砂岩细粉配料优化水泥熟料生产

龚建贵

砂岩细粉配料优化水泥熟料生产

Optimizing of Cement Clinker Production by Using Sandstone Powder as Raw Meal

龚建贵

通过生产实践表明，采用我公司周边砂岩细粉代替铁选矿尾矿作为硅质校正原料，可有效降低熟料中的碱含量，提高熟料质量，同时可降低生料配料成本，经济效益和社会效益显著。

砂岩细粉；配料；尾矿

1 前言

我公司5000t/d新型干法水泥生产线2009年9月份投产，投产初期使用石灰石、铁选矿尾矿、转炉渣、粉煤灰4组分配料。由于石灰石中碱含量偏高，导致熟料中碱含量（钠当量）达到1.2%，造成熟料煅烧过程中预热器结皮增多，更严重的是熟料28d抗压强度偏低，造成生产成本升高。为了降低熟料中碱含量，综合利用资源，降低生产成本，我们对周边的硅质校正原料进行了多次考察、调研，最终决定使用本地区储量大、利用率极低的砂岩细粉代替铁选矿尾矿进行配料。砂岩细粉是砂岩经过水洗工艺，精选出成品硅砂后的产物，一般SiO2含量在90%以上，钠当量在0.55%以下，水分16%左右，是优质的硅质原材料，缺点是水分偏高，下料时容易发生堵卡。

2 原燃材料

原材料及煤灰化学成分见表1、表2，进厂煤工业分析见表3。

从表1可见，砂岩细粉中SiO2含量达到93.20%，其他化学成分含量都较低，碱含量与铁选矿尾矿相比由2.05%降低到0.52%，因此砂岩细粉可以作为硅质校正原料与石灰石、转炉渣、粉煤灰进行四组分配料。

表1 原材料及煤灰化学成分，%

表2 铁选矿尾矿化学成分，%

表3 原煤工业分析

表4 原料配比

3 配料方案

经过理论测算后，2010年4月10日开始使用石灰石、砂岩细粉、转炉渣、粉煤灰四组分配料，山西煤及低热值烟煤搭配作为燃料。熟料率值设定为：KH=0.89±0.02，SM=2.55± 0.05，AM=1.40±0.05，原料干基配比见表4，经过测算，吨生料成本可降低0.68元。

表5 熟料化学成分、净浆流动度、率值、矿物组成及强度

4 产质量情况分析

4.1 砂岩细粉配料对产质量的有利影响

（1）砂岩细粉代替铁选矿尾矿配料后，由于生料中碱含量降低，分解炉结皮大大减少，由每班清理4次改为每班清理2次。

（2）熟料结粒均匀，结大块现象明显减少，黄芯料减少，熟料温度降低近40℃。

（3）熟料碱含量（钠当量）由1.24%降低到1.01%，降低了0.23%，熟料初始净浆流动度提高了30mm，经时损失变化不大，与外加剂的相容性明显改善，熟料28d抗压强度提高1.6MPa，熟料整体质量提高（见表5）。

4.2 砂岩细粉配料对产质量的不利影响

砂岩细粉水分达到16.9%，大大高于铁选矿尾矿的水分，再加上砂岩细粉粘聚性较强，极易发生堵料，造成生料磨止料次数增加，台时产量降低，生料稳定性变差。

5 调整措施

（1）严格进厂砂岩细粉水分控制。首先，对周边砂岩细粉资源进行重新考察，选定某玻璃生产企业下属精选硅砂厂外排的陈旧砂岩细粉，水分14%左右;其次，加强进厂砂岩细粉水分控制，按照考察时的水分严格考核;再次，加强对进厂砂岩细粉的晾晒工作，保证入磨砂岩细粉水分降低到10%以下。

（2）砂岩细粉与石灰石混拌后入料。采用砂岩细粉同石灰石按照2:1的比例进行预混拌后入库的方式，有效预防棚库、堵秤现象发生，同时要求现场做好清堵的准备，保证砂岩细粉下料的连续性和稳定性。

6 实施效果

经过调整后，砂岩细粉下料的连续性和稳定性大大改善，出磨生料KH合格率提高10%，SM合格率提高8%，AM合格率提高12%，熟料游离氧化钙由1.03%降低至0.88%，熟料28d抗压强度提高0.8MPa，生料磨台时产量提高10t。

7 结语

（1）采用砂岩细粉代替铁选矿尾矿配料，降低了熟料中碱含量，熟料外观质量、熟料与外加剂相容性及熟料28d抗压强度都有较大改善。

（2）由于砂岩细粉水分高，造成下料堵卡严重，采取一系列改进措施后，堵卡问题基本解决，生料、熟料产质量均恢复正常。

（3）因砂岩细粉和铁选矿尾矿两种物料的价格差异，使用砂岩细粉配料可使生料材料成本降低0.68元/吨，每年可降低成本160万元。

（4）砂岩细粉在熟料生产中的使用，实现了工业废弃物的综合利用，达到了节能减排，促进环境、社会、企业和谐发展的目的，社会效益显著。■

TQ172.43

B

1001-6171（2014）05-0031-02

唐山冀东水泥股份有限公司，河北唐山064000；

2014-01-07；编辑：赵莲