低熱、低品位石灰石燒制高強度熟料的工藝方案
近年來,水泥市場競爭日益激烈,煤碳價格居高不下,煤在水泥生產(chǎn)成本中所占比例越來越大。從2005年3月開始,海南儋州寶強實業(yè)有限公司在南京立窯水泥技術(shù)研究所技術(shù)指導(dǎo)下,通過不斷的探索與實踐,根據(jù)本地區(qū)原材料的特點,選擇了螢石、重晶石為復(fù)合礦化劑,用高溫性材料玄武巖替代黏土進(jìn)行生料配料,總結(jié)出一條低熱值、低品位石灰石配料燒制高強度熟料之路,取得了顯著效果。
1.原料、燃料的選擇原材料化學(xué)分析見表1.無煙煤工業(yè)分析見表2.玄武巖是火山噴出巖,化學(xué)成分以SiO2、AI2O3為主,其熔點低、礦物組成復(fù)雜,有地質(zhì)物理化學(xué)潛能,既具有促熔、助燃和熱激發(fā)作用,又有燒水泥需要的化學(xué)成分,故可用玄武巖替代黏土進(jìn)行配料,又可節(jié)約土地資源。低鈣石灰石(CaO:46%~48%)的CaCO3分解溫度比高鈣石灰石低,自身反應(yīng)能力強。能耗可大幅度降低。且含有SiO2、AI2O3、Fe2O3成分,易磨性好、價格便宜,因此我們改變觀念,逐漸用低鈣石來代替高鈣石。
重晶石化學(xué)式為BaSO4,重晶石中的BaO可以與SiO2反應(yīng)生成3BaO·SiO3、2BaO·SiO2,與AI2O3反應(yīng)生成3BaO·AI2O3和BaO·AI2O3等膠凝性材料,并且有些礦物水化反應(yīng)相當(dāng)激烈;其二,重晶石中的SO3與CaF2起復(fù)合礦化劑的作用,形成低溫過渡相,促進(jìn)C3S的形成,并最后生成早強礦物,提高熟料強度;其三,Ca2+和Ba2-,鋇離子進(jìn)入熟料礦物中會產(chǎn)生較多的晶體缺陷,加之鋇離子對水是親和的,因此水化加快,增加礦料的活性;其四,熟料中的AI2O3形成富鋁的鐵鋁酸鹽礦物,它在水化時處在高濃度的Ca(OH)2介質(zhì)中,呈C-S-H,壯棒纖維晶體,因而提高水泥的強度,故可以用重晶石替代石膏作礦化劑進(jìn)行配料。
2.配料方案根據(jù)原燃材料化學(xué)成分試生產(chǎn)調(diào)整情況,我廠最終確定率值為KH=0.920±01;SM=2.4±0.1;IM2.0±0.1;熟料熱耗2900+100kJ/kg.生料配熱1800kJ/kg(氧彈儀檢驗)物料配比及化學(xué)成分見表3.生料和熟料化學(xué)成分及率值見表4.熟料物理性能檢驗按GB/T1346-2001與GB/T17671-1999進(jìn)行檢驗。
3.生產(chǎn)效果經(jīng)過6個月的生產(chǎn),該方案窯工反應(yīng)窯面上火比較快,熟料疏松多孔,易磨性好,安定性合格,Φ3m×11m機(jī)立窯產(chǎn)量達(dá)15t/h,Φ3.2m×11m機(jī)立窯達(dá)到16.5t/h.
4.在生產(chǎn)中為配合降耗工藝上采取的措施①喇叭口角度。用玄武巖和低鈣石灰石配料后物料收縮率變小,經(jīng)過測算將立窯喇叭口角度由13.5改為12.②增加立窯保溫。利用南京立窯水泥技術(shù)研究所的保溫技術(shù)采用了節(jié)能型窯襯,安裝了立窯偏火自動控制調(diào)整裝置。③生料成分穩(wěn)定、配熱準(zhǔn)確。用氧彈儀每兩個小時測定一次生料的發(fā)熱量,嚴(yán)格控制螢石、重晶石配比準(zhǔn)確,生料均化后入窯煅燒。④嚴(yán)格控制生料細(xì)度。將生料細(xì)度控制在80μm篩余8.0%以下,200μm篩余0.5%以下,以利于成球和煅燒分解。⑤加強成球質(zhì)量。成球粒度嚴(yán)格控制3~8mm占80%以上,成球水分由13%~14%降至11%~12%并嚴(yán)格考核。⑥加強立窯操作。制定立窯操作規(guī)程,采取暗火連續(xù)煅燒、壓邊部淺中間勤松邊的操作方法,及時處理偏火,確保三班保一窯。
利用高溫性材料配合復(fù)合礦化劑進(jìn)行配料,可顯著地降低熱耗。生料采用復(fù)合礦化劑或單用高溫性材料配料對降耗不明顯。利用高溫性材料配合復(fù)合礦化劑進(jìn)行配料,加快了生料在窯內(nèi)燒成速度,立窯產(chǎn)量明顯提高,取得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
本文摘自:數(shù)字水泥
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