辽宁工源水泥(集团)有限责任公司将火连寨矿山转运站旁山坡地作为厂址，利用已有的部分设施于2005年建成一条2500 t/d型干法熟料生产线。
成都建材工业设计研究院有限公司(简称成都院)结合项目所在地工业废渣十分丰富的特点，以大量采用工业废渣生产水泥熟料为出发点，拓宽了工业固体废弃物在该企业水泥生产的应用范围，为进一步改善地方环境创造了条件。
1 本工程可利用废渣状况
1．1石灰石矿山矿层中高镁夹层
厂址直线距离约800 m的火连寨石灰石矿作为石灰质原料矿山，石灰石矿山矿层中共含有十个高镁夹层，其中夹2和夹6规模最大，在开采过程中应予以剔除，其余夹层规模较小不易剔除，可搭配开采，以提高石灰石矿山的综合利用率，矿区累计地质储量5186万t，矿山保有地质储量4400万t。
1．2铁尾矿
铁尾矿是铁选厂经矿石破碎(干磁选)、矿石粉磨(湿磁选)、分选铁粉后产生的废弃排放物，一般生产lt铁粉将产生1．5 t的铁尾矿。
火连寨铁矿选矿厂的铁矿尾矿粉作为硅质原料，火连寨铁矿选矿厂距拟建厂址5 km，汽车运输进厂。另外距厂址25 km的歪头山铁矿选矿厂亦有大量铁矿尾矿可供本项目使用。本溪市作为我国钢铁工业基地之一，铁矿尾矿储量丰富，铁尾矿现有存量约数亿吨，并且每年还要新增排放量l 000万t左右。
铁尾矿主要成分为SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、A12O3，可作为水泥生产的硅质原料使用。
1．3 熔渣
熔渣是指铁矿石经冶炼后包覆在熔融金属表面的玻璃质非金属物。主要是冶金原料中的氧化物或冶金过程中生成的氧化物组成的熔体。
熔渣主要由氧化物构成，如CaO、FeO、MnO、MgO、Al2O3、SiO2、Fe2O3等，除氧化物外，熔渣还可能含有少量其他类型的化合物甚至金属，从熔渣成分看，也可作为水泥生产的硅质原料使用。
本溪钢铁公司在炼钢过程中产生大量熔渣，熔渣的排放占用大量土地，也会对环境、空气造成严重污染。
1．4 粉煤灰
从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰称为粉煤灰。粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物。
粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一，现阶段我国年排渣量已达3000万t。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排放量逐年增加。
本钢发电厂每年排放大量干排粉煤灰，本项目作为硅铝质原料。电厂距拟建厂址约l5 km，汽车运输进厂。
1．5 硫酸渣
硫酸渣是采用硫铁矿或含硫尾砂做原料生产硫酸过程中所排出的一种废渣。
硫铁矿是我国生产硫酸的主要原料，我国每年有数百万吨烧渣排出。硫酸渣中一般含铁在30％～50％左右，还含有一定量的铜、铅、锌、银、金等物质。
本溪市周边县市硫酸工厂较多，可用硫酸渣作为生产线铁质原料。
另外本溪钢铁公司的硫化矿铁粉，也可作为铁质原料使用，距厂址约l5 km，汽车运输进厂。
2 废渣利用设施设计
2．1石灰石预均化堆场
为减小矿石成分的波动，方便生料配料和生产控制，提高入窑生料的质量，以保证生产的稳定正常进行，设置石灰石预均化堆场。
2．2铁尾矿硫酸渣堆棚、储库
本项目生产用铁矿尾矿粉和铁粉进厂水分高，为便于沥水和有较大的储存量，本设计铁矿尾矿粉和铁粉储存采用吊车库。铁矿尾矿粉、铁粉由汽车运输进厂，卸入吊车库内储存，库内的物料由桥式抓斗起重机抓到受料仓，送至配料库储存。
寒冷季节，为破碎冻结的铁矿尾矿粉，在吊车库旁设置一冲击式粘土破碎机对其冻结铁矿尾矿进行破碎，破碎后的铁矿尾矿粉经带式输送机送至铁矿尾矿粉配料库。
采用熔渣作为硅铝质原料时，可代替铁矿尾矿粉储存于储库中。
2．3 粉煤灰库
粉煤灰直接由水泥散装罐车运输进厂，经气力输送至一个Φl0 m带减压锥的充气配料库储存。
该生产线物料储存设施见表1。
3 废渣综合利用的研究、实践及存在问题
3．1废渣综合利用的实验室研究
成都院于2003年5月对本项目原料的易磨性、易烧性及彩屯煤燃烧进行了试验研究，采用石灰石、铁尾矿、粉煤灰、硫酸渣配料，其原料的邦德粉磨功指数一般为11～12 kWh／t，易磨性为中等，原料易磨性随铁矿尾矿粉的增加而变差。设定熟料三率值KH为0．90，SM为2．4～2．7，IM为l．5的情况下进行生料易烧性试验，熟料中fCaO含量均在1．5％以下，说明生料易烧性较好，但窑内硫碱比超过1，有害成分可能会造成预热预分解系统轻微结皮，设计时需多设空气炮，确保烧成系统连续稳定地运行，同时应严格控制进厂原燃料的质量。对彩屯煤工业分析的结果可以看出，彩屯煤热值可满足生产要求，但含硫量高、挥发分低、灰分高，对分解炉和窑的操作会带来不利影响，因此窑头及分解炉煤粉燃烧器选
择时应充分考虑，同时在生产中应严格控制煤粉的细度。
3．2 生产线配料设计及生产运行
3．2．1配料设计所采用原料及煤灰的化学成分见表2。
熟料率值设计为：KH=0.90±0.02，SM=2.55±0.1，IM=1.5±0.1。
熟料烧成热耗及煤灰掺入量：烧成热耗为3093 kJ／kg，煤灰掺入量4．12％，干基原料配合比及理论生料消耗见表3。
3．2．2生产线运行效果
(1)石灰石、铁尾矿、粉煤灰、硫酸渣配料。
2004年12月熟料生产线进入试生产调试，生产初期按设计的四组分进行配料，即石灰石、铁尾矿、粉煤灰、硫酸渣。生、熟料化学成分见表4。
从表3中可知，铁尾矿的需配料量很少，生产控制较难，当铁尾矿含铁量稍高时，完全可以去掉原有的铁质校正原料——硫酸渣，采用石灰石、铁尾矿、粉煤灰三组分配料，就可以满足配料的要求。
(2)石灰石、铁尾矿、粉煤灰、熔渣配料。
生产线实现达标后，工厂根据熔渣的成分，掺入部分熔渣替代铁尾矿进行四组分进行配料，即石灰石、铁尾矿、粉煤灰、熔渣，配料数据见表5，原煤热值4758 kJ/k9，干基原料配合比及理论生料消耗见表6，生、熟料化学成分见表7。
加入熔渣后物料性质、成分发生变化，可使生料软化温度低、物相均匀，促进烧结过程中液相生成，熟料易烧性提高，使烧成系统煤耗明显降低。
(3)生产线主要运行指标(表8)。
3．3存在的问题
(1)冬季由于铁尾矿粉水分较高，在本溪地区必然存在着冻结、蓬仓、下料不均匀等问题，导致生料配料不准，影响系统稳定操作，因此冬季期间应采用干式磁选后的铁尾矿，夏季可采用湿式磁选后的铁尾矿。
(2)熔渣配料时，由于熔渣易磨性的差异，导致生料粉磨系统操作变化较大，应及时调整生料磨钢球级配等参数；熔渣的表面特性也与普通原料(包括铁尾矿)差异大，在采用熔渣配料时，电收尘器收尘效果较差，应加强废气调湿作业，保证收尘器的废气排放达到国家环保要求。
4 结束语
(1)生产线设计充分考虑当地工业废渣资源丰富的特点，设计的原料设施为采用工业废渣进行配料提供有利的实施条件，并且易于在生产中调整工业废渣品种。高效的CDC预热预分解系统，具有很强的原料适应性，为生产线大量采用工业废渣配料提供了可靠的保障。
(2)本溪市作为我国钢铁工业基地之一，工业废渣铁尾矿、熔渣、钢渣、粉煤灰、硫酸渣现有存量很大，废渣的堆存不仅占用大量土地，掩埋植被，极大地污染和破坏人类的生存环境，严重的甚至造成安全事故和环境灾难。工业废渣的综合治理、废物利用意义重大。水泥生产线大量消耗工业废渣，必将对保护当地环境起着重大作用，具有显著的环境效益和社会效益。
(3)大量采用工业废渣配料，可减少生产线对原生资源的使用量，减少石灰石、原煤用量，大大降低企业生产成本，有利于水泥企业节能减排，给水泥企业带来良好的经济效益。
