优化水泥熟料配料工艺，降低熟料煤耗

唐立营

海南省 572724

【摘要】：生料SM高，易烧性差，窑产量低，窑头飞沙大，现场环境卫生治理困难。为改善生料易烧性、提高窑产量、在确保实物质量的前提下，结合公司原燃材料质量情况，通过降低石灰石硅含量或提生料高铁、铝含量来降低生料SM，改善生料易烧性，降低煤耗。

【关键词】：优化、配料工艺、降低煤耗

一、用于水泥熟料生产的石灰石矿山资源情况 

矿山石灰石整体品位偏低，且硅含量偏高，2021年钻孔平均SiO2含量达13.37%。石灰石易磨性差，原料磨磨辊磨损严重；生料易烧性差，窑产量低，窑头飞沙大，现场环境卫生治理困难。

生料SM高是导致以上情况的主要原因，可通过降低生料硅含量或提高铁、铝含量来降低生料SM，改善生料易烧性。我公司生料基本为两组分配料，主要成分是石灰石，达95%以上，其他为铁矿和少量页岩。

二、生料配料工艺优化前生熟料率值及煤耗（1月-6月）

1.生料配料工艺优化前原燃材料及煤灰化学成分

项目	LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	水分	总和
石灰石	36.05	12.79	2.02	0.76	45.00	2.34	0.81	0.120	0.32	99.89
页岩	6.28	67.19	12.12	9.14	0.81	0.91	1.80	0.19	12.06	98.44
低硅	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	0.00
铁质原料	6.93	40.89	11.35	35.81	1.50	1.23	1.30	0.16	9.64	99.17
煤灰	/	49.64	37.94	4.77	3.69	0.36	0.79	0.22	/	97.41

生料配料工艺优化前，料堆石灰石CaO控制指标为45.00±0.50%，SiO2为12.80%，进厂铁矿品位Fe2O3为35.81%。

2.原煤工业分析

灰份%	挥发份	固定碳	水份	煤热值KJ/Kg	熟料单位热耗	煤灰沉降率	煤灰掺量%
23.11	28.12	47.64	1.12	24895	3512.00	100.00	3.26

原煤空干基灰分为23.11%，空干基热值为24895KJ/Kg，煤灰掺入量为3.26%。

3.生、熟料化学成分如下表(%)：

项目	LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	总和
生料	34.93	13.87	2.38	2.11	43.33	2.30	0.83	0.12	99.86
熟料	/	22.24	4.77	3.29	64.53	3.43	1.26	0.19	99.71

4.生、熟料率值及矿物组成如下(％)

项目	LSF	KH	SM	IM	C3S	C2S	C3A	C4AF
生料	100.71	0.995	3.09	1.13	/	/	/	/
熟料	92.12	0.891	2.76	1.45	56.82	21.22	7.07	10.01

通过配料计算，配料工艺优化前熟料三率值目标值为KH：0.890±0.01；SM：2.80±0.1；IM：1.40±0.1。经统计1-6月出窑熟料3天抗压强度为30.1MPa、28天抗压强度为53.5Mpa，窑台产为 111.77t/h ，熟料煤耗为113.15t/kg。

三、优化配料工艺后熟料成分及煤耗

通过降低石灰石中SiO2含量对降生料SM影响较明显；或提高石灰石铝含量或提高铁矿品位，在相同配比下能提高生料铝、铁含量，亦可降低生料SM。

7月开始采购高品位石灰石搭配使用，通过理论测算，最低需按15%的比例搭配CaO为51.00%的石灰石，同时通过采购Fe2O3含量50%以上的铁质校正材料铜渣粉搭配使用，才能满足两组分最基本配料要求，具体配料方案如下：

1. 石灰石搭配后化学成分

	SiO2	Al2O3	CaO	比例
自有	13.61	2.52	43.32	85.00%
外购	6.00	1.00	51.00	15.00%
搭配后	12.47	2.29	44.47

2.铁质校正材料搭配后化学成分

	LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	搭配比例
普通铁矿	6.93	40.89	11.35	35.81	1.50	1.23	55.0%
铜渣粉	5.68	18.34	9.87	57.06	2.28	1.35	45.0%
搭配后	6.37	30.74	10.68	45.37	1.85	1.28

3.生、熟料化学成分为(％)

项目	LOSS	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	K2O	Na2O	总和
生料	34.85	13.45	2.64	2.31	42.75	2.29	0.83	0.12	99.25
熟料	/	21.60	5.15	3.59	63.60	3.42	1.26	0.19	98.80

4.生、熟料率值及矿物组成如下(％)

项目	LSF	KH	SM	IM	C3S	C2S	C3A	C4AF
生料	101.08	0.998	2.72	1.14	/	/	/	/
熟料	92.32	0.890	2.47	1.44	54.93	20.79	7.57	10.91

通过配料计算，搭配15%外购高钙石灰石和提高铁质校正原料Fe2O3含量，熟料三率值目标值设为KH：0.890±0.01；SM：2.45

±0.1；IM：1.45±0.1。统计7-12月出窑熟料3天抗压强度为29.6MPa、28天抗压强度为53.5Mpa，窑台产为113.35t/h，熟料煤耗为107.96kg/t 。

四、结论

综上所述，可通过搭配外购高品位石灰石，提高窑配料用石灰石品位，对生料率值进行校正，降低生料SM，改善易烧性，提高窑台时产量，降低煤耗，同时保证出窑熟料实物质量不变。

【参考文献】：

1 .王君伟. 新型干法水泥工艺生产计算手册.化学工业出版社，2013年5月

2 .沈威.水泥工艺学【M】.武汉.武汉工业大学出版社，2022.1.

3 .刘辉敏.水泥生产技术基础.化学工业出版社.2016年01月.

4 .丁奇生.水泥生产技术丛书—水泥的原料与燃料.化学工业出版社.2009年11月.

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