水泥熟料的燒制過(guò)程中，鐵質(zhì)原料是必備的。多年來(lái)，我公司一直以低品位選鐵尾礦作為鐵質(zhì)原料，但隨著其價(jià)格的不斷上升，使企業(yè)成本也不斷提高。冶煉廢渣是鋼鐵廠的副產(chǎn)品，排放量大，價(jià)格低，且其物理、化學(xué)成分與選鐵尾礦接近，因此我廠進(jìn)行以冶煉廢渣代替選鐵尾礦配料燒制水泥熟料的試驗(yàn)，本文就此作一介紹。
(1)試驗(yàn)材料。試驗(yàn)用冶煉廢渣是邯鄲武安市W鋼鐵廠所產(chǎn)，呈灰色粉狀，鐵化物以Fe2O3計(jì)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%左右。選鐵尾礦、砂巖為當(dāng)?shù)厣糍?gòu)入，爐渣為邯鄲H電廠爐渣，煤由當(dāng)?shù)孛号c陜西煤1：1搭配。原料化學(xué)分析結(jié)果和燃煤工業(yè)分析結(jié)果見(jiàn)表1。
(2)工業(yè)試驗(yàn)條件。試驗(yàn)是在我公司2000 t/d熟料生產(chǎn)線上進(jìn)行的，主要設(shè)備有雙列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器，D-D型分解爐，Φ4m×60m回轉(zhuǎn)窯，F(xiàn)uller型篦冷機(jī)，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(shí)相同，即：熟料熱耗=3553 kJ/kg，KH=0.92，SM=2.6，IM=1.65。按此方案，計(jì)算選鐵尾礦配料和冶煉廢渣配料的具體物料配比見(jiàn)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(yuǎn)高于爐渣，且爐渣又屬于工業(yè)三廢，企業(yè)應(yīng)用時(shí)可以享受相關(guān)的免稅政策)，顯然有利于成本的降低。
(4)應(yīng)用中的相關(guān)工況變化與說(shuō)明。由于冶煉廢渣與選鐵尾礦性狀相當(dāng)，生料的制備過(guò)程中工藝條件不必作任何修改；且冶煉廢渣的均一性遠(yuǎn)優(yōu)于分散購(gòu)進(jìn)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(jìn)了熟料礦物的形成，降低了液相出現(xiàn)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(shí)觀察發(fā)現(xiàn)，回轉(zhuǎn)窯不結(jié)圈，窯內(nèi)無(wú)大料球，且熟料顏色明顯改觀，熟料結(jié)粒圓滑密實(shí)。
(5)熟料質(zhì)量。熟料質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)表3。顯然，使用冶煉廢渣代替選鐵尾礦后，熟料強(qiáng)度及其它性能均比使用前還有所改善。因此在保證水泥強(qiáng)度條件下，礦渣水泥混合材可增加2%左右。
(6)經(jīng)濟(jì)效益。選鐵尾礦價(jià)格一直在漲，目前價(jià)格保守估計(jì)在150元/t，而冶煉廢渣只要40元/t，以此計(jì)算每噸熟料成本降低6元/t左右，我公司兩臺(tái)窯生產(chǎn)熟料按120萬(wàn)噸計(jì)，僅此一項(xiàng)每年就可增收720多萬(wàn)元。同時(shí)生料配比中，石灰石用量的減少、爐渣用量的增加又帶來(lái)一定經(jīng)濟(jì)效益；此外因熟料強(qiáng)度的提高，在水泥生產(chǎn)中混合材摻量的增加還能進(jìn)一步提高產(chǎn)品利潤(rùn)。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(yè)帶來(lái)約1000余萬(wàn)元收益。
通過(guò)我廠生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，利用冶煉廢渣代替選鐵尾礦燒制水泥熟料可行、可靠，節(jié)能、利廢、增收。