脱硫石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂技改工程的设计及应用

屈浩然，李蕾蕾，张伟超

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

脱硫石膏代替天然石膏作水泥缓凝剂技改工程的设计及应用

屈浩然，李蕾蕾，张伟超

河南建筑材料研究设计院有限责任公司（450002）

脱硫石膏是火力发电厂烟气脱硫时由SiO2和CaCO3反应生成的一种工业副产石膏，主要成分为CaSO4·H2O和未反应的CaCO3、石灰石中所含的其他杂质。脱硫石膏产量大，不受天然石膏产地的限制,将其代替天然石膏作水泥缓凝剂用于水泥生产已引起人们的广泛关注。下面将曾经负责改造设计的洛阳黄河同力水泥有限责任公司脱硫石膏代替天然石膏技改工程的情况做一个简单介绍。

1 设计初的基本情况

由于脱硫石膏水分含量较高，约16%，湿度大，粘性强，而使用脱硫石膏的水泥厂并不多见,可供参考的设计和使用经验很少。为此，经过与水泥厂从事生产管理技术人员的多方面探讨、研究，通过对进厂物料的水分等物理性质分析，认为虽然脱硫石膏含水量大,但因为它在水泥中的掺量较少(约5%)，入水泥磨物料的综合水分仅增加1%左右,况且入磨熟料有一定的温度，物料粉磨时也会产生一定的热量，完全可以利用含水量较大的脱硫石膏作缓凝剂生产水泥。因脱硫石膏粘性强,不能利用水泥配料系统中现有的石膏仓储存和配料,需要新增设一套脱硫石膏储存、计量和输送系统，将脱硫石膏直接送到现有的水泥粉磨系统。

2 工艺流程

本水泥粉磨车间为2条设计产量均为180 t/h的水泥粉磨系统，分为一线、二线。每套粉磨系统的脱硫石膏掺入量约为9 t。一、二两条线都是用铲车从堆棚将脱硫石膏铲入料斗，详见工艺流程图1及工艺设备表1。

表1 工艺设备表

3 实施过程中关键技术问题的分析、处理

由于脱硫石膏水分较大，在受料仓中容易发生堵料，为了保证下料通畅，受料仓的角度要足够大，最好大于70°，料斗下料口尺寸加宽、加长，本设计为2500 mm×500 mm。另外，在料仓内壁铺设助流衬板，从而很好的解决了堵料、下料不畅等问题。

脱硫石膏粘性强，很容易粘连在传送带上，导致入磨物料量和计量的物料量产生偏差。所以应尽量减少脱硫石膏的输送距离，使粘连在传送带上的物料尽可能少，可采取增大传送皮带的倾角(角度可加大到16°～18°)，另外，在皮带机头部下料口处设置一刮板,把粘连在输送带上的物料清理掉并通过物料溜子进入磨中,对于解决输送带粘料问题也是十分有效的。

通过对上述问题的解决,这套系统在安装调试后即投入生产，各项指标均能满足水泥磨生产的要求,运行情况平稳、正常。

4 技改工程的经济效益分析

本项目的技改工程费用包括工程项目设计及管理费，土建施工及设备安装费，设备采购费用等，估算总投资120万元左右。水泥生产中全部使用脱硫石膏代替天然石膏做缓凝剂，可为水泥厂带来非常可观的经济效益，按进厂脱硫石膏与天然石膏的价差70元/t，一、二两条线两台磨年产水泥240万t,水泥中脱硫石膏掺加量5%估算，全年可利用脱硫石膏约12万t,节约生产成本约840万元，技改工程投资2个月即可收回。由此可见，本技改工程项目所带来的经济效益极为可观。

5 结论

脱硫石膏代替天然石膏做水泥缓凝剂,既可以解决火电厂大量脱硫石膏的处理难题，又为水泥生产节约了成本，脱硫石膏未经过辊压机循环系统直接入磨,减小了辊压机的负荷，对于提高水泥磨产量也起到了积极的作用，且项目投资周期短、见效快，因此，完全可以利用脱硫石膏代替天然石膏做水泥缓凝剂生产水泥。