氯碱化工废渣生产水泥有害成分的控制

国外部分公司对生料有害成分控制指标见表3。在我公司这条生产线上，当生料硫碱比>1时，系统结皮较为严重，当硫碱比>1.2时，结皮堵塞出现非常严重的情况。另一种情况是入窑生料中Cl-含量超标，Cl-含量>0.02%时，系统也发生严重堵塞。2013年7月6日，测得各部位有害成分见表4。

表3国外部分公司对生料有害成分的控制指标

表4各部位有害成分分析%

根据工艺过程，入窑生料是经过内循环后的烟室回料、收尘灰和生料的混合料，其硫碱比为1.238，Cl-含量为1.323%，但Cl-的含量各阶段波动比较大，主要是电石渣中上清液和输送生料的上清液的循环使用，原料中Cl-含量的变化造成。同时窑尾烟气在冷热变换过程中，Cl-不断循环富集，导致Cl-含量大大超出正常结皮范围，且原煤中硫的含量也很高，造成系统不断恶化，甚至无法运行。

3解决办法

3.1有害成分高的部分物料外排

有害成分的来源主要是循环富集所致，最有效的办法是将含有害成分高的内循环物料排出。

排出物料只能作为混合材加入水泥，但一方面这些物料属于非活性混合材，会影响水泥强度的发挥，使混合材的总掺量大大减少，单位产品成本增加，另一方面，我公司生料中主要是电石渣(配料中占78%左右，密度为930kg/m3)，密度较小，气流中含尘浓度很高，电除尘器回料量在20%，按照1000t/d熟料计，只考虑电除尘器的回料约250t/d，处理量太大，物料无法平衡，结合现场工艺，综合各方面因素，我们决定将溢流仓的混合料外排，每天外排量约60t，占总料量5%，也可以起到减少有害成分在系统中循环富集，降低入窑生料中碱含量的作用。

外排料和我公司富余电石渣按比例搭配混合，运至我公司天伟水泥厂和天能水泥厂使用。

3.2操作参数控制，控制物料沉降速度

3.2.1用风的控制

窑尾风管堵塞特别严重，窑前形成正压，窑操为了保证煅烧正常，增加高温风机风阀开度，一号为40%~50%，二号为30%~40%，电除尘器出口风机风阀开度调整为55%~70%，然后在风管大弯头及烘干破碎机进出口检修门进行清理结皮料，清理完毕后，系统只能正常运行24h，严重时不足一个班。

在风管结皮堵塞时片面地通过拉大用风量，来改善窑内通风，会造成系统更加恶化，由于系统风速增加，气体中的含尘浓度增加，单位时间在大弯头处结皮、堵塞物料量增加，各部位雪上加霜，堵塞速度加快。经过总结，得出的1号高温风机、2号高温风机和窑尾风机风阀的最佳开度分别为35%、25%和50%。

3.2.2系统温度及操作参数控制

钾、钠、氯在650~700℃开始冷凝，为了防止有害成分过早凝固在生料颗粒表面，形成结皮，对煤质和用煤量进行了控制，使窑尾烟室和烘干破碎机出口温度控制在一定范围，系统可以稳定运行较长时间，两条线严格按表5提供的参数范围操作，避免结皮堵塞。

表5参数范围

3.3煤中硫的控制

这条生产线设计时考虑到当地煤质很好，回转窑用煤低位发热量在23000~26000kJ/kg，没有原煤预均化设施，没有考虑到在煅烧过程中，烘干入窑生料的热风中有害成分的影响，特别是煤中所含硫对系统的影响。虽然入窑生料中钾、钠的含量较稳定，而且硫碱比属于中等结皮状况，但随着硫含量的升高，会造成结皮加剧，需要每班从人孔门对结皮进行清理，才可以保证系统运行。

在原料中有害成分变化不大的情况下，通过大量实际数据计算,在这条生产线上，当煤中硫>8%，熟料中SO3>0.7%时，系统就变得非常敏感，而我公司由于原煤矿点多，煤中硫的含量变化很大，在3.99%~11.66%(取2013年波动值)。通过取样化验，采购含硫较低的煤，并且对到厂煤先化验，再按品位分堆堆放，按比例采用装载机搭配均化，然后二次化验，要求入磨煤的热值波动控制目标值±200kJ/kg，SO3<6%，以达到熟料中SO3<0.7%的目的。

3.4合理调配配料方案，使用有害成分低的原料

结合表2，粉煤灰中钾、钠含量均高于炉渣，我们决定在生料配料中使用碱含量较低的炉渣。而且，由于炉渣中Cl-含量较高，考虑在保证熟料早期强度的前提下，适当降低铝氧率，以减少炉渣在生料中的掺入，从而达到生料中碱含量和Cl-含量减少的目的。选择熟料目标率值为KH=0.92±0.02，n=2.2±0.1，P=1.1±0.1。

3.5系统漏风处理

多年运行证明：窑尾集中的漏风意味着有害物集中的冷凝，也就意味着集中的结皮。每次清理完风管积料后，由专人对热风管人孔门进行认真密封，用硅酸铝纤维棉进行封堵。然后在其表面涂抹一层耐火泥，同时对烘干破碎机、烟室检修门进行密封，从管理上杜绝漏风现象，控制窑尾出除尘器氧含量在5%以内。

4效果

目前，采用全废渣生产绿色水泥，处于探索阶段，在无法选择有害成分低的原料的情况下，采取以上措施，进行工艺系统优化，可保证生产系统正常运行，取得较好的经济效益和社会效益。

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