馬源，馬力

蚌埠中聯(lián)水泥有限公司（以下簡稱我公司），4 600t/d生產(chǎn)線自2014年2月試生產(chǎn)以來，生料一直采用石灰石、濕粉煤灰、鐵尾渣和砂巖四組分配料。2016年受安徽地區(qū)礦山治理影響，硅質(zhì)校正材料短缺，需尋找砂巖替代品，我公司組織專業(yè)技術人員對周邊資源進行調(diào)研，發(fā)現(xiàn)鳳陽地區(qū)石英砂廠提煉二氧化硅后的廢污泥（量大且占用耕地）二氧化硅含量在84%左右（經(jīng)取樣分析），成分比較穩(wěn)定，即著手試驗，用低品位石英污泥替代砂巖配料。經(jīng)過反復調(diào)整配料和優(yōu)化操作工藝，最終找到了用低品位石英污泥代替砂巖的最佳配比。此操作既解決了硅質(zhì)校正料短缺的問題，又為當?shù)丶爸苓叺貐^(qū)解決了廢棄物排放占用耕地的問題，同時還促使窯產(chǎn)量突破了5 200t/d，熟料3d抗壓強度月平均達到33.1MPa，28d抗壓強度達到58.2MPa以上，余熱發(fā)電等各項指標均創(chuàng)歷史同期最好水平。

1 石英污泥配料方案確定

1.1 石英污泥的特性及原燃材料化學分析

石英污泥是石英砂廠采掘的石英礦經(jīng)破碎、水洗、篩選、烘干、提煉硅后剩下的廢污泥，簡稱石英污泥（低品位硅質(zhì)材料）。石英污泥的主要化學成分為CaO、SiO2、AL2O3、Fe2O3、SO3和MgO等。石英污泥為粉末狀物料，配料波動少，整體比較穩(wěn)定，可用于改善生料的易磨性。另外，石英污泥的堿含量也不高，有利于生產(chǎn)低堿熟料。石英污泥對熟料煅燒有一定礦化作用，可降低燒成溫度，降低煤耗，減少結(jié)皮、結(jié)圈，提高熟料強度。原、燃材料的化學成分分析見表1。

1.2 試驗方案

經(jīng)過多次考察，對周邊材料進行取樣分析后，確定試用鳳陽縣大廟鎮(zhèn)的石英污泥。取樣檢驗結(jié)果見表2。

實際進廠及計量秤上取樣檢驗的石英污泥中SiO2含量在82%～86%，Al2O3含量在2.0%～4.0%，質(zhì)量波動不大。根據(jù)熟料的1d和3d強度，熟料率值初定為：KH=0.89±0.02，SM=2.65±0.10，AM=1.50±0.10。

2 石英污泥配料方案的實施步驟

2.1 實施要求

（1）加強窯系統(tǒng)的操作與管理，制定合適的工藝操作參數(shù)及防范措施，確保窯溫度控制在合理范圍內(nèi)。

（2）時刻關注進廠其他原、燃材料的質(zhì)量變化情況，及時調(diào)整生料配料方案，確保熟料的率值符合規(guī)定要求。

（3）做好其他原、燃材料的預均化工作，特別是礦山開采石灰石質(zhì)量搭配預均化，確保生料配料站各種原材料的皮帶秤計量準確無誤，控制生料均化庫均化效果，確保入窯生料成分的穩(wěn)定。

（4）熟料中，要求SO3含量≤1.1%，堿含量R2O≤0.8%（因堿金屬硫酸鹽在燒成帶只部分分解，揮發(fā)性較低。入窯物料中SO3與R2O的摩爾比＜1時，進入窯內(nèi)的硫含量增加，堿含量也隨之增加），硫堿比≤1.0，同時重點關注熟料1d和3d強度的變化和增長情況。

2.2 具體實施過程

2016年3月15日安排進廠石英污泥轉(zhuǎn)場，2016年3月18日開始用石英污泥替代砂巖配料，考慮到?jīng)]有使用經(jīng)驗，將出磨生料溫度嚴格控制在≤90℃，這樣有利于控制生料水分≤1%，使生料有較好的流動性。短期的生產(chǎn)試驗效果較好，生料的易磨性好，細度細，臺時產(chǎn)量提高，電耗降低，燒成溫度降低，熟料結(jié)粒情況轉(zhuǎn)好，熟料產(chǎn)量較之前有所提高。

2.3 試驗分析

石英污泥配料與砂巖配料的熟料化學成分分析對比見表3。

砂巖配料生產(chǎn)的熟料和石英污泥配料生產(chǎn)的熟料的物理性能情況對比見表4。

從表4可以看出，使用石英污泥配料比使用砂巖配料生產(chǎn)的熟料，1d抗壓強度增加1.1MPa，3d抗壓強度平均增加1.7MPa，28d抗壓強度增加1.0MPa，熟料標準煤耗下降2.35kg/t，熟料產(chǎn)量增加3.23%。

表1 原、燃材料的化學成分，%

表2 鳳陽縣大廟鎮(zhèn)石英污泥取樣檢驗結(jié)果，%

表3 砂巖配料和石英污泥配料生產(chǎn)的生、熟料的化學成分（原方案為砂巖配料；新方案為石英污泥配料）前、后對比

表4 出窯熟料的物理性能及生產(chǎn)情況前、后對比

表5 配料方案調(diào)整后月平均指標

表6 石英污泥配料前后生產(chǎn)運行參數(shù)對比

3 石英污泥配料改進措施

根據(jù)石英污泥替代砂巖配料的實驗結(jié)果，結(jié)合我公司目前石灰石質(zhì)量搭配和進廠的其他原、燃材料的具體情況，進一步對配料和工藝參數(shù)進行優(yōu)化。將熟料率值調(diào)整為：KH=0.90±0.02，SM=2.66±0.10，AM=1.45±0.10。

2016年4月17日投料，兩天后熟料量持續(xù)穩(wěn)定在5 200t/d以上，且各項指標均創(chuàng)歷史同期最好水平，石英污泥配料方案優(yōu)化后的生產(chǎn)情況見表5、6。

4 改造效果

（1）使用低品位石英污泥替代砂巖配料，徹底解決了我公司硅質(zhì)校正原料短缺的難題，調(diào)配出的生料易磨性好、成分穩(wěn)定，臺時產(chǎn)量明顯提高，生料配料質(zhì)量穩(wěn)定。

（2）由表5、表6可以看出，調(diào)整工藝參數(shù)后，易燒性好，預熱器系統(tǒng)溫度控制比以前有所降低，電耗、煤耗降低，熟料的結(jié)粒情況比以前有明顯好轉(zhuǎn)，窯的臺時產(chǎn)量也有進一步提高。

（3）配料優(yōu)化調(diào)整后高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，我公司余熱發(fā)電量也得到提高，熟料發(fā)電量達到34kWh/t。

（4）熟料產(chǎn)、質(zhì)量創(chuàng)新高，每噸水泥可降低生產(chǎn)成本2.6元，每年可增效260萬元。實現(xiàn)了廢棄物料的綜合利用，復墾了土地，保護了環(huán)境，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益?！?/p>