页面版权所有:唐山市水泥工业协会  管理员入口

地址:唐山市路南区尚湖名筑11号楼一单元503室 电话:0315-2350389 传真:0315-2350389 

冀ICP备10007206号-1 网站建设:中企动力唐山

>
>
利用工业渣实现低煤耗快烧

技术交流

资讯详情

利用工业渣实现低煤耗快烧

分类:
技术交流
作者:
来源:
2008/07/23
浏览量
一、低煤耗快烧的方法
   低煤耗煅烧泛指采用尽可能低的煤耗烧成水泥熟料。
   1990年浙江诸暨用尾矿和低钙石配料、全黑生料小料球煅烧获得优质高产低煤耗的效果,提出低煤耗快烧。这是符合优质熟料快速形成规律的烧法,它可以将易烧料用快烧的方法获得较好的技术和经济效益。
   传统原料不仅易烧性差、易磨性也较差。从地质学观点看应对传统原料进行如下改进:(1)用低钙石灰石代替高品位石灰石;(2)用工业渣代替黏土;(3)以废渣化代替矿化剂。
   调整原料结构就是要将高分解点、高熔点、高黏度、低潜能的高能耗传统原料转化为低分解点、低熔点、低黏度、高潜能的低能耗料,并应尽量寻找新原料,应用活性硅,用工业渣代土,从利废转化为环保。
   快烧水泥应抓两个要点:硅活性,共熔点。
   黏土岩矿化的岩矿是指无资源价值的岩石,如辉绿岩、变质片岩、高钙 矽卡岩和不能利用的低品位矿石及采矿围岩(如煤矸石)。尾矿实际上也是一种岩矿。、其熔点低,矿物组成复杂,有地质物理化学潜能,具有促熔、促燃和热激发作用,又有烧水泥所需的化学成分,可以代钙、代铁、代土(硅铝)。岩矿不仅是烧水泥的新型原料,有些还是很好的混合材料,如玄武岩、沸石岩、酸性岩浆喷出岩等。
   低煤耗快烧主要是利用未经过煅烧的岩矿,如尾矿煤矸石等。经过煅烧的工业废渣,如沸腾炉烧煤矸石、增钙液态渣、粉煤灰等含炭量低于3%的则以作混合材为宜。
1.配煤的重要性
   对于不同原料,配煤过多和不足都会影响产量、质量:对难烧料配煤量不宜过少,而对易烧料则配煤量不能过多。据计算,降低配煤可以提高硅酸盐矿物含量。因此,配煤是配方的关键之一。
   分析计算结果:在保持KH相同时,减煤后C3S+C2S合量提高;减铁、 提高KH,C3S+C2S合量进一步提高。就料论方,即利用现有原料调整配方提高强度。这里的配煤只考虑了管理水平的提高,采用130kg/t.cl。在有条件的地方,应该研究更主动的就方论料:根据应用需要的配方(例如要早强,选三高率值方案)去选用适用、易烧的原料,特别是工业废渣。对于立窑,因为可以利用全黑生料配料,具有成分正确(能烧高KH料)、高温煅烧、(实测可达1500-1600~℃以上,高温下液相量大、黏度低,不怕铁低)、快速烧成、适于利废的煅烧特点。从而取得节煤、利废、提高质量的综合效益。由于立窑适于烧难烧且耐烧的高KH料,因而可以提高CaO含量,保证有重金属物料时仍可保持高强度。
   当前大多数立窑厂的通病是由于配煤过多而影响冷却效果。配煤适当可以保证快冷、提高强度,快烧是低煤耗料相应的烧法。因此,节煤不仅可达到降低成本和减少二氧化碳排放的目的,而且是实现优质高产的方法。
2.改进煅烧方法
   低煤耗料(合煤量适当)形成热低,快烧形成热更低,因而是节能的煅烧方法。小料球煅烧保证了快烧快冷从而实现低煤耗烧成。立窑用尾矿配料、全黑生料快烧一例。尾矿作水泥原料的研究和应用始于“石煤铅锌矿铜矿尾矿烧制特种水泥一一机立窑烧成节能新技术”。在浙江诸暨应‘店街水泥厂应用铜尾矿墨城水泥厂应用铅锌矿尾矿,去掉石膏、萤石、铁粉,改变原料构成。最简单时为低钙石灰石、尾矿、煤三组分配料。为了将尾矿中的重金属利用好,配高KH料(达0.98~1.0)。用全黑生料低煤耗(比原来130kg/t降低10%一20%)小料球(以3~Φ7mm粒径占70%以上/小而匀的料球,比1976年时用等球径料球、粒径<8mm进了一步)快烧法,产量提高10%~20%,烧成28天抗压强度可达55-63MPa的熟料,生产普通硅酸盐水泥和特种水泥。该成果1991年分获浙江省、煤炭部科技进步一、二等奖,被国家科委列为国家级科技成果重点推广计划项目。用铜、铁、锡、铅、锌、钼、金矿等尾矿、在浙、湘、苏、皖、粤、桂、鲁、冀、辽、蒙、赣等地不同大小的几十台立窑和湿法回转窑、带预热发电的中小型干法窑上。推广应用,获得了显著效益。对提高质量实施新标准、利用废渣、保护环境具有重要意义。
   采用以上技术要注意的是:(1) 保持原料均匀,这是配准生料的前提。废渣成分波动大时必须采取预均化措施。圆库的建筑利用系数最高,利用物料经库和多摩搭配就有均化作用。(2) 配准生料,确保实现配料方案。通俗地讲强度的一半是配出来的;(3) 控制料流稳定,这是成好料球、稳定底火的保证。
二、低煤耗快烧的发展
   应用低钙石灰石、尾矿易烧原料,可调整原料结构(一配方)。采用小料球快烧,加快料球烧成速度,同时也加快了冷却速度,因而也改进了煅烧方法(一烧法)。用低钙石灰石配料,f—CaO低。因为温度高,即化合、低温轻烧又无大碍,不像高钙石灰石每一粗颗粒就能形成一堆f-CaO。f-CaO少、安定性好,这也是敢于少加煤的一个因素。采用低煤耗快烧的工厂多年来生产中从未有过喷窑情况,立窑操作安全、轻松,说明低煤耗煅烧本身就是安全措施。关键是减煤去掉了架窑的祸根。由于熟料好磨,水泥磨电耗减少20%以上,吨水泥综合电耗降至80kWh以下,实现了水泥厂全线节能的目的。
   铜尾矿等原料中含有少量含氧矿物的氧,在煅烧时能与煤形成里应外合的整体煅烧、促进化合,可谓岩矿供氧。从窑面取出半熟料球的剖面是里熟外生,说明尾矿中的含氧矿物与生料中的炭形成热反应;尾矿配料煅烧时热工测定的废气热损失低,说明与空气供氧必然伴随79-%氮的情况不同,因而热损失减少。笔者研究晶种技术机理,也与含氧矿物有关。晶种技术在推广中的问题就在于没有用低煤耗快烧,实际用煤量多、形成过烧所致。将沉降灰均匀加入生料,仅此一举强度提高3~5MPa、产量提高3%-5%。还可减少部分郝氏反应带来的化学热损失,使总热耗低于半黑生料。现在用湿法旋风净化解决收尘、脱硫,收尘浆必须使用,立窑收尘浆是生料、生烧料、熟料的粉尘加上水所组成。利用收尘浆含有氢氧化钙可以脱部分硫,兼有晶种的作用,可谓一举两得。进一步改进通风方式,如采用腰风,提高空气中氧的利用率和布风均匀性,煤耗将会更低。对于西部地区海拔高、氧含量低的地方,这种烧成方法更为适用。
   采用节能型配套窑衬。节能型窑衬是一种高效新型隔热窑衬,采用该窑衬后综合经济效益显著。这种窑衬因投资少、见效快、实用性强,已成功地应用于多项水泥窑综合节能工程。
   该窑衬具有以下功效:(1)降低熟料热耗,节能显著;(2)降低窑体表面温度,无须采用外保温措施;(3)增加台时产量;(4)提高熟料质量;(5)结构稳定可靠,保温效果持久、使用寿命长。河北唐山迁西水泥厂(立窑)的节能型配套窑衬已用两年多。能够如此长期应用,这一点目前的旋窑都赶不上。在立窑上应用后不仅降低煤耗,而且减少了断面温差、提高熟料均匀性,形成改善煅烧条件等一系列优点。这对发挥立窑能用劣质煤、低煤耗、就近利废特长并转化为环保产业具有积极的作用,是低煤耗烧成的必要配套技术。

  三、低煤耗快烧应用实例
1.高钙石灰石十煤渣+尾矿、江西贵溪市水泥厂,原来用的Ca050%的石灰石黏土+沸腾炉渣+铁粉+石膏+萤石+5000kcal福建煤,配煤12.5%。石灰石无法改动,用成因法Si质原料选用弋阳县基性岩铜尾矿+锅炉煤渣+原来的煤进行匹配,锅炉煤渣有残炭发热量2508kJ(600kc)/kg配入3%,总的配入热量近125.4kJ(30kc)/kg铜尾矿熔化温度1100℃,硫化物尤其FeS:在20%~25%,化学潜能高,氧化力强。考虑这种潜在因素,把实际配煤量降到6.0%,煤配入热量为2090kJ(500kc)/kg熟料,把煤渣热量加上,也只到2215.4kJ(530kc)/kg取得很突出的低煤耗烧成结果。
2.海南兰洋水泥厂,原来用CaO45%-48%石灰石+黏土+铁矿石+石膏萤石+越南煤。石灰石无法改动,用当地玄武岩石碴粉末代掉黏土、铁粉,稍加一点萤石,主要是要求活化石灰石中的SiO2,六组分配料改成四组分配。结果,在质量比原来提高的前提下配煤从10.5%降到7%,降低33.3%。
3.低钙石灰石+尾矿
   广东连州市水泥广原来用石炭纪CaO53%高品位石灰石+粗石英砂的黏土+水淘铁矿石(Fe2CO3)+萤石、石膏+煤,烧成热耗5014.0~5852.0kJ(1200~1400kc)/kg。用CaO33%-34%、沸腾分解点822,5~C的泥灰岩代替部分高品位石灰石,用邻县的连南县高硫化铁的铜尾矿(加3%-5%)代替黏土和矿化剂,结果月平均烧成热耗最低降到2428.4kJ(581kc,≈83kg/t,标煤)/k异熟料,煤耗降低一半多。熟料从此安定,强度提高。产量从原来7.0t/h提高到14.0t/h以上(qb3xlOm窑,磨损较大)。
4.磷渣+煤渣
   贵州省福泉军民水泥厂,用当地磷渣+煤渣代替SiO27l%的黏土,煤耗从180kg/t熟料降到125kg/t熟料。产量原来是5.5t/h提高0.5~1.5t/h(9%~27%);熟料强度(28天抗压)从平均55MPa提高到62MPa(老标准)。
5.其他岩矿
   甘肃白银市银城水泥厂,用当地矿场辉绿岩废石渣代替黏土,降低煤耗25%、产量提高15%。新疆布尔津县水泥厂,两台小旋窑,原来用CaO46%-50%石灰石+黏土+铜渣(铁)+矿化剂+煤。把黏土改用黑色页岩,SiO2颗粒细,有发热量,结果煤耗降低18%,产量提高了20%。新疆阿勒泰市水泥厂,把黏土改用低熔点的中性岩浆喷出岩——安山岩,煤耗也 降低17%,熟料强度从平均60MPa提高到66MPa。

站内搜索

搜索
暂时没有内容信息显示
请先在网站后台添加数据记录。