【生产实践】粉煤灰用作水泥原料生产实例
粉煤灰替代粘土用作水泥原料是粉煤灰在水泥工业应用的重要方式。在日本,粉煤灰用作水泥原料是粉煤灰最主要的利用途径。根据日本煤炭能源中心资料,在粉煤灰有效用途中,水泥行业占了约71%,而其中约96%是替代粘土用作水泥原料。
上世纪80年代,我国就已有企业将粉煤灰用于水泥生料配料并取得了较好的效果。不过目前,由于多方面原因,将粉煤灰用作水泥原料在我国并不普遍。
某厂日产700吨湿法回转窑,硅铝质原料原用本地黄褐色黏土,因黏土中硅、铁含量偏低,采用硅砂、铁粉作校正原料。生产中该黏土塑性大,在其挖取、输送、生产过程中,粘、堵现象频繁发生,甚至发生过堵磨现象,给生产造成了很大影响;另黏土中还含有一定数量的石英,对生料的易磨性和易烧性影响极为不利;且碱含量较高,产出的熟料中碱含量也较高。
距公司仅约10千米的电厂,年排粉煤灰10万吨,经跟踪分析,该粉煤灰化学成分与该厂所使用的黏土化学成分十分相近,且非常稳定,因此进行了用该粉煤灰代黏土的生产探索。
首先经试验测定该粉煤灰中的碳粒在400℃时开始燃烧,600℃时开始大量燃烧。因链条带物料的温度为400℃左右,生料中粉煤灰掺量仅为10%左右,因此不会对窑尾链条构成威胁,但要注意的是窑尾温度控制要适宜且稳定,以保证出链物料温度不至过高。其次,对回转窑预热链条进行工艺技术改造,改变花环链角度,解决了窑尾倒浆问题。此外,试用粉煤灰配料生产期间,注意跟踪观察各工艺参数的变化情况,并采取相应措施及时控制,以稳定回转窑操作。
试生产时,采取的是逐步增加粉煤灰代替黏土(替代比例分别为25%,50%,100%)的配料方案,每一方案有一周的过渡期。经1个月的试生产就实现了用粉煤灰全部代替黏土生产硅酸盐水泥熟料,且出窑熟料物理性能优于黏土配料。
采用粉煤灰代黏土生产后,生料磨台时产量由原来的平均50.35t/h提高到现在的60t/h以上,按年生料磨运转6000h计、增产46000t以上,出磨料浆水分由平均38.2%降至34.9%;回转窑熟料标准煤耗由218.75kg/t降至179.18kg/t,以公司年产18万吨熟料计可节约标煤7123吨,仅此一项每年就可节约100万元左右;回转窑熟料台时产量由原平均23.04t/h提高到现在的30.4t/h,按年生产7000h计,年可增产熟料50000吨以上。