钢渣配料在预热器窑上的试应用体会
利用钢渣作混合材增加水泥耐磨性的实验研究
利用钢渣作混合材增加水泥耐磨性的实验研究(副答论文)抚顺水泥股份有限公司常宏2006年7月15日利用钢渣作混合材增加水泥耐磨性的实验研究————孙丽华严丽华常宏随着水利、电力和交通运输业的蓬勃发展，对水泥耐磨性能的要求也越来越被用户和生产厂家所重视。
在以往的生产中，为了增加水泥的耐磨性，主要采用的方法是：调整熟料的矿物组成。
即适量增加C4AF和C3S的含量，限制C3A的含量，以达到耐磨性和抗干缩的目的。
但是这种方法必须重新确定符合高C4AF和C3S，低C3A的配料方案。
改变窑的煅烧制度，也不利于正常生产。
实践证明，钢渣可用于增加水泥耐磨性。
为此，我们用正常生产的熟料，加入一定比例的钢渣，进行了水泥耐磨性试验研究。
并开发出耐磨水泥品种。
钢渣的选择钢渣是炼钢生产排出的废渣，产量约占钢产量的20%。
抚顺是一个重工业城市，两大钢厂钢渣的排放量为30—40万吨/年，而且利用率低。
水泥厂如能合理利用，可变废为宝。
但是，因出渣方式的不同，钢渣的成分不稳定。
为选择一种成分稳定、对水泥性能无害且充分发挥水泥耐磨性的钢渣，我们取了钢厂的电炉渣和转炉渣，在试验小磨进行了水泥耐磨性试验。
方法如下：取正常生产的熟料和生产所用石膏，加入相同比例的两种钢渣，在试验小磨中粉磨至相同比面积，取得样品，进行物理试验及耐磨性试验。
结果如下表从表试验数据看出，加入相同比例的两种钢渣，在比面积和石膏掺加量基本相同的条件下，水泥的强度相差不大，耐磨性却有所不同。
加入电炉渣的水泥磨损量为3.09kg/m2，而加入转炉渣的水泥磨损量为2.17 kg/m2。
显然，加入转炉渣的水泥耐磨性能好与加入电炉渣的水泥。
说明，在提高水泥耐磨性上，转炉渣由于电炉渣。
在小磨试验后，我们又进行了两种钢渣的化学分析以验证两者是否符合《用于水泥中的钢渣》的标准。
数据如下：从化学分析看，电炉渣中Al 2O 3、MgO 的含量均高于转炉渣，而水泥的有效成分CaO 含量相对转炉渣低。
钢渣熔附烧结法制备梯度熟料的工业化试生产
钢渣因其易磨性差、安定性不良、水化活性低及化学和矿物成分波动大等，限制了它在水泥混凝土中的大规模应用，其综合利用率在我国仍只有22%。
钢渣熔附烧结梯度熟料技术是在钢渣分相熟料烧成工艺的基础上进一步提出的概念，是对粒状钢渣直接用于煅烧水泥熟料技术更加科学合理的阐述。
该技术是指将未经粉磨的原状钢渣从靠近窑尾斜坡处随预分解的生料一同入窑，钢渣中的细颗粒与生料混合参与烧成反应形成水泥熟料矿物，粗颗粒钢渣入窑后则率先熔融并裹覆生料，经高温烧成后形成一种以高温重构钢渣相、高铁熟料相以及普通熟料相梯度分布的熟料。
该技术有望在根本上突破钢渣在水泥工业再循环利用中面临的易磨性差及安定性不良的瓶颈，对钢渣化学成分与矿物组成波动的包容性大，对水泥工业的节能减排及增产降耗效果显著。
之前的研究表明，钢渣掺入后不会对熟料主要矿物相造成明显影响，但会增加熟料中C4AF的含量，且适量钢渣掺入后可显著提升熟料的各项性能，并使熟料烧成温度降低30~80 ℃。
本文根据室内模拟试验的理论基础和试验方案，在贵州博宏实业有限责任公司水泥分公司进行了工业化试生产。
工业化试验在2 500 t/d的熟料生产线上进行，试验期间钢渣的投放量采取由少增多的策略。
本次工业化试生产的成功进行为钢渣熔附烧结梯度熟料技术的大规模推广应用起到了示范作用。
1、工业化试验1.1 试验原材料本工业化试验的原材料化学成分见表1，入窑钢渣含水率为3.98%，10 mm方孔筛筛余为0.41%，5 mm方孔筛筛余为19.12%。
钢渣的矿物组成分析如图1所示，钢渣的矿物相主要以钙铁矿、硅酸二钙、RO相及含镁矿物相，并含有一定量的非晶相。
钢渣中CaO含量较低，MgO含量较高，为中碱度钢渣。
试生产期间的熟料率值平均值为：KH=0.93，SM=2.34，IM=1.28。
表1 原材料的化学成分%图1 钢渣X射线衍射图谱1.2 试验方案粒状钢渣在窑尾烟室入窑，试验开始时钢渣的投放量为熟料质量的2.5%，窑况稳定后继续增加钢渣投放量为熟料质量的7.5%，但因出窑熟料强度太低要求减钢渣配料，钢渣投放量改为熟料质量的5%。
钢渣使用总结
与管庄院项目合作工作总结——使用钢渣提高熟料强度我公司为提高熟料强度于2007年年底就多次与管庄院专家联系研究，并最终根据管庄院专家提供的方案于2009年4月份开始使用钢渣代替硫酸渣进行生料配料，根据试验结果来看熟料强度有了一些提高，但是没有达到预期的效果。
钢渣的使用总结如下：1、提高熟料强度方案机理介绍和方案确定1.1 提高熟料强度的宗旨就是提高硅酸盐矿物中C3的含量根据陈益民等编著的《高性能水泥制备和应用的科学基础》一书中记载以及管庄院几位科学家的介绍来看，其提高熟料强度的主要手段就是提高熟料中C3S的含量，最终实现C3S含量超过70%的目标，实现高阿利特含量硅酸盐水泥熟料烧成以及实现高凝胶性。
高阿利特熟料水化产生的氢氧化钙能对辅助凝胶成分进行有效激发，从而可以提高水泥性能。
1.2使用钢渣提高生料易烧性，从而可以提高熟料中C3S的含量高阿利特含量就意味着烧成温度更高，如何提高阿利特在正常烧成温度下的形成速度减少热耗也就自然成了生产操作中的重点，在这一方面上，管庄院科学家们的理念就是“有针对性的多元复合掺杂”，在这个理念指导下，我公司熟料强度提高项目就提出“使用钢渣配料”的想法，这个想法基于以下几点支持：1）钢渣的化学组分与硅酸盐熟料成分较为接近，而且目前我们使用的是莱钢转炉钢渣，其主要矿物组成是C2S、C3S、RO相，还有少量的C4AF、铁酸钙（C2F）和游离的CaO、Ca（OH）2以及单质铁等，具备代替硫酸渣进行生料配料的条件。
2）由于钢渣是经过高温煅烧后的产物，所以具有相对比较高的活性，使用钢渣配料可以较明显的提高生料的易烧性，从而可以大幅度提高生料配料KH值，进而提高熟料中C3S含量，与原目标一致。
3）我公司周围有莱钢、济钢等大型钢铁公司，钢渣资源丰富，使用钢渣配料整体成本几乎不会增加。
4）管庄院在上海浦江水泥厂、华新集团一水泥厂以及曲阜中联水泥厂有成功的使用经验。
5）钢渣中碱含量较硫酸渣含量少，有利于降低熟料有害成分，与公司原先分析的有害成分严重影响熟料强度的目标一致。
钢包炉LF用预熔精炼渣的研究和应用
1253.6
1266.3
3760.3
1231.6
1239.7
1244.6
3715.9
1293.6
1269.5
1278
3841.1
1259.3
1269.5
1296.7
3825.5
1269.5
1282.5
1248
3800
1272.1
1308.9
1286.3
3867.3
1247.3
1258.6
1264.4
实验号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
熔化温度(℃)
1
2
3
合计si (℃)
1295.3
1325.3
1339.5
3960.1
1322.3
1298.7
1307
3928
1303
1298.7
1303
3904.7
1293.7
1290.3
1308.7
3892.7
1240.4
R 45.225 9.041667 17.08333 19.35 22.38333
第一列(A因素) R=1307.1-1261.9=42.2 第二列(B因素) R=1290.6-1281.5=9.1 第三列(C因素) R=1295.1-1278.0=17.1 第四列(D因素) R=1295.6-1276.2=19.4 第五列(E因素) R=1296.6-1274.2=22.2
中，其在它A1因、素A2(、B、A3C、、AD4各和自E)的所1在、的2、实3验、组4 水平都分别出现了一次。把第一组实验所得 的实验数据相加，其和记作I，同理，把第 二组、第三组、第四组的数据相加分别记作 II、III和IV。
钢渣在预分解窑配料中的应用实践
１ ６ ．０ ０
０９ ４ ．０
２８ ． ６
２５ ．７
１４ ． ５
１７ ．Ｏ
７月
平 均
３ ．５ ６８
０５ ．０
ｌ． ２７ ０
２１ ８ ． ４
２６ ． ７
５２ ．６
１７ ． ７
３２ ．２
４． ２０ ９
６ ．８ ４９
２９ ． ６
３２ ．５
足钢 渣 的研 磨 。虽然 在 生产 过程 中也 出现过 因为震 动大 而 导致 生料 磨跳 停 的现 象 ，但 总体 来说 对 生料 的生 产和 质 量影 响不 大 。 添加 钢渣 后 ， 熟料 煅烧 过程 中 ， 在 明显感 觉 窑 内 热工 制 度 比较 稳 定 ， 用煤 量 减 少 ， 内气 氛 好 ， 窑 出窑 熟料 的黄 心料 减 少 ， 熟料 外观 质量 有 了明显 的 改善 。 我们 在 生料 配料 中有 意 识 的提 高饱 和 比 ，在 煤质 不 变 的前提 下 ， 料 的易烧 性 大为 改善 ， 且熟 料质 量 生 并 得到 了较 大 的提 高 。 用钢 渣后 三 个 月窑头 、 试 窑尾 煤 用量 、 生料投 料 量 月平 均 统 计 见表 ５ 熟 料 强 度统 计 ，
５． ４６
平 均
６ ． ２
５４ ．
８７ ．
２． ８ ８
２． ７５
５． ４６
表 ３ 试 验 前 三 个 月 出磨 生料 、 熟料 化 学 成 分
使 用 前
Ｌ ｓ ｏｓ Ｓ Ｏ２ ｉ Ａ１ ２ ０３
化 学成 分 ／ ％
Ｆ２ ｅＯ３ Ｃ Ｏ ａ Ｍｇ Ｏ ∑ ＫＨ
（ 焦作 千业水 泥有 限责任 公 司 ， 南 ４ ４ ７ ） 河 ５ １３
钢渣在水泥生产中的应用研究
钢渣在水泥生产中的应用研究摘要：钢渣因成分波动大、易磨性差、稳定性差等原因，导致其用于水泥熟料烧成技术没有得到广泛推广。
本文结合公司对铁质原料的需求，开展钢渣在水泥生产中的应用研究，从钢渣优选、生料易烧性分析、熟料性能研究入手，改善水泥熟料质量，提高钢渣在水泥生产中的综合利用率。
关键词：钢渣；易烧性；熟料性能引语在水泥生产中，钢渣因其潜在水硬性高、产量大、成本低，并且含有相当数量的近似水泥熟料组成的矿物而成为水泥生产中首选原材料，在熟料煅烧中可起到诱导结晶、加速助熔的作用，使水泥生产实现优质、高产和低耗。
把钢渣用作水泥生产原材料，节约了大量宝贵自然资源，保护了环境，同时降低了水泥生产成本，具有广阔的应用前景。
本文结合公司对铁质校正原料的需求，研究钢渣在水泥生产中应用的可行性，确定煅烧水泥熟料的钢渣种类；结合实际设计配料方案，多角度分析了掺入钢渣后对生料易烧性及熟料性能的影响，解决了钢渣在水泥工业中应用时均化和粉磨的难题，已在所属单位实现了产业化和推广应用，控制生产成本的同时保证产品质量，具有一定的实践指导意义。
1原材料选择本文所选用所有原燃料物理化学性能和放射性等指标均符合相应标准要求，综合考虑成本等因素最终确定如下原燃料：钙质材料选用公司自备矿山单独生产和均化的石灰石；硅铝质材料选用公司附近砂岩和页岩；对比用铁质材料选用当地产铁粉；钢渣由公司附近两家钢厂提供，其中0-6YA是A钢厂提供的0～6mm 尺寸的钢渣，0-10YB是B钢厂提供的0～10mm尺寸的钢渣。
各材料化学分析见表1。
表1 原材料化学成分分析2钢渣基本性能研究2.1钢渣粉磨性能试验将0-10YB和0-6YA分别置于电热干燥箱中，在105 ℃的条件下烘干24 h直至恒重，分别称取50kg，经球磨机粉磨30min后称重；将粉磨后的钢渣过0.6mm 标准筛筛出大颗粒难磨物相（0.6mm筛上颗粒）并称重，得出0-6YA和0-10YB中难磨物相的重量见表2。
钢渣配料对烧成系统的影响
±００ ，Ｓ ２９±０１ ．２ Ｍ＝ ． ．，为减 少 钢 渣 的配 比 ，降低
两个 １ｍ 以上 的大球 ；ｃ 、Ｃ旋风筒锥体 、膨胀仓 Ｆ ， ５ ｅＯ 的含 量 ，将 Ｉ １ Ｍ＝ ． ．调 整为 Ｉ Ｉ６ ．， ４±０１ Ｍ＝ ．±０１ 及 下 料管 结 皮 严 重 ，结 皮 超 过 １０ｍｍ，且有 的地 见表２ ０ 。 方 出现 凸 台 ，阻碍 物料 的流 动 ；发现 窑尾 烟室结 皮 ３２ 调 整 工艺操 作参数 ．
调整前
调 整 后
０４ ．１
Ｏ３ ． ７
２ ．３ １ ７
２ ６ １ Ｄ
５ ． ０
４４ ． ９
３５ ． ２
２７ ． ２
６ ．０ ３ ９
６． ３０ ６
２０ ．
２７ ．
０８ ５ ２５ ｌ ２ ． ． ９ ５ － ４
０９ ８ ２９ ｌ ５ ２ ２ ６
操作上作 出了相应 的调整 ，逐渐使生产恢复 了正 常。
１使 用钢 渣代 替硫 酸渣 后烧成 系统 出现的 问题 （ ）出窑熟 料颜 色 难 看 ，黄 心料 、夹心 料 增 １ 多 ，熟 料质 量差 。
但 由于我们对钢渣的性能认识不够 ， 料方案和操作 参数未及时作出调整 ，造成 述工艺事故的出现。钢 渣 中含有 一定ＦＯ ｅ 和铁粒 ，在窑 内煅烧 通风不好 时 ，
不能被氧 化成Ｆ ｅ ，同时生料易烧性 过好 ，造成熟 料
（ ２）从 简体 扫 描仪 观 察 ，烧成 带 窑 皮长 度 增
加 ，窑皮 长度 由原来 的２ 左 右增 长至 ２ ０ｍ ５ｍ左右 ，
结粒粗大 ，甚至形成大判块 ，造成表面烧结 ，而内部
1011 钢渣磁选尾渣在转炉护炉炉料中的应用
Intensity/counts
800
1-Ca SiO
2
4
700
3
2-Ca3SiO5 3-Ca2Fe2O5
600
6
2
500
1
4-MgO 5- Ca(OH)2 6-CaO 7-MgAl O
24
8-RO
400
6
4
28
4
300
11
7 5
5
200
5
100
3
13 1
2 11
1
3
1
6 51
5
8
6
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
2016 年（第十九届）全国炼钢学术会议论文集
钢渣磁选尾渣在转炉护炉炉料中的应用
陈奎 胡光 孟飞 林凡
(重庆大学材料科学与工程学院，重庆 400044)
摘 要：钢渣磁选尾渣的具有 8.61%的 TFe 含量，通过添加到转炉护炉炉料中，不仅回收了资源，还可以改善调渣剂的性能。 改制后的调渣剂化学成分变化不大，终渣中 CaO、MgO 含量有所降低，但是终渣中 MgO 含量从 5.21%上升至 10.89%，满足 转炉溅渣时镁含量的要求。加入尾渣还有利于降低炉渣的粘度，增大炉渣的流动性。同时也可以使调渣剂快速熔化，降低转 炉炼钢终渣的熔点。合适的尾渣添加量，有利于改善调渣剂。 关键词：钢渣，磁选尾渣，调渣剂，粘度，熔点
Abstract: Slag magnetic separation tailings with 8.61% of the TFe content, by adding to the converter charge, not only the recovery of the resources, can also improve slag agent performance. After the reform, the chemical composition of the slag modifier changed little, and the content of MgO and CaO decreased, but the content of MgO increased from 5.21% to 10.89%, which satisfied the requirement of magnesium content in the slag splashing. Adding tail slag is beneficial to reduce the viscosity of slag and increase the fluidity of slag.At the same time, the slag can be melted quickly and the melting point of final slag in converter steelmaking can be reduced.The appropriate amount of tail slag is added, which is beneficial to improve the slag. Key words: steel slag, magnetic separation tailings, slag modifier, viscosity, melting point
钢渣在水泥熟料烧成中的作用及其机理
第27卷 第9期2005年9月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNA L OF WUH AN UNIVERSIT Y OF TECHN OLOG YV ol.27 N o.9 Sep.2005钢渣在水泥熟料烧成中的作用及其机理马保国1,许婵娟1,2,蹇守卫1,郝先成1,董荣珍1(1.武汉理工大学硅酸盐材料工程教育部重点实验室,武汉430070;2.中国人民解放军63653部队,马兰841700)摘 要: 通过对原材料化学组成的分析,发现在水泥熟料烧制中钢渣不仅可以作石灰质及铁质原料,而且可以作为“晶种”,有利于水泥熟料的煅烧。
因此将钢渣作为独立组分,利用自编全组分水泥配料计算系统在较大率值范围内,进行大量计算并分析规律,选取配比进行烧成实验。
结果表明:在生料中掺入钢渣不仅可以降低硅氧率,明显减少f 2CaO 含量,提高熟料质量,而且能够降低环境负荷,具有良好的经济效益、社会效益和环境效益。
关键词: 钢渣; 水泥熟料; 晶种; 熟料烧成中图分类号: T Q 172.4文献标志码: A文章编号:167124431(2005)0920001203Function and Mechanism of Steel Slag in the CementClinker Forming ProcessMA Bao 2guo 1,XU Chan 2juan1,2,JIAN Shou 2wei 1,H AO Xian 2cheng 1,DONG Rong 2zhen1(1.K ey Laboratory for S ilicate Materials Science and Engineering of Ministry of Education ,Wuhan University of T echnology ,Wuhan 430070,China ;2.The People ’s Liberation Army Unit 63653,Malan 841700,China )Abstract : The result of this research which showed that the steel slag can not merely replace lime and iron raw materials in cement ,and could be used as “crystal seed ”to accelerate the reaction of cement clinker was obtained by analyzing the chemistry component of raw materials.S o steel slag could be regarded as the independent component by using the self 2programming computing system of cement batching within larger range of ratio to calculate and analyze a large am ount data.The result of experiment indicated that steel slag could not only reduce the silica m odulus ,obviously reduced f 2CaO content ,improved clinker quality and reduced environmental load ,but als o had better economic benefits and s ocial benefit.K ey w ords : steel slag ; cement clinker ; crystal seed ; clinkering 收稿日期:2005205210.基金项目:国家“863”计划(2002AA335050)和国家“973”项目(2001C B61070423).作者简介:马保国(19572),男,博导,教授.E 2mail :mbgjob @钢渣是炼钢时产生的工业废渣,约为粗钢产量的15%～20%,是我国主要的工业废弃物之一。
钢渣分相熟料工业化生产工艺控制方法
钢渣分相熟料工业化生产工艺控制方法作者：饶轩韦俊美黄运敏刘骥莫锐覃天树来源：《企业科技与发展》2021年第11期【关键词】钢渣分相;熟料;工艺控制【中图分类号】TQ172.44 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2021）11-0063-04＼0 引言钢渣是炼钢过程中的一种副产品，由生铁中的硅、锰、磷、硫等杂质在熔炼过程中氧化而成的各种氧化物和这些氧化物与溶剂反应生成的盐类组成。
因钢渣自身存在的“两个瓶颈和一个短板”问题，导致其利用率极低。
针对钢渣特有的性质，近两年广西鱼峰水泥股份有限公司在3#线窑采用钢渣分相熟料技术进行相关试验工作，以提升钢渣利用率，实现“变废为宝”。
试验过程中的工艺参数在经过调整后基本能够满足钢渣分相熟料的正常和稳定生产，试生产阶段的成功也意味着试生产阶段的工艺控制的可行性较高，为下一步钢渣分相熟料工业化生产提供了宝贵的工艺控制经验[1]。
1 钢渣分相熟料烧成技术钢渣分相熟料烧成技术是将25 mm以下未经粉磨的原状钢渣从窑尾C5级下料管（5级筒预热器）翻板阀下方靠近窑尾斜坡处随预分解的生料一同入窑，钢渣中的细颗粒作为铁质原料参与烧成反应形成熟料矿物，大颗粒的钢渣会因温度骤升而碎裂成更小粒径的钢渣，同时在烧成过程中钢渣会率先熔化，表面裹覆粉状生料，烧成后形成一种以高温重构钢渣为核心，高铁相熟料为过渡区，普通熟料为外壳的钢渣分相熟料[2]。
钢渣分相熟料试生产流程图如图1所示。
2 钢渣分相熟料工业化试生产2.1 钢渣分相熟料工业化试生产情况广西鱼峰水泥股份有限公司分别于2019年3月8日至9日、2020年5月23日至31日在3#线窑熟料生产线进行钢渣分相熟料的工业化试生产。
3#线窑设计为4 m×60 m窑，产能为2 500 t/d。
试验过程中，钢渣通过铲车掺入料仓，再由人工均匀地耙入钢渣提升机内，通过提升机提升至预热器3楼平台上的钢丝传送带，最后喂入C5筒下料管内与已预分解的生料共同从烟室斜坡处入窑。
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2009.No.11烧性变化大，从而使窑内热工制度紊乱。
窑内随时可能因料的易烧性的变化导致结皮、掉皮、结蛋、跑低温料及跑煤现象，使系统用煤量加大，而且熟料稳定性变差。
3取得的效果采用浮选铜渣配料前后具体情况对比见表3。
另外因生料磨产量的提高，可以使生料的生产更多避开工业用电高峰的高价区，从而降低了生料生产的成本。
表3使用浮选铜矿渣前后熟料煤耗及物理性能对比注：熟料煅烧所用原煤为山西煤，质量较稳定。
(编辑蔡成军）时间熟料煤耗/（kg/t ）抗折强度/MPa抗压强度/MPa安定性不合格次数3d 28d 3d 28d 使用前151 5.68.928.152.63次/月使用后1496.19.129.654.50次/月编号粉磨时间物料名称筛余/%0.045mm 筛0.08mm 筛0.2mm 筛0.9mm 筛15min铁矿尾矿41.8426.2钢渣43.7621.4采矿废石Ⅱ42.9812.2215min铁矿尾矿14.8 2.80.5钢渣9.2 2.00.5采矿废石Ⅱ13.2 1.60.29石灰石 5.61.40.24315min铁矿尾矿56.714.4钢渣36.110.9经比较分析，2号钢渣Fe 2O 3含量较高，粒度与铁矿尾矿类似，可代替铁矿尾矿。
经过模拟配料计算，使用钢渣部分代替铁矿尾矿理论上能满足配料要求。
1.2钢渣的配用对粉磨的影响1）钢渣的性能钢渣在1500～1700℃下形成，高温下呈液态，缓慢冷却后呈块状，致密、耐磨，通过0.18mm 标准筛的渣粉其容重为1.6g/cm 3，易磨性指数低（标准砂为1.0，钢渣仅为0.7）。
据此，钢渣的配用有可能影响生料磨台时产量，引起电耗增加，成本增加。
2）易磨性试验我们进行了3次易磨性试验，进行了不同物料，不同时间，不同标准筛的横向、纵向的细度比较，见表2，以下试验均在Φ500mm ×500mm 试验小磨进行，入磨粒度≤7mm 。
表2钢渣易磨性试验从表2看出，钢渣在粉磨过程的前期较难粉磨，编号物料名称取样点化学成分/%Loss SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO SO 3R 2O 1钢渣钢厂-0.8238.90 6.5210.5520.6717.75 1.220.252墙南-0.4919.64 4.9126.9634.067.23 1.150.273当阳峪-0.6344.177.95 4.0817.0723.71 1.050.334铁矿尾矿厂区11.5329.8120.4931.891.971.281.161.06备注新钢渣旧钢渣旧钢渣粒度≤30mm ≤30mm 粉状≤30mm我公司有一条1500t/d 预热器窑生产线，主要产品有低碱和普通硅酸盐系列水泥。
生料配料采用石灰石、采矿废石、采矿废石Ⅱ、河泥和铁矿尾矿5组分配料。
公司与焦作市钢厂毗邻，2009年3月，尝试以钢渣代替部分铁矿尾矿进行配料。
1可行性分析1.1钢渣的选择对钢厂现阶段出产的钢渣及几年前出产且堆存的钢渣进行采样分析，并与铁矿尾矿比较，其主要化学成分见表1。
钢渣配料在预热器窑上的试应用体会李风雷，李有仁（焦作市坚固水泥有限公司，河南焦作454002）中图分类号：TQ172.44文献标识码：B文章编号：1002－9877（2009）11-0030-03表1钢渣和铁矿尾矿化学成分对比1111111111111111111111111111111111111111111111130--2009.No.11名称Loss SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO ∑石灰石42.45 2.64 1.360.5951.06 1.3799.47河泥7.1472.458.05 3.40 5.66 1.1597.85采矿废石42.80 3.26 1.310.9444.60 6.5899.49采矿废石Ⅱ 3.5484.70 5.05 4.11 1.580.3599.33铁矿尾矿11.5329.8120.4931.89 1.97 1.2896.97钢渣-0.4919.644.9126.9634.067.2392.312.2.3其它工艺措施1）要求钢渣在进厂前，进行预均化后再装车；进厂后，平铺竖取，二次均化，以确保其成分均匀稳定。
2）适当偏低控制生、熟料中的MgO ，使液相出现温度不至于过低，以避免窑皮过长。
3）控制煤粉细度，指标由≤6%调整为≤5%，以改善煤粉燃烧特性，尽量减少跑煤现象的发生。
4）调整四通道煤粉燃烧器，适当延长火焰，避免热力强度集中所造成的熟料易结大块、升重过高、烧成范围变窄。
5）增加预热器各部位清理频次。
6）增大高温风机阀门开度，以保证系统用风量。
7）采用“薄料快烧”的方式，窑内物料填充率控制在8%～9%，以形成厚度均匀的窑皮。
2.3效果分析及存在问题2.3.1效果通过采取以上措施，生料磨台时产量变化不大，运行中窑内未出现后结圈，主窑皮长短合适，厚度适M ad /%A ad /%V ad /%FC ad /%Q net,ad /(kJ/kg)0.5623.1012.9563.1225544项目配比/%熟料率值石灰石采矿废石河泥采矿废石Ⅱ铁矿尾矿钢渣KH SM IM 原配料方案70.013.17.7 6.5 2.70.890±0.022.60±0.10 1.70±0.10钢渣配料方案70.211.79.55.21.71.70.890±0.022.70±0.101.60±0.10表6配料方案对比而中后期细磨过程中，其易磨性改善。
由于这种钢渣硬度较高，裂纹对其易磨性的影响更为显著。
前期难磨可能是因为破碎过程中所受的冲击作用时间太短，颗粒裂纹太少所致，而中后期这种状况得到改善。
即钢渣代替铁矿尾矿是可行的，但需要生料磨的级配做一定的调整，以减少其对生料磨台时产量的影响。
1.3钢渣的配用对烧成的影响钢渣中含有C 3S 、C 2S 等矿物以及一些微量组分如FeO 等，能提高物料的易烧性，降低烧成温度，降低煤耗。
但物料易烧性提高，会引起窑内物料易结大块，窑烧成范围变窄，波动加剧。
甚至会引起窑内结厚窑皮，结后圈，并可能引发预热器堵塞等工艺故障。
据此，我们拟通过调整配料，调控系统参数，加强工艺管理等措施来保证窑内热工制度的稳定。
2生产实践2.1烧成系统工艺设备烧成系统工艺设备见表3。
表3烧成系统主要工艺设备2.2采取措施2.2.1生料磨钢球级配调整将平均球径由Φ51mm 提升至Φ53mm ，研磨体装载量并没有增加，主要是为了提高磨机的破碎能力和粗磨能力。
2.2.2配料方案的调整原采用石灰石、河泥、采矿废石、采矿废石Ⅱ和铁矿尾矿5组分配料，其中采矿废石Ⅱ含有少量结晶SiO 2，用量达6.5%，难磨难烧，所以选取了中KH 、中SM 、低IM 的配料方案；但钢渣配料，生料易烧性好，我们决定提高SM ，以避免物料易结大块、升重过高、使窑内烧成范围变窄。
原料的化学成分分析见表4，烟煤的工业分析见表5,配料方案及熟料率值对比见表6。
表4原料化学成分%表5烟煤工业分析设备名称技术参数生料磨（风扫磨）规格：Φ3.8m ×7.8m (单仓)；设计台时产量：90t/h ；主电动机功率：1600kW 煤磨（风扫磨）规格：Φ2.2m ×4.4m ；设计台时产量：8.5t/h ；主电动机功率：240kW回转窑规格：Φ4.2m ×6.5m ；设计台时产量：1500t/d ；主电动机功率：220kW四级悬浮预热器规格：C 1：2-Φ3600mm ，C 2：Φ5500mm ，C 3、C 4：Φ5600mm高温风机280000m 3/h ，6863Pa ，350℃篦冷机规格：最大1500t/d ；篦床面积：38.97m 2李风雷，等：钢渣配料在预热器窑上的试应用体会31--2009.No.11时间物料化学成分/%率值Loss SiO 2Al 2O 3Fe 2O 3CaO MgO SO 3R 2O KH SM IM 试验前生料36.4113.10 2.93 1.9343.28 1.56 1.0302.70 1.52熟料0.1722.18 5.483.2465.32 2.490.730.370.888 2.54 1.69试验期间生料36.3213.25 2.76 1.9343.52 1.38 1.0322.83 1.43熟料0.2522.305.103.1265.382.260.740.380.8952.711.63表7试验前和试验期间生料、熟料成分对比中。
熟料耗煤减少，质量稳定，28d 抗压强度有所上升。
试验前后生料、熟料化学成分及率值对比见表7，各经济技术指标对比见表8。
熟料KH ＜0.8800.880～0.8900.891～0.9100.911～0.9190.920～0.930样本数/个12152065熟料3d 抗压强度/MPa 25.125.927.327.430.0熟料3d 抗压强度的考核指标/MPa≥26回归方程熟料3d 抗压强度=79.10×KH -39.57，相关性系数0.687时间生料台时产量/（t/h ）熟料台时产量/（t/h ）熟料电耗/（kWh/t ）实物煤耗/（kg/t ）标准煤耗/（kg/t ）试验前94.659.444.013166.4130.527.460.2试验期间94.860.442.957163.5129.826.761.1熟料抗压强度/MPa3d 28d 表9不同熟料KH 值对应的3d 强度表8试验前和试验期间各经济技术指标比较2.3.2存在的主要问题试验中熟料的28d 抗压强度虽然有所提高，但3d 抗压强度比试验前降低了0.7MPa 。
分析发现，使用钢渣后，熟料KH 的高低对3d 抗压强度的影响非常大，熟料KH 与28d 抗压强度的相关系数仅0.4，与3d 抗压强度的相关系数却达0.687。
表9是不同熟料KH 值对应的3d 抗压强度。
钢渣配料，物料易烧性好，会引起烧成温度偏低，如物料的KH 再偏低，将引起烧成温度进一步降低。
通过熟料岩相观察，我们发现当熟料KH 偏低时，A 矿数量减少，结晶尺寸偏小，边缘不光洁，内包裹物增多；而B 矿数量较多，圆度较好。
这说明，烧成温度偏低，A 矿发育相对少而小，因而引起熟料3d 抗压强度降低。
3结论1）用钢渣部分代替铁矿尾矿配料，自3月份起至今已使用3个多月。
在烧成过程中，钢渣起到微晶种的作用，有效改善了生料的易烧性，从而提高了熟料产质量，降低了能耗。
2）在钢渣配料使用过程中，熟料3d 抗压强度略有下降，通过提高熟料KH 应会有所改善。
3）使用钢渣既降低了生产成本，又消耗了废渣，减少了对环境的污染，取得了较好的经济效益和社会效益。