堿渣主要為氨堿法制堿過程中排出的廢渣，其化學成分與煤矸石類似，且價格低廉，利用其代替煤矸石生產水泥熟料，將產生較大經濟效益。某公司一條4600t/d生產線上使用堿渣代替煤矸石生產熟料，取得了較好的效果。

1 原材料分析

1.1 化學成分分析

經檢測，堿渣中不含重金屬，無放射性物質。堿渣與煤矸石的化學成分分析見表1。

表1 堿渣與煤矸石化學分析%

由表1看出，堿渣與煤矸石的化學成分相似，只是Al2O3含量偏高，堿含量低于煤矸石。因此，可以把堿渣和鋁礬土一起作為鋁質校正原料。

1.2 工業分析

為預估堿渣對燒成的影響，對堿渣進行工業分析。堿渣與煤矸石的工業分析見表2。

表2 堿渣與煤矸石的工業分析

由表2可知，堿渣含外水比煤矸石多，灰分高，發熱量明顯低于煤矸石。

2 配料方案設計

考慮到堿渣經過高溫煅燒，具有較強活性，且本身呈粉狀，經粉磨后，易燒性進一步加強。綜合分析，初步設計熟料理論熱耗3 135kJ/kg，入窯生料和煤粉控制指標見表3。

考慮到堿渣易燒性好，為保證熟料強度，適當提高熟料KH值。同時，為防止熟料結大球，適當降低IM值。熟料控制指標見表4。

表3 入窯生料和煤粉控制指標

表4 熟料控制指標

3 熟料煅燒控制及采取措施

3.1 煅燒控制

1）實際生產過程中，從煤矸石到堿渣的過渡階段，由于物料化學成分變化及中控調整不能及時適應，fCaO超標嚴重。對此，組織專題會議進行研究討論，從操作上逐漸適應了煅燒。

2）KH偏高。在生料成分未做調整的情況下，熟料KH連續處于0.940～0.950之間，對窯的煅燒不利。考慮到回灰料對熟料成分的影響，取回灰料進行化學分析，見表5。由表5可見，使用堿渣和煤矸石時，回灰料成分有較大差異。

表5 使用堿渣和煤矸石配料時回灰化學分析

3）從窯前觀察，熟料結粒過大，生燒料較多。

3.2 采取措施

1）降低入窯生料投料量，適當增加頭煤，將三次風閥開度下調5%，將分解爐溫度提高10℃進行控制，穩定中控操作。

2）調整燃燒器軸流風與旋流風壓力。旋流風壓力提高5kPa，軸流風壓力下調5kPa，增強對煤粉的打散效果，提高窯內熱力強度。

3）調整配料方案。適當提高SM，將岀磨生料SM調整為2.75±0.10，將熟料Al2O3下調到5.10%±0.1%，減小熟料粒徑。

3.3 調整結果

經過調整，二次風溫穩定在1100℃以上，三次風溫控制在1000℃左右，分解爐溫度、窯電流等參數均穩定在合理控制范圍，窯系統熱工制度明顯好轉。熟料化學成分及三率值控制在目標范圍。熟料結粒均齊、致密、有金屬光澤，fCaO控制在1.0%左右。主要經濟指標對比見表6。從表6可以看出，配堿渣后生料磨臺時產量略有下降；配3%堿渣（過渡階段）與使用煤矸石期間比較，窯產量變化不大，配4%堿渣期間（穩定運行階段）窯產量大幅提高；由于堿渣易燒性強，使用堿渣后標準煤耗顯著降低，但熟料28d抗壓強度有所下降。

表6 主要經濟指標對比

4 結論

1）堿渣本身經過高溫，具有較強活性，采用其配料后熟料結粒偏大，應適當提高熟料SM值。

2）利用堿渣代替煤矸石生產熟料，生料磨臺時產量和熟料強度有所降低，窯產量明顯提高，熟料標準煤耗顯著降低，綜合經濟效益提升。

作者單位：四川峨勝水泥集團股份有限公司

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