脫硫石膏在水泥生產(chǎn)使用中的幾點(diǎn)措施

  近年來，水泥企業(yè)普遍面臨銷量減少、銷售價(jià)格低等市場問題，造成水泥企業(yè)利潤的減少。現(xiàn)在的水泥企業(yè)要發(fā)展必須從苦練內(nèi)功，充分挖掘企業(yè)潛力，精益生產(chǎn)。脫硫石膏的使用相對(duì)天然石膏而言從成本上能為企業(yè)創(chuàng)造更大的利潤。但因其本身的物理特性對(duì)生產(chǎn)造成了負(fù)面的影響，減少了水泥粉磨的有效運(yùn)行，故水泥企業(yè)對(duì)脫硫石膏的使用慎之又慎。

  脫硫石膏在水泥生產(chǎn)中的應(yīng)用機(jī)理：脫硫石膏是火力發(fā)電廠煙氣脫硫時(shí)SO₂和CaCO₃反應(yīng)生成的一種工業(yè)副產(chǎn)石膏，主要成分為二水硫酸鈣還有一些雜質(zhì)。根據(jù)國家節(jié)能環(huán)保生產(chǎn)要求及對(duì)工業(yè)廢渣綜合利用的相關(guān)政策，利用脫硫石膏作為水泥緩凝劑生產(chǎn)水泥，即可降低成本，又可將工業(yè)廢渣變廢為寶，大連天瑞水泥有限公司使用的脫硫石膏SO₃含量42.2%左右，水分17%。為了調(diào)節(jié)和控制水泥的凝結(jié)時(shí)間，一般需摻入石膏作為緩凝劑。

  脫硫石膏成分與天然石膏相似，大量的實(shí)踐研究均已表明，以脫硫石膏代替天然石膏用于水泥的生產(chǎn)之中，同樣可以滿足相關(guān)的性能指標(biāo)要求。脫硫石膏與水化鋁酸鈣反應(yīng)生成水化硫鋁酸鈣針狀晶體（鈣礬石）。該晶體難溶，包裹在水泥熟料的表面上，形成保護(hù)膜，阻礙水分進(jìn)入水泥內(nèi)部，使水化反應(yīng)延緩下來，從而避免了純水泥熟料水化產(chǎn)生閃凝現(xiàn)象。對(duì)于常見的水泥品種，摻入2%～5%的脫硫石膏，均能夠調(diào)節(jié)水泥凝結(jié)時(shí)間，并且指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。不僅如此，脫硫石膏還可以促進(jìn)水泥中硅酸三鈣和硅酸二鈣礦物的水化，從而提高水泥的早期強(qiáng)度以及平衡各齡期強(qiáng)度。脫硫石膏中含有部分未反應(yīng)的CaCO₃和部分可溶性K、Na鹽類，這些雜質(zhì)的存在可以促進(jìn)水泥水化，激發(fā)水泥混合材或混凝土摻合料活性的充分發(fā)揮。

  脫硫石膏因其物理特性（粘、濕）造成的系統(tǒng)堵卡十分嚴(yán)重，并且粘附設(shè)備，對(duì)生產(chǎn)的連續(xù)性和設(shè)備的安全運(yùn)行均有較大的危害，增加人員的勞動(dòng)強(qiáng)度和安全隱患。以大連天瑞水泥有限公司的實(shí)際情況說明，使用的是φ4.2m×13m水泥磨帶輥壓機(jī)的聯(lián)合粉磨，使用的主要設(shè)備型號(hào)見表1，自2011年起開始使用脫硫石膏，因使用脫硫石膏造成以下影響：（1）粘附輥壓機(jī)喂料斗式提升機(jī)下料餾子造成堵塞，人工進(jìn)行清理恢復(fù)生產(chǎn)。（2）粘附循環(huán)風(fēng)機(jī)葉片造成循環(huán)風(fēng)機(jī)振動(dòng)大，人工進(jìn)行清理恢復(fù)生產(chǎn)。（3）粘附選粉機(jī)導(dǎo)向葉片造成磨機(jī)循環(huán)負(fù)荷大降低臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，人工清理恢復(fù)生產(chǎn)。（4）造成輥壓機(jī)喂料斗式提升機(jī)料斗結(jié)滿物料，斗提電流波動(dòng)大，人工進(jìn)行清理恢復(fù)生產(chǎn)。

  為解決以上問題采取了兩種方法：

  （1）2013年決定利用冬季大修的時(shí)機(jī)對(duì)輥壓機(jī)喂料斗式提升機(jī)下料進(jìn)行改造將斗式提升機(jī)向上提升1.5m，使下料溜子與斗式提升機(jī)的殼體的夾角角度由以前45°變成現(xiàn)在的30°增加了物料的沖擊力見圖1。經(jīng)過改造后2014年全年輥壓機(jī)喂料斗式提升機(jī)下料溜子發(fā)生堵塞的情況基本上沒有，與2013年相比累計(jì)減少堵卡時(shí)間長達(dá)213.25小時(shí)。有效的減少了空機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，保證了磨機(jī)的有效穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。

  但是，這樣做須充分考慮因輥壓機(jī)喂料斗式提升機(jī)下料管角度的改變對(duì)公司稱重倉的有效容積及稱重倉下料管是否有足夠的高度對(duì)生產(chǎn)的影響。以免發(fā)生在自身公司稱重倉的有效容積不足及稱重倉下料管沒有足夠的高度的情況下因輥壓機(jī)喂料斗式提升機(jī)下料管角度的改變?cè)斐上铝掀钍狗Q重倉殼體磨損嚴(yán)重、輥壓機(jī)擠壓效果變差、邊緣效應(yīng)頻發(fā)，易發(fā)生磨機(jī)篦板被粗顆粒堵塞的情況發(fā)生。一旦發(fā)生上述問題應(yīng)對(duì)下料溜子與稱重倉的連接處增加導(dǎo)流板以恢復(fù)入輥壓機(jī)的物料角度，保證輥壓機(jī)的有效運(yùn)行見圖1。

  （2）在水泥磨的V型選粉機(jī)進(jìn)風(fēng)口處增加熱風(fēng)爐及熱風(fēng)管道。使用上熱風(fēng)管道后水泥水分下降0.6%，降低了循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪和選粉機(jī)導(dǎo)向葉片粘附水泥的次數(shù)。并補(bǔ)充了一部分的V型選粉機(jī)的用風(fēng)量。2014年與2013年相比減少清理循環(huán)風(fēng)機(jī)葉輪和選粉機(jī)導(dǎo)向葉片累計(jì)時(shí)間長達(dá)102.5小時(shí)。這樣應(yīng)用過程中必須考慮熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)口的角度及進(jìn)風(fēng)量，不能影響V型選粉機(jī)的打散效果。2013年與2014年水泥粉磨臺(tái)時(shí)產(chǎn)量對(duì)比見表2。

  另外再提供一種方法即改變工藝布局，將脫硫石膏稱布置于熟料稱與混合材稱之間，并保證脫硫石膏的下料點(diǎn)位于皮帶的正中位置。這樣做的好處：（1）熟料的溫度蒸發(fā)掉一部分脫硫石膏的水分。（2）避免脫硫石膏粘附皮帶，凈化現(xiàn)場環(huán)境，減少勞動(dòng)強(qiáng)度。（3）能避免脫硫石膏粘附輥壓機(jī)喂料斗提料斗（前兩種方法均不能解決此問題）。（4）減少對(duì)下料溜子的堵塞。但因我公司現(xiàn)有的水泥粉磨現(xiàn)場工藝布局有限，脫硫石膏在最初的設(shè)計(jì)中并未采用，但在新建的帶輥壓機(jī)的半終粉磨系統(tǒng)中得到了應(yīng)用，在6月份的試生產(chǎn)及生產(chǎn)過程中得到了很好效果。

  最后，在脫硫石膏的使用過程中，因脫硫石膏的本身物理性質(zhì)決定其細(xì)度較細(xì)、易磨性較好，磨內(nèi)流速較快，面對(duì)突發(fā)的止料和喂料過程應(yīng)先喂料后止料，以防止因操作失當(dāng)造成的SO₃波動(dòng)。