用煤矸石替代黏土质原料配料的应用和实践

作者:MoonSeo-Andi 来源:原创 日期:2014-5-16 16:48:29 人气: 标签:
 【摘要】利用所处地區煤矸石资源丰富的条件,提出了用煤矸石替代粉煤灰作黏土质原料进行配料用于熟料生产的方案。在占有详实数据的基础上,设计了一套新配方。生产中不仅熟料合格,生料、熟料的三率值比以前都有所提高,同时还降低了原料的生产成本,保证了生产运行的平稳。

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  近年来,我国经济持续高速增长,资源消耗急剧增加,环境压力越来越大。为此,国家对明确提出建材工业要加大对包括工业废渣在内的各种固体废弃物的综合利用力度,变废为宝,从而达到保护环境,节约资源,实现社会、经济的可持续发展。唐山冀东启新水泥有限责任公司多年来一直非常重视工业废渣在水泥生产中的利用,将粉煤灰、钢渣用于原料配料,将煤矸石、水渣等作为混合材用于水泥粉磨。但在冬季熟料生产时,因外界气温低,使用的粉煤灰水分较大,容易结成大块,极易造成输送皮带卡、堵,生料配料秤时常跳停,给连续生产、质量稳定都带来很大的困难。我公司通过尝试使用煤矸石代替黏土质原料,进行生料配料,解决了生产运转率低、质量不平稳的问题,同时,还降低了原料的成本,减少了水泥生产中黏土的消耗量,实现了社会效益和经济效益的统一。
  1 生产线概况
  唐山冀东启新水泥有限责任公司是冀东水泥集团按照唐山市“退二进三”的政策要求,收购了唐山启新水泥有限公司51%的股权,并对其进行搬迁改造的全资子公司。新公司位于唐山市古冶区外环路北侧卑家店域山启新石灰石矿山附近,建有一条日产4000t(附带纯低温余热发电)的新型干法熟料水泥生产线,于2010年10月正式投产运营。
  新生产线运行初期,仍采用之前的4组份方案进行原料配料,分别为石灰石、砂岩、粉煤灰、钢渣,其化学成分见表1。
  从表1中可以看出,粉煤灰的水份较大,粘滞性较高,在生产过程中常造成下料不稳。尤其是在冬季,由于气温较低,粉煤灰很容易结成大块,时常造成运输皮带打滑,发生卡堵现象,严重时会导致原料配料秤跳停。这种情况既浪费人力、物力,又造成生料配料的波动,给熟料质量及生产线的稳定运行造成了严重影响。为此,公司决定进行原料配料方案的调整,以解决由粉煤灰结块对生产带来的不良影响。
  2 配料方案的调整
  我公司所在地是唐山采煤较早的地区,距现在有近百年的历史,采煤过程中排出了大量的煤矸石,日积月累,在境内形成了多处体积巨大的“矸子山”。虽然近年来煤矸石变废为宝,在工业生产中得到了再利用,但积存量仍很可观。我们在生产中发现煤矸石成分与配料所用的黏土质原料十分接近,水分小,容易采购,且运距较近,所以考虑用煤矸石代替粉煤灰用于原料配料。煤矸石的化学成份见表2。
  根据历史积累的数据,我们把熟料的三率值设定为:HM:2.14,sM:2.57,IM:1.42,然后进行煤矸石替代粉煤灰的配料计算,并作出比较,详见表3、4。
  从表3、4可以看出,用煤矸石替代粉煤灰进行配料理论上是可行的,而且吨生料原料成本、吨熟料原料成本等指标比用粉煤灰配料有所降低,约0.5元/吨,单此一项每年即可节省数十万元。
  3 调整后的实践效果

  经过理论计算确定方案可行后,我们进行了生产实践。用煤矸石代替粉煤灰进行配料后生产出来的熟料检验结果见表5、6。实践证明,采用新的配方质量完全达标,实现了预期目标。

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  4 结论
  实现固体废弃物的无害化、资源化、减量化、能源化,不仅是发展经济和保护环境的重要途径,更是人类社会可持续发展的要求。新世纪的水泥企业不能再成为资源、能源的消耗大户和污染大户的代名词,更应成为技术革新、节能减排、环境保护的践行者。我公司根据生产实际的需要,将煤矸石代替粉煤灰进行原料配料,不仅生产出合格的熟料,物理化学性质与调整前基本接近,而且使调整配方后熟料的硫碱比加大,净浆的流动性能更加优越。同时,在使用煤矸石配料中,生产运行平稳,生料、熟料的三率值比以前都有所提高。冬季生产时,原料的堵、卡现象没有了,原料的生产成本降低的同时,还消耗了当地大量废弃的煤矸石,间接保护了土地,为促进当地社会、经济的可持续发展做出了自己的贡献。
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