檸檬酸渣在水泥生產(chǎn)應(yīng)用中存在的問題及解決措施

姜志華 楊新月 王 宇

(山東山水水泥集團(tuán)有限公司青島分公司，山東 青島 266108)

近年來，我公司生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，由過去的十幾萬噸驟增到上百萬噸，規(guī)模擴(kuò)大的同時水泥生產(chǎn)用原材料的供求矛盾也更加突出。尤其是天然二水石膏等天然礦物的價格也水漲船高，給我公司水泥生產(chǎn)帶來了巨大的成本壓力。為了進(jìn)一步做好資源綜合利用工作，找到一種既保證水泥質(zhì)量和性能又能降低生產(chǎn)成本的替代材料，我們從2008年開始研究使用檸檬酸渣在水泥中替代天然二水石膏的實(shí)驗(yàn)工作，通過試驗(yàn)和應(yīng)用取得了顯著的效果，現(xiàn)將檸檬酸渣在水泥生產(chǎn)中存在的問題及解決措施作如下介紹。

1 檸檬酸渣的介紹

檸檬酸渣是在生產(chǎn)過程中酸解得到含大量硫酸鈣的廢渣, 呈松散粉狀，其主要化學(xué)成分與天然石膏基本相近，有害成分較少，檸檬酸渣的礦物組成主要為CaSO4，含量在75%以上，結(jié)晶水在18%左右，根據(jù)其礦物組成，并經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，可以替代天然石膏作為緩凝劑用于水泥生產(chǎn)。檸檬酸渣化學(xué)成分見表1。

表1 檸檬酸渣化學(xué)成分(%)

2 檸檬酸渣在使用過程中存在的問題

檸檬酸渣水分較大，一般在20%左右，且具有黏性，生產(chǎn)過程易出現(xiàn)粘結(jié)、堵塞等下料不暢的情況，主要表現(xiàn)在以下3點(diǎn)：

①如入配料庫存儲，檸檬酸渣由于水分較大，難以晾曬，入配料庫后，造成下料不暢，出現(xiàn)堵庫現(xiàn)象。②配料過程中，檸檬酸渣易粘附在下料溜子處，造成下料不暢，現(xiàn)場需要指派專人投料，增加了工人勞動強(qiáng)度。③由于檸檬酸渣下料不暢，堵料情況下，下料不足或者斷料，造成SO3波動，影響水泥質(zhì)量。

3 保證檸檬酸渣下料穩(wěn)定的幾項(xiàng)措施

針對這種情況，我公司重新設(shè)計了料倉并采取了一些針對性的措施來保證使用過程中的穩(wěn)定性，介紹如下。

(1)對上料倉進(jìn)行了改造，加大了料倉內(nèi)壁角度，達(dá)到70°以上，同時，為了保證料倉具有較大的存儲量，減小上料頻次，我們對料倉加高1.5m左右，相應(yīng)的對裝載機(jī)上料地面平臺加高1.5m，方便裝載機(jī)上料。見圖1。

(2)皮帶秤寬度由原來的800mm更換為1 500mm，同時加大下料口寬度至1 300mm，長度至1 500mm，料層厚度300mm。由于檸檬酸渣使用比例較低，在物料較大寬度和較厚料層的情況下，皮帶秤需要連續(xù)低速運(yùn)行，而一般速比的減速機(jī)配置，會迫使電機(jī)處于長時間低變頻運(yùn)行，影響電機(jī)使用壽命。鑒于此，我們將皮帶秤配置了高速比(速比376∶1)的電機(jī)減速機(jī)，保證皮帶機(jī)能夠連續(xù)低速運(yùn)行。

圖1 改造后的檸檬酸渣料倉及配料秤

(3)增加了視頻監(jiān)控、斷料報警及料倉振動裝置。皮帶秤頂部安裝了攝像頭，畫面引入中控室進(jìn)行監(jiān)控；斷料報警裝置主要設(shè)計方案是在皮帶秤頭部安裝擋料板，擋料板與行程開關(guān)相連，當(dāng)皮帶秤運(yùn)行時，物料層撐起擋料板，行程開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)皮帶秤斷料時，擋料板回落，行程開關(guān)閉合，發(fā)出報警信號，傳輸?shù)街锌厥?。料倉底部安裝了一臺MVE300/3型振動電機(jī)，與報警裝置連鎖，當(dāng)斷料時，振動電機(jī)啟動，振打下料，也可設(shè)置為手動狀態(tài)，由中控室進(jìn)行手動開啟振打。

(4)提高開路磨磨尾風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，加大磨機(jī)通風(fēng)，排除部分檸檬酸渣引入的水分和酸氣。

(5)由于檸檬酸渣的松散性，水分散發(fā)較快，我們通過分區(qū)存放，倒替使用的原則，有效的降低了檸檬酸渣的入磨水分，可降低2%左右?，F(xiàn)場分區(qū)使用后物料堆形呈現(xiàn)階梯狀，見圖2。通過上述技改和措施，我們解決了檸檬酸渣下料困難的問題，自檸檬酸渣應(yīng)用以來，未出現(xiàn)斷料及水泥SO3波動的情況。

4 結(jié) 語

通過檸檬酸渣替代天然石膏在水泥生產(chǎn)中的實(shí)踐，既能降低水泥生產(chǎn)企業(yè)的成本，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益，又能實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，符合綠色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，具有顯著的社會效益。但由于檸檬酸渣的特性，影響了其在水泥生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。山水集團(tuán)青島分公司通過一系列針對性的改造措施，解決了檸檬酸渣在生產(chǎn)過程中存在的問題，保證了產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。

圖2 檸檬酸渣存放場地