关于磷渣配料生产优质水泥的生产实践

2018-06-01滕遹

四川水泥 2018年5期

滕遹

（云南建投云岭水泥有限公司）

磷渣作为一种生产排放的废渣，搁置占地面积较大，并且会污染周边环境，对地下水污染较为严重。所以磷渣再次利用，能够在节约环境的基础上，提升经济效益。据相关文献记载，水泥中增加磷渣可以代替部分石灰石、黏土质原料等进行配料，能够实现资源再次利用，磷渣中具有的P205、F等能够对熟料产生煅烧作用，可以有效降低烧制温度，能够提升熟料质量，从而增加混合料的摄入量。从而实现降低成本，增加效益。

1 磷渣配料试产分析

1.1 磷渣的特性及成分分析

磷渣从表面看是一种细颗粒状物质，粒度一般在2-5mm左右，磷渣的形成首先是经过高温，然后又经过冷却形成的碎渣，成分与粒化高炉矿渣相似，其主要成分是SiO2以及CaO，其中还有AL2O3、Fe2O3、MgO、P205、F，磷渣在经过高温冷却后，其中玻璃体含量可以达到 90%左右。部分企业在生产黄磷时，经过检验发现，磷渣成分较好，五氧化二磷成分不高，所以可以就地取材，使用这种厂家的磷渣。

1.2 配料方案甄选

在第一次试生产过程中，考虑到我厂经验还不够丰富，所以将磷渣选量为7%，保障生产窑塑料质，熟料三值率设定在KH=0.85±0.02，SM=2.5±0.2，IM=1.4±0.2。将此方案作为基准，在其中添加磷渣以及其他化学成分，通过磷渣前后熟料物理性能对比。经过研究可以发现，使用磷渣配料之后所生产的水泥品质有明显提升，但是在凝结时间方面延长半个小时左右，但是熟料的3d和28d强度明显较之前提升近5MPa，具体见表1、表2.

表1 生料、熟料化学成分比率

表2 使用磷渣前后熟料物理性能比较

1.3 工艺控制

（1）在生料融料过程中首先加入适量的磷渣，然后加上窑煤粉的硫将磷渣中的五氧化二磷以及氟中和形成复合矿化剂，熟料在燃烧过程中会使烧成温度下降，内部液体会使盐酸矿物起反应，所以在生产过程中应当对参数做出调整。

（2）根据国内外磷渣配料方案，使熟料中w（P205）<0.50%，若熟料w（P205）>0.50%时，熟料的3d、28d抗压幅度明显下降，并且有可能出现3d抗压强度。所以在实际生产中熟料w（P205）<0.35，能够保障出窑熟料强度增加。

（3）磷渣中P2O5含量会影响生产成果。若P205含量较少时，能够增加渗入量，若是 P205含量较高会降低渗入量。为避免熟料中 P205含量超出控制范围，应当控制添加的P205含量。本公司将磷渣摄入量控制在6%上下，并且由于磷渣成分存在差异性，应当先分析其化学成分适当做出调整。

1.4 试产存在问题及解决方案

（1）在试产期间由于前期烟室结皮严重，使用磷渣前应当对工艺设定参数做出调整，但是可能会出现由于调整不均匀，在使用磷渣后存在窑内温度过高情况出现，液相提前出现结皮，结皮严重则需要每2h清理一次。结皮材料若是不紧凑则方便清理，若是过于密集，容易引起漏风增大，使窑内温度不受控制，增加预热器岗位工人工作难度。所以应当将烟室温度调整到1000℃±28℃作用，使烟室结皮情况少出现。

（2）对于五级筒下的结皮情况，在试产期间第三天时，工作人员在巡检过程中可以发现C5下料管活动不便，经过检查后可以发现下料管内部出现结皮。主要原因依旧是工艺参数不够合理，窑内温度较高所形成。于是为保障温度平衡，将温度设定在884℃±4.38℃，C5下料管结皮问题能够得到解决。

2 大量生产实践

2.1 使用情况

在试产期间所选磷渣为周围黄磷厂出产，但是规模较小，磷渣用量无法满足本公司需求，并且当时云南地区正处于枯水期，黄磷厂已经停产，一般会在雨季后生产，在正式生产前，所选用的磷渣一般是其他磷厂提供。经过实践发现此地区生产磷渣质量不够稳定，五氧化二磷波动较大。为此本公司特别采用分割堆放、搭配堆放方式保持波动浮动不大，保障成分稳定。生产所需配料无太大差别。根据P205含量的变化，出窑熟料质量也会发生转变，首先将磷渣投入量控制在4%，根据数据检测熟料成分变化增加P205。在3d强度值适应后，查看熟料物理性能。经过分析能够发现磷渣渗入量增加到5%时，熟料质量较好，强度值最大，若磷渣量达到6%时，数量强度会适当下降，所以最终将磷渣含量控制在5%。

2.2 水泥磨粉

本公司水泥磨粉工具主要是辊压机加打散分级机加球磨机的一个开路磨系统，磨机是直径长度是 3.2×13m分三仓，配 1600Kw电机。雨季平均台产 65t/h正常时节平均台产75t/h。但是这种机器也存在一定问题，混合材磷渣水分较大且没有烘干系统导致物料平均水分较高，严重制约生产，且对物料提升系统打散分级系统物料料管风管及磨头袋收尘器影响严重，主要表现为结皮和一般性腐蚀，基本平均每个月都要停机进行清理，严重时提升机收尘器每月结皮厚度可达40-60公分，料管风管 20-30公分，导致对设备维护困难。物料水分高导致在磨机内流速较慢，磨机通透性较差，饱磨情况频发，严重制约台产。面对此类情况本公司选择三种方案解决：①在磷渣里掺搭炉渣掺量为磷渣掺量二分之一到三分之一，②进行磨头收尘器改造将小布袋更换成大布袋以便于维护，③磨机改造由原三仓各有效长度3.24/2.46/6.18改成现3.24/3.86/4.78。④加设料管烘干炉对物料进行一定程度烘干有一定效果不过效果不是特别大，⑤加设料管筛减轻打散分级机负荷。采取措施前和采取措施后效果很明显平均台产提升10—15t/h左右，而且饱磨情况大大减少。