石化行業(yè)廢棄物用作水泥生產(chǎn)原燃料的技術(shù)探討

白波，鄭金召，王偉，王秀龍

上世紀(jì)80年代以來，隨著全球原燃料價(jià)格上漲和環(huán)保法令越來越嚴(yán)格，許多工業(yè)化國家為降低生產(chǎn)成本和滿足環(huán)保要求，開始大量利用價(jià)格低廉的工業(yè)廢棄物。人們注意到在水泥工業(yè)生產(chǎn)過程中，一些工業(yè)廢棄物可用作水泥原料，一些可用作燃料，還有一些可用作混合材，且在水泥生產(chǎn)過程中可消解工業(yè)廢棄物毒性。

許多國家非常重視工業(yè)廢棄物利用的研究和開發(fā)，該領(lǐng)域已成為當(dāng)前世界水泥工業(yè)發(fā)展的主流，個(gè)別工業(yè)化國家在水泥生產(chǎn)中利用工業(yè)廢棄物的量平均已達(dá)350kg/t水泥。在歐洲的一些國家，工業(yè)廢棄物用作燃料的熱值平均已超過燃料熱值總量的40%，有些水泥生產(chǎn)線可達(dá)50%～80%，且利用率愈來愈高。多年來，我國一直將工業(yè)廢棄物用作水泥原料和混合材，近年來，在大城市和工業(yè)化地區(qū)已開始將工業(yè)廢棄物用作燃料。工業(yè)廢棄物一般都含有一些有害成分，影響水泥熟料質(zhì)量、生產(chǎn)操作和排放控制值，因此在使用推廣的過程中，或多或少都會遇到一些困難。現(xiàn)就我國水泥行業(yè)綜合利用石化行業(yè)廢棄物作簡單探討，供業(yè)界同仁參考。

1 工業(yè)廢棄物作為水泥生產(chǎn)原、燃料

從理論上講，凡含有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等水泥原料主要成分的工業(yè)廢棄物均可作為水泥原料，含有一定熱量的工業(yè)廢棄物可作為水泥熟料生產(chǎn)過程中的燃料，但并不是所有的工業(yè)廢棄物都可以用作水泥生產(chǎn)的原燃料。目前可以作為水泥生產(chǎn)原燃料的工業(yè)廢棄物主要有以下幾種。

1.1 工業(yè)廢棄物作原料

此類物料有：赤泥、粉煤灰、爐渣、煤矸石、化肥廠硝酸磷肥渣、堿渣、石灰殘?jiān)?、電石渣、制糖廢渣、高爐爐渣、鋼渣、銅礦渣、硫酸渣、鉛鋅礦尾砂、鋁礬土、鐵礦尾砂、磷石膏、氟石膏、化學(xué)石膏、硅砂、飛灰、型砂、水泥污泥、河流淤泥、城市生活垃圾等。

1.2 工業(yè)廢棄物作燃料

工業(yè)廢棄物作燃料品種較多，分為固體、液體和氣體。

固態(tài)工業(yè)廢棄物燃料主要有：石油焦、石墨粉、焦炭屑、廢輪胎、廢橡膠、廢塑料、造紙工業(yè)廢料、生活垃圾、肉骨粉、油頁巖、泥碳、電池、農(nóng)作物的殼、桿、核等，以及碎木屑、紡織廢品、有毒有害化工廢料、醫(yī)藥廢棄物等。

液態(tài)工業(yè)廢棄物燃料主要有：燃料廢機(jī)油、瀝青、渣油、油污泥、石化廢料、化工廢料、油漆殘?jiān)?、石臘懸濁液、廢溶劑等。

氣態(tài)工業(yè)廢棄物燃料主要有：沼氣、工業(yè)爐廢氣、煤礦煤層氣。

1.3 工業(yè)廢棄物作原、燃料

煤矸石、石煤渣、鍋爐爐渣等既可作為水泥生產(chǎn)原料，也可作為水泥熟料生產(chǎn)過程中的燃料。

1.4 燃料（包括工業(yè)廢棄物）的低位發(fā)熱量和有害元素含量

根據(jù)目前掌握的技術(shù)資料，水泥工業(yè)所用燃料（包括工業(yè)廢棄物）的低位發(fā)熱量和有害元素含量見表1。

1.5 工業(yè)廢棄物利用的條件

可用作水泥工業(yè)燃料的工業(yè)廢棄物品種較多，若用于水泥工業(yè)生產(chǎn)，需具備以下條件：

熱值較為穩(wěn)定；貨源充足；對水泥生產(chǎn)和水泥熟料質(zhì)量的影響較??；價(jià)格便宜。

有毒有害工業(yè)廢棄物雖數(shù)量較少，但能通過燃燒消解毒性，入窯煅燒可不考慮上述要求。

表1 水泥工業(yè)所用燃料（包括工業(yè)廢棄物）的低位發(fā)熱量和有害元素含量*

表1所列的品種在世界各國均有應(yīng)用，技術(shù)均較成熟，部分品種也能在我國局部地區(qū)應(yīng)用。從工業(yè)技術(shù)發(fā)展的觀點(diǎn)來看，今后在我國用作水泥工業(yè)燃料的工業(yè)廢棄物可能是廢輪胎、石油焦、煤礦煤層氣，用作原、燃料的是煤矸石、石煤渣、流態(tài)化鍋爐爐渣。上述廢棄物的應(yīng)用目前正處于嘗試階段，其來源一般較豐富，具備較好的開發(fā)應(yīng)用前景。

2 水泥工業(yè)采用廢催化裂化平衡劑等石油化工行業(yè)固體廢棄物作為替代原料

2.1 必要性及意義

我國是石油化工工業(yè)大國，2017年全國煉油產(chǎn)量約5.7億噸，根據(jù)資料介紹，每提煉1t原油將產(chǎn)生約2kg廢催化裂化平衡劑，按此計(jì)算，我國每年廢催化裂化平衡劑的排出量約100～130萬噸。堆放未處理的廢催化裂化平衡劑不僅占用土地，同時(shí)會對環(huán)境造成一定污染。

根據(jù)目前掌握的資料，石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑的主要化學(xué)成分為 SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO以及少量的K2O、Na2O、SO3、Cl等有害組分，可作為水泥生產(chǎn)的輔助原料，如將其在水泥工業(yè)中加以綜合利用，可在一定程度上減緩其對環(huán)境的污染和破壞。

2.2 技術(shù)難點(diǎn)和解決途徑

2.2.1 石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑的化學(xué)成分

目前檢測分析的幾個(gè)石油化工行業(yè)項(xiàng)目的廢催化裂化平衡劑的化學(xué)成分見表2，廢催化裂化平衡劑的重金屬含量見表3，廢催化裂化平衡劑的細(xì)度和顆粒組成見表4。

2.2.2 技術(shù)特點(diǎn)和難點(diǎn)

石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑主要成分SiO2、Al2O3、Fe2O3的數(shù)值波動(dòng)較小，用作水泥原料不需要預(yù)均化。

石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑主要為粉狀，不必進(jìn)行破碎，可與其他原料一起粉磨，能降低水泥生產(chǎn)綜合電耗。

廢水膠渣的有害組分Na2O、SO3、Cl含量較高，用作輔助原料時(shí)，其摻加量有一定限制（生料配比不宜＞0.50%）。

石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑作為水泥原料生產(chǎn)水泥熟料時(shí)，其重金屬含量在水泥熟料質(zhì)量控制范圍內(nèi)，在現(xiàn)行水泥標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行條件下，不會影響預(yù)分解窯生產(chǎn)和水泥熟料產(chǎn)品質(zhì)量，亦符合現(xiàn)行歐洲水泥標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)定要求。

表2 石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑的化學(xué)成分，%

表3 廢催化裂化平衡劑的重金屬含量，mg/kg

表4 廢催化裂化平衡劑的細(xì)度和顆粒組成

2.3 實(shí)施條件、使用效果與推廣情況

石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑堆場附近的水泥生產(chǎn)線均可實(shí)施，僅增加石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑的均化儲存設(shè)施，與現(xiàn)有粉磨裝備聯(lián)通就可進(jìn)行生產(chǎn)。

目前石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑已在海南昌江華盛天涯水泥有限公司5 000t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線得到成功實(shí)踐應(yīng)用，每年可綜合利用石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑2萬噸以上，相當(dāng)于4萬噸制造水泥的鋁質(zhì)校正原料。按節(jié)約原料成本50元/t計(jì)算，每年可節(jié)約開支約200萬元，此外，還減少了廢催化裂化平衡劑堆放場地，相應(yīng)減少了環(huán)境污染，有較大的環(huán)保和社會效益。

用石油化工行業(yè)廢催化裂化平衡劑作為水泥生產(chǎn)輔助原料，所生產(chǎn)的水泥熟料性能與正常原料煅燒的水泥熟料性能基本相當(dāng)，熱耗、電耗變化也不大。生產(chǎn)技術(shù)和裝備技術(shù)均較成熟，技術(shù)可靠性較高。

2.4 廢催化裂化平衡劑應(yīng)用結(jié)語

我國是石油化工工業(yè)大國，每年廢催化裂化平衡劑的排出量約100～130萬噸，每年要占用大量土地堆存，綜合利用需求十分迫切。隨著水泥生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新，大量利用廢催化裂化平衡劑成為可能。一條5 000t/d級水泥熟料生產(chǎn)線，年生產(chǎn)水泥200萬噸，可綜合利用廢催化裂化平衡劑約5萬噸，可有力促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

3 水泥回轉(zhuǎn)窯用廢輪胎作為代用燃料

3.1 必要性及意義

汽車、拖拉機(jī)等各種車輛在長期運(yùn)行后（約80 000km），輪胎面臨磨損報(bào)廢問題且其數(shù)量隨車輛數(shù)量的增加而上升。據(jù)資料報(bào)道，1980年美國報(bào)廢輪胎約2億個(gè)，1995年美國報(bào)廢后切碎的輪胎約2.5億個(gè)，而切碎后仍未處理、散布在美國各地堆場的輪胎約10億個(gè)，而同年度，西歐約3億個(gè)輪胎報(bào)廢切碎。另一組數(shù)據(jù)表明，1980年，原西德廢輪胎約30萬噸，1991年為50萬噸。廢輪胎處理在工業(yè)化國家早已提上日程。

廢輪胎處理方式主要有三種：一是作再生橡膠原料；二是經(jīng)處理后用作他用，如提煉汽油、煤油和碳黑，或作高速公路填料、運(yùn)動(dòng)場跑道填料等其他用途；三是利用輪胎內(nèi)高熱值的橡膠和碳粒作水泥窯和電廠鍋爐的二次燃料。上述各項(xiàng)所占的比例隨工業(yè)發(fā)展程度而有所不同，前兩項(xiàng)隨工業(yè)發(fā)展而降低，而用作燃料的比例則相應(yīng)增加。以美國為例，20世紀(jì)初用于再生橡膠的比例為50%，而到1960年則降至20%，1995年僅為2%，同年度美國供燃燒的廢輪胎為1.36億個(gè)，占廢輪胎總數(shù)的55%。原西德1980年燃燒廢輪胎10萬噸，占該年度總量的33%，而1991年僅水泥廠就燃燒廢輪胎23萬噸，占總量的46%。

近年來中國的汽車產(chǎn)量增長迅速，2004年汽車產(chǎn)量約為507萬輛，約占當(dāng)年世界汽車總產(chǎn)量的7.65%，位居世界第四；2005年汽車產(chǎn)量增至570萬輛，2006年上半年汽車產(chǎn)量已＞300萬輛，已成為世界汽車大國。發(fā)達(dá)國家車輛報(bào)廢的輪胎數(shù)量不盡相同，一般在人口的50%以上，多者約100%。中國的輪胎報(bào)廢數(shù)量目前尚無統(tǒng)計(jì)，隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，人均汽車占有量勢必會增加，據(jù)有關(guān)資料稱，中國歷年累積的報(bào)廢輪胎約1億個(gè)，數(shù)量還將逐年增加。2004年世界主要汽車生產(chǎn)國汽車產(chǎn)量見表5。

中國廢輪胎的處理量目前沒有統(tǒng)計(jì)，其處理方式主要是以再生橡膠原料為主，部分生產(chǎn)成粉粒后用作高速公路填料（每km約需9 000個(gè)）或用作運(yùn)動(dòng)場跑道填料等其他用途，作為代用燃料的報(bào)道不多。但隨著我國工業(yè)化的發(fā)展，廢輪胎用作燃料的比例必將逐年增加，有關(guān)燃燒技術(shù)的研發(fā)應(yīng)提前準(zhǔn)備。

表5 2004年世界主要汽車生產(chǎn)國汽車產(chǎn)量（萬輛）

3.2 實(shí)施途徑

20世紀(jì)70年代，國際油價(jià)暴漲，在水泥窯上使用廉價(jià)且熱值高的廢輪胎開始在西歐進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)隨即取得成功。此項(xiàng)技術(shù)迅速擴(kuò)展到美、日等工業(yè)發(fā)達(dá)國家，目前技術(shù)已十分成熟。

輪胎的元素組成和低位發(fā)熱量見表6。由于輪胎低位發(fā)熱量高，S含量達(dá)到1.8%～2.1%，ZnO接近2.0%，均對水泥煅燒有一定影響，在生產(chǎn)過程中可通過合理配料和工藝控制解決。

3.2.1 整體輪胎入窯煅燒

早期采用整體輪胎入窯煅燒方式，廢輪胎運(yùn)入水泥廠后，經(jīng)儲存、輸送至燒成系統(tǒng)，提升至預(yù)熱器系統(tǒng)、窯尾煙室或窯中喂入窯內(nèi)。這種方式的優(yōu)點(diǎn)是流程簡單，操作費(fèi)用較低，缺點(diǎn)是廢輪胎大小不一，體積相差懸殊，輸送及喂料鎖風(fēng)裝置一般需考慮大型輪胎，裝備投資高些，操作時(shí)入窯燃燒的廢輪胎量易產(chǎn)生波動(dòng)，入窯漏風(fēng)量大，相應(yīng)熱耗增加。此外輪胎體積過大，不易完全燃燒，煙氣易形成還原氣氛，也易造成預(yù)熱器下部和窯后段結(jié)皮堵塞，同時(shí)易對上述部位的耐火材料產(chǎn)生氧化還原的作用。

輪胎經(jīng)自卸貨車卸至輪胎的儲倉，該儲倉可存儲供窯燃燒20h的輪胎，儲倉深4m，底部為一速率僅為0.05～0.10m/s的傳送裝置，兩側(cè)和前側(cè)為液壓可動(dòng)傾斜面，以緩解輪胎在倉內(nèi)起拱造成不運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象，從而使8～120kg重的輪胎在儲倉內(nèi)部隨底部傳送裝置順序排列輸出。在傳送裝置前端設(shè)置計(jì)量裝置，輪胎在計(jì)量后經(jīng)轉(zhuǎn)向裝置、提升裝備、喂料裝置、雙道鎖風(fēng)閥和下料連接部位進(jìn)入窯尾煙室入窯。

由于輪胎大小不一，重量差別達(dá)15倍，必須設(shè)置自控裝置，通過計(jì)量秤得出的數(shù)值來調(diào)節(jié)輸送裝置的速度。輸送裝置速度變化為1：20，這樣可以保證單位時(shí)間內(nèi)均勻地將輪胎喂入窯尾進(jìn)料室。

整體輪胎入窯燃燒的技術(shù)難點(diǎn)是要解決整體輪胎入窯的輸送、鎖風(fēng)裝置和自控裝置，國內(nèi)尚無此類裝備，可采取引進(jìn)裝備消化吸收、再創(chuàng)新方式解決。

3.2.2 切碎輪胎入分解爐燃燒

輪胎經(jīng)切割機(jī)切割成碎段，經(jīng)輸送裝置輸送至預(yù)熱器、分解爐內(nèi)，然后進(jìn)入燒成系統(tǒng)焚燒。切割后的碎段輪胎重量輕且均勻，計(jì)量準(zhǔn)確，入燒成系統(tǒng)的鎖風(fēng)裝置體積小，漏風(fēng)量相對低些，碎段輪胎入窯后燃燒較完善，窯尾煙氣局部呈還原氣氛，不易結(jié)皮堵塞，對窯內(nèi)耐火材料產(chǎn)生的氧化還原作用小些，缺點(diǎn)是只能從窯尾或分解爐喂入水泥窯系統(tǒng)燃燒，需切割。

3.2.3 細(xì)粒輪胎在窯、分解爐內(nèi)燃燒

輪胎由切割機(jī)切割成＜5mm的顆粒，經(jīng)儲存計(jì)量，泵送至燃燒器的專用通道，與其他燃料一起噴入窯頭和分解爐內(nèi)燃燒。其優(yōu)點(diǎn)是不需要機(jī)械輸送裝置，顆粒燃燒完全，對生產(chǎn)操作沒有太大影響；缺點(diǎn)是切割裝置零部件磨蝕較快，需專用的輸送、計(jì)量裝置及專用燃燒器。

細(xì)粒輪胎入窯燃燒技術(shù)難點(diǎn)是解決切割、計(jì)量及輸送裝置和專用燃燒器。

3.2.4 輪胎轉(zhuǎn)變?yōu)槊嘿|(zhì)氣入窯、分解爐燃燒

整體輪胎在煤質(zhì)氣發(fā)生爐內(nèi)呈流態(tài)狀燃燒，產(chǎn)生煤質(zhì)氣，輪胎內(nèi)的金屬絲從爐下部移出，廢輪胎發(fā)生爐煤氣成分見表7。煤質(zhì)氣經(jīng)燃燒器噴入分解爐和窯內(nèi)燃燒，操作穩(wěn)定，不影響熟料成分，缺點(diǎn)是需設(shè)置煤氣發(fā)生爐。

3.3 使用效果及推廣情況

水泥工業(yè)使用廢輪胎作代用燃料的技術(shù)十分成熟，綜合有關(guān)資料，具有如下效果：

表6 輪胎的化學(xué)組成和低位發(fā)熱量

表7 廢輪胎發(fā)生爐煤氣成分和低位發(fā)熱量

（1）燒成系統(tǒng)使用廢輪胎作代用燃料，可單獨(dú)使用，也可和燃料或其他工業(yè)廢棄物混合使用，利用率高達(dá)燃料需求的100%。

（2）輪胎內(nèi)含有約2%的ZnO，此成分全部進(jìn)入熟料內(nèi)，當(dāng)含量＜500mg/kg熟料時(shí)，對水泥的強(qiáng)度和水化的影響不大。ZnO對鎂質(zhì)耐火襯料會有一定程度的侵蝕。

（3）廢輪胎的揮發(fā)分較高，燃燒時(shí)產(chǎn)生的NOx量相對低些，NOx排放值的降低取決于廢輪胎作燃料的代用量，最高可降低40%以上。

廢輪胎硫含量約2%，通過控制可以將硫全部轉(zhuǎn)化成CaSO4，固定在熟料內(nèi)，粉磨水泥時(shí)可一定程度上減少石膏摻加量。此外，在預(yù)分解窯內(nèi)煅燒廢輪胎，因硫全部固化在熟料內(nèi)，對SO2排放量影響不大。

3.4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性

所生產(chǎn)的水泥熟料質(zhì)量與現(xiàn)有水泥生產(chǎn)采用煤、油、天然氣作燃料時(shí)所生產(chǎn)的熟料質(zhì)量基本相同，生產(chǎn)過程中的主要熱耗和電耗也大致相同。根據(jù)廢輪胎的來源的不同，廢輪胎作代用燃料的百分率最高可達(dá)100%。

國外已在水泥工業(yè)大量應(yīng)用廢輪胎作代用燃料，技術(shù)十分成熟，目前國內(nèi)廢輪胎的價(jià)格偏高，尚未推廣，待廢輪胎價(jià)格進(jìn)一步下降后，經(jīng)濟(jì)上是可行的。

3.5 水泥窯廢輪胎處理結(jié)語

廢輪胎形成的環(huán)境問題是工業(yè)化發(fā)展的必然，其程度隨工業(yè)發(fā)展而增加，利用其自身熱值作為代用燃料是解決此問題的有效途徑。廢輪胎在水泥工業(yè)作代用燃料，不僅對熟料質(zhì)量影響不大，而且燃燒所生成的廢氣中，有害成分均符合工業(yè)化國家制定的環(huán)保條令。在正常生產(chǎn)的大型水泥窯上，僅需增加入窯的處理及輸送裝置即可操作，投資費(fèi)用較低，此技術(shù)在工業(yè)化國家應(yīng)用較為廣泛。

從戰(zhàn)略觀點(diǎn)來看，廢輪胎用作水泥代用燃料不僅能解決工業(yè)廢棄物污染問題，更重要的是，廢輪胎成為生態(tài)環(huán)鏈中重要的一環(huán)，可促進(jìn)原燃料的可持續(xù)發(fā)展。

隨著工業(yè)化的進(jìn)展，我國的汽車數(shù)量會進(jìn)一步增長，廢輪胎的數(shù)量也會逐年增加，像其他工業(yè)化國家一樣，用作燃料燃燒的比例必將逐年增加，有關(guān)技術(shù)方案的論證將會提上日程。

4 石油焦作為水泥燃料

4.1 必要性及意義

上世紀(jì)90年代以來，國際燃料價(jià)格持續(xù)上漲，歐美的一些水泥廠在未改燒成系統(tǒng)裝備或?qū)σ延械臒扇紵髯魃倭扛淖兊那闆r下，燃用價(jià)格相當(dāng)?shù)土氖徒梗⒌玫揭欢ǔ潭鹊耐茝V。

2000年全球原油產(chǎn)量約35億噸，石油焦產(chǎn)量約7 000萬噸，約占石油產(chǎn)量的2%。2010年我國原油產(chǎn)量約2億噸，進(jìn)口原油3億噸，兩項(xiàng)總計(jì)石油加工工業(yè)煉油能力約5億噸。按2%推算，年石油焦的總產(chǎn)量約1 000萬噸，石油焦的產(chǎn)量必將隨我國石油加工工業(yè)煉油能力的增加而增加。

石油焦產(chǎn)品的質(zhì)量與其含硫量有關(guān)，全硫含量≤4.0%的石油焦，在煉鋼、煉鋁和炭素等行業(yè)應(yīng)用廣泛，售價(jià)高達(dá)300美元/噸；而全硫含量＞4.5%的石油焦，很難利用，價(jià)格低廉，售價(jià)僅為70美元/噸左右，一般用作發(fā)電廠和水泥廠的燃料。

石油焦的含硫量與原油中的硫含量有關(guān)，也與焦化裝置有關(guān)。在美國，采用延遲焦化裝置生產(chǎn)的石油焦，65%用作發(fā)電廠和水泥廠的燃料。我國的原油硫含量一般較低，進(jìn)口的中東原油硫含量較高，估計(jì)我國生產(chǎn)的全硫含量＞4.0%的石油焦約占總量的50%，該部分產(chǎn)量2010年即達(dá)約500萬噸，這部分石油焦一般用作發(fā)電廠和水泥廠的燃料。

表8 用于水泥工業(yè)石油焦的主要性能，%

我國發(fā)電行業(yè)目前已大量使用石油焦，可供水泥行業(yè)使用的石油焦每年估計(jì)約100萬噸。隨著我國石油加工工業(yè)煉油能力逐年增大，用于水泥工業(yè)煅燒的石油焦將會逐年增加。

4.2 技術(shù)難點(diǎn)與解決途徑

4.2.1 技術(shù)難點(diǎn)

用石油焦煅燒水泥的技術(shù)難點(diǎn)主要源自石油焦內(nèi)的高硫含量，石油焦的主要性能見表8。

用于水泥工業(yè)的石油焦的主要特點(diǎn)是低位發(fā)熱量高，揮發(fā)分較低，硫含量較高，因此，水泥工業(yè)使用石油焦的主要技術(shù)難點(diǎn)是，克服高硫含量石油焦在煅燒過程中對生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的影響及對金屬和耐火材料的腐蝕。

4.2.2 解決途徑

（1）石油焦粉磨至合適的細(xì)度，并配置高沖量的燃燒器，確保石油焦燃燒充分。

（2）控制窯和分解爐內(nèi)煙氣的氧含量，確保燃燒生成的SO2與游離CaO作用，生成CaSO4，固化在熟料成分內(nèi)。在水泥粉磨時(shí)，可適當(dāng)減少石膏摻加量。

（3）選用抗硫侵蝕的金屬和耐火材料，以減緩硫的腐蝕。

4.3 實(shí)施條件

在有石油焦貨源且經(jīng)濟(jì)成本可行的水泥廠均能實(shí)施。

根據(jù)石油焦揮發(fā)分的含量確定粉磨細(xì)度，可利用現(xiàn)有燃料制備裝置共同粉磨，其成品經(jīng)燃燒器噴入窯頭和分解爐內(nèi)燃燒。

若石油焦利用量較高，可配置專用燃燒器。

4.4 使用效果與推廣情況

目前國內(nèi)用石油焦作燃料的水泥窯并不多，主要原因是石油焦與其他品種燃料相比，價(jià)格不具優(yōu)勢。

石油焦中所含的硫?qū)κ炝腺|(zhì)量有一定影響，但石油焦的灰分較低（0.5%～2.5%），對生產(chǎn)操作和產(chǎn)品質(zhì)量有利，從一些生產(chǎn)線的實(shí)際使用情況看，對生產(chǎn)的熟料質(zhì)量影響不大。

石油焦作為水泥燃料的優(yōu)點(diǎn)是，石油焦中的硫在燃燒時(shí)生成二氧化硫，在水泥煅燒過程中全部被生料中的氧化鈣吸收，生成硫酸鈣，成為熟料成分，而對二氧化硫的排放沒有影響，不需要設(shè)置脫硫裝置。

目前石油焦貨源不多，僅少數(shù)水泥生產(chǎn)線采用混燒且摻入量也較少，因而推廣應(yīng)用較少。

4.5 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、技術(shù)與經(jīng)濟(jì)可行性

用石油焦作燃料煅燒水泥熟料的熱耗、電耗、熟料質(zhì)量及產(chǎn)品性能變化不大，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與原有生產(chǎn)情況相接近，只是燃料價(jià)格有差別。石油焦中的硫會對燒成系統(tǒng)金屬和耐火材料造成腐蝕，增加生產(chǎn)費(fèi)用。

石油焦在歐美水泥生產(chǎn)中已大量應(yīng)用，利用率最高達(dá)到100%，技術(shù)十分成熟。石油焦只有在價(jià)格合適時(shí)，才存在經(jīng)濟(jì)可行性。

5 結(jié)語

上述幾種石化工業(yè)廢棄物從原、燃料的角度來看，在水泥窯內(nèi)進(jìn)行處理或利用都是可行的，針對不同的廢棄物自身特點(diǎn)及成分進(jìn)行適當(dāng)?shù)呐淞戏桨缚刂苹蚬に嚥僮髡{(diào)整即可解決。在日趨嚴(yán)格的環(huán)保要求和經(jīng)濟(jì)性成本有效降低的雙重壓力下，用水泥窯安全、有效地處理工業(yè)廢棄物必將大有可為?！?/p>