石灰廢渣作水泥立窯生料的研究及應(yīng)用
石灰廢渣是石灰廠石灰窯排放出的工業(yè)廢渣。由于石灰窯在煅燒時(shí)是采用石灰石、煤分層堆碼在窯內(nèi)焙燒的簡(jiǎn)易工藝，為此成品率不高，未燒透的石灰石、煤渣以及未選凈的生石灰被作為工業(yè)廢渣遺棄。一個(gè)月產(chǎn)2000噸熟石灰的石灰廠，每月排放的石灰廢渣達(dá)300余噸。在石灰?guī)r地區(qū)，石灰廠密集，每年排放的石灰廢渣占用耕地、污染環(huán)境、形成公害，F(xiàn)介紹我廠將石灰廢渣開(kāi)發(fā)利用于水泥生料的技術(shù)，供同行參考。
一、石灰廢渣作生料原料應(yīng)，用的可行性分析
1．石灰廢渣替代部分石灰石黏土的可行性
在立窯生產(chǎn)中，傳統(tǒng)酉己料方案不外乎使用石灰石、黏土、鐵校正原料、無(wú)煙煤及礦化劑5種原料。從石灰廢渣的構(gòu)成看，其石灰石部分可替代配料中的同等量石灰石。按其分子量計(jì)算，1噸熟石灰可替代1．35噸石灰石。煤渣的化學(xué)成分與黏土相接近，替代生料中部分黏土對(duì)生料化學(xué)成分不會(huì)造成多大影響！
2．生料中配入石灰廢渣的配料方案
①使用的原燃料化學(xué)成分(見(jiàn)表1)；
②熟料三率值。仍按原設(shè)定：KH=0．95；N=1．85；P=1．2。經(jīng)計(jì)算各組分百分比為：石灰石50．2％；黏土12．9％；石灰廢渣24．8％；銅渣3．0％；無(wú)煙煤9．1％。由此說(shuō)明，應(yīng)用石灰廢渣可保證原配料率值的技術(shù)要求。
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表1 原燃料的化學(xué)成分（%）
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3．對(duì)成球質(zhì)量的影響
配入石灰廢渣24．8％后，黏土配比減少6％左右，由于石灰廢渣中熟石灰含量達(dá)35％左右，在生料中含量為8．75％，其塑性遠(yuǎn)比黏土高，因此不用擔(dān)心少配黏土后會(huì)影響成球質(zhì)量。
4．熟料配熱的影響
每千克碳酸鈣分解為氧化鈣需吸熱1624千焦，石灰廢渣中熟石灰分解所吸熱遠(yuǎn)比碳酸鈣分解低得多。為此可以認(rèn)定，石灰廢渣取代部分石灰石后，熟料配熱將顯著減少，降低了熟料燒成煤耗。
綜上所述，生料中使用石灰廢渣完全是可行的。
二、生產(chǎn)應(yīng)用
1．石灰廢渣的儲(chǔ)備與均化
由于石灰窯每批出渣的三組分比例極不穩(wěn)定，因此，根據(jù)生產(chǎn)能力及廢渣的用量，每10天用量作一批次充分均化，分批儲(chǔ)存，經(jīng)檢驗(yàn)后再投入使用。陳年露天堆放的廢渣，水分都較重，晴天開(kāi)挖的廢渣，水分都在15％以上。我廠采用新出窯的石灰廢渣搭配均化，利用新渣中的生石灰，對(duì)陳年渣進(jìn)行脫水。
2．原燃料水分的控制
生料配料中各組分物料的水分要達(dá)到《規(guī)程》的要求。石灰廢渣中的熟石灰黏結(jié)性強(qiáng)，如各組分水分高會(huì)造成生料灰黏庫(kù)。我廠曾發(fā)生嚴(yán)重黏庫(kù)后派人下庫(kù)用鐵鏟清庫(kù)的事件，包括選粉機(jī)也被黏結(jié)死，清理后才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
3．立窯煅燒
生料灰中配入石灰廢渣后，塑性好，有利于成球。兩臺(tái)Ф2．5米立窯由普通成球改為預(yù)濕成球時(shí)，由于窯房高度及空間限制，存在不少缺陷。成球質(zhì)量較差，造成立窯經(jīng)常性偏火、臺(tái)時(shí)產(chǎn)量低。應(yīng)用石灰廢渣后，偏火現(xiàn)象很少發(fā)生，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量由6．5～7．0噸提高到8～9噸。工人勞動(dòng)強(qiáng)度大大減輕。由于石灰廢渣中的熟石灰分解吸熱比石灰石低，因此，熟料配熱要根據(jù)石灰廢渣的配入量作適當(dāng)調(diào)整。在實(shí)際生產(chǎn)中，熟料配熱下降705干焦，石灰廢渣配入量減少，熟料配熱增加。為此，根據(jù)石灰廢渣的資源，選擇合適的配入量，以利長(zhǎng)期穩(wěn)定生產(chǎn)。
立窯水泥應(yīng)用石灰廢渣替代部分石灰石和黏土制品生料可滿足技術(shù)要求，并且可彌補(bǔ)成球系統(tǒng)存在的缺陷，改善成球質(zhì)量。對(duì)生料中應(yīng)用粉煤灰替代黏土的配料工藝，應(yīng)用石灰廢渣解決成球質(zhì)量是行之有效的好方法。又由于石灰廢渣中的熟石灰分解時(shí)所耗熱量比CaCO3分解所需熱量低，加上窯內(nèi)熱工制度穩(wěn)定，必然會(huì)降低熟料燒成的實(shí)物煤耗，提高立窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，降低電耗。在有條件的地方采用石灰廢渣作生料原料，不僅為工廠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)效益，對(duì)保護(hù)環(huán)境也具有積極的作用。
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