磷渣配料可行性分析.doc

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磷渣配料试验方案
总经理：
为了积极响应国家的节能减排及废资源综合利用免税政策，提高熟料强度，降低煤耗，增加混合材掺入量，降低生产成本，提高企业经济效益，根据兴山公司生产实际，结合当地原燃材料质量状况，兴山公司宜采用磷渣、页岩配料方案。本厂目前使用的原材料状况如下：
由于当地页岩采购成本较砂岩低近4元/t，使用这种物料有利于降低生产成本，但因地质状况影响成份波动较大，SiO2波动在40-78%之间，Al2O3波动在7-15%，再加上本公司使用的是高发热量烟煤与低发热量的周边无烟煤按比例搭配使用，矿山石灰石目前只形成了两个开采平台，石灰石中CaO虽然波动不大在47-50%，但SiO2波动在2-7.5%，原燃材料品质波动较大，在生料成份波动较大时，窑热工制度极难稳定，对熟料烧成质量和28天抗压强度影响较大。结合本公司周边资源状况和各种原材料采购成本，建议使用页岩、磷渣、砂岩、石灰石五组份配料，以砂岩作为硅质较正原材料调整生料中SiO2含量，这种配料方案的优点主要是有以下几个方面：
1.磷渣是高温状态下产生的化工附产品，是一种活性较高的低温矿化剂，使用它配料可以显著降低C3S矿物形成所需要的烧成温度，窑的操作范围会变宽，这样窑对于成份变化的适应能力增强，窑热工制度将比无磷渣配料时更加稳定，窑的运转率和耐火材料的使用周期也会大幅提高，有利于降低生产成本。此项节约的生产成本是无法估算的。
2. 增加熟料产量。由于磷渣中主要成份SiO2含量在36-40%，CaO含量在40-44%，烧失量在8%以下，在磷渣配料方案中掺入4%的磷渣可代替3.5%的石灰石，生料烧失量将降低1.1%以上，也就是说同样多的生料，熟料产量产量增加1.1%，按全年生产能力78万吨熟料计算，原配料方案需生料118.5万吨，按新的配料方案将减少生料消耗118.56*1.1%=1.30416万吨生料，按吨生料生产成本40元计算，减少生料成本52.1664万元。由于配方调整，吨生料成本（按白沙河磷渣采购进厂成本为税后不超过20元，石灰石采购进厂成本不超过26元计，吨生料成本将下降0.21元，全年生产118.56万吨生料将节约成本24.9万元，两项合计节约生产成本77万元。
  3.降低煤耗。磷渣由于是高温煅烧渣有43%的CaO直接存在，按生料3.5%配比，可降低石灰石用量3%， 3%石灰石是以矿物（CaC03)存在,还需要在900度左右的高温下才能分解成CaO。分解1公斤石灰石需要热量393 大卡，按5200大卡的热值计算，需用煤0.0755公斤，每吨石灰石需用煤75.5公斤，全年可少分解石灰石35568吨左右，全年可节约用煤2685吨；由于磷渣配料可降低烧成温度70度以上，可降低煤耗5%左右，全年按78万吨熟料计算可节约3900吨煤；两项合计可节约用煤6585吨左右,按每吨750计算,全年可节约成本超过493万元。
4.混合材掺量增加。由于熟料强度上升，混合材掺量可以增加3%以上，按每1%熟料与混合材差价平均值1.9元计算，全年生产100万吨水泥增加效益1.9*3*100=570万元。
综上所述，在保证产品质量的前提下，以上四项每年最低可为企业节约生产成本1140万元以上，大大地降低了产品生产成本，为企业带来了巨大的经济效益。同时由于吨产品燃料消耗下降，CO2 及 SO2  排放量数量相应减少，为节能减排工作做出了一定贡献。
这种配料方案在生产管理控制中要做好以下几点：
1.是严格控制磷渣中的P2O5含量小于4%，在生料配料中掺入量要控制在4%以下最好是在3.5%，以满足熟料中P2O5小于0.4%的要求，这样含量的P2O5对熟料烧制过程和熟料质量才能做到降本增效与P2O5对质量影响的平衡。要做到这一点，一方面化验室要对进厂磷渣P2O5含量加强检验频次，严格控制小于4%，另一方面配料过程中掺入量宜不超过3.5%。
2.由于磷渣是低温矿物，使用磷渣配料必须控制好分解率，避免液相出现时间过早窑尾结球结圈，一般配料时分解率控制在92-95%，磷渣配料分解率宜控制在88-92%。
  3.页岩必须均化进堆棚，由于页岩化学成份波动较大，在生产过程中必须采用均化形式布料，用侧式取料机均匀取料，尽量减缓页岩成份波动对生料成份的影响。同时页岩每日进厂量必须得到数量和质量的保证，在堆场尽快建设页岩堆棚，在雨季来临之前保障页岩储量，降低页岩水份，有利调配站下料畅通。
4.在生料调配站加设一个砂岩配料仓，可以精确的使用砂岩来调整生料中的SiO2含量，为生料成份的稳定提供保障。
5.本配料方案考虑到磷渣是低温矿物，结合原材料波动状况，三率值宜采用高饱合比，中硅酸率高铝氧率方案。目标控制为：KH:0.93±0.02 N:2.6±0.1 P:1.6±0.1 在实际配料过程中，磷渣掺入量不变，铁矿石掺入量在1.5-2%之间，砂岩在有独立配料仓时掺入量控制在0-2%，生料成份主要靠调节石灰石和页岩的掺入量来实现，配料原则主要是确保KH、和N值两个率值在指标范围内。
6.化验室加强对新配料方案生产的熟料凝结时间和熟料粉颜色的比对，并将熟料P2O5含量、和磷渣中P2O5含量列入常规检验项目。一旦熟料颜色和凝结时间较正常配料时发生较大变化，要及时对水泥粉磨过程中混合材掺入的品种和石膏掺入量做及时调整，保证销售出厂的水泥质量满足用户需求。
7.各生产单位在试验期间要做好领导值班工作，确保试验工作顺利进行。生料均化系统绝对不充许生料调配站、均化堆棚各组份出现混料现象。烧成系统做做好操作统一管理，对冷却机所用空气炮全面检查恢复正常、窑尾清理烟室结皮人员、工具等工作都要确保落实到位、责任到位。化验室要做好生料配料过程的强力监控。安全生产部要做到时全局指挥，重点关注。确保本次试验圆满完成。
以上试验方案妥否，请阅示！
附表：各种物料化学分析及配料计算方案
2011年9月20日
石灰石化学分析
时间
LOSS
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
R2O
9月3日
39.41
5.54
1.72
0.53
49.14
0.72
0.46
0.12
0.42
9月4日
38.23
6.94
2.33
0.77
47.63
0.73
0.56
0.13
0.5
9月5日
38.1
6.53
2.17
0.69
47.45
0.74
0.55
0.13
0.49
9月6日
39.53
4.88
1.7
0.49
49.28
0.73
0.51
0.11
0.45
9月7日
39.12
5.12
1.78
0.53
48.76
0.73
0.5
0.09
0.42
9月8日
41.2
2.75
1.08
0.27
51.41
0.72
0.31
0.1
0.3
9月10日
38.01
6.99
2.41
0.82
47.35
0.73
0.69
0.11
0.56
9月11日
37.92
6.8
2.37
0.8
47.23
0.73
0.69
0.11
0.56
9月13日
40.43
3.61
1.32
0.36
50.43
0.73
0.35
0.11
0.34
9月14日
41.13
2.6
1.04
0.28
51.43
0.72
0.3
0.1
0.3
9月16日
39.72
3.91
1.43
0.46
49.51
0.74
0.39
0.09
0.35
9月18日
39.33
4.9
1.67
0.56
49
0.75
0.51
0.14
0.48
9月20日
39.6
3.97
1.44
0.47
49.36
0.74
0.39
0.1
0.36

砂岩、页岩化学分析
砂岩
LOSS
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
R2O

0.79
83.19
7.43
1.09
0.7
0.23
0.39
0.11
0.37

0.88
84.43
7.43
1.29
0.82
0.22
0.39
0.1
0.36

0.88
83.43
7.41
1.19
0.81
0.22
0.35
0.1
0.33

0.86
83.89
7.42
1.14
0.79
0.22
0.32
0.09
0.3

0.75
82.51
7.3
1.02
0.65
0.22
0.37
0.1
0.34

LOSS
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
R2O
页岩
8.26
67.98
12.9
5.56
0.79
1.05
2
0.25
1.57

6.14
70.82
9.89
5.91
0.67
0.4
0.83
0.05
0.6

7.11
78.24
10.93
1.58
0.9
0.56
1.13
0.08
0.82

10.06
72.68
10.82
5.91
0.45
1.29
1.43
0.2
1.14

7.94
67.03
13.37
5.48
0.47
1.19
2.1
0.31
1.69

铁矿石化学分析
LOSS
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
R2O
2.06
39.27
5.68
54.54
0.48
1.54
2.1
0.2
2.83
5.91
19.36
6.26
55.17
4.44
2.21
0.53
0.18
0.53
1.37
35.28
5.72
54.25
0.33
1.49
2.21
0.2
1.65
9.95
20.83
6.9
49.05
7.83
3.48
0.29
0.14
0.33
10.41
15.24
6.58
52.94
8.13
3.69
0.2
0.1
0.23
9.92
17.45
7.09
49.46
7.62
3.61
1.65
0.17
1.26
1.65
40.37
5.4
53.12
0.21
1.36
4.12
0.19
2.9
10.43
18.48
8.41
45.92
8.72
3.37
0.55
0.15
0.51

磷渣化学分析
LOSS
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
R2O
P2O5
0.2
36.62
2.51
0.9
42.68
2.48
1.58
0.51
1.55
3.47
0.06
39.08
6.64
0.45
43.51
1.81
1.4
0.5
1.42
3.07
0.05
37.96
4.77
0.24
45.56
1.63
1.3
0.48
1.34
1.39
0.31
41.21
6.27
0.19
44.46
1.71
1.4
0.5
1.42
2.51
0.25
37.64
6.25
0.45
44.39
1.64
1.43
0.45
1.39
1.98
0.6
37.78
4.69
1.21
43.74
2.9
1.55
0.37
1.39
3.24
0.13
38.6
4.21
1.18
44.97
2.29
1.43
0.48
1.42
2.75

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