隨著現(xiàn)代水泥技術(shù)的進步，采用煤矸石替代高鋁土成為水泥生產(chǎn)原料的重要配料方式，使用煤矸石破碎機先對原料進行粉碎，然后才能使用。本文，我們將就此問題進行深入研究。

水泥廠生產(chǎn)概況

某水泥廠預分解窯水泥生產(chǎn)線在使用煤矸石配料前，采用石灰石、銅礦渣、砂巖、高鋁土四組分配料，回轉(zhuǎn)窯平均日產(chǎn)達3850t，3d熟料強度30MPa以上，28d強度58MPa以上，熟料綜合標準煤耗112kg/t左右，一噸熟料余熱發(fā)電27kWh左右。其發(fā)電量偏低的原因主要是系統(tǒng)C1筒廢氣出口溫度在290℃左右，低于系統(tǒng)的設(shè)計溫度340℃，嚴重制約了窯尾SP爐的產(chǎn)氣量。下表是該水泥生產(chǎn)線主機配置情況。

煤矸石的配料應用

煤矸石是采煤和洗煤過程中排放的固體廢棄物，是一種在成煤過程中與煤層伴生的一種含碳量較低、比煤堅硬的黑灰色巖石。不同地域、不同礦點的煤矸石的化學成分有較大區(qū)別。公司采用當?shù)孛旱V篩選出的煤矸石進行應用試驗，其化學成分與高鋁土非常接近（見下表），且熱值相對穩(wěn)定在6300kJ/kg左右，在配料上取代或部分取代高鋁土是完全可行的。目前公司采用煤矸石代替部分高鋁土的5組分配料方案，由于自動配料系統(tǒng)只能自動運算4組分配料，因此將銅礦渣采用固定外摻2%（其化學成分比較穩(wěn)定）。經(jīng)過多次調(diào)整配比，得到優(yōu)化后的配料方案，見下表。

采用煤矸石配料系統(tǒng)變化

采用煤矸石代替部分鋁礬土配料前后（煤矸石摻量控制在6%左右）窯系統(tǒng)參數(shù)對比見下表。

從上表中可以看出：C1筒出口廢氣溫度上升了40～50℃，分解爐出口溫度穩(wěn)定但略有下降；窯頭窯尾用煤可以立即減少0.5～2t/h。其他參數(shù)無變化。這主要是生料中摻入煤矸石，可燃成分在預熱器系統(tǒng)中燃燒后，使生料在進入分解爐前得到了較好的預熱和分解所致。

針對采用煤矸石配料后回灰量大、熱量控制不穩(wěn)定的問題，公司采取了相應措施：加強了輔料堆場的均化；改造了C1筒內(nèi)筒的長度，提高了C1筒收塵效率；為提高系統(tǒng)通風量，煙室拱頂直角改為斜角，下料斜坡澆注料從350mm減薄為250mm，增加了煙室通風面積；分解爐縮口直徑也由1950mm擴大到2050mm，以降低系統(tǒng)阻力。

采用煤矸石配料后，該燒成系統(tǒng)的運行指標均有很好的改善，見下表。

公司采用廉價的煤矸石取代鋁礬土配料生產(chǎn)普通硅酸鹽水泥熟料的實踐證明，廢棄煤矸石既是水泥熟料生產(chǎn)的原料，又是燃料，可較大程度地降低熟料生產(chǎn)成本，有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，值得推廣應用。

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