钢渣代替部分铁粉配料烧制G级高抗油井水泥熟料

摘要：和静公司创新使用钢渣代替部分铁粉配料烧制G级高抗硫硅酸盐水泥熟料。

关键词：G级高抗油井水泥熟料、钢渣、铁粉、节约成本

一、 所属技术领域

本发明涉及一种利用高钙含量的优质大理岩、石英石、陶土

、铁质原料（铁粉与钢渣3：1），煅烧G级高抗油井水泥熟料的生产方法，尤其能够利用废渣改善环境、降低生产成本。

二、 背景技术

目前我公司现状技术G级高抗油井水泥熟料生产都是由大理岩、石英、铁粉、陶土为主要原料生产的。生产G级高抗油井水泥熟料指标满足国家标准指标要求。

我公司于2009年底经过大量的实验研究证明，和钢选铁后的钢渣与铁粉搭配使用可以生产低碱及油井水泥熟料。一：2011年5月15日我公司开始将铁粉与钢渣按3：1比例搭配使用在1#窑试烧。因1#窑生产油井熟料一直使用脉石英配料，脉石英易磨性、易烧性差 造成窑磨台产偏低，使用钢渣后因SiO2含量高于铁粉约4%，从而可以达到降低脉石英掺加量的目的；其次使用钢渣后油井水泥3分钟流动度得以改善。

为此我公司通过对优质大理岩、石英石、陶土、铁质原料（铁粉与钢渣3：1）配料后磨制出磨生料均化后入窑煅烧生产工艺进行煅烧G级高抗油井水泥熟料。

三、 发明内容：

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用高钙含量的优质大理岩、石英石、铁质原料，陶土配料按一定比例如铁质原料（铁粉与钢渣3：1）、高钙含量的优质大理岩78%-82%、石英石7%-9%，陶，7-11%配料后磨制出磨生料，均化后入窑煅烧生产G级高抗油井水泥熟料。。

本发明的有益效果是：因1#窑生产油井熟料一直使用脉石英配料，脉石英易磨性、易烧性差 造成窑磨台产偏低，使用钢渣后因SiO2含量高于铁粉约4%，从而可以达到降低脉石英掺加量的目的；其次使用钢渣后油井水泥3分钟流动度得以改善。在使用钢渣配料生产G级高抗油井水泥熟料后，磨机台产提高了，人工劳动强度降低了，能够降低生产成本。

四、 技术效果：

2011年9月-2012年4月1#窑使用铁粉：钢渣按3：1比例搭配使用煅烧合格油井熟料约6.2万吨，铁粉与钢渣比较货款单价高约253元/吨。每吨生料使用钢渣配料后货款单价节约2.53元/吨生料，该次使用钢渣可节约成本：

6.2万吨×1.60× 2.53元/吨=25.1万元

本技术与现有技术相比所具有的优点及积极效果：现有技术是利用利用高钙含量的优质大理岩、石英石、铁质原料（铁粉与钢渣3：1），陶土配料按一定比例如铁粉4%-6%、高钙含量的优质大理岩78%-82%、石英石7%-9%，陶，7-11%配料后磨制出生料，入窑煅烧生产G级高抗油井水泥熟料真正做到了废渣资源再利用，每年可消耗大量的废渣，治理了环境，节约了天然资源。

五、本技术适用范围及应用前景：

本技术可根据原材料的化学成分、窑型、工业废渣成份适用在国内水泥窑处理工业废渣进行推广，应用前景广泛。

六、 对比分析：

原有技术采用配料方案系采用大理岩﹑陶土﹑石英石﹑铁质原料（铁粉与钢渣3：1）四组分配料，根据G级油井水泥生产国家标准GB10238-2005技术要求，在选用原燃材料时须充分考虑其所影响技术指标的相应的化学成分，设定合理的三率值进行配料计算，根据计算得出的原物料配比进行实际生产试验。

现使用大理岩﹑陶土﹑石英石﹑铁质原料（铁粉与钢渣3：1）配料后经调配合格均化后入窑煅烧。

具体实施方式：

1、原燃材料选定

（1） 石灰质原料：

采用本县热呼大理岩中矿级的大理岩，成份稳定，有害成份低，CaO含量一般在53—54%之间，完全满足油井水泥的配料，

（2）粘土质原料

采用库尔勒市塔什店陶土矿的陶土，成份稳定，SiO2含量一般在58—64%之间，Al2O3含量一般在17—20%之间，有害成份相对较低，满足油井水泥的要求，成份如下表：

（3）铁质原料

采用和静钢铁厂的铁粉及钢渣，成份稳定，铁粉Fe2O3含量一般在60—65%，钢渣Fe2O3含量一般在20—25%

（4）硅质校正料

采用本县巴仑台石英石矿的石英石，硅含量较高，且成份稳定，有害成份低，SiO2≥92%以上。

（5）燃料

采用托克逊县的燃煤与后峡煤搭配使用，该矿点煤热值高，化学成份稳定，有害成份能满足油井水泥的生产要求。

2.配料方案

三率值

根据实际生产经验，并结合原燃物料的成分，确定G级高抗硫酸盐熟料三率值为：

KH：0.920±0.20

SM：2.40±0.10

AM：0.70±0.10

实际生产中可根据化学性能和物理性能及时调整。

利用高钙含量的优质大理岩、石英石、铁质原料，陶土配料按一定比例如铁质原料（铁粉与钢渣3：1拌匀）（4%-6%）、高钙含量的优质大理岩78%-82%、石英石7%-9%，陶，7-11%配料后磨制出磨生料，均化后入回转窑窑煅烧生产G级高抗油井水泥熟料。

回转窑控制参数：1350-1450℃煅烧温度、窑系统负压控制在2-4千帕、窑尾温度控制在175-185℃、窑尾排风量开度80-100%。窑速电压180伏，熟料立升重控制在1325-1470克/立升，在上述参数控制下生产出符合G级高抗油井水泥熟料。

生产工艺流程见说明附图1。由大理岩、石英石、陶土、铁质原料四种原料按照一定比例的如铁质原料（铁粉与钢渣3：1拌匀）、高钙含量的优质大理岩78%-82%、石英石7%-9%，陶，7-11%配料后入生料磨磨制出磨生料。2.磨制出的生料经过均化，细度11-15%范围.

①选用和钢煅烧选铁后活性好的钢渣进厂，要求进厂钢渣中主要指标含量为：Si02≥24.0%，Fe203≥20%。

②制定《进厂钢渣质量考核办法》对进厂钢渣每批必须进行取样检验，对进厂不达标钢渣对生产科进行处罚加大进厂检验频次，

质量有波动时每批检验改为每车检验。

③做好铁粉与钢渣拌料工作。安排小组专人负责进厂钢渣根据检测结果分区堆放工作

④根据生产做好物料按要求配比正常下料使用工作，要求车间定期两周对计量称进行校验。

2.做好检测人员培训及与权威机构检验对比工作，要求每月送样与权威机构检验对比，减小检验误差。

3.将生料经过均化后入回转窑煅烧。4.回转窑控制参数：回转窑控制参数：1350-1450℃煅烧温度、窑系统负压控制在2-4千帕、窑尾温度控制在175-185℃、窑尾排风量开度80-100%。窑速电压180伏，熟料立升重控制在1325-1470克/立升重。5.煤粉由原煤入1.8+1.5*4米煤磨粉磨，制成的细度在小于10%的煤粉入回转窑煅烧，经调配合格均匀入回转窑煅烧。6.经回转窑煅烧控制参数：1350-1450℃煅烧温度、窑系统负压控制在2-4千帕、窑尾温度控制在175-185℃、窑尾排风量开度80-100%。窑速电压180伏，熟料立升重控制在1325-1470克/立升重，7.煅烧后生产出符合G级高抗油井水泥熟料通过单筒冷却机冷却后G级高抗油井水泥熟料入熟料库。8.将石膏经破碎机破碎后入石膏库。9.再将G级高抗油井水泥熟料库内熟料与石膏库中的石膏，按一定比例通过配料后入水泥磨粉磨，按细度2.0-2.4%、比表面积320±15 m2/kg的指标粉磨。10.粉磨的水泥经选粉机选粉后，细粉做为合格品入G级高抗油井水泥库。11.将G级高抗油井水泥库中的G级高抗油井水泥通过包装机包装后检验合格后可以袋装出厂。12.将G级高抗油井水泥库中的G级高抗油井水泥通过散装库检验合格后可以散装出厂。

总结：

钢渣虽活性相对优于铁粉，但钢渣粒度偏大，造成下料、给料不均匀，出磨生料成份不易控制，从而导致出磨生料合格率偏低。2.将块状钢渣经棒磨与破碎后与铁粉搭配使用。从2011年5月至2012年4月在1#窑使用钢渣（铁粉与钢渣3：1）时生料货款单价比单用铁粉时货款单价节约5.43元/吨生料；根据1#窑从2010年5月至2011年4月生产特种熟料12.3万吨. 该次使用钢渣可节约成本：

12.3万吨×1.60× 5.43元/吨=107万元.

参考文献：

1.GB10238-2005《油井水泥》