2016-06-14 23:48:56 来源:水泥人网

邢台中联完全使用工业废物生产优质熟料的实践

我公司2 000t/d 生产线于2003 年5 月投产试运行, 回转窑规格为Φ4.0m×56m, 生料立磨规格为MLS3626,配置Φ2.8m×(5+3)m 风扫煤磨。为了合理利用和节约资源,保护环境,降低生产成本,实现可持续发展, 我公司自2013 年2 月开始完全利用工业废渣生产水泥熟料,并取得了较好的效果。

1 工艺方案

1.1 原材料的来源及调配

1.1.1 石灰石碎屑

石灰石碎屑是岩石开采过程及破碎过程中产生的细粒副产品。颗粒多棱角,针片状含量大,化学成分与块状石灰石相似,CaO 含量较低(40%~45%)。

对于矿点和骨料厂而言, 石灰石碎屑产量较小,为了保证供应,在周边选择了6 家供应商,这就造成对均化的要求特别严格。供货时,每个供应商的储量不得小于3 000t,并且要铲车上垛,完成初步均化。指派两名质检人员每两天对所有货源进行抽检,拿出合理的搭配比例,协调车辆运输至我公司,根据搭配方案进行卸车。然后使用自动堆料机进行预均化,自动取料机取出后,入调配库。

1.1.2 硫酸渣

硫酸渣中Fe2O3含量≥18%, 进厂后经上料皮带运送至自动堆料机进行预均化, 然后通过铲车上料,运输至调配库。

1.1.3 砂岩碎屑

砂岩碎屑是玻璃厂产生的工业废物,SiO2≥80%。由于在玻璃的生产工艺过程中,已经经过了类似均化的工艺过程,品质非常稳定,利用铲车实现均化即可。

1.1.4 煤矸石

煤矸石的矿物组成主要为高岭石和水云母等黏土矿物。进厂后经过破碎机二次破碎后运送至自动堆料机进行预均化,然后运输至调配库。

1.2 生料控制指标

控制出磨生料80μm 筛余≤18%,200μm 筛余<1.5% ,KH 合格率≥75% ,n 合格率≥85% ,P 合格率≥85%,粉磨后入生料均化库。

1.3 检验项目及频次

石灰石碎屑堆场每天两次,硫酸渣、煤矸石和砂岩碎屑每批一次,调配库下混合料每2h 一次,出磨生料每1h 一次,入窑生料每2h 一次。

1.4 生料配料计算

原材料化学分析见表1,煤的工业分析见表2,原料配比见表3,生料和熟料的化学分析见表4。

2 遇到的问题及解决方法

2.1 破碎机台时产量低、电耗高

由于石灰石碎屑大部分为粉状物料, 粒径≤5mm,物料输送缓慢,造成了破碎机台时产量低(平均在250t/h 左右),电耗高,不能满足生产需求。

解决方法:经过研究决定,投资20 万元,在破碎机出料皮带上面设计添加一个漏斗状喂料装置,停止使用破碎机,物料直接到达输送皮带,这样台时产量提高到350t/h,满足了生产的需要。

2.2 生料磨振动大,料层不稳定

由于原材料中只有煤矸石为颗粒状,其他原材料均为粉状,物料与料床的摩擦力减小,料层不稳定,并且由于物料颗粒变小, 在磨盘上所受离心力相应减小,排渣量减小,磨内物料悬浮颗粒增多,磨内压差变大,当增加产量时,容易造成塌料。

解决方法:

1)调整磨辊压力,由12MPa 调整为10.5MPa。

2)对磨内喷水系统进行重新整改,改造前喷水管为三根直管成120°角对称分布, 并且水管离磨盘偏近,容易对料层形成冲击。经过改造,在选粉机下料管周边安装了环状喷水装置,喷洒更加均匀,并且该位置离风环较远,旋风对水流的影响减小。

3)对选粉机进行了改造。原来选粉机下料管距离磨盘的距离为800mm,选粉机内漏风严重,容易造成塌料,将下料管与磨盘距离改为400mm,并且在周围加一圈耐高温锁风铁皮,解决了选粉机内漏风现象。生料磨运行参数对比见表5。

2.3 鹅颈管积料、烟室结皮严重

由于工业废渣中碱、镁含量较高,成分比较复杂,物料最低共熔点降低, 在保证入窑分解率的前提下,分解炉出口鹅颈管积料严重,影响通风,造成分解炉本体和出口温度高, 正常值为900℃, 结皮后达到950~1 000℃,并且还塌料;烟室处结皮严重,窑内出现还原气氛,熟料夹杂黄心,游离氧化钙偏高,熟料强度偏低。

解决方法:

1) 在鹅颈管水平位置和烟室各设置了两个空气炮,进行定期吹喷。

2)将煤粉80μm 筛余由8.0%降低到6.0%,将煤粉水分由4.0%降低到3.0%,缩短煤粉的燃烧时间。

3)制定新的工艺制度,在鹅颈管处搭建平台,增开两个200mm×200mm 侧门,每隔3h 人工清理一次,烟室处每隔2h 人工清理一次, 保证窑尾压力为-150~-250Pa,窑尾温度为1 000~1 100℃。

2.4 烧结困难,窑皮偏薄

由于使用了夹杂白色或者浅色大块的煤矸石,导致生料中结晶二氧化硅偏多,烧结困难,窑皮偏薄,筒体温度高。

解决方法:通过对周边几个煤矸石货源的调查和试验,为了控制结晶硅的含量,制定了新的验收标准,要求Al2O3≥20%,SiO2≤56%,煤矸石颜色必须纯正。

2.5 熟料结粒较差,冷却不好

熟料结粒较差,冷却不好,二次风温降低,篦冷机频繁压死,起料堆,有时堆到窑口位置,甚至形成大块,造成篦床内风的分配不均匀,有部分风短路,加剧了堆雪人和起料堆的频次,如此恶性循环。

解决方法:

1)由于熟料结粒差,生料煅烧困难,对原有的皮拉德燃烧器磨损处进行了修复,提高出口风速。

定制了一套新的燃烧器头,并且将旋流风风翅的角度由原来的20°改为25°, 将笼焰罩长度由20mm调节到40mm,将内风开度由40%增加到60%,将三次风闸板由原来的100%关至80%,加强窑内通风,通过这些调整,提高了风煤混合的程度,提高了烧成带的温度,增加了烧成带的长度。

2)对篦冷机篦缝进行调整,由原来的6mm 调整到3~4mm。将一室、二室风管与动梁连接的膨胀节进行改造,由原来的可挠性接头改为金属膨胀节,提高了密封效果。并通过在风管上加插板阀,对篦下风进行了重新分配,加大厚料层处的风量,减小薄料层处风量。

3)由于原材料发生变化,对荧光分析仪进行重新标定,以提高荧光检测的准确度,并对配料方案作出调整。

通过以上调整,出窑熟料细小均齐,熟料强度和产量也有所增加, 出篦冷机熟料温度由原来的150℃降低到80℃,堆雪人和起料堆现象得到解决。采取措施后回转窑运行参数及熟料性能对比见表6。

3 结束语

通过我公司管理人员和技术人员的共同努力,从原材料的选用和验收,到立磨和烧成工艺一系列的改造和优化,尤其是在生产过程中由于使用石灰石碎屑替代了石灰石,省去了石灰石破碎过程,降低了熟料电耗, 并且摸索出了使用立磨粉磨粉料的方案等,使得全部使用工业废物生产优质熟料得以实现。

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