脫硫石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑技改工程的設計及應用

屈浩然，李蕾蕾，張偉超

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

脫硫石膏代替天然石膏作水泥緩凝劑技改工程的設計及應用

屈浩然，李蕾蕾，張偉超

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

脫硫石膏是火力發電廠煙氣脫硫時由SiO2和CaCO3反應生成的一種工業副產石膏，主要成分為CaSO4·H2O和未反應的CaCO3、石灰石中所含的其他雜質。脫硫石膏產量大，不受天然石膏產地的限制,將其代替天然石膏作水泥緩凝劑用于水泥生產已引起人們的廣泛關注。下面將曾經負責改造設計的洛陽黃河同力水泥有限責任公司脫硫石膏代替天然石膏技改工程的情況做一個簡單介紹。

1 設計初的基本情況

由于脫硫石膏水分含量較高，約16%，濕度大，粘性強，而使用脫硫石膏的水泥廠并不多見,可供參考的設計和使用經驗很少。為此，經過與水泥廠從事生產管理技術人員的多方面探討、研究，通過對進廠物料的水分等物理性質分析，認為雖然脫硫石膏含水量大,但因為它在水泥中的摻量較少(約5%)，入水泥磨物料的綜合水分僅增加1%左右,況且入磨熟料有一定的溫度，物料粉磨時也會產生一定的熱量，完全可以利用含水量較大的脫硫石膏作緩凝劑生產水泥。因脫硫石膏粘性強,不能利用水泥配料系統中現有的石膏倉儲存和配料,需要新增設一套脫硫石膏儲存、計量和輸送系統，將脫硫石膏直接送到現有的水泥粉磨系統。

2 工藝流程

本水泥粉磨車間為2條設計產量均為180 t/h的水泥粉磨系統，分為一線、二線。每套粉磨系統的脫硫石膏摻入量約為9 t。一、二兩條線都是用鏟車從堆棚將脫硫石膏鏟入料斗，詳見工藝流程圖1及工藝設備表1。

表1 工藝設備表

3 實施過程中關鍵技術問題的分析、處理

由于脫硫石膏水分較大，在受料倉中容易發生堵料，為了保證下料通暢，受料倉的角度要足夠大，最好大于70°，料斗下料口尺寸加寬、加長，本設計為2500 mm×500 mm。另外，在料倉內壁鋪設助流襯板，從而很好的解決了堵料、下料不暢等問題。

脫硫石膏粘性強，很容易粘連在傳送帶上，導致入磨物料量和計量的物料量產生偏差。所以應盡量減少脫硫石膏的輸送距離，使粘連在傳送帶上的物料盡可能少，可采取增大傳送皮帶的傾角(角度可加大到16°～18°)，另外，在皮帶機頭部下料口處設置一刮板,把粘連在輸送帶上的物料清理掉并通過物料溜子進入磨中,對于解決輸送帶粘料問題也是十分有效的。

通過對上述問題的解決,這套系統在安裝調試后即投入生產，各項指標均能滿足水泥磨生產的要求,運行情況平穩、正常。

4 技改工程的經濟效益分析

本項目的技改工程費用包括工程項目設計及管理費，土建施工及設備安裝費，設備采購費用等，估算總投資120萬元左右。水泥生產中全部使用脫硫石膏代替天然石膏做緩凝劑，可為水泥廠帶來非常可觀的經濟效益，按進廠脫硫石膏與天然石膏的價差70元/t，一、二兩條線兩臺磨年產水泥240萬t,水泥中脫硫石膏摻加量5%估算，全年可利用脫硫石膏約12萬t,節約生產成本約840萬元，技改工程投資2個月即可收回。由此可見，本技改工程項目所帶來的經濟效益極為可觀。

5 結論

脫硫石膏代替天然石膏做水泥緩凝劑,既可以解決火電廠大量脫硫石膏的處理難題，又為水泥生產節約了成本，脫硫石膏未經過輥壓機循環系統直接入磨,減小了輥壓機的負荷，對于提高水泥磨產量也起到了積極的作用，且項目投資周期短、見效快，因此，完全可以利用脫硫石膏代替天然石膏做水泥緩凝劑生產水泥。