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水泥窑黄磷渣配料方案及使用实践

摘要：黄磷渣是黄磷厂生产黄磷时产生的工业废渣，经过高温水淬急冷，外观呈细颗粒状，灰白色，为水淬渣，磷渣含有少量的F、P2O5，与煤中的硫在熟料煅烧过程中具有复合矿化剂的作用，它可以加速烧成带反应速率，降低烧成温度，在同等烧成温度下使熟料中的硅酸三钙提升。同时黄磷渣中的磷固溶在硅酸三钙中，使其晶格发生变化，有利于提高熟料矿物活性，从而提高熟料强度。某公司拥有两条4500t/d水泥熟料生产线，当地黄磷渣资源较为丰富，采购价格较低，经专业研讨后，使用黄磷渣在生料中进行配料。经过不断工艺优化和经验积累，取得了降低煤耗、改善系统运行状况、提高熟料强度的预期效果，有效降低了水泥生产成本。

关键词：水泥窑；黄磷渣；配料；方案；使用实践

0引言

通过对老旧生产线升级改造和产能置换新建生产线，水泥各生产企业在装备、技术等方面的差距越来越小，同质化竞争日益激烈。因此，如何保证产品质量、控制生产成本，便成为赢得市场竞争的关键。黄磷渣作为工业废渣，经过高温水淬急冷，具有活性CaO和SiO2，配入生料后，省去了CaCO3分解成CaO强吸热过程，同时在熟料煅烧过程中氟化物可降低液相形成温度，增强C3S稳定性。

利用黄磷渣参与生料配料，能起到改善系统运行状况、降低煤耗、提高熟料强度的作用，有利于进一步降低水泥生产成本。???

1黄磷渣配料使用方案（以某公司两条4?500t/d?生产线为例）

1.1原材料成分（表1）

某公司一、二线生料配料皮带秤均为四个（四组份配料），为便于均匀配料（未技改前黄磷渣不能单独计量），将黄磷渣和有色金属灰渣（铁质校正原料）进行搭配使用。根据其它企业使用经验，黄磷渣掺入比例为3%时，回转窑煅烧状况及熟料质量最佳，通过配料计算，黄磷渣掺入量达到3%时，有色金属灰渣与黄磷渣最佳搭配比例为2:3，见表2。

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1.2配料方案设计

某公司一、二线生产质量不同品种熟料，一线主要生产普通熟料，二线主要生产低碱熟料，配料方案设计如下。

1.2.1一线配料方案（表3～表6）

1.2.2二线配料方案（表7～表10）???

1.3黄磷渣配料生产组织及注意事项

（1）生产部门将辅材堆棚内有色金属灰渣取空三个区，作为黄磷渣堆放区域，形成黄磷渣、有色金属灰渣相邻各三个区，便于利用辅材取料机连续均匀取料。因现场无法实现计量，取料工严格控制黄磷渣、有色金属灰渣取料时间，人为操作搭配进入有色金属灰渣库，尽可能保证计量误差在合理范围。供应部门在采购合同中约束供应商要保证黄磷渣连续集中进厂，便于单独进料，并不影响其它原材料进厂。???

（2）黄磷渣配料后共融温度点降低，中控操作上严格控制C5溜管温度（入窑物料温度），一般较使用前低10～15℃左右，并根据实际情况进行调整，不断摸索最佳操作参数，防止预热器系统产生结皮。同时，黄磷渣配料入窑煅烧后，可能会出现窑内主、辅窑皮频繁脱落，操作上要防止垮窑皮出现窑主电机电流瞬间上升，现场要加强篦冷机辊破监控，及时反馈辊破料层、大块料情况，防止辊破卡大块影响下料。

（3）生产过程中，品质处对每批次进厂黄磷渣进行检验，并现场跟踪验证黄磷渣与有色金属灰渣搭配情况，当黄磷渣或有色金属灰渣质量发生变化时，及时对搭配比例进行调整。同时要充分考虑使用黄磷渣配料后，含氟硅酸钙影响水泥水化反应，水泥凝结时间延长，水泥生产时合理控制水泥凝结时间，确保出厂水泥质量。

2黄磷渣配料使用前后对比分析

2.1熟料质量变化情况（以28d为一个使用周期）

使用黄磷渣后熟料质量及易磨性得到进一步改善，但熟料凝结时间也有所延长：1#出窑熟料游离钙合格率96.33%，提升3.1%，熟料烧失量0.20%，下降0.24%，初凝时间101min，延长9min，终凝时间152min，延长10min，熟料3d强度33.8MPa，上升2.1MPa，28d强度64.5MPa，上升3.3MPa；2#出窑熟料游离钙合格率95.86%，提升3.24%，熟料烧失量0.21%，下降0.21%，初凝时间99min，延长9min，终凝时间153min，延长9min，熟料3d强度34.6MPa，上升2.7MPa，28d强度65.2MPa，上升3.8MPa。???

熟料质量对比见表11。

2.2水泥质量变化情况

使用黄磷渣后P·C42.5水泥混合材掺入量33.0%，提升3.5%，通过石膏配比来进行调节，凝结时间变化不大，3d强度26.5MPa，上升1.2MPa；P·O42.5水泥混合材掺入量19.5%，已临近国家标准≤20%，无上升空间，凝结时间及水泥外加剂适应性变化不大，3d强度29.4MPa，上升2.4MPa。水泥质量对比见表12。

2.3回转窑运行质量变化情况

2.3.1入窑