關(guān)于磷渣配料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的生產(chǎn)實(shí)踐

滕 遹

（云南建投云嶺水泥有限公司）

磷渣作為一種生產(chǎn)排放的廢渣，擱置占地面積較大，并且會(huì)污染周邊環(huán)境，對(duì)地下水污染較為嚴(yán)重。所以磷渣再次利用，能夠在節(jié)約環(huán)境的基礎(chǔ)上，提升經(jīng)濟(jì)效益。據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)記載，水泥中增加磷渣可以代替部分石灰石、黏土質(zhì)原料等進(jìn)行配料，能夠?qū)崿F(xiàn)資源再次利用，磷渣中具有的P205、F等能夠?qū)κ炝袭a(chǎn)生煅燒作用，可以有效降低燒制溫度，能夠提升熟料質(zhì)量，從而增加混合料的攝入量。從而實(shí)現(xiàn)降低成本，增加效益。

1 磷渣配料試產(chǎn)分析

1.1 磷渣的特性及成分分析

磷渣從表面看是一種細(xì)顆粒狀物質(zhì)，粒度一般在2-5mm左右，磷渣的形成首先是經(jīng)過高溫，然后又經(jīng)過冷卻形成的碎渣，成分與?；郀t礦渣相似，其主要成分是SiO2以及CaO，其中還有AL2O3、Fe2O3、MgO、P205、F，磷渣在經(jīng)過高溫冷卻后，其中玻璃體含量可以達(dá)到 90%左右。部分企業(yè)在生產(chǎn)黃磷時(shí)，經(jīng)過檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，磷渣成分較好，五氧化二磷成分不高，所以可以就地取材，使用這種廠家的磷渣。

1.2 配料方案甄選

在第一次試生產(chǎn)過程中，考慮到我廠經(jīng)驗(yàn)還不夠豐富，所以將磷渣選量為7%，保障生產(chǎn)窯塑料質(zhì)，熟料三值率設(shè)定在KH=0.85±0.02，SM=2.5±0.2，IM=1.4±0.2。將此方案作為基準(zhǔn)，在其中添加磷渣以及其他化學(xué)成分，通過磷渣前后熟料物理性能對(duì)比。經(jīng)過研究可以發(fā)現(xiàn)，使用磷渣配料之后所生產(chǎn)的水泥品質(zhì)有明顯提升，但是在凝結(jié)時(shí)間方面延長(zhǎng)半個(gè)小時(shí)左右，但是熟料的3d和28d強(qiáng)度明顯較之前提升近5MPa，具體見表1、表2.

表1 生料、熟料化學(xué)成分比率

表2 使用磷渣前后熟料物理性能比較

1.3 工藝控制

（1）在生料融料過程中首先加入適量的磷渣，然后加上窯煤粉的硫?qū)⒘自械奈逖趸滓约胺泻托纬蓮?fù)合礦化劑，熟料在燃燒過程中會(huì)使燒成溫度下降，內(nèi)部液體會(huì)使鹽酸礦物起反應(yīng)，所以在生產(chǎn)過程中應(yīng)當(dāng)對(duì)參數(shù)做出調(diào)整。

（2）根據(jù)國內(nèi)外磷渣配料方案，使熟料中w（P205）<0.50%，若熟料w（P205）>0.50%時(shí)，熟料的3d、28d抗壓幅度明顯下降，并且有可能出現(xiàn)3d抗壓強(qiáng)度。所以在實(shí)際生產(chǎn)中熟料w（P205）<0.35，能夠保障出窯熟料強(qiáng)度增加。

（3）磷渣中P2O5含量會(huì)影響生產(chǎn)成果。若P205含量較少時(shí)，能夠增加滲入量，若是 P205含量較高會(huì)降低滲入量。為避免熟料中 P205含量超出控制范圍，應(yīng)當(dāng)控制添加的P205含量。本公司將磷渣攝入量控制在6%上下，并且由于磷渣成分存在差異性，應(yīng)當(dāng)先分析其化學(xué)成分適當(dāng)做出調(diào)整。

1.4 試產(chǎn)存在問題及解決方案

（1）在試產(chǎn)期間由于前期煙室結(jié)皮嚴(yán)重，使用磷渣前應(yīng)當(dāng)對(duì)工藝設(shè)定參數(shù)做出調(diào)整，但是可能會(huì)出現(xiàn)由于調(diào)整不均勻，在使用磷渣后存在窯內(nèi)溫度過高情況出現(xiàn)，液相提前出現(xiàn)結(jié)皮，結(jié)皮嚴(yán)重則需要每2h清理一次。結(jié)皮材料若是不緊湊則方便清理，若是過于密集，容易引起漏風(fēng)增大，使窯內(nèi)溫度不受控制，增加預(yù)熱器崗位工人工作難度。所以應(yīng)當(dāng)將煙室溫度調(diào)整到1000℃±28℃作用，使煙室結(jié)皮情況少出現(xiàn)。

（2）對(duì)于五級(jí)筒下的結(jié)皮情況，在試產(chǎn)期間第三天時(shí)，工作人員在巡檢過程中可以發(fā)現(xiàn)C5下料管活動(dòng)不便，經(jīng)過檢查后可以發(fā)現(xiàn)下料管內(nèi)部出現(xiàn)結(jié)皮。主要原因依舊是工藝參數(shù)不夠合理，窯內(nèi)溫度較高所形成。于是為保障溫度平衡，將溫度設(shè)定在884℃±4.38℃，C5下料管結(jié)皮問題能夠得到解決。

2 大量生產(chǎn)實(shí)踐

2.1 使用情況

在試產(chǎn)期間所選磷渣為周圍黃磷廠出產(chǎn)，但是規(guī)模較小，磷渣用量無法滿足本公司需求，并且當(dāng)時(shí)云南地區(qū)正處于枯水期，黃磷廠已經(jīng)停產(chǎn)，一般會(huì)在雨季后生產(chǎn)，在正式生產(chǎn)前，所選用的磷渣一般是其他磷廠提供。經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)此地區(qū)生產(chǎn)磷渣質(zhì)量不夠穩(wěn)定，五氧化二磷波動(dòng)較大。為此本公司特別采用分割堆放、搭配堆放方式保持波動(dòng)浮動(dòng)不大，保障成分穩(wěn)定。生產(chǎn)所需配料無太大差別。根據(jù)P205含量的變化，出窯熟料質(zhì)量也會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，首先將磷渣投入量控制在4%，根據(jù)數(shù)據(jù)檢測(cè)熟料成分變化增加P205。在3d強(qiáng)度值適應(yīng)后，查看熟料物理性能。經(jīng)過分析能夠發(fā)現(xiàn)磷渣滲入量增加到5%時(shí)，熟料質(zhì)量較好，強(qiáng)度值最大，若磷渣量達(dá)到6%時(shí)，數(shù)量強(qiáng)度會(huì)適當(dāng)下降，所以最終將磷渣含量控制在5%。

2.2 水泥磨粉

本公司水泥磨粉工具主要是輥壓機(jī)加打散分級(jí)機(jī)加球磨機(jī)的一個(gè)開路磨系統(tǒng)，磨機(jī)是直徑長(zhǎng)度是 3.2×13m分三倉，配 1600Kw電機(jī)。雨季平均臺(tái)產(chǎn) 65t/h正常時(shí)節(jié)平均臺(tái)產(chǎn)75t/h。但是這種機(jī)器也存在一定問題，混合材磷渣水分較大且沒有烘干系統(tǒng)導(dǎo)致物料平均水分較高，嚴(yán)重制約生產(chǎn)，且對(duì)物料提升系統(tǒng)打散分級(jí)系統(tǒng)物料料管風(fēng)管及磨頭袋收塵器影響嚴(yán)重，主要表現(xiàn)為結(jié)皮和一般性腐蝕，基本平均每個(gè)月都要停機(jī)進(jìn)行清理，嚴(yán)重時(shí)提升機(jī)收塵器每月結(jié)皮厚度可達(dá)40-60公分，料管風(fēng)管 20-30公分，導(dǎo)致對(duì)設(shè)備維護(hù)困難。物料水分高導(dǎo)致在磨機(jī)內(nèi)流速較慢，磨機(jī)通透性較差，飽磨情況頻發(fā)，嚴(yán)重制約臺(tái)產(chǎn)。面對(duì)此類情況本公司選擇三種方案解決：①在磷渣里摻搭爐渣摻量為磷渣摻量二分之一到三分之一，②進(jìn)行磨頭收塵器改造將小布袋更換成大布袋以便于維護(hù)，③磨機(jī)改造由原三倉各有效長(zhǎng)度3.24/2.46/6.18改成現(xiàn)3.24/3.86/4.78。④加設(shè)料管烘干爐對(duì)物料進(jìn)行一定程度烘干有一定效果不過效果不是特別大，⑤加設(shè)料管篩減輕打散分級(jí)機(jī)負(fù)荷。采取措施前和采取措施后效果很明顯平均臺(tái)產(chǎn)提升10—15t/h左右，而且飽磨情況大大減少。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益

通過上述實(shí)踐后，熟料臺(tái)產(chǎn)量增加3t/h，每噸熟料階段1kwh，經(jīng)過計(jì)算發(fā)現(xiàn)每年能夠節(jié)約電費(fèi) 46.7萬元。全年生產(chǎn)成本可以降低 300萬元。熟料強(qiáng)度提升3-4MPa，加入混合材料后生產(chǎn)量提升3%-5%，經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到800萬左右。所以磷渣配料生產(chǎn)符合現(xiàn)階段優(yōu)質(zhì)水泥生產(chǎn)需求。

[1]白銀濤.磷渣配料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥的生產(chǎn)實(shí)踐[J].水泥工程,2017(06):28-29.

[2]李波波,朱偉.用頁巖高嶺土代替粉煤灰配料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料的實(shí)踐[J].四川水泥,2015(04):6.

[3]林波. 磷渣配料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水泥熟料形成機(jī)理研究[D].武漢理工大學(xué),2014.