燃煤爐渣在水泥熟料配料中的使用

楊亞明 湯 軒

(富蘊天山水泥有限責任公司， 新疆 富蘊 836199）

關鍵字：燃煤爐渣；配料；熟料

現在國家對環保日益要求嚴格，煤炭資源緊張的同時，每年對水泥行業進行能源審計及進行碳排放交易的推行，對企業的綠色生產經營提出新的挑戰。根據水泥生產的特點，通過積極開發利廢技術，有效地利用工業廢料廢渣作為水泥生產的原料、燃料以及混合材料，已經成為工業綜合利廢、保護資源、節能降耗、變廢為利的一條有效途徑。

通過本地周邊走訪，發現縣城鍋爐房每年可產生2～3 萬噸燃煤爐渣。燃煤爐渣是工業和民用鍋爐及其他燃燒設備燃煤所排出的廢渣，具有一定的火山灰性質，可用作水泥生產的材料，如能大量消納，是減少其對環境污染的一種有效途。

1 燃煤爐渣的成分

在2017 年2 月份以來，化驗室通過對縣城鍋爐房燃煤爐渣進行取樣化驗，結果表明燃煤爐渣中有部分未燃盡的煤，其熱值4633.84KJ/kg。SiO2：53.33%Al2O3：17.59%，計劃在生料配料中使用，降低原料成本及煤耗，節約熟料成本。

從2017 年3 月開始試進1500 噸燃煤爐渣。通過進廠檢驗，結果表明燃煤爐渣主成分為鋁硅質材料，含有較高的酸性氧化物 (SiO2、A1203)，可作為生料中硅質及鋁質組分，替代黏土配料。燃煤爐渣的熱值均值在5339.43KJ/kg，可替代部分燃料，從而減少熟料燒成過程中碳酸鹽分解所需用煤，降低熟料煤耗。

2 燃煤爐渣的使用

化驗室根據燃煤爐渣的化驗結果，嘗試用燃煤爐渣配料生產熟料。 為使試驗過程順行，減少生產過程造成波動，先用1%的爐渣代替礦渣進行配料，操作人員能夠穩定駕馭生產后，再逐步加大爐渣用量。其方案的三率值設計為：KH=0.90～0.94，N=2.4～2.7，P=1.2～1.5。

從4 月2 日開始使用。在生產中根據窯煅燒情況及熟料全分析調整燃煤爐渣配比，最高時燃煤爐渣配比在4%時，窯上出現熟料液相量提前，熟料有黃心料。后期燃煤爐渣配比穩定在2%左右，優化生料配比，比較有利于熟料煅燒。

表1 2016 年與2017 年熟料全分析對比（單位：%）

表2 2016 年與2017 年熟料礦物組成及強度對比（單位：%：MPa）

通過2016 年與2017 年熟料的全分析、礦物組成和強度對比的結果，表明在生料中使用燃煤爐渣2%配料對熟料的3天、28 天強度沒有影響。

燃煤爐渣的熱值在5000KJ/k 左右。通過穩定熱工，優化參數。2017 年熟料的煤耗是152.67kg/t.較2016 年下降4.64kg/t

表3 2016 年與2017 年熟料煤耗對比（單位；kg/t）：

3 燃煤爐渣存在的問題及解決辦法

針對燃煤爐渣中帶有少量的熱值，會導致尾溫過高，液相提前出現的可能，我們對煅燒操作提出控制要求，分解爐出口溫度從以前的850-880℃降低至830-860℃，頭煤、尾煤比例控制在40 ：60，將尾溫控制在1050±30℃以內，以防液相過早出現造成的預熱器結皮、堵塞現象，控制入窯分解率在85%～90%之間，以免因分解率過高而引起窯內長厚窯皮結圈等情況的發生。

由于配料方案的變化，需要加強對窯工的理論知識和實際操作培訓，才能保證生產順利。

4 取得的效果

從4 月2 日～9 月25 日共使用燃煤爐渣8873 噸，在生料中使用燃煤爐渣配料平均配比在2.28%。生產熟料24.9 萬噸。

4.1 降低熟料成本、降低煤耗

1） 降低熟料原料成本：通過在生料中使用燃煤爐渣配料平均配比在2.28%，節約3.18 元/噸；2） 降低熟料煤耗：熟料煤耗從2016 年157.31kg/t 下降到2017 年152.67kg/t。節約4.64kg/t。降低成本0.77 元/噸。累計降低熟料成本：98.36 萬元。

4.2 資源綜合利用

燃煤爐渣屬于國家資源綜合利用免稅目錄中的廢渣。今年生產出廢渣摻量在20%以上，符合免稅要求P.O42.5 水泥6.2994 萬噸。免稅200 萬元左右。

5 結語

利用燃煤爐渣進行配料生產水泥熟料經過在生產過程中的調整摸索和優化煅燒操作等措施，該配料方案取得了成功。給企業帶來了可觀的經濟效益。同時，保護資源、節能降耗、變廢為利，也創造了社會效益。