课题二十二:浅谈利用工业废渣生产水泥熟料的技术和制备方法

2015-08-28 13:40:00 来源 :六合开奖结果网

0 引言

水泥在现代建筑、道路等六合开奖结果中发挥着重要作用,为适应新形势要求,需求量越来越多,对其质量要求也更加严格。在长期实践中,水泥熟料制备技术不断改进,如今利用工业废渣便可完成。这种方式既有效利用了工业废渣,又节约了生产成本,而且使得水泥熟料质量有所提升,对环境危害较小,有利于水泥产业长久发展。实际生产过程中,应做好相关工作,如物料使用、热值分析、质量控制等,以保证生产项目能够顺利完成。

1 工业废渣制备水泥熟料的方案设计

1.1实际案例

近些年水泥需求量增加,某水泥厂原料供应开始出现不足,成了一大难题。在经过多次研究,发现利用工业废渣也可进行水泥生产,而附近便有一家合成氨厂,每天都会排出大量工业废渣。协商后,合成氨厂同意水泥厂对废渣加以回收利用,作为水泥熟料的生产原料。从2010年开始,该水泥厂正式将新技术投入使用,利用工业废渣制备水泥熟料,废渣主要包括煤渣、碎砖、锅炉渣、湿煤渣和硫酸渣等。经这几年实践,经济效益和社会效益十分明显,既节约了原料费用,又降低了废渣污染。

1.2制备标准

该厂主要生产硅酸盐水泥,其化学成分中,CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等氧化物占的比重较大,超过了95%。这些氧化物的含量具有变动性,但都在一定的范围内,否则会影响到整体质量。CaO占的比例最多,在62%—67%之间,其次是SiO2,在20%—24%之间,Al2O3和Fe2O3占的比例相对较小。另外,根据行业标准规定,水泥熟料中的MgO和SO3的含量应分别控制在5%、35%以内。能够满足这些要求的工业废渣,即可用来制备水泥熟料。

1.3废渣分析

合成氨厂排出的工业废渣含有水泥生产所需要的化学成分,所以为了提高制备质量,首先应对废渣的化学成分和燃料成分加以分析。①锅炉渣。炭在1200摄氏度高温下充分燃烧,形成废渣排出。所含SiO2和Al2O3成分较多,烧失量低;②煤灰。主要是作为水泥生产燃料,在合成氨造气时 2000 嵊邢感∶夯宜孀牌鞅慌懦隼矗倬/干式除尘方法,便可得到固态的湿/干煤灰。还有一种叫锅炉湿煤灰,则是锅炉工作时排出的细煤灰,再经过水膜除尘,得到的固态废渣;③造气渣。是炭和石灰等物在1300摄氏度左右的造气炉高温燃烧的产生物。可以说,造气渣自身就属于是水泥,但标号较低,在高温加热之后和湿煤灰混合可制备熟石灰,有很高的氧化钙含量,常用来代替粘土;④硫酸渣。硫铁矿在高温燃烧下发生脱硫反应,从而生成硫酸渣,FeO3含量较高,用于铁质校正;⑤氟化渣。氟化钙和硫酸反应会生成氢氟酸,在反应过程中会产生大量废渣,就是氟化渣。因为性能和组成成分类似于石膏,所以常做石膏用,具有良好的缓凝作用。

2 热值和物料分析

燃料成分主要有原煤、煤灰和造气渣,造气渣的固定碳成分和灰成分含量较高,占了95%以上,热质量为4865.2kJ/Kg。通过能源消耗值比较发现,造气渣比例不同,能源消耗量也不同,当含量为25%时,能源消耗量为3200kJ。工业废渣热值就算有些麻烦,为使结果更加准确,煤灰中湿煤灰和干煤灰的比例按照1:2设计,此时废渣热值为3178kJ。由此不难发现,造气渣的存在形式以CaO和Ca(0H)2为主,与分解石灰石相比,耗能量更少,而且随着造气渣比例的增加会呈现出下降趋势。

水泥生产会对环境带来一定得污染,在利用工业废渣制备水泥时,为发挥其优势,实现无煤化生产减少污染,需合理配置原料,控制好各自所占比例。通过对生料成分、指标等进行分析,最终确定物料配比如下:石灰石60%、造气渣25%、煤灰12%、硫酸渣2%、锅炉渣1%。

3 水泥制备过程及质量控制

3.1流程

在确定物料比例后,还需根据要求制定科学的生产流程,保证各个环节有序开展,并有效控制质量,以提高生产效率。按照该厂生产标准计算,用工业废渣制备一吨水泥需要3吨生料,包括原材料、燃料、粉煤灰、矿渣、水泥熟料等。对生料应加以均化,确保在入窑时生料具有良好的稳定性。在预热分解阶段,生料进入预热器之后,在高温气体冲击下,会随着气流分散运行;紧接着有部分进入旋风筒,到锥体端位置后向上旋转,之后排出。而没有进入旋风筒的部分则实现了气固分离;预热器和回转窑间设置有分解炉,将燃料置入其中燃烧, 使得生料得以分解;之后再将生料投入回转窑,最终烧成熟料。

3.2质量控制

①提高工业废渣成分的稳定性;②合理配置工业废渣; ③利用分析仪,对配料数据信息进行快速且准确的分析,为配料调整提供重要依据;④采取微机配料方法,以提高配料的准确性;⑤控制方法。采取全面质量管理方法,并建立质量保障体系, 实现全过程管理。

4 工业废渣制备水泥熟料效果分析

提高水泥生产质量,通过利用工业废渣来生产水泥后,水泥质量较高,产量稳定。 提高了强度,同时保证了水泥质量的稳定性;工业废渣得到消除,有效降低水泥生产成本。 通过在水泥生产过程中,掺入适量的工业废渣,使工业废渣比例占总原料的 35%以上,大大降低了水泥生产原料量,降低了水泥生产成本; 经济效益和社会效益均得到提高

5 结束语

从上述分析中可知,为节约水泥生产材料使用量,降低成本、提高生产效率,可引进现代化生产技术,对工业废渣加以合理利用,从而提高生产产量。制备过程中,要严格设置原料配比,并制定相应的流程,同时加强质量控制。


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