氣溫大幅提高。針對上述問題，選擇了離廠區(qū)較近的煤矸石(化學成分見表5)，配料取消了油頁巖和礦渣。適當提高了n值，由過去的2.0～2.2提高到2.2～2.4，F(xiàn)e₂O₃降低到2.2%～2.4%，飽和比則基本保持不變，控制在0.91±0.02。通過上述調(diào)整，減少了游離SiO₂含量(比使用粘土或油頁巖)，窯的通風有明顯改善，窯內(nèi)物料翻滾活潑，結(jié)粒均齊，窯速能穩(wěn)定在1.5r/min以上，熟料的產(chǎn)質(zhì)量有很大提高，并減小了電除塵器入口風速和入口含塵濃度，使粉塵排放達到國家要求。利用煤矸石配料前后的生、熟料化學成分和粉塵排放情況見表6～表8。

3　加強工藝參數(shù)的管理

　　由于操作人員水平低，窯系統(tǒng)熱工參數(shù)控制不穩(wěn)定和不合理，曾造成五級下料翻板閥燒壞和增濕塔入口風管吸癟以及電除塵器爆炸的嚴重事故，熟料產(chǎn)質(zhì)量不穩(wěn)定，電除塵器粉塵排放濃度嚴重超標。經(jīng)過摸索，我們制定了一套工藝控制制度，規(guī)定了工藝參數(shù)控制范圍，并認真執(zhí)行嚴格考核。通過培訓，改變了看火工過去“小風小料慢窯速，大煤量、大凈風、頂火燒”的操作習慣，摸索適應“三大一快，薄料快燒”的操作方法，保證了預熱器各級翻板閥靈活和增濕塔噴槍霧化效果好，加強設備檢查維護，使電除塵器設備完好率達100%，控制電除塵器進口溫度在120～140℃之間，各電場二次電壓、二次電流在50～65kV和40～80mA。

4　實施效果分析

　　1)提高了熟料的產(chǎn)質(zhì)量，降低了粉塵損失，見表7。
　　

2)經(jīng)濟效益和社會效益
　　

從表8可以看出，熟料強度提高了8MPa，臺時產(chǎn)量提高了2.8t/h。水泥混合材摻加量增加了5%。1999年比1998年水泥綜合電耗降低了4.4kWh/t，水泥標煤降低了2.1kg/t，少向環(huán)境排放生料6989t，按全年10萬t水泥計算:
　　多摻加混合材增收:5%×100000t×(210元/t-80元/t)=65萬元
　　節(jié)約電費增收:4.4kWh/t×100000t×0.345元/kWh=15.18萬元
　　熟料成本增收:2.8t/h×7446h(85%運轉(zhuǎn)率)×(193.17元/t-190.1元/t)=6.4萬元
　　節(jié)約煤增收:(2.1/1000×29260/23000)×80元/t×100000t=2.137萬元
　　節(jié)約生料:6989t×79元/t=7萬元
　　

每年合計為企業(yè)增收95.75萬元。同時使用煤矸石配料，每年為社會消耗12500t煤矸石，解決了煤矸石占用土地問題，社會效益十分顯著。