火電廠煤渣作為水泥混合材的應用試驗

火電廠煤渣摻入水泥作為混合材的應用試驗水泥工藝工程師：胡廷普2011年3月28日于貴州銅仁地區(qū)浙峰水泥有限公司火電廠煤渣摻入水泥作為混合材的應用試驗大龍火電廠煤渣是經(jīng)燃燒水淬后，被收集在堆場，是屬于火山灰質(zhì)材料，作為水泥的摻合材料，是一種較好材質(zhì)，煤渣具有一定的活性和助磨作用。1、煤渣化學成分如表1表一、大龍粉煤灰、煤渣化學成分表名稱LossSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgOS熱值水分合計粉煤灰5.8945.3817.2421.593.231.570.8695.76煤渣-48.6420.2523.584.151.38-4.34卡/g11.198.00備注2、煤渣在水泥中的物理對比試驗取煤渣經(jīng)烘干后在試驗小磨中磨至細度小于3%后備用，將出廠水泥C-03-16標號的水泥分別加入20%和30%磨細后的煤渣混均（沒有進入小磨再磨）作出安定性、1天、3天、28天強度對比的試驗結果如表2表二、煤渣在水泥中的安定性、1天、3天、28天強度對比的試驗結果內(nèi)容項目安定性抗折（Mpa）抗壓（Mpa）SO3根據(jù)安定性試餅判別顏色備注1d3d28d1d3d28dC-03-16出廠水泥微曲2.03.95.915.32.96淺黑色在16編號水泥中摻20%煤渣合格1.53.44.412.42.52較深黑色在16編號水泥中摻30%煤渣合格1.33.03.210.32.18深黑色3、火山灰活性試驗XOH-=40×0.0853×15.72=53.7440×0.08074×13.9XCaO=——————————=8.056.08結論：經(jīng)試驗，該煤渣為活性材料。試驗人：胡廷普2011年3月30日4、煤渣強度比試驗結果表三、煤渣強度比實驗結果項目類別細度%初凝（h:min）終凝（h:min）抗折（Mpa）抗壓（Mpa）3d28d3d28d熟料98%，石膏2%3.42：053:105.28.634.656.3熟料68%，煤渣30%，石膏2%。3.43:074:234.06.426.546.5煤渣28天強度比82.5%結論按GB/T2847-2005中5.4要求水泥膠砂28天強度比不小于65%，該試驗82.5%，大于其標準要求，為合格。煤渣強度比試驗為合格。5、煤渣的其他各項指標均符合GB/T2847-2005中規(guī)定要求。（可見表一、表二、表三）6、試驗結果分析經(jīng)過我公司對大龍電廠火電廠煤渣的化學成分分析和水泥安定性及強度對比試驗，結論如下：一、該煤渣是經(jīng)過高溫燃燒后的殘留物，主要成分是硅、鈣、鐵，可燃物基本沒有，基本上形成硅酸鹽、鋁酸鹽、鐵鋁酸鹽，從化學成分上看，用于硅酸鹽通用水泥的混合材，從理論上來看是可以的，該渣屬于人工火山灰質(zhì)材料，具有較好的活性，且對改善水泥的顏色有較好的作用。二、該渣是經(jīng)過燃燒出爐后進入水池，從水里再撈出來后在堆場堆放瀝水后才轉(zhuǎn)運至使用單位；好處有3點：①是亞鐵、亞錳等物質(zhì)充分氧化可以避免干渣進入水泥中后該類物質(zhì)氧化后的體積膨脹而影響安定性；②是高溫出來后立即用水淬，渣被脆化，加之該渣是煤渣屬于碳質(zhì)材料，出爐時因為是在高溫狀態(tài)紅色碳化態(tài)，經(jīng)過冷水急能使其碳已得到活化，摻入水泥中有助磨的作用，對提高水泥磨的產(chǎn)量和改善安定性有一定的好處。③煤渣不但易磨性好,而且其中活性物質(zhì)主要有非晶質(zhì)硅和氧化鋁,這兩種氧化物具有與Ca(OH)2作用的能力,生成一定強度的水化物，對水泥強度有一定的激發(fā)作用。三、經(jīng)過與我廠出廠編號水泥對比試驗（可見表二）證明該渣活性較好，在水泥中摻20%其3天強度在原來15.3Mpa的基礎上只下降1.9Mpa（12.4Mpa），摻30%的下降5Mpa（10.3Mpa）；其28天強度在原來34.6Mpa的基礎上只下降Mpa1.9Mpa（32.7Mpa），摻30%的下降4.9Mpa（29.7Mpa）。四、隨著該渣的摻量加大，對水泥安定性有較好的改善，該批水泥試驗時安定性是接近合格（試餅：微曲），但摻加20%和30%的煤渣后安定性完全合格。五、摻該渣可以改善水泥顏色，我公司未摻煤渣的水泥顏色是淺黑色，摻20%后顏色基本是較深黑色，摻30%的是深黑色。4、經(jīng)濟效益分析一、錳鐵合金渣37元/t,煤渣42元/t;高5元一噸；但錳鐵合金渣易磨性差，含氧化錳高，活性很差，水泥中產(chǎn)量過大對磨機臺式產(chǎn)量不利，活性差對改善水泥安定性不利，產(chǎn)量過大水泥強度下降明顯，難以保證水泥后期強度。二、煤渣經(jīng)過相關分析核試驗，證明該材料易磨性好，有利于提高水泥磨機臺時產(chǎn)量，其活性較好，對改善水泥安定性有較大好處；一般在原來基礎上多加混合材（煤渣）5-10%對水泥質(zhì)量基本沒影響，反而改善了其安定。水泥市場價格按300元/t,其效益=300-煤渣單價-磨水泥電費-包裝費用-機物耗-檢驗費-銷售費用-稅收-水分=300-42-50×0.55-13-5-0.5-2.0-24-12%×42=178.96元/t煤渣，每噸煤渣至少可以為企業(yè)凈賺178.96元以上的直接經(jīng)濟效益。若每月可生產(chǎn)1萬噸水泥，按多加10%計算就可多用1000噸煤渣，也就可以多為為企業(yè)凈賺17.8萬元（若多加5%可以凈賺8.9萬元）以上。三、使用煤渣作為水泥的混合材，既符合水泥相關國家標準要求，又是“三廢資源綜合利用”和“節(jié)能減排工作”的開展，利國利民利企業(yè)，是一件大好事。四、使用煤渣作為水泥混合材，企業(yè)應該嚴格按國家標準要求做好相關實驗，確保水泥質(zhì)量符合相關國家標準，努力生產(chǎn)出用戶滿意的產(chǎn)品。以上是個人根據(jù)本公司化驗室分析實驗相關數(shù)據(jù)分析的結果和個人粗淺的一些看法和觀