钢渣替代铜渣配料煅烧熟料浅析

使用钢渣配料煅烧熟料质量浅析

用硫酸渣、铁矿石作铁质校正材料进行水泥生料配料，是水泥生产传统的配料方法。随着发展循环经济，资源综合利用，在中空窑上利用钢渣配料，虽然得到成功利用，但在新型干法窑上利用钢渣配料，还存在许多工艺问题。我厂从2012年12月28日开始，使用钢渣替代铜渣作为铁质原料进行生料配料。

一、首先了解钢渣的性能

（1）钢渣是炼钢过程中，为除去铁中的硫、磷等有害元素，加入石灰石、萤石（CaF2)、硅铁粉最后形成的废渣，钢渣的化学组分与硅酸盐熟料成分较为接近，目前我们使用的是八钢的转炉钢渣，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）钢渣成分中的FeO、P2O5，CaO在熟料煅烧中起到矿化和晶种作用，Fe2O3的熔点为1560℃，而FeO的熔点为1420℃，因此能降低熟料的液相生成温度和液相粘度，提高C2S与CaO在液相中的扩散，促进C3S晶体的发育成长，P2O5含量较少，一般在1.5%，掺入后不会影响水泥性能，而且P2O5是β-C2S的晶格稳定剂,能够阻止α-C2S 在675℃时转变为γ-C2S,防止熟料粉化,CaF2是一种良好的矿化剂, CaO不需分解直接参与固相反应,不仅能够降低熟料的热耗,同时还能诱导C3S的形成。

（3）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。由于钢渣中MgO 含量较高，用钢渣配料后，熟料中MgO 的含量较原来高出0.6%左右,使熟料的液相量增多，物料的最低共熔点降低。所以使用钢渣配料可以较明显的提高生料的易烧性。 二、我厂原燃材料成分及配比 原煤工业分析如下：表1

原材料化学全分析 表2

钢渣配料配比如下：表3

铜渣配料配比如下：表4

北山矿

Mad Mar Aad Vad FCad Q net.ad 6.9

4.6

15.02

37.5

43.0

23022

名称 LOSS

SiO 2 AL 2O 3 Fe 2O 3 Cao MgO SO 3

Cl -

艾维尔沟石灰石 40.16

4.63

0.92

0.38

51.93

0.89

0.02 0.01 白杨沟石灰石 33 11.05 3.02 1.52 45.95 1.4 0.07

0.01

钢渣 -2.14 14.42 5.06 21.24 41.68 10.11 0.15 煤矸石 1.7 63.92 19.27 6.66 1.51 2.36 0.27 0.029

砂岩 1.88

75.41 11.49 1.77

1.6

1.26

0.47 0.011 铜渣

-4.49

33.56

12.48 35.65

1.68

7.39

0.24

0.01

物料名称 石灰石 煤矸石 钢渣 砂岩 配比（%）

84.0

5.5

4.0

6.0

物料名称 石灰石 煤矸石 铜渣 砂岩 配比（%）

84.5

5.5

3.5

6.5

生料、熟料全分析及熟料三率值和熟料矿物组成如下：

（钢渣配料）表5

（铜渣配料）表6

三、我厂使用钢渣配料煅烧熟料近1个月，通过对出窑熟料进行化学分析和物理检验与前期铜渣配料时煅烧出的熟料相关检测数据进行比较。

分析对比：表7

生产日期

生产日期(（钢渣）

3天抗压强度MPa （铜

渣）

3天抗压强度（钢

渣）MPa 28天抗压强度MPa （铜

渣）

28天抗压强度（钢渣）MPa

f-CaO(铜渣)

f-CaO(钢渣）

KH （铜渣）

KH （钢渣）

2012.

11.26 2012.12.28 27.2 26.2 53.5 53.5 1.26 1.23 0.95 0.89 11.27 12.29 27.9 26.0 54.4 54.7 1.59 0.84 0.93 0.91 11.28 12.30 27.3 29.2 54.2 56.5 1.53 1.26 0.94 0.93 11.29 12.31 27.6 27.1 54.0 55.9 1.14 0.75 0.92 0.92 11.30 2013.1.1 26.3 26.5 54.1 54.2 1.08 0.30 0.93

0.92

12.1 1.2 27.9 26.9 53.1 54.8 1.11 0.90 0.93 0.92 12.2 1.3 28.5 28.1 57.8 54.4 0.96 0.81 0.93 0.90 12.3 1.4

27.4

26.8

56.7

54.3

1.23

0.63

0.93 0.89

名称 烧失量 SiO 2

AL 2O 3 Fe 2O 3

Cao

MgO

碱含量

SO 3

Cl -

生料 33.93 13.89 3.14 2.21 44.40 1.03 0.15 0.01 熟料 0.21 21.91 4.93 3.32 66.65 1.65 0.40 KH n p C3S C2S C3A C4AF 0.93 2.41 1.42 65.03 12.82 7.22 10.58

名称 烧失量 SiO 2

AL 2O 3 Fe 2O 3 Cao MgO 碱含量 SO 3 Cl - 生料 33.99 13.50 3.02 2.05 44.13 1.22 0.07 0.01 熟料 0.21 21.38 5.05 3.07 65.44 1.84 KH n p C3S C2S C3A C4AF 0.94 2.63 1.64 65.70 11.99 8.17 9.33