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水泥成分比例,杭世珺:污泥水泥窑协同处置现状与展望

互联网 2021-04-12 23:58:44

小编说:总结了协同处置污泥对水泥窑设备运行工况、产品性能及污染物控制等方面的影响。对污泥水泥窑协同处置的项目规模、协同处置形式和发展趋势进行了分析,最后提出了发展建议和展望。

1 协同处置污泥对水泥窑的影响

1.1 对熟料生产设备的影响

目前我国大部分项目的污泥处置量为100~600 t/d,进厂污泥含水率30%~80%,灰分40%~60%。污泥加入后对生料组分影响较小,但是当一些微量元素过量时对水泥窑的生产设备和熟料性质有负面影响。当原料中氯元素含量较多时,易在窑尾、风管和排风机等处生成低温共熔物而结皮并堵塞通道;硫、氯、熔融组分能侵蚀耐火砖,降低保温效果,导致生产不稳定。

广州越堡的经验表明,分解炉在处理城市污泥后,生料分解的有效空间减少3%~5%,分解炉内生料分解区间的热负荷增加6%~10%,从稳定分解炉操作状态的角度考虑,需适当降低水泥窑系统的产量以保证水泥熟料的质量及污泥的彻底焚烧;重庆拉法基南山工厂发现,焚烧污泥时窑尾10 m内会结皮,当停烧污泥时结皮现象消失,通过增加预热器通风可缓解结皮现象;北京水泥厂投加污泥导致分解炉出口烟气温度有所上升,而且污泥在炉内燃烧导致原有的温度曲线发生变化,窑内物料的液态过早出现,导致出现结皮等现象;山东某水泥厂2017年接收污泥的氯离子含量达0.4%,易造成预热器及下料管堵塞,降低水泥窑和水泥磨的运转率;华新水泥(黄石)项目的经验也表明,协同处置会令水泥熟料减产,当入窑水量为1 t时会导致熟料减产2 t,单窑熟料产量可由5 500 t/d下降至5 200 t/d。

1.2 对熟料矿物相及强度的影响

当污泥投加比例适度时,引入的微量元素在熟料烧结过程中起到了矿化和助熔的作用,改善了水泥生料的易烧性。一般情况下,污泥掺入量在1%~5%,可降低熟料中游离钙(f-CaO)的含量。当污泥投加比例适度时,可提高水泥强度;当投加比例超过2%~2.5%时,水泥的早期强度将有所下降,原因可能是:污泥中SiO2在生料中的比例过高导致C2S(2CaO·SiO2)反应转化为C3S(3CaO·SiO2)的比例下降,导致水泥强度发展缓慢、早期强度低;污泥中碱的过量存在能够破坏熟料矿物的形成,使得水化过快,凝结时间变短,对熟料强度产生不利影响;污泥中过量的磷会促使C3S分解为CaO和α-C2S。

在广州越堡项目中,2009年熟料3 d平均强度为33.2 MPa、28 d平均强度为60.8 MPa,处置污泥后没有影响水泥熟料质量;万安华新项目中,熟料强度下降不明显,仍处于正常波动范围之内(变动范围

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