利用冶炼废渣代替选铁尾矿烧制水泥熟料

水泥 2009-07-03

　　水泥熟料的烧制过程中，铁质原料是必备的。多年来，我公司一直以低品位选铁尾矿作为铁质原料，但随着其价格的不断上升，使企业成本也不断提高。冶炼废渣是钢铁厂的副产品，排放量大，价格低，且其物理、化学成分与选铁尾矿接近，因此我厂进行以冶炼废渣代替选铁尾矿配料烧制水泥熟料的试验，本文就此作一介绍。

　　(1)试验材料。试验用冶炼废渣是邯郸武安市W钢铁厂所产，呈灰色粉状，铁化物以Fe₂O₃计，其质量分数为22%左右。选铁尾矿、砂岩为当地散户购入，炉渣为邯郸H电厂炉渣，煤由当地煤与陕西煤1：1搭配。原料化学分析结果和燃煤工业分析结果见表1。

　　(2)工业试验条件。试验是在我公司2000 t/d熟料生产线上进行的，主要设备有双列五级旋风预热器，D-D型分解炉，Φ4m×60m回转窑，Fuller型篦冷机，Φ4.6 m×(7.5+3.5)m中卸烘干磨(原料磨)，Φ4.2 m×11m康必丹磨(水泥磨)。

　　(3)配料方案。配料方案仍与原选铁尾矿配料时相同，即：熟料热耗=3553 kJ/kg，KH=0.92，SM=2.6，IM=1.65。按此方案，计算选铁尾矿配料和冶炼废渣配料的具体物料配比见表2。分析表2可知，相同配料方案下，用冶炼废渣代替选铁尾矿明显减少了石灰石用量。增加了炉渣用量(石灰石成本远高于炉渣，且炉渣又属于工业三废，企业应用时可以享受相关的免税政策)，显然有利于成本的降低。

　　(4)应用中的相关工况变化与说明。由于冶炼废渣与选铁尾矿性状相当，生料的制备过程中工艺条件不必作任何修改；且冶炼废渣的均一性远优于分散购进的选铁尾矿，故生料均化效果大大改观；此外，冶炼废渣中的多元素特性，大大改善了生料的易烧性。如冶炼废渣中的C₂S等矿物的晶种作用，以及FeO的助熔与降低液相黏度作用等，促进了熟料矿物的形成，降低了液相出现的温度，尤其是明显降低了液相全熔温度，使烧成范围明显变宽。试烧时观察发现，回转窑不结圈，窑内无大料球，且熟料颜色明显改观，熟料结粒圆滑密实。

　　(5)熟料质量。熟料质量对比见表3。显然，使用冶炼废渣代替选铁尾矿后，熟料强度及其它性能均比使用前还有所改善。因此在保证水泥强度条件下，矿渣水泥混合材可增加2%左右。

　　(6)经济效益。选铁尾矿价格一直在涨，目前价格保守估计在150元/t，而冶炼废渣只要40元/t，以此计算每吨熟料成本降低6元/t左右，我公司两台窑生产熟料按120万吨计，仅此一项每年就可增收720多万元。同时生料配比中，石灰石用量的减少、炉渣用量的增加又带来一定经济效益；此外因熟料强度的提高，在水泥生产中混合材掺量的增加还能进一步提高产品利润。因此，利用冶炼废渣代替选铁尾矿烧制水泥熟料每年可给企业带来约1000余万元收益。

　　通过我厂生产经验，利用冶炼废渣代替选铁尾矿烧制水泥熟料可行、可靠，节能、利废、增收。

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