1 粉煤灰代替黏土生产的可行性
我厂日产700t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。
距我公司仅约10km的电厂,年排粉煤灰10万t,经跟踪分析,该粉煤灰化学成分与我厂所使用的黏土化学成分十分相近(见表1),且非常稳定,因此进行了用该粉煤灰代黏土的生产探索。
表1 粉煤灰与黏土化学成分
从表1可知,二者的铝、铁质含量很接近,因此配料上没有多大变化;SO3比黏土稍高,影响很小;MgO含量相当,不影响安全性;R2O比黏土低,可降低熟料中碱含量,减小对生产设备的腐蚀。粉煤灰中,石英含量大幅度减少,所以生料易磨性和易烧性变好,有利于提高生料磨和回转窑台时产量;而且,粉煤灰粒度细小(小于10%),塑性小,质量均匀,在同样流动性时,可降低料浆水分,粉煤灰中还含有一定量末燃烧的碳粒,因此利于降低熟料煤耗。
2 生产实践
首先经试验我们测定了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,我们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的,见表2。
表2 出窑熟料物理性能
3 效益评价分析
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,以我公司年产18万t熟料计可节约标煤7123t,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50000t以上。
此外,公司年利用粉煤灰约3万t,既减少粉煤灰堆放用地,又减少了黏土毁地量,社会效益明显。