煤矸石成分與粘土相似，而且具有一定熱值，除此之外，大部分煤矸石內含有各種微量或少量組分，如S、Cu、Zn等，所有這些均有利于提高水泥熟料質量，降低能耗。本文從工藝角度出發，并結合某廠應用實踐，論述利用煤矸石代替粘土燒制水泥熟料所應注意的工藝問題。
1原燃料成分及生產工藝條件
1.1原燃料成分
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該廠各材料平均化學成分及不同礦點煤矸石成分見表1～表4。
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表1 原材料平均化學成分 (%) 材料名稱? Loss? CaO? SiO2? Al2O3? Fe2O3? MgO? CaF2? Σ?
石灰石? 42.66? 52.43? 1.25? 0.60? 0.65? 1.95? －? 99.54?
鐵 粉? 6.44? 3.88? 15.44? 7.33? 61.38? 0.50? －? 95.37?
粘 土? 7.78? 1.56? 59.67? 16.53? 9.41? 1.49? －? 96.44?
螢 石? －? －? －? －? －? －? 64.58? －
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表2 煤的工業分析平均成分 Mar? Mad? Vad? FCad? Aad? Qnet,ad/(kJ/kg)? Qnet,ar/(kJ/kg)?
7.85? 1.27? 5.44? 49.91? 36.33? 19 082? 17 583
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表3 煤灰平均化學成分 CaO? SiO2? Al2O3? Fe2O3? MgO? Σ?
5.43? 66.77? 13.87? 7.03? 2.11? 95.15
注:堿性系數M0=(CaO+MgO)/(SiO2+Al2O3)；質量系數K=(CaO+MgO+Al2O3)/(SiO2+MnO+TiO2)
表4 不同礦點煤矸石成分 編號? 化學成分/%? Qnet,ar/(kJ/kg)?
Loss? CaO? SiO2? Al2O3? Fe2O3? MgO? Σ?
1? 15.37? 0.46? 57.43? 18.21? 6.14? 0.11? 97.86? 1 008?
2? 17.03? 0.39? 59.22? 17.77? 3.32? 0.37? 98.10? 1 206?
3? 16.45? 0.23? 57.15? 17.98? 5.85? 0.27? 97.93? 1 163?
4? 15.11? 0.41? 57.87? 18.45? 6.27? 0.09? 98.20? 1 034?
5? 10.84? 0.50? 60.95? 16.41? 8.72? 0.45? 97.87? 794?
6? 10.44? 0.71? 58.88? 18.87? 8.85? 0.22? 97.97? 810?
平均? 14.21? 0.45? 58.58? 17.95? 6.53? 0.25? 97.99? 1 003