摘要：葛洲坝钟祥水泥有限公司1#窑规格为Φ4.8m×74m，由于矿山石灰石氧化钙含量偏低、尾渣、氧化镁、碱含量偏高，投产运行多年来，熟料质量受影响较大，经过多次生料易烧性检测，生料的易烧性较差，熟料游离氧化钙煅烧较困难，公司技术人员搜寻周边磷化工企业的尾渣，通过计量后配入生料入窑煅烧，大大改善生料的易烧性，提高熟料游离氧化钙合格率，提高熟料的28d抗压强度2MPa，降低P·O42.5水泥熟料掺入比例5%。葛洲坝钟祥水泥有限公司位于湖北省钟祥市双河镇，公司1#熟料强度持续偏低，与相聚15km左右的葛洲坝荆门公司熟料强度相差较大，掣肘公司生产经营，公司技术人员通过原燃料、生熟料化学成分对比统一操作参数等方面反复查找原因，我们将生料送葛洲坝集团水泥公司实验检测中心测定公司生料易烧性，检测结果显示公司生料易烧性指数低，易烧性较差，公司技术人员分析想要解决。1#熟料强度问题，必须想办法解决生料易烧性问题。为改善生料易烧性，公司技术人员找供应部调查周边的磷化工企业，找到某化工厂尾渣，尾渣化学成分见表1，通过添加一定量的某企业尾渣，在实验进行生料易烧性试验，生料易烧性大大改善，生料易烧性指数得到较大提升，通过配料计算、实地调研、测算该方案的可行性后，应用于工业批量生产。 在对某厂尾渣微量元素化学分析时发现，尾渣中CaF2含量为1.62%，P2O5含量为3.06%，增加微量元素符合降低共融温度的化学反应机理。表2中生料加煤灰在马弗炉中煅烧游离氧化钙3.11%，K1450指数39.59，分别反应易烧性很差。进行了尾渣的成分分析后，在实验室1#窑生料分别添加1%、1.2%，1.5%、2.0%尾渣编号为1、2、3、4号生料后进行易烧性实验，实验数据见表3。经过实验室易烧性试验后，得出掺加尾渣1.5%时生料易烧性得到较大改善，随着掺入量的增加，生料氟离子逐渐递增，我们确定。1#窑于9月5日11：00开始生料配料带入1.5%尾渣进行大窑煅烧试验，9月4日至5日为空白对比期，9月5日至7日为过渡期，9月8日至9月17日为试验稳定期，试验前后窑系统运行整体平稳，试验前后窑系统工况和质量、能耗变化总结汇报如下： 试验开始后生料易烧性检测验证情况见表4.由表4可知，与试验前大磨生料的易烧性数据对比，游离氧化钙K1450指数明显改善。试验前后产量及能耗对比见表3，从整个试验过程看，空白数据为窑况稳定期间的煤耗和工艺参数;投加尾渣至9月17日，稳定期密系统运行稳定，稳定期熟料煤耗为115.39kg/t，较空白期下降3.19kg，环保局窑尾烟气在线检测系统排放数据无异常情况。熟料质量情况及物理性能见表6。从熟料KH值高低和游离钙变化看正相关性强，尾渣掺入1.50%时，在实际生产中对易烧性改善效果，后期熟料KH值日均值控制在0，916～0.918，熟料游离钙日均值可以控制在1.5%以下，但比预期的效果要差(预期熟料KH值提到0.920以上，游离钙控制在1.00%附近或以下)见图1。熟料物理性能方面，试验初期6d熟料的标准稠度用水量有所下降，后期反弹至和空白期接近；凝结时间随着试验进行明显逐步上升，最高初凝和终凝比空白期上升约80—100min，试验结束后明显下降。熟料的3d强度从稳定期开始提升至32.0 MPa以上，试验最后两天的强度高达36MPa，有明显增长，7d强度也比空白期高，28d抗压强度增长效果明显。 从试验前和试验稳定期分别取入窑生料，送检测中心进行易烧性分析，加入尾渣后生料易烧性还略差，后在试验结束前再送一个，结果显示略有好转，易烧性指数达到72.10，整个易烧性有较大提高。 从荧光XRD衍射分析看，M1型的C3S强度高于M3型的C3S，使用尾渣后明显变化是C3S总量和M3型C3S的量都高，反应到熟料强度也高；方镁石含量明显升高主要跟我们掺入高镁石有关，但它会影响M3型C3S的形成，从9月16号熟料XRD看出硅酸盐矿物总量较为稳定，C3S矿物晶型中M1，M3占比较前期有所提高，C3A含量降低，方镁石含量依旧较高，结合熟料强度看出，熟料强度提高，见表7。从试验数据分析得出，尾渣对改善生料易烧性有明显作用，带入的微量元素对熟料提产、降低煤耗有一定促进作用，试验过程窑况较稳定，窑尾烟室无明显结皮，回转窑无明显长圈迹象，通过本次尾渣试验各主要参数对比证实，实现实物煤耗下降3.19kg/t，熟料强度有明显提高，对后续粉磨工艺降低熟料掺量有益，较大程度的降低了生产成本，但由于尾渣掺入对熟料凝结时间有较大影响，后期可把掺量降低到1.0%，将熟料凝结时间控制在合理区间，避免引起水泥凝结时间过长，水泥混凝土凝结异常。
——作者：陆启宝1，方达1，杨莉荣1，袁明河2，孙康1，邹磊1，罗哲1
——单位：1.葛洲坝钟祥水泥有限公司，2.中国葛洲坝集团水泥公司试验检测中心
——来源：《水泥工程》2023年1期
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