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石灰石選礦廢渣酒鋼石灰石礦的選礦廢料CaO在47.0%～52.0%之間，R2O在0.2%～0.8%之間，粒度≤20mm的占80%以上。我們要求石灰石礦山在開采過程徹底清理覆蓋層，將CaO≥50%、R2O含量＜0.4%的石灰石選礦廢渣單獨堆放，作為生產低堿水泥的石灰石質原料。轉爐鋼渣酒鋼煉鋼廠排出的廢渣是金屬爐料中各元素被氧化后生成的氧化物和為調整鋼渣性質而加入的造渣材料，如石灰石、白云石、鐵礦石、硅石等形成的。按煉鋼工藝，鋼渣可分為：轉爐渣和電爐渣，排出時為熔融狀，經噴水燜捂冷卻后體積變大，經多級破碎成粉狀和塊狀。堿度較低的鋼渣呈灰色,堿度較高的鋼渣呈褐灰色、灰白色。鋼渣塊松散不粘結，質地堅硬密實，孔隙較少，具有一定活性。主要礦物組成為硅酸三鈣(C3S)、硅酸二鈣(C2S)、鈣鎂橄欖石(CMS)、鈣鎂薔薇輝石(C3MS2)、鐵酸二鈣(C2F)等。鋼渣的礦物組成決定了鋼渣具有一定的膠凝性,主要源于其中一些活性膠凝礦物的水化，如CaO含量較高時，常生成C3S、C2S及鐵鋁酸鹽?；瘜W成分穩定，見表1（表略）。我們選擇Fe2O315.0%～18.0%、R2O≤0.3%，粒度≤10mm的轉爐鋼渣作為生產低堿水泥熟料的鐵質校正原料。
硅石選礦廢渣我們選擇距公司最近、SiO2含量在90.0%～97.0%之間、R2O＜0.4%、粒度＜20mm的金塔穿山馴硅石礦的硅石選礦廢渣作為硅質校正原料。這種廢渣是硅石礦，為酒鋼鐵合金廠供應40mm～60mm的塊狀硅石后的篩下物。?；郀t礦渣?；郀t礦渣是熔融高爐渣經水淬急冷后的一種粒狀物，由于礦物質來不及結晶，因此含有80%～90%的玻璃相，具有較高的潛在活性。其主要礦物組成是硅酸二鈣(C2S)、鈣鋁黃長石(C2AS)、鎂黃長石(C2MS2)、鈣長石(CAS2)、硫化物等。酒鋼有充足的礦渣儲量，其堿含量在0.5%～0.8%之間。根據配料的要求，我們選擇8%的?；郀t礦渣作另一種硅質原料。脫硫石膏酒鋼年產脫硫石膏5～7萬t，屬火電工業廢渣。與天然石膏相比，脫硫石膏SO3達到40%以上，R2O比天然石膏低，但其水含量高達30%以上，粘稠度大，易結塊，無法直接使用。我們與有關單位合作，完成了脫硫石膏的烘干造粒技術改造，在水泥磨制中加入5%左右脫硫石膏作緩凝劑。
生產線的選擇我公司現有3條生產線，1200t/d、2000t/d、5000t/d生產線各一條（即1號、2號、3號線）。1號線配備2臺Φ3.2m×7.0m的球磨機，2號、3號線配備輥式立磨。硅石高強度、難粉磨的特點不適合在立磨上粉磨（2007年在2號線立磨投產初期采用7%的硅石配料時，3個月就將磨輥輥皮磨出50mm左右的大坑，被迫停用硅石更換磨輥）；1號線配置了10座Φ8.0m×15m的圓筒庫，采用多點下料、多庫搭配儲存、均化生料，相對于2號線更便于生料調配；考慮到1號線產量對整個熟料產量的影響相對小些，所以選擇在1號線上生產低堿熟料。生產時機的選擇，入磨硅石粒度滿足要求由于硅石難破難磨，如果繼續使用粒度40mm左右的硅石配料，2臺球磨機臺時產量將大幅度下降。小磨試驗知道，當入磨硅石粒度降到20mm以下時，基本可消除硅石對磨機產量的影響。因此，入磨硅石粒度達標將是生產低堿熟料的必要條件。儲備足夠的低堿石灰石將進廠的石灰石選礦廢渣中CaO≥50%、R2O含量＜0.4%的單獨堆放標示，最低儲量達到3萬t，作為生產低堿水泥的石灰石質原料。
制定生料配料方案
（1）原料經過對比、遴選，在充分考慮原料堿含量、化學成分、物料性能和采購成本的因素后，決定低堿熟料的生產全部選用固體工業廢渣——石灰石選礦廢渣、轉爐鋼渣、硅石選礦廢渣、?；郀t礦渣4種原料配料。原料化學分析結果見表2(表略)。（2）燃料公司一直使用哈密礦務局煙煤作燃料，燃料總體質量較好，但由于礦點較多，Aad、Vad、Mar波動較大，我們選用Aad＜18%，Vad＞25%、Mar＜12%的原煤作燃料。原煤工業分析見表3(表略)。（3）緩凝劑目前我們采用天然二水石膏和工業副產品脫硫石膏作緩凝劑。天然石膏和脫硫石膏化學分析結果見表4（表略）。選用堿含量相對較低的脫硫石膏作為低堿水泥的緩凝劑。(4)生料配料方案設定低堿熟料配料方案為：KH=0.920±0.02，SM=2.6±0.1，IM=1.40±0.1，熟料熱耗3350kJ/kg，煤灰摻入量=1.92%。礦物組成分別為C3S=50%～58%、C2S=18%～25%、C3A=4.5%～7.5%、C4AF=10%～13%，液相量21%～24%，R2O=0.45%。將入磨轉爐鋼渣的粒度控制在5mm以下，物料的易磨性改善、含水量降低后，生料粉磨設備臺時產量提高了10%～20%，同時解決了生產過程中進料系統不暢的問題。采用石灰石選礦廢渣、硅石選礦廢渣、轉爐鋼渣、?；郀t礦渣4種原料配料方案。生料配比見表5（表略）。
生產指標確定與過程控制
1.原料的進料和儲存1號線配置了10座Φ8.0m×15m的圓筒庫作為原料儲庫。石灰石選礦廢渣從石灰石臥庫進入，經過爬坡皮帶機、單軸振動篩、高效錘式破碎機和提升機卸入石灰石儲庫；轉爐鋼渣由庫壁提升機直接提到轉爐鋼渣儲庫；硅石選礦廢渣從臥庫經過地下皮帶廊和提升機提到硅石選礦廢渣庫；粒化高爐礦渣經過地下皮帶廊被提升機提到礦渣庫。2.生產控制指標設定生料控制指標：CaO=(44.30±0.3)%，Fe2O3=(2.80±0.2)%，80μm生料細度≤18%，生料KH=0.960±0.020，SM=2.6±0.1，IM=1.40±0.1。生料化學成分見表6（表略）。3.生料制備1200t/d線生料制備系統采用2臺球磨機，生料制備系統主要設備見表7(表略)。4.提高磨機產量的措施（1）降低入磨物料水分。選擇水分小于5%的?；郀t礦渣，使入磨物料綜合水分≤2.0%。（2）嚴格控制入磨硅石粒度。在入磨的各種物料中，只有硅石粒度在40mm左右。降低硅石粒度的有兩種方案可選。方案一是利用公司現有的PCF1000×1250錘式破碎機系統，更換錘頭、調整篦縫后，對進廠的40mm左右的硅石進行再破碎。這樣既可以充分發揮綜合破碎系統的設備能力，又能利用現有的人員和運輸資源。但經過這種破碎機破碎后硅石粒度難以達到20mm以下。據測算，即使通過減小給料量、縮小出料篦縫破碎粒度達到要求，破碎成本將在20元/t以上。如果投資建設細式破碎系統，破碎成本將更高。方案二是通過招標方式由供應商從開采的原礦中篩分或投資細式破碎設備二級破碎后提供20mm以下的硅石原料。據采購部門掌握的情況，粒度20mm以下的硅石比粒度40mm左右的硅石采購價格每噸高出20元左右。根據以往的生產教訓和對熟料成本的測算，我們經過反復論證和對比，最終選擇方案二。確定采購硅石的進貨標準為SiO2≥90%，R2O＜0.4%。（3）提高入磨熱風溫度，直到400℃以上。（4）定期清理隔倉板、篦板篦縫。10天停磨一次清理篦縫，更換隔倉板和下料篦板中心圓，將篦縫由12mm改為14mm。（5）重新級配研磨體。一是根據入磨物料最大粒度25mm、生料細度放寬的現狀，取消了最大的Φ90mm和最小的Φ20mm的研磨體，即將原來的8級改為6級配球﹙Φ30mm～Φ80mm﹚，同時將平均球徑由Φ44mm降低到38mm；二是增大了研磨體的裝載量，根據研磨體裝載量與產量成正比的關系，將1號磨研磨體由58t提高到65t。（6）放寬生料細度。因配料采用了16%的轉爐鋼渣和6%的?；郀t水渣，使生料易燒性大為改善，在保證回轉窯正常煅燒的情況下，將生料細度（80μm方孔篩）篩余從≤12%放寬到≤18%。3.5熟料煅燒低堿熟料正常煅燒過程中主要工藝技術參數見表8(表略)。(5)普通低堿熟料化學成分、礦物組成、物理性能普通低堿熟料化學成分、礦物組成見表9（表略），物理性能見表10（表略）。從表10中看出，熟料各項指標完全達到設計目標。#p#分頁標題#e#
普通低堿水泥物理性能
（1）水泥粉磨普通低堿水泥在Φ3.8m×12m的閉路球磨機上生產，物料配比見表11。生產控制指標：混合材摻加量(15±1.0)％，比表面積(350±15)m2/kg，SO3(2.8±0.3)%。（2）普通低堿水泥物理性能普通低堿水泥物理性能見表12。從表12中看出，出廠的普通低堿42.5水泥各項技術指標完全達到國標要求，而且水泥比表面積在300～350m2/kg、fCaO＜1.0%、R2O＜0.60%、Cl-＜0.06%，滿足了高速鐵路建設特殊要求。
結束語
（1）在生產中，我們采用石灰石選礦廢渣、硅石選礦廢渣、粒化高爐礦渣與轉爐鋼渣四組分配料，在水泥中用脫硫石膏代替天然二水石膏作緩凝劑，這些原料或緩凝劑全部為冶金采礦或冶煉廢渣，也就是說，生產普通低堿水泥的原料全部為冶金工業固體廢物。從發展循環經濟的需要出發，它為水泥企業大量利用冶金固體工業廢渣提供了可借鑒的經驗。（2）采用16.0%的轉爐鋼渣代替鐵質原料，突破了在生料配料中10.0%的最大摻入量限制。由于轉爐鋼渣中含有36%～45%的CaO，使用1t轉爐鋼渣相對于節約了0.8t的石灰石原料。轉爐鋼渣配料時，石灰石原料配比下降8%～2%，節約了天然原料的消耗，降低了水泥生產成本。（3）利用轉爐鋼渣易燒性好的特點，通過對回轉窯煅燒操作技術的反復摸索，提出將入窯物料分解率由原來的90%±5%降低到85%±5%，將窯尾溫度和分解爐溫度分別降低50℃和20℃，拉大高溫風機風門到100%，加大窯內通風量，確保窯內經常處于氧化氣氛，同時將生料細度88μm篩孔的篩余量由原來的≤10%放寬到現在的≤18%（只要300μm篩孔的篩余量小于1.5%即可），在滿足并有利煅燒的條件下，提高了磨機產量，降低了電耗。這些精細化操作措施為提高轉爐鋼渣在生料中的配比創造了條件。
本文作者：武學龍 單位：酒鋼（集團）宏達建材有限責任公司
