石油焦用于水泥窑煅烧的尝试

陆才科

(华润水泥（上思）有限公司， 广西 防城港 535500)

石油焦具有热值高全硫含量高的不同，可分为高硫焦和低硫焦，高硫焦一般用作水泥厂和发电厂的燃料。过高的硫会导致窑及预热器频繁结皮结圈，且可能会导致SO2排放超标，有必要根据企业自身工艺、原材料条件进行试验来验证使用石油焦的可行性。

试验方案

HRSS公司有两条5000t/d的新型干法熟料生产线，两线共用煤炭均化堆，故试验同时在两线开展。试验分别采用山西5000及内蒙5500两种烟煤与石油焦搭配使用，石油焦的设计搭配比例分别为10%、15%、20%逐步递增。每种比例分别试验一堆煤。熟料率值设计与原控制方案保持一致，KH=0.925±0.02，SM=2.05±0.1,IM=1.50±0.1。

试验重点监控使用过程中窑系统工况、硫排放、氨水用量及熟料质量。

试验过程

1 配煤结果

表一

表二

表三

2 试验分析

2.1 煤耗分析

试验一煤耗偏高，主要原因：刚开始使用石油焦，窑的工艺参数没调整到位；熟料 KH值控制过高，物料易烧性差；煤粉细度粗，燃烧不完全。通过操作工艺参数的调整及降低入窑煤粉的细度等措施，试验2 三煤耗正常。

2.1 工况分析

1）、石油焦中的硫对窑系统二氧化硫的排放影响不大；硫排放主要受石灰石中含硫影响。

2）、石油焦难磨，导致煤粉电耗上升；但入窑煤的热值提高，用煤量下降，熟料工序电耗下降；

3）、随着石油焦掺量的增加，烧成带长度有缩短趋势，余热发电量上升，氨水消耗上升。主要是石油焦燃烧烈度高，放热集中，造成高温型NOx增加，2 三次风温升高。

4）、随着石油焦掺量的增加，烟室易结皮，后燃所致。

2.3 质量分析

掺石油焦对熟料的标准稠度、凝结时间、与外加剂适应性均无不良影响，但熟料28天抗压强度随着石油焦掺量的上升而下降。化学分析结果表明熟料中SO3

试验三因使用时各项指标可控，直接将剩余石油焦全部搭配完毕，故掺量较计划偏高。

使用德国耐驰综合热分析仪对三个配比的煤样进行热分析，结果如下表所示。

结果显示，与普通烟煤相比，三种煤均呈现出着火温度高、燃烧烈度高、燃尽时间长的特点，这与石油焦的燃特性有关。但掺量最高的3#样品燃尽时间反而最低，应是因为其使用的烟煤差异所致。

3 试验数据

3.1 指标及质量情况

含量随石油焦掺量上升而上升，且硫碱比大幅升高，超过了0.8-1.0的最佳硫碱比。查阅文献1可知，低碱水泥的强度随熟料SO3含量上升而下降，28天强度最大可降低10%。通过改变熟料化学成分，如提高SM，可以避免由于硫的固溶引起的强度下降。

4 效益分析

按烟煤700元/吨,石油焦800元/吨计算。与空白相比，掺量为15.5%时，熟料成本上升1.63元/吨；掺量27.5%时，成本下降4.84元/吨。如烟煤与石油焦差价达230元每吨时，成本相当。

5 结论

石油焦可用于熟料煅烧；随着石油焦掺量上升，结皮有增多趋势，但尚可控；在27%掺量范围内硫排放无明显升高；随着石油焦掺量上升，氨水用量明显上升；随着石油焦掺量的上升，熟料28天抗压强度会有所下降；随着石油焦掺量上升，余热发电量上升；随着石油焦掺量上升，熟料综合成本下降。