前言：粉煤灰作為火力發電廠的一種工業廢料，它的堆存不僅占用了大量的耕地，而且也對環境造成一定的污染。粉煤灰是一種分散度較高的微細物料，是各類顆粒混合體。粉煤灰礦物相主要由玻璃相、無定形相和結晶相三類礦物組成。玻璃相主要是球型玻璃體，這部分為漂珠、沉珠、磁珠等；結晶相主要為莫來石、石英、磁鐵礦、硅酸鹽礦物等；無定形相多為未燃燒的炭粒。低鈣粉煤灰(CaO含量在5％以下)的密度一般為1.8-2.3g／cm3。粉煤灰顆粒粒徑一般為0.5-300μm，平均幾何粒徑小于40μm，粉煤灰的主要化學成分為SiO2和Al2O3，兩者含量占60％以上。粉煤灰中未燃盡的炭大部分以單體形式存在于粉煤灰中，炭粒呈海綿狀和蜂窩狀，比表面積大，硫松多孔，親油疏水，具有良好的吸附活性。炭粒較軟，強度較低，部分石墨化，密度一般為1.6-1.7g／cm3，視密度一般為0.74-0.66g／cm3。一般炭粒平均粒度大于粉煤灰的平均粒度，即粗粒級粉煤灰中的含碳量高于紉粒級粉煤灰。

粉煤灰的開發利用早已為人們所關注，粉煤灰在水泥中的應用最初是作為混合材摻入水泥中；另外，作為混凝土摻合料應用，2005年8月1日實施的《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》GB／T1956-2005標準規定，根據粉煤灰細度(45μm篩余)、需水量比、燒失量等指標，將粉煤灰分為I級、Ⅱ級、Ⅲ級灰，對其細度要求分別為12.0％、25.0％和45.0％，燒失量要求分別為5.0％、8.0％和15.0％。

本案例是用粉煤灰替代易土作為硅質原料生產水泥，這是利用粉煤灰具有與熟土相近的化學成分的特點。粉煤灰替代黏土，可以保護耕地，減少對土地資源開采，具有重要的現實意義和長遠的歷史意義，以及廣闊的推廣應用前景。

干粉煤灰配料生產水泥及其措施

山東某建材有限公司1000t／d新型干法熟料生產線自2001年開始使用電廠濕排粉煤灰作為黏土質原料，配以砂巖作為硅質校正原料，進行生料配料，取得了成功。但濕排粉煤灰水分較高(一般大于18％)，使用中易造成配料秤斷料嚴重、出磨生料成分合格率低，影響熟料質量和窯系統工藝狀況的穩定。尤其是夏季，往往造成人磨原料綜合水分較高(大于8％)，因而要求生料磨烘干廢氣溫度較高，出磨氣體溫度較低(小于70℃)，生料水分大于2.0％。該公司在對粉煤灰資源進行詳細考察并研究生產工藝后，使用于粉煤灰替代濕排粉煤灰配料取得成功。

1．粉煤灰成分和原料配料方案的確定

(1)粉煤灰成分。選用泰豐電廠的于粉煤灰，干濕粉煤灰的化學成分見表1.1.4，干灰的A1203含量低、Fe2O3含量高，配比中通過降低鐵粉的配比，控制砂巖使用量，適當增加干灰的用量。

(2)原料配比的變化。根據原濕排灰的配料經驗及干灰的化學組成，進行原料配料方案調整，見表1.1.5。

2．配套改造和試生產情況

利用原石灰石存儲庫作為干粉煤灰儲庫(庫存粉煤灰1200t)，并將皮帶計量秤改為管式螺旋計量秤。粉煤灰經配料計量后與石灰石混合入磨。2006年11月干粉煤灰投入使用。使用后消除了粉煤灰斷料現象，使生料合格率升高。其中KH合格率從62％提高到65％；SM合格宰從66％提高到71％；IM合格率從64％提高到68％。生料出磨溫度升高達到80℃；生料水分降低，小于1.0％。

試生產中出現的問題有：一是預熱器系統溫度升高，在分解爐控制溫度不變的情況下一級筒出口溫度由346℃升高到353℃，其余二-五級出口也分別出現5-10℃不等的溫度升高。預熱器四級出口溫度升高幅度最大，達到10℃，膨脹倉內不時出現積料，下料不暢，發生堵塞事故。二是生料磨產量降低，由87t/h降到84t／h。三是電除塵收塵效率降低．有灰白色煙塵排出，而入窯生料也表現為淺灰色。四是生料出磨成分控制與熟料成分控制出現較大的出入，熟料KH比控制指標低、IM值比控制指標高。造成上述問題的主要原因有以下幾點。

(1)使用干粉煤灰，磨機研磨能力下降。水分為1．5g6的干粉煤灰由于在配料的過程中沒有與其他原材料進行充分的混合，進入原料磨烘干倉后被較快的風速迅速帶走，在磨內停留時間短，造成磨內實際研磨物料的性質、粒度分布發生了較大的變化．粉煤灰的助磨作用未得到充分發揮。

(2)燒失量的升高，說明干粉煤灰中間定碳含量高；另外，由于大量含有固定碳顆粒的粉煤灰未經研磨就作為成品被收集，生料喂人預熱器后固定碳顆粒在低溫環境下燃燒釋放熱量的速度緩慢，進入五級上升煙道后，在超過850℃環境下迅速燃燒進入四級．物料溫度過高而引發堵塞。

(3)使用于粉煤灰后，出磨氣體溫度升高，進人電除塵溫度相應升高至140℃，同時出磨氣體水分也大幅度降低，導致廢氣中粉塵的比電阻率增大，從而影響電除塵的收塵效率，造成部分微細顆粒排放。

(4)粉煤灰摻人生料的途徑發生了變化，更多的通過電除塵收集進入均化庫，造成生料出磨控制成分取樣點試樣失真，按照原有的標準進行配料計算，與實際控制有較大的差距。

針對上述問題該公司采取了以下技術措施：一是關小生料磨排風機風門，降低磨內風速，減少帶走粉煤灰的比例，延長粉媒灰在磨內的滯留、研磨時間；二是調整球配，適當補充大球，并提高磨內填充率；三是盡量控制進廠粉煤灰撓失量小于6.0％；四是調整增濕塔用水量，進一步降低入電除塵廢氣溫度，調整粉塵比電阻；五是降低煤粉細度、水分，控制分解爐煤粉不完全燃燒現象，緩解粉煤灰固定碳燃燒帶來的不利因素；六是摸索生料出磨成分控制與熟料成分的對應關系，及時調整生料控制指標，穩定熟料控制指標。

3．效果

采取一系列措施后問題得到了解決。其中生料磨產量恢復并提高到89t/h，預熱器操作控制參數恢復，堵塞故障消除；除塵器粉塵排放濃度(標況)為70mg／m3；燒成系統運行穩定，熟料產質量得到提高。