前言：粉煤灰作為火力發(fā)電廠的一種工業(yè)廢料，它的堆存不僅占用了大量的耕地，而且也對環(huán)境造成一定的污染。粉煤灰是一種分散度較高的微細(xì)物料，是各類顆�；旌象w。粉煤灰礦物相主要由玻璃相、無定形相和結(jié)晶相三類礦物組成。玻璃相主要是球型玻璃體，這部分為漂珠、沉珠、磁珠等；結(jié)晶相主要為莫來石、石英、磁鐵礦、硅酸鹽礦物等；無定形相多為未燃燒的炭粒。低鈣粉煤灰(CaO含量在5％以下)的密度一般為1.8-2.3g／cm3。粉煤灰顆粒粒徑一般為0.5-300μm，平均幾何粒徑小于40μm，粉煤灰的主要化學(xué)成分為SiO2和Al2O3，兩者含量占60％以上。粉煤灰中未燃盡的炭大部分以單體形式存在于粉煤灰中，炭粒呈海綿狀和蜂窩狀，比表面積大，硫松多孔，親油疏水，具有良好的吸附活性。炭粒較軟，強(qiáng)度較低，部分石墨化，密度一般為1.6-1.7g／cm3，視密度一般為0.74-0.66g／cm3。一般炭粒平均粒度大于粉煤灰的平均粒度，即粗粒級粉煤灰中的含碳量高于紉粒級粉煤灰。

粉煤灰的開發(fā)利用早已為人們所關(guān)注，粉煤灰在水泥中的應(yīng)用最初是作為混合材摻入水泥中；另外，作為混凝土摻合料應(yīng)用，2005年8月1日實(shí)施的《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB／T1956-2005標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，根據(jù)粉煤灰細(xì)度(45μm篩余)、需水量比、燒失量等指標(biāo)，將粉煤灰分為I級、Ⅱ級、Ⅲ級灰，對其細(xì)度要求分別為12.0％、25.0％和45.0％，燒失量要求分別為5.0％、8.0％和15.0％。

本案例是用粉煤灰替代易土作為硅質(zhì)原料生產(chǎn)水泥，這是利用粉煤灰具有與熟土相近的化學(xué)成分的特點(diǎn)。粉煤灰替代黏土，可以保護(hù)耕地，減少對土地資源開采，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和長遠(yuǎn)的歷史意義，以及廣闊的推廣應(yīng)用前景。

干粉煤灰配料生產(chǎn)水泥及其措施

山東某建材有限公司1000t／d新型干法熟料生產(chǎn)線自2001年開始使用電廠濕排粉煤灰作為黏土質(zhì)原料，配以砂巖作為硅質(zhì)校正原料，進(jìn)行生料配料，取得了成功。但濕排粉煤灰水分較高(一般大于18％)，使用中易造成配料秤斷料嚴(yán)重、出磨生料成分合格率低，影響熟料質(zhì)量和窯系統(tǒng)工藝狀況的穩(wěn)定。尤其是夏季，往往造成人磨原料綜合水分較高(大于8％)，因而要求生料磨烘干廢氣溫度較高，出磨氣體溫度較低(小于70℃)，生料水分大于2.0％。該公司在對粉煤灰資源進(jìn)行詳細(xì)考察并研究生產(chǎn)工藝后，使用于粉煤灰替代濕排粉煤灰配料取得成功。

1．粉煤灰成分和原料配料方案的確定

(1)粉煤灰成分。選用泰豐電廠的于粉煤灰，干濕粉煤灰的化學(xué)成分見表1.1.4，干灰的A1203含量低、Fe2O3含量高，配比中通過降低鐵粉的配比，控制砂巖使用量，適當(dāng)增加干灰的用量。

(2)原料配比的變化。根據(jù)原濕排灰的配料經(jīng)驗(yàn)及干灰的化學(xué)組成，進(jìn)行原料配料方案調(diào)整，見表1.1.5。

2．配套改造和試生產(chǎn)情況

利用原石灰石存儲庫作為干粉煤灰儲庫(庫存粉煤灰1200t)，并將皮帶計(jì)量秤改為管式螺旋計(jì)量秤。粉煤灰經(jīng)配料計(jì)量后與石灰石混合入磨。2006年11月干粉煤灰投入使用。使用后消除了粉煤灰斷料現(xiàn)象，使生料合格率升高。其中KH合格率從62％提高到65％；SM合格宰從66％提高到71％；IM合格率從64％提高到68％。生料出磨溫度升高達(dá)到80℃；生料水分降低，小于1.0％。

試生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題有：一是預(yù)熱器系統(tǒng)溫度升高，在分解爐控制溫度不變的情況下一級筒出口溫度由346℃升高到353℃，其余二-五級出口也分別出現(xiàn)5-10℃不等的溫度升高。預(yù)熱器四級出口溫度升高幅度最大，達(dá)到10℃，膨脹倉內(nèi)不時(shí)出現(xiàn)積料，下料不暢，發(fā)生堵塞事故。二是生料磨產(chǎn)量降低，由87t/h降到84t／h。三是電除塵收塵效率降低．有灰白色煙塵排出，而入窯生料也表現(xiàn)為淺灰色。四是生料出磨成分控制與熟料成分控制出現(xiàn)較大的出入，熟料KH比控制指標(biāo)低、IM值比控制指標(biāo)高。造成上述問題的主要原因有以下幾點(diǎn)。

(1)使用干粉煤灰，磨機(jī)研磨能力下降。水分為1．5g6的干粉煤灰由于在配料的過程中沒有與其他原材料進(jìn)行充分的混合，進(jìn)入原料磨烘干倉后被較快的風(fēng)速迅速帶走，在磨內(nèi)停留時(shí)間短，造成磨內(nèi)實(shí)際研磨物料的性質(zhì)、粒度分布發(fā)生了較大的變化．粉煤灰的助磨作用未得到充分發(fā)揮。

(2)燒失量的升高，說明干粉煤灰中間定碳含量高；另外，由于大量含有固定碳顆粒的粉煤灰未經(jīng)研磨就作為成品被收集，生料喂人預(yù)熱器后固定碳顆粒在低溫環(huán)境下燃燒釋放熱量的速度緩慢，進(jìn)入五級上升煙道后，在超過850℃環(huán)境下迅速燃燒進(jìn)入四級．物料溫度過高而引發(fā)堵塞。

(3)使用于粉煤灰后，出磨氣體溫度升高，進(jìn)人電除塵溫度相應(yīng)升高至140℃，同時(shí)出磨氣體水分也大幅度降低，導(dǎo)致廢氣中粉塵的比電阻率增大，從而影響電除塵的收塵效率，造成部分微細(xì)顆粒排放。

(4)粉煤灰摻人生料的途徑發(fā)生了變化，更多的通過電除塵收集進(jìn)入均化庫，造成生料出磨控制成分取樣點(diǎn)試樣失真，按照原有的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配料計(jì)算，與實(shí)際控制有較大的差距。

針對上述問題該公司采取了以下技術(shù)措施：一是關(guān)小生料磨排風(fēng)機(jī)風(fēng)門，降低磨內(nèi)風(fēng)速，減少帶走粉煤灰的比例，延長粉媒灰在磨內(nèi)的滯留、研磨時(shí)間；二是調(diào)整球配，適當(dāng)補(bǔ)充大球，并提高磨內(nèi)填充率；三是盡量控制進(jìn)廠粉煤灰撓失量小于6.0％；四是調(diào)整增濕塔用水量，進(jìn)一步降低入電除塵廢氣溫度，調(diào)整粉塵比電阻；五是降低煤粉細(xì)度、水分，控制分解爐煤粉不完全燃燒現(xiàn)象，緩解粉煤灰固定碳燃燒帶來的不利因素；六是摸索生料出磨成分控制與熟料成分的對應(yīng)關(guān)系，及時(shí)調(diào)整生料控制指標(biāo)，穩(wěn)定熟料控制指標(biāo)。

3．效果

采取一系列措施后問題得到了解決。其中生料磨產(chǎn)量恢復(fù)并提高到89t/h，預(yù)熱器操作控制參數(shù)恢復(fù)，堵塞故障消除；除塵器粉塵排放濃度(標(biāo)況)為70mg／m3；燒成系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，熟料產(chǎn)質(zhì)量得到提高。