利用冶煉廢渣代替選鐵尾礦燒制水泥熟料
水泥熟料的燒制過程中,鐵質原料是必備的。多年來,我公司一直以低品位選鐵尾礦作為鐵質原料,但隨著其價格的不斷上升,使企業成本也不斷提高。冶煉廢渣是鋼鐵廠的副產品,排放量大,價格低,且其物理、化學成分與選鐵尾礦接近,因此我廠進行以冶煉廢渣代替選鐵尾礦配料燒制水泥熟料的試驗,本文就此作一介紹。
(1)試驗材料。試驗用冶煉廢渣是邯鄲武安市W鋼鐵廠所產,呈灰色粉狀,鐵化物以Fe2O3計,其質量分數為22%左右。選鐵尾礦、砂巖為當地散戶購入,爐渣為邯鄲H電廠爐渣,煤由當地煤與陜西煤1:1搭配。原料化學分析結果和燃煤工業分析結果見表1。
(2)工業試驗條件。試驗是在我公司2000 t/d熟料生產線上進行的,主要設備有雙列五級旋風預熱器,D-D型分解爐,Φ4m×60m回轉窯,Fuller型篦冷機,Φ4.6 m×(7.5+3.5)m中卸烘干磨(原料磨),Φ4.2 m×11m康必丹磨(水泥磨)。
(3)配料方案。配料方案仍與原選鐵尾礦配料時相同,即:熟料熱耗=3553 kJ/kg,KH=0.92,SM=2.6,IM=1.65。按此方案,計算選鐵尾礦配料和冶煉廢渣配料的具體物料配比見表2。分析表2可知,相同配料方案下,用冶煉廢渣代替選鐵尾礦明顯減少了石灰石用量。增加了爐渣用量(石灰石成本遠高于爐渣,且爐渣又屬于工業三廢,企業應用時可以享受相關的免稅政策),顯然有利于成本的降低。
(4)應用中的相關工況變化與說明。由于冶煉廢渣與選鐵尾礦性狀相當,生料的制備過程中工藝條件不必作任何修改;且冶煉廢渣的均一性遠優于分散購進的選鐵尾礦,故生料均化效果大大改觀;此外,冶煉廢渣中的多元素特性,大大改善了生料的易燒性。如冶煉廢渣中的C2S等礦物的晶種作用,以及FeO的助熔與降低液相黏度作用等,促進了熟料礦物的形成,降低了液相出現的溫度,尤其是明顯降低了液相全熔溫度,使燒成范圍明顯變寬。試燒時觀察發現,回轉窯不結圈,窯內無大料球,且熟料顏色明顯改觀,熟料結粒圓滑密實。
(5)熟料質量。熟料質量對比見表3。顯然,使用冶煉廢渣代替選鐵尾礦后,熟料強度及其它性能均比使用前還有所改善。因此在保證水泥強度條件下,礦渣水泥混合材可增加2%左右。
(6)經濟效益。選鐵尾礦價格一直在漲,目前價格保守估計在150元/t,而冶煉廢渣只要40元/t,以此計算每噸熟料成本降低6元/t左右,我公司兩臺窯生產熟料按120萬噸計,僅此一項每年就可增收720多萬元。同時生料配比中,石灰石用量的減少、爐渣用量的增加又帶來一定經濟效益;此外因熟料強度的提高,在水泥生產中混合材摻量的增加還能進一步提高產品利潤。因此,利用冶煉廢渣代替選鐵尾礦燒制水泥熟料每年可給企業帶來約1000余萬元收益。
通過我廠生產經驗,利用冶煉廢渣代替選鐵尾礦燒制水泥熟料可行、可靠,節能、利廢、增收。
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