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水泥工业机械设备安装及调试

时间:2022-10-05 21:07:12 大专毕业论文 我要投稿
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水泥工业机械设备安装及调试

  水泥工业机械设备安装及调试【1】

  摘要:水泥机械设备的安装和调试对水泥质量产生直接影响,尤其当今工程项目规模不断扩大给水泥质量提出了更高的要求,为保证水泥质量加强对水泥机械设备安装和调试的研究至关重要。

  本文对水泥机械设备的安装和调试管理进行探究,以期为水泥的生产提供有价值的参考。

  关键词:水泥机械 设备 安装 调试

  水泥生产过程中机械设备出现的很多问题与其不规范的安装和调试有重要关系,这些问题不但降低了水泥生产效率,而且还会给水泥质量带来严重影响,以此水泥生产之前重视机械设备的安装和调试具有很强的现实意义。

  1.水泥机械设备的安装

  水泥设备的安装涉及很多内容,只有按照规范操作才能确保其发挥最大的性能,具体来讲安装水泥机械设备时应重点把握以下几项内容。

  1.1.按照设计要求安装

  水泥机械设备一般是较大型的设备,安装难度大工序繁琐,为了保证安装质量,应在满足设计要求的前提下,规范安装行为,认真遵守安装技术要求,以此最大限度的减少材料的浪费,提高机械安装效率。

  施工完毕后还应由相关部门进行验收,验收通过后才能安装水泥机械设备,否则及时进行调整,从而为后期机械设备的安装创造良好的条件,保证机械设备的安装质量和水泥生产过程的安全。

  1.2.安装要井然有序

  安装水泥机械设备时应充分考虑其在生产线中的位置,按照工序的顺序、按部就班的进行安装,安装过程中切不可急于求成颠倒顺序。

  水泥机械设备安装的管理人员应依据安装计划,综合考虑各方面因素进行统一安排,尤其应注重安装技术要求较高的机械设备,应对其配件情况、技术要求以及安装进度有充分的了解和把握,禁止出现停工待料的情况发生。

  1.3.严格控制机电设备安装质量

  水泥机械设备中机电设备安装质量好坏,直接影响后期水泥生产线的正常工作,因此安装机电机设备时尤其应注重细节问题的把握。

  安装过程中还应注意机械设备的找正,按照安装说明保持合理的对轮间距等问题。

  总之,机电设备安装的各个环节应谨慎操作,大到整个设备的安装小到螺母是否拧紧都要认真细致的操作,保证设备的安装质量,为进行下一步的调试工作奠定基础。

  2.水泥机械设备的调试

  调试水泥机械设备时应遵守“安全第一”原则,先对单一的设备调试然后对整个生产设备整体进行调试,先空载调试后负载调试。

  下面针对具体设备在调试过程中应注意的事项进行探讨。

  2.1.回转窑的安装调试

  回转窑是生产水泥重要的机械设备主要包括传动结构、挡轮、窑筒体等部分,在整个调试环节中回转窑的调试花费的时间较多,而且需要不同工种的协调配合。

  水泥回转窑调试时应注意以下内容。

  2.1.1.注重铜合金瓦和轴颈之间的磨合调试。

  安装规范对铜合金瓦和轴颈的顶部的距离做了明确的规定,即之间的间隙应在0.0015-0.002D(D是轴颈的直径)范围之内,但是实际的调试过程时应将该段距离设置为0.003D,主要因为机械设备经过长时间工作铜合金瓦会被逐渐磨损,导致两者之间的间距减小,这样以来就会引发各种问题。

  调试铜合金瓦和轴颈接触位置处的圆周角时应将其调至55°,降低铜合金瓦发热、烧坏的机率。

  2.1.2.将筒体中心调正。

  回转窑不同节、段的筒体中心不一致,工作时就不能很好的保持平衡,导致运转跳动过大,增加大量负载之后回转窑根本无法正常工作,甚至有撕裂筒体母材或焊接缝的危险,不但影响水泥生产效率,而且会大大缩短回转窑的使用寿命。

  目前调整筒体中心的方法很多,常见的有红外线、灯光和外圆定心法等,为了保证调试质量应多次的转动筒体并使其停留在不同的角度逐一进行调试。

  2.1.3.大、小齿轮的调试

  大齿轮调试时应准确把握圆心和筒体圆心的位置,然后进行调试使两者的中心保持一致,同时还应使齿面和筒体的纵向中心线保持平行。

  小齿轮的安装和调试应按照调试说明准确定位径向中心线,具体调试时应将筒体转动位置处的轮带与挡轮的一段贴近,并对轮带窜动的距离进行测量,从而推断大齿轮上下可能窜动的最大距离进而实现小齿轮的准确定位。

  2.2.高低压变频器的调试

  高压变频器安装调试最关键的工作是保持其良好的散热效果,通常情况下会在其工作的位置安装空调,除此之外,另一简便有效的方法是安装一个外排风道,如果安装的外排风道尺寸较长,为了保持良好的散热效果,可以在合适的位置安装一台轴流风机。

  另外设计和安装外排风道时还应做好出风口的风雨工作,避免雨水倒灌给变频设备造成损坏。

  调试变频器时应准确把握驱动电机与变频器的距离,如果两者之间的距离小于20m可直接进行连接;当电动机和变频器的距离超过20m而未超过100m时,为了有效减少谐波带来的干扰应调低变频器的载波频率;当两者之间的距离大于100m,不但要将载波频率调低而且还要另外安装交流电抗器,必要的情况下还要安装正弦滤波器。

  2.3.电动机的调试

  电动机设备安装完毕后应使用兆欧表对其与大地、各项绕组之间存在的电阻进行测量。

  根据使用的电动机组选择合适的兆欧表,一般情况下如果电动机组工作电压低于500V,则使用500V的兆欧表进行测量,其他则使用1000V的兆欧表进行测量。

  经过测量如果发现电阻数值较低则对电动机进行烘干操作后,进行二次测量合格后才能运行。

  电动机空载运转时如果出现振动、撞击等噪音出现应立即切断电源,查找声音来源排除后才可继续运行调试。

  如果使用的电机是滑动轴承,则应准确把握对轮间隙、找正的调试,调试时应严格按照厂家提供的调试数据进行调试。

  总结

  水泥机械设备正常运行在保证水泥生产质量上起着重要作用,因此水泥机械设备安装后应及时进行检查和调试,以此确保水泥机械设备各项参数和性能指标满足生产要求,为生产出优质的水泥创造良好的条件。

  参考文献:

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  [2]张景田.机械设备安装过程中的调试[J].职业.2012(02)

  [3]赵慧凯.浅析水泥机械设备故障和诊断技术的应用[J].企业技术开发.2013(05)

  水泥工业粉尘污染特征及控制技术【2】

  摘要:指出了粉尘污染是水泥工业最主要的污染形式,研究分析了水泥工业粉尘污染的特征及其危害,综述了现有的水泥工业粉尘控制技术及设备,以为水泥行业达到新的粉尘污染控制排放指标提供理论依据及现实指导。

  关键词:水泥工业;除尘技术;大气污染控制;趋势展望

  1引言

  粉尘污染是水泥工业最主要的污染形式,由水泥生产过程中原料、燃料和水泥成品储运,物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序产生的废气排放或外逸而引起。

  水泥工业的尘源点比较多,煤磨、烘干磨机、冷却机、破碎机、输送带、选粉机、库顶、料仓、库底和包装系统等都会产生出大量的粉尘[1]。

  《水泥工业“十二五”发展规划》(2011年)明确指出“要在行业内大力实施节能减排技术改造,推行清洁生产,减少污染物排放,严格控制粉尘的排放” 。

  水泥工业最典型的粉尘污染便是向大气环境中排放直径小于或等于2.5 μm的颗粒物质(PM2.5)。

  PM2.5已被广泛证实对空气质量和人体健康具有重要的影响。

  水泥工业是富产PM2.5的大户。

  水泥的生产过程中形成的各种尺度的颗粒物以及硫化物、氮氧化物都是形成PM2.5的重要因素[2]。

  2012年2月,国务院发布新修订的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)增加了PM2.5监测指标。

  2013年3月,国家环保部发布了《水泥工业大气污染物排放标准(征求意见稿)》,征求意见完毕后,预期将在年内正式颁布,以替换《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2004)。

  依据新的标准:水泥行业无组织颗粒物排放限值为0.5 mg·m-3;重点地区企业、新建企业(及现有企业2015年后)和现有企业(2015年前)的矿山开采,散装水泥中转站及水泥制品生产,破碎机、磨机、包装机及其他通风生产设备的颗粒物排放限值分别为10 mg·m-3、20 mg·m-3和30 mg·m-3;而重点地区企业、新建企业(及现有企业2015年后)和现有企业(2015年前)的水泥窑及窑磨一体机,烘干机、烘干磨、煤磨及冷却机的颗粒物排放限值分别为20 mg·m-3、30 mg·m-3和50 mg·m-3。

  新标准的实施将对我国水泥工业烟气除尘提出新的挑战。

  2水泥工业粉尘污染特征及危害

  2.1对人体健康和生态环境的危害

  水泥工业产生的粉尘是成分复杂的混合性粉尘,包括石灰石粉尘、熟料水泥粉尘、粉煤灰粉尘、石膏粉尘和其他粉尘,其混合物富含游离的SiO2,还含有Ca、Al、Fe、Mg、Cr、Co、Ni等元素。

  粉尘中游离SiO2含量的高低直接影响粉尘的毒性[3],人体长期吸入富含游离SiO2的粉尘将染尘肺病,熟料粉尘中游离SiO2的含量不应超过10%[4],大于10 %以上的粉尘称为矽尘,长期吸入矽尘将引起矽肺。

  水泥尘肺的发病与染尘时间、粉尘浓度及粒径和个人体质直接相关,发病工龄一般为10~20年[5]。

  长期接触水泥粉尘的工人会出现咳嗽、口干、咽炎、喉痛、气短、胸部痛闷、胸透病变和肺部疾病等症状,矽肺病人肺部还会出现矽结节和纤维化,最终因肺丧失换气功能而导致死亡[6]。

  水泥行业尘肺在水泥生产的每个岗位上均有发生,尤其是生料破碎、立窑看火、熟料运输、磨机、成品包装等岗位[7]。

  水泥粉尘对鼻腔的损伤作用甚于矽尘,原因可能是矽尘对鼻粘膜以粉尘颗粒的机械刺激为主,而水泥粉尘还具较强的碱腐蚀作用[8]。

  相比于回转窑,传统水泥立窑产生的粉尘对作业人员的危害更大。

  水泥粉尘pH值约为10~12,呈较强的碱性,能使周围农田土壤碱化[9]。

  水泥粉尘通过水合作用和结晶作用在土壤表面形成硬的外壳,导致土壤孔隙性、有机碳含量和持水能力显著下降[10]。

  水泥粉尘沉降会阻塞叶面气孔,使气孔阻抗增大,蒸腾强度和光合速率降低,从而导致植物生长受阻[11]。

  2.2水泥工业粉尘污染特征及分布

  水泥主要成分为硅酸盐、Fe2O3、CaO2、Ca2SO4、Al2O3和MgO2等,由石灰石(76.4%)、黄土(13.05 %)、煤(3.2 %)、铁粉(1.85 %)和萤石(0.5 %),经1500 ℃左右煅烧成熟料后加入适量石膏、矿渣粉磨制成。

  其遇水即成碱性,具有分散度高(<5μm粒子常达90 %左右),附着性、吸湿性和腐蚀性强等特点[8]。

  水泥工业粉尘污染的特征主要包括以下4个方面:①其产生贯穿于整个生产流程;②其是成分复杂的混合性粉尘,粒径分布广,烟尘温度变化大;③其排放方式分为有组织和无组织两类,且均为需重点控制的污染来源;④其富含游离SiO2,毒性较强,水泥工业是矽尘和尘/矽肺病重点控制行业。

  水泥生产过程中原料、燃料和水泥成品储运,物料的破碎、烘干、粉磨、煅烧等工序的废气排放或外逸都引起粉尘的排放,其中原料粉磨及煅烧发生的粉尘排放最为严重,约占水泥厂粉尘总排放量的70 %以上[2]。

  无组织排放源主要为:石灰石矿山的开采,原料(煤予、辅料、石灰石)均化堆场,熟料库及熟料外运和水泥添加剂及其配送、包装、散装及袋装水泥储存、储库等环节,其余均为有组织排放。

  新型干法窑、篦式冷却机、水泥管磨、立式磨机和高效选粉机的含尘浓度分别约为50 g·Nm-3、10 g·Nm-3、80 g·Nm-3、500 g·Nm-3和1000 g·Nm-3;其相应的单位产品产尘量分别约为100 kg·t-1、25 kg·t-1、120 kg·t-1、1000 kg·t-1和1000 kg·t-1。

  2010年,我国水泥总产量1.868×105 万t,其中新型干法窑产量1.4944×105万t,占总产量的80 %。

  新型干法水泥窑是目前最重要的粉尘污染来源,而其中回转窑生产系统,尤其是窑头篦式冷却机及窑尾的烟尘排放最为显著[12]。

  篦式冷却机烟气正常温度为220~240℃,极端可达400℃;风量变化大;粉尘浓度一般<20 g·Nm-3,恶劣工况时可达50 g·Nm-3以上;含湿量约为1%~2%;粒径粗(10μm以上占85 %),黏性低,磨蚀性强;比电阻高(1000 Ω·cm左右);粉尘比重在3.2 g·cm-3左右。

  窑尾烟气性质因窑磨一体以及是否带余热锅炉等因素会有较大变化,窑尾烟气正常温度为350℃左右,采用低温余热发电时可降到200 ℃左右;粉尘浓度60~100 g·Nm-3;粉尘粒径细(10 μm以下占78 %左右)、黏性大、具有腐蚀性;比电阻高;烟尘工况不稳定。

  吴刚等[2]研究发现水泥生产过程中粒径<10 μm粉尘所占比例很大,一般在40 %~80 %;<10 μm粉尘中,<2 μm的约占60 %;2~5 μm的约占25 %;5~10 μm的约占15 %。

  水泥行业微细粉尘控制是值得关注的难点。

  何伟明[6]对成都某大型干法水泥生产线粉尘中游离SiO2含量的测定结果显示:砂岩、页岩、硫酸渣配料仓,磨煤机,粉煤仓,石膏、矿渣输送皮带头的游离SiO2含量均超过10 %,最高达到30.5 %。

  水泥工业粉尘中高的游离SiO2含量带来更高的人体健康和生态风险,值得密切关注。

  3水泥工业除尘技术及设备

  3.1袋式除尘技术及设备

  目前,新建、扩建的干法水泥工业从原料破碎到包装出厂的整个生产线大多采用袋式除尘器[2],其适用于水泥行业生产线上的通风及热力设备、排放点和扬尘点,并大量用于水泥行业电除尘器的改造。

  袋式除尘器的优点有:不受烟尘比电阻等性质的影响,能捕集电除尘器难以捕集的粉尘;收尘效率高,排放浓度有的可达10 mg·Nm-3 以下,除尘效率随粉尘浓度的升高而升高;运转稳定,适应性强,能在较宽范围的温度、压力和粉尘负荷下运行;操作技术简单、可在线检修。

  袋式除尘器的缺点也十分明显,尤其是滤袋受到烟尘温度的限制,温度过高时容易烧袋,温度过低又容易冷凝结露而糊袋[1]。

  水泥行业多年来认为袋式除尘器运行阻力及能耗高,造价成本及运行费用贵,这是制约其发展的主要因素。

  5000 t·d-1水泥窑电改袋至少投入 700万元,新建安装袋式除尘器至少要900万元;其设备阻力通常在1000~1500 Pa;窑头和窑尾功耗分别在400 kW和550 kW左右;普通滤袋寿命一般为1~2 a,高端滤袋为3~5 a。

  随着国家排放标准的日益严格,耐高温、高效、特种新型滤料的不断涌现并降低了较大的设备及运行成本,袋式除尘器逐渐被越来越多的水泥企业采用。

  3.2电除尘技术及设备

  电除尘器广泛应用于水泥工业粉尘的收集与控制,尤其是在立窑、湿法窑和中空窑水泥生产中的使用较为普通,也有少数的在回转窑中使用[13]。

  电除尘器性能与粉尘比电阻(1×104~5×1011 Ω·cm可采用)、集尘电极的总表面积、气体的体积流量以及颗粒物的迁移速度等因素有关,并对CO浓度有严格的限制(<1.0 %)。

  水泥行业采用电除尘器时,如净化立磨(辊式磨)的烟尘浓度高,应有预分离装置;湿法窑烟尘湿度大,电除尘器易被腐蚀,窑尾会因不正常工况控制,严重时将导致CO爆炸;干法窑粉尘比电阻高,需烟气调质;熟料冷却机烟尘净化的电除尘器因比电阻高,需采用宽极间距;一般在篦式冷却机、水泥磨及回转窑等设备内装设喷水装置解决烟尘比电阻高的问题[14]。

  5000 t·d-1水泥窑四电场电除尘器的设备阻力一般为300 Pa,其窑头和窑尾功耗分别在300 kW和500 kW左右,使用三相工频电源或高频电源能显著降低能耗。

  目前,单纯依靠电除尘器达到环保排放的标准已越来越不现实,随着电除尘器各项技术的不断发展,达标排放不应成为发展的唯一目标,应充分发挥电除尘器成本、运行能耗、工况适应性和维护费用等方面的优势,筛选最佳的升级改造方案,取得最大的经济、社会和环境效益。

  3.3电—袋复合除尘技术及设备

  电—袋复合除尘器是将传统静电除尘和过滤除尘机理有机集成发展起来的新型节能高效除尘器,其在一个风箱体内有规律地布置电场和袋场以达到粉尘高效截留及节能的目的。

  迄今,主要有预荷电—布袋式、静电布袋并列式和静电布袋串联式等3 种联合除尘方式[15]。

  电袋相比电除尘器,不受烟尘比电阻性能影响,可节约钢材20 %左右,并减少占地面积;电袋相比袋式除尘器,能够显著降低滤袋的阻力,延长喷吹周期,缩短脉冲宽度,降低喷吹压力,延长滤袋的使用寿命1~2 a。

  电袋对烟气中Hg、SO2和NOX有一定的同步去除作用,更易满足越来越严格的减排要求,是水泥行业粉尘治理的重要技术手段之一。

  韩战义[16]等通过对某5000 t·d-1水泥窑尾电—袋复合式除尘器的设计研究表明:电—袋复合式除尘器具有适应工况范围宽、应用更广和性价比高的优点。

  电袋对粉尘的比电阻敏感度下降,降低了系统波动的影响,排放浓度可满足在30 mg·Nm-3以下,适用于水泥厂窑头、窑尾及电除尘器改造。

  对于新设备而言,电—袋复合式除尘器成本会略高于纯袋式除尘器,但它更易满足国家越来越严格的减排要求,可作为水泥行业粉尘治理,尤其是PM2.5末端治理的一项重要、有效的举措。

  3.4其他除尘技术及设备

  重力、惯性和旋风除尘技术被广泛应用于水泥工业多级除尘的预除尘。

  以旋风除尘器为例,其设备结构简单,造价低,维护方便,耐400℃左右高温,耐高压,可实现捕集干灰后粉料的回收利用,可用于高磨蚀性粉尘烟气净化。

  但是,其对微细粉尘捕集效率低,处理风量有局限,处理风量大时,要采用多个旋风除尘器并联,设置不当,对除尘效率将有严重影响[14]。

  在水泥工业除尘中,一般应用于电、袋除尘器前端的预除尘和物料回收中。

  湿式除尘技术基于含尘气体与液体(洗涤水或其他液体)接触,借助惯性碰撞、扩散等机理,将粉尘予以捕集,实际中应用广泛。

  其在同等能耗下的除尘效率比干式高,对<0.1 μm的粉尘仍有很高的除尘效率,能用于高温、高湿及粘性大的粉尘;可兼顾除尘和净化有害气体的作用;结构简单,投资低,占地少,安全性好。

  其缺点是:有排出洗涤泥浆的二次污染问题;不适用于憎水性和水硬性粉尘;加大了污水处理系统防腐材料的成本;损失了一定的热能,温度低时需要防结冰和白烟。

  在水泥工业除尘中,一般应用于电除尘器烟气调质和扬尘控制之中。

  4结语

  近年来,随着国家对水泥行业粉尘排放标准的越来越严格以及水泥行业PM2.5粉尘在总粉尘排放量中所占的比例极高的现状依然没有改变,虽然我国水泥行业粉尘污染治理技术已经迈入相对成熟的阶段,但是粉尘污染控制形式依然相当严峻。

  水泥行业内存在粉尘(尤其是PM2.5)排放现状不清、监测监控能力较弱和特征性污染治理技术研发成果较少等亟待解决的问题。

  我国应加大实际应用型的针对水泥行业粉尘污染特征下的污染控制技术理论及设备研究,同时,实现最大化的社会、环境和经济效益。

  参考文献:

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  工业废渣在水泥工业的综合应用【3】

  摘 要:我国正处在城市化的加速阶段,目前城市化的水平已经超过了55%。

  城市实现低碳转型的出路是进行绿色、环保的资源利用。

  近些年来,大力发展节能减排、可再生能源发展、环境保护等可持续发展领域,对相关的低碳城市试点也从政策研究、能力建设等方面给予了有力的支持。

  在废渣的综合利用方面,实现废渣的再利用是一条可持续发展的循环经济。

  而在废渣的各种利用途径中由于水泥行业的自身特点,可以对相关的废渣进行有效的利用。

  文章从实际工作出发,对工业废渣在水泥混凝土工业的综合利用进行论述,得出结论,工业废渣只有与水泥混凝土工业进行紧密的结合才能走出一条适合自身的可持续发展之路。

  关键词:工业废渣;水泥工业;综合应用

  山西是我国的重要的煤炭能源基地,也是具有中部典型特征的资源型地区。

  其中煤焦铁是山西的主要经济支柱之一;另一方面,随着经济建设的发展山西上马了大批的低热值电厂,这就使得每年有大量的粉煤灰、炉渣、脱硫石膏等工业废渣。

  我们知道资源的开发利用是一把双刃剑,长期以来,粗放的资源开发,使得经济发展付出的代价相当大。

  资源是经济发展的重要支柱,全面开展循环经济建设,是解决山西资源困境的必然选择,又是实现“二次资源”价值化的现实出路。

  综上可知,在水泥工业上对工业废渣进行综合利用可以实现经济的绿色、环保的发展。

  1 工业废渣在水泥工业中的应用

  1.1 钢渣在水泥工业中的应用

  由于我国钢铁行业发展迅速,产生了大量的钢铁废渣,目前钢渣的利用率仅仅为20%,这些堆积的钢渣占用了大量土地,并造成了环境的污染。

  钢渣在水泥工业中的综合应用主要有以下两个方面:

  (1)钢渣用作为生料配料的原料。

  钢渣的主要成分如下:Cao,FeO,Fe2O3,MgO,Al2O3,这也是构成水泥的主要成分。

  因此,钢渣可以作为煅烧水泥熟料的原料,来替代传统的铁质原料―铁粉和石灰石,配比一般为5%~7%。

  主要是利用了钢渣与水泥熟料组成相似的特点,同时,掺入钢渣还具有很多好处如:水泥熟料的易烧性得到改善、熟料形成时间缩短,熟料热耗降低,同时还可以减少因煅烧石灰石而产生大量CO2的问题。

  另一方面,以钢渣代替铁粉作铁质校正原料可以解决硅酸盐熟料中铝酸盐矿物含量多、硅酸盐矿物含量少的问题,这是因为钢渣中铁铝比值较大,易于调节生料IM值,配制硅酸率较高的熟料,提高熟料的28d强度2~3MPa。

  (2)钢渣用作水泥混合材。

  钢渣的主要成分为:硅酸二钙和硅酸三钙。

  因其含有水硬胶凝硅酸二钙和硅酸三钙,因此常被称为过烧硅酸盐熟料。

  GB/T20491―2006《用于水泥和混凝土中的钢渣粉》中,将钢渣粉的比表内面积进行控制使其在400m2/kg以上(并允许掺入范围大致在2%~3%的石膏以激发其早期强度),这样钢渣在水泥中的掺入量可达到30%,另一方面钢渣粉也可直接用于混凝土中等量代替水泥进行掺入。

  在矿渣水泥中加入适量的钢渣,不但可以激发矿渣的活性,体现出复合材料内部之间的“协调互利”作用,也改善了水泥的抗碳化、抗硫酸盐侵蚀、抗干燥收缩和抑制碱集料膨胀性能。

  1.2 粒化高炉矿渣在水泥工业中的应用

  钢铁企业在冶炼钢铁过程中,经常会产生粒化高炉矿渣和水淬高炉矿渣,其具有很高潜在活性并且为玻璃体结构。

  《通用硅酸盐水泥》GB175―2007标准中规定,在矿渣硅酸盐水泥中矿渣的最高掺入量为70%。

  传统的水泥生产粉磨工艺是把熟料与矿渣混合后进行粉磨,但是矿渣的易磨性与水泥熟料相比很差,因此在水泥进行粉磨的过程中,在熟料已被粉磨至规定细度时,而矿渣的颗粒不能够达到要求,导致其潜在的活性无法发挥。

  并且使得矿渣在水泥中的掺入量范围在30%~45%之间,无法达到矿渣水泥中的掺入上限70%。

  随着粉磨技术的提高,水泥企业已经可以将矿渣细度磨至400m2/kg。

  并通过高细、超细粉磨的方式,改变国体的晶格缺陷发生、使其比表面积增大、表面能增加等,改变了矿渣的物理化学性质发生规律性的变化。

  另一方面,水泥中矿渣微粉的掺加量范围最高可达65%~70%,降低了生产成本,并减少熟料的使用量,同时减少了CO2的排放。

  矿渣微粉可作为混凝土掺合料,可以提高混凝土的耐久性及强度,这就拓展了矿渣的使用量和矿渣水泥的应用范围。

  1.3 脱硫石膏在水泥工业中的应用

  火力发电厂烟气脱硫项目的实施和脱硫设施的运行,越来越多的脱硫副产物产生出来。

  湿法脱硫工艺常会形成脱硫石膏,其主要成分与天然二水石膏一致,为二水硫酸钙,且含有少量未反应的石灰石、亚硫酸钙等。

  通常情况下,烟气脱硫石膏呈较细颗粒状,平均粒径范围大致为40~60μm,颗粒状态呈短柱状,径长比在1.5~2.5之间,颜色为灰、黄色,并且二水硫酸钙含量较高,通常在90%以上,游离水的含量一般在10%~15%之间,并伴随有还含飞灰、有机碳、碳酸钙、亚硫酸钙及由钠、钾、镁的硫酸盐或氯化物组成的可溶性盐等杂质。

  相关试验表明:脱硫石膏被用来代替二水石膏用作水泥的缓凝剂,水泥强度、凝结时间、 细度等性能表现较好,不存在不利影响。

  1.4 粉煤灰在水泥工业中的应用

  在我国,粉煤灰多数来自于大、中型火电厂的煤粉发电锅炉,或者城市集中供热的粉煤锅炉。

  其主要成分为硅铝玻璃、微晶矿物颗粒和未燃尽的残炭微粒所,化学成分主要是氧化硅和氧化铝。

  粉煤灰的主要成分与粘土类似,因此可以部分替代粘土配料来生产水泥熟料。

  而对于使用较差煤种的燃烧炉所形成的粉煤灰,由于机械燃烧不够完全,且细度较粗、烧失量较高,则可利用其残余可燃物发热的特征,把它掺入生料配料中,掺入量一般在3%~5%之间,同时可有效降低吨熟料生产能耗。

  当粉煤灰经过分选后符合《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》 GB/T1596―2005中用于水泥生产中粉煤灰的要求之后,可将其用作水泥的混合材。

  粉煤灰的掺入量的不同,生产的水泥种类也迥异。

  2 结语

  工业废渣伴随人类的工业发展将近几百年的历史,而工业废渣的利用在20世纪才开始,并且其价值也逐渐为人们所认识,成为了一种宝贵的资源。

  有相当大一部分的工业废渣或者尾矿,可以被用于作水泥或混凝土的掺合料,这是一种机遇在某种程度上来说也是一种挑战,因此,我们应抓住这个发展的机会,从“ 科学发展观”的角度来研究工业废渣在水泥工业中的利用和新技术的开发,这是具有十分重要的意义和价值的。

  参考文献

  [1] 黄弘,唐明亮,沈晓冬等.工业废渣资源化及其可持续发展(Ⅱ)――与水泥混凝土工业相结合走可持续发展之路[J].材料导报,2006, 20(S1):455-458.

  [2] 周红.水泥工业对工业废渣的综合利用[J].山西科技,2011,26(01): 96-97.

  [3] 韩彩霞.工业废渣在水泥工业中的应用[J].新疆职业技术教育,2002 (03).

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