淺談利用電石渣生產(chǎn)水泥新型干法生產(chǎn)工藝

1、淺談利用電石渣生產(chǎn)水泥新型干法生產(chǎn)工藝系部：材料工程系班級(jí)：材料10-2姓名：張玉龍學(xué)號(hào)：104032048淺談利用電石渣生產(chǎn)水泥新型干法生產(chǎn)工藝摘要：本文主要介紹以全電石渣綜合利用燒制水泥熟料生產(chǎn)線的新型工藝技術(shù)和實(shí)用價(jià)值。以及在生產(chǎn)過(guò)程中的要點(diǎn)、難點(diǎn)的分析和具體處理措施。使用電石渣水泥生料燒新型干法水泥生產(chǎn)線的成功應(yīng)用，使該項(xiàng)技術(shù)有了突破性的進(jìn)展，為我國(guó)建材行業(yè)和化工行業(yè)的節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境和資源綜合利用開(kāi)創(chuàng)了廣闊的前景，對(duì)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有深刻的示范作用。 關(guān)鍵詞：電石渣 熟料 工藝綜合利用要點(diǎn)節(jié)約能源循環(huán)經(jīng)濟(jì)1 引言建設(shè)節(jié)約型社會(huì)、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)已成為人們的共識(shí)，電石渣是煤

2、化工行業(yè)用乙炔法生產(chǎn)聚氯乙烯樹(shù)脂的工業(yè)廢渣，過(guò)去大多數(shù)企業(yè)將電石渣擇地堆存或鋪墊路基，不但占用了寶貴的土地資源，而且堿化土地，對(duì)空氣、地表水和地下水產(chǎn)生二次污染，傳統(tǒng)處理電石渣的方式已不能適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求，甚至被政府環(huán)保部門(mén)明令禁止；2003年我國(guó)電石產(chǎn)量為530萬(wàn)噸，2004年為650萬(wàn)噸，電石渣的年排放量逾1000萬(wàn)噸，隨著石油價(jià)格持續(xù)上漲，市場(chǎng)無(wú)疑為煤化工發(fā)展提供了巨大的空間，電石渣量將會(huì)大量增加，有效地綜合利用電石渣，對(duì)保護(hù)環(huán)境、節(jié)約土地和水資源及實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展具有顯著的生態(tài)和社會(huì)效益。而且跟隨著國(guó)家工業(yè)的迅猛發(fā)展，尤其是化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在其擴(kuò)大規(guī)模和產(chǎn)值的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的工業(yè)

3、廢渣（電石渣），既占用了大量的堆積用地，也對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。為此，回收利用廢棄電石渣來(lái)燒制水泥熟料，具有非?，F(xiàn)實(shí)的節(jié)能和環(huán)保意義，也符合國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方針。2 生產(chǎn)線工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)介 燒成系統(tǒng)工藝流程：預(yù)熱器由單系列兩級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器和TTF型分解爐構(gòu)成。生料在C2-C1風(fēng)管處進(jìn)入預(yù)熱器，生料自上而下與熱氣體懸浮換熱升溫，入 C1旋風(fēng)筒,由下料管進(jìn)入C2旋風(fēng)筒,同理進(jìn)入分解爐分解Ca(OH)2，后經(jīng)C3收集后，從窯尾煙室喂入回轉(zhuǎn)窯。入窯物料經(jīng)回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒，發(fā)生固、液相反應(yīng)，形成高溫熟料。高溫熟料出窯入冷卻機(jī)冷卻后送入熟料儲(chǔ)存庫(kù)。 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煤粉燃燒后，生成的高溫廢氣經(jīng)煙室從分解爐底部

4、入爐。在分解爐內(nèi)，煤粉、三次風(fēng)、預(yù)熱及分解的生料及回轉(zhuǎn)窯的高溫廢氣，通過(guò)旋流和噴騰，實(shí)現(xiàn)氣料充分混合，完成燃燒、分解。分解爐排出的氣料，在C3、C2內(nèi)氣料分離，物料入窯，廢氣經(jīng)C1級(jí)旋風(fēng)筒，與生料懸浮換熱后從C1排出，排出的廢氣與窯頭補(bǔ)燃升溫后的廢氣一起入烘干破碎機(jī)，作為濕電石渣的烘干熱源。高溫風(fēng)機(jī)設(shè)置于電石渣烘干破碎系統(tǒng)之后，窯尾系統(tǒng)風(fēng)量與窯頭系統(tǒng)風(fēng)量的匹配由各自廢氣管道上的電動(dòng)高溫閘板閥來(lái)調(diào)節(jié)。 熟料經(jīng)篦冷機(jī)冷卻降溫，排出的高溫?zé)峥諝庠诟G門(mén)罩處一部分作為二次風(fēng)入窯供煤粉燃燒，另一部分作為三次風(fēng)供分解爐燃燒所用。篦冷機(jī)排出的低溫?zé)峥諝庖徊糠肿鳛槊悍壑苽湎到y(tǒng)作為烘干熱源，其余經(jīng)旋風(fēng)筒收集粉塵，

5、再經(jīng)補(bǔ)燃系統(tǒng)進(jìn)行二次加熱，加熱后的窯頭廢氣與窯尾廢氣一起進(jìn)入烘干破碎機(jī)，用作烘干破的烘干熱源。熟料經(jīng)篦冷機(jī)冷卻，由鏈斗輸送機(jī)送到熟料庫(kù)。 烘干破碎和廢氣處理系統(tǒng)工藝流程為：濕電石渣經(jīng)壓濾車間壓濾后，濾餅經(jīng)膠帶輸送機(jī)送至烘干破碎機(jī)。（入料水分4045%，成品水分13%），物料在烘干破碎機(jī)完成破碎及烘干，烘干熱源采用窯尾及窯頭廢氣，并設(shè)置補(bǔ)燃熱風(fēng)爐作為不足熱量的補(bǔ)充。烘干破碎后物料隨熱風(fēng)一起進(jìn)入旋風(fēng)筒分離，收集下來(lái)的成品送入干電石渣庫(kù)。出旋風(fēng)筒的熱風(fēng)進(jìn)入高溫風(fēng)機(jī)，然后由窯尾廢氣處理收塵器凈化后，經(jīng)尾排風(fēng)機(jī)排入大氣。3 實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行中的要點(diǎn)、難點(diǎn)剖析 下面以我廠一條全電石渣綜合利用燒制水泥熟料生產(chǎn)線

6、在試運(yùn)行期間暴露出的一些問(wèn)題和難題為例，具體談?wù)剛€(gè)人的感受和見(jiàn)解。由于系統(tǒng)工藝布局和原料特性不同。（主要原料干電石渣必須由烘干破碎機(jī)生產(chǎn)）而烘干破又串聯(lián)于廢氣系統(tǒng)里，在窯沒(méi)投料生產(chǎn)期間又沒(méi)有足夠的熱量提供給烘干破碎。因此我們根據(jù)各個(gè)階段實(shí)際情況不同，總體把它分為三個(gè)階段來(lái)實(shí)施，并且針對(duì)各階段不同狀態(tài)通過(guò)不同的操作方法的調(diào)整，來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的貫通以及使之達(dá)到平穩(wěn)運(yùn)行。 第一階段：烘窯升溫低溫階段。此階段窯系統(tǒng)主要以烘干耐火材料為主要任務(wù)，所以必須嚴(yán)格按照耐火材料烘干要求的升溫制度，控制升溫速度和烘烤時(shí)間。而控制升溫速度穩(wěn)定，主要是控制好窯頭火焰的穩(wěn)定性，考慮到窯尾拉風(fēng)影響窯頭火焰穩(wěn)定性和煙煤的燃

7、點(diǎn)一般550-600左右（低于這個(gè)溫度區(qū)間煤粉燃燒速度慢黑火頭較長(zhǎng)火焰不穩(wěn)定）的實(shí)際情況。我們特定在窯尾溫度650以內(nèi)，關(guān)閉預(yù)熱器出口廢氣管道上的高溫閘板閥門(mén)，開(kāi)窯尾煙囪帽自然排風(fēng)，不利用此時(shí)窯尾的廢氣溫度，以保證耐火材料的烘烤質(zhì)量。所以此時(shí)烘干破碎烘濕電石渣需要的所有熱量只能由窯中補(bǔ)燃爐提供，在沒(méi)有窯尾廢氣主熱源的情況下，靠補(bǔ)燃爐提供的熱量是有限的，因此，此時(shí)烘干破的喂料量不宜過(guò)大。經(jīng)過(guò)試運(yùn)行期間的實(shí)踐摸索，此階段最佳控制參數(shù)為，烘干破碎進(jìn)口：負(fù)壓2000Pa2200Pa，溫度：390-410之間烘干破碎出口負(fù)壓2400Pa2600Pa，溫度：170-190之間，補(bǔ)燃爐進(jìn)出口閥門(mén)全部開(kāi)啟，適

8、當(dāng)?shù)拈_(kāi)啟篦冷機(jī)后兩室風(fēng)機(jī)給補(bǔ)燃爐提供燃燒所需足夠的氧氣。此時(shí)烘干破可投濕電石渣22 t/h。干電石渣成品水分1.5%以下，成品細(xì)度10%以下。成品干電石渣基本符合生產(chǎn)要求。 第二階段：烘窯升溫高溫階段，即尾溫從650起升至950-1050窯尾開(kāi)始投料期間。此階段窯內(nèi)耐火磚水分已經(jīng)基本烘干，并且窯內(nèi)熱含量相對(duì)比較充足窯頭煤粉燃燒比較充分火焰比較穩(wěn)定。所以此時(shí)一方面可以適當(dāng)?shù)膹母G尾拉部分熱風(fēng)以增加預(yù)熱器內(nèi)的熱含量，更好更快的烘干預(yù)熱器及各管道內(nèi)澆注料。另一方面也可以慢慢開(kāi)啟窯尾廢氣管道上高溫閘板閥門(mén)，給烘干破碎提供少量熱量，做到既節(jié)能又環(huán)保。但此時(shí)需特別注意的是：拉風(fēng)首要前提是不影響窯頭火焰，不影

9、響烘窯升溫制度。因?yàn)榇穗A段主要任務(wù)還是以烘干耐火材料為主。 通過(guò)實(shí)踐摸索這個(gè)階段我們具體控制參數(shù)如下：烘干破碎進(jìn)口負(fù)壓2200Pa2400Pa，溫度：400-450之間，烘干破碎出口負(fù)壓2600Pa2800Pa，溫度：170-190之間，預(yù)熱器出口負(fù)壓100Pa-200Pa,出口溫度200-300之間，煙囪帽全開(kāi)。（此時(shí)在預(yù)熱器出口高溫閘板閥開(kāi)度不變的情況下，可以通過(guò)調(diào)節(jié)煙囪帽的和三次風(fēng)閥門(mén)大小來(lái)調(diào)整穩(wěn)定窯頭火焰控制升溫速率）。補(bǔ)燃爐進(jìn)出口閥門(mén)全部開(kāi)啟，篦冷機(jī)后兩室風(fēng)機(jī)相應(yīng)增加少量風(fēng)量給補(bǔ)燃爐供風(fēng)。此時(shí)烘干破可投濕排電石渣產(chǎn)量36t/h。干電石渣成品水分1.5%以下，成品細(xì)度10%以下。成品干

10、電石渣符合生產(chǎn)要求。系統(tǒng)運(yùn)行良好。 剩下最后一個(gè)難題就是烘干破碎產(chǎn)能不足問(wèn)題。從試運(yùn)行的期間的狀況來(lái)看，目前影響烘干破產(chǎn)能的主要因素是，成團(tuán)的濕電石渣來(lái)料量的不穩(wěn)定性，料少的時(shí)候破碎主電機(jī)幾乎為空負(fù)荷，而瞬時(shí)料量一大就容易造成主電機(jī)負(fù)荷過(guò)大超額定電流而跳停，有時(shí)甚至可以直接壓死破碎機(jī)轉(zhuǎn)子，使傳動(dòng)皮帶打滑（導(dǎo)致摩擦發(fā)熱而燒皮帶），同時(shí)還導(dǎo)致破碎機(jī)整體震動(dòng)大，引起設(shè)備保護(hù)跳停。針對(duì)這種情況，第一：我們通過(guò)調(diào)整用多臺(tái)壓濾機(jī)同時(shí)下料，以增加輸送皮帶上料團(tuán)的密度來(lái)保持喂料的連續(xù)性，第二：增加破碎入口攔料棒的道數(shù)，使出破碎機(jī)的料更均勻。第三：電器控制上，主電機(jī)電流超額定電流時(shí)，延時(shí)5秒聯(lián)鎖跳停濕電石渣的喂

11、料系統(tǒng)，以保護(hù)機(jī)電設(shè)備的安全。通過(guò)以上措施的改進(jìn)實(shí)施，效果大有改善，烘干破碎的運(yùn)轉(zhuǎn)率有所提高，產(chǎn)量也相應(yīng)增長(zhǎng)，使整條生產(chǎn)線能夠基本保持低產(chǎn)連續(xù)運(yùn)行。 從總體上來(lái)看因?yàn)楹娓善飘a(chǎn)量的限制，導(dǎo)致原料磨沒(méi)有干電石渣配料而使燒成生料不足，從而限制了窯的產(chǎn)量。而窯不運(yùn)行或低產(chǎn)運(yùn)行，烘干破又沒(méi)有足夠的熱源來(lái)烘干電石渣，故在這種系統(tǒng)里窯和烘干破應(yīng)該視為相輔相成同等重要。通過(guò)在系統(tǒng)調(diào)試、試運(yùn)行期間的實(shí)際情況來(lái)看，我認(rèn)為配置兩級(jí)預(yù)熱器，頭尾廢氣一并作為烘干熱源的新型燒成系統(tǒng)，工藝技術(shù)還是比較成熟的。窯的產(chǎn)能不是問(wèn)題。整個(gè)系統(tǒng)的瓶頸就在于烘干破碎的產(chǎn)能問(wèn)題。只要能解決濕電石渣下料的均勻性和穩(wěn)定性，提高烘干破碎機(jī)的產(chǎn)能和運(yùn)轉(zhuǎn)率的問(wèn)題，整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)能就能有效的發(fā)揮?？偟膩?lái)說(shuō)我認(rèn)為，利用全電石渣來(lái)燒制水泥熟料的生產(chǎn)工藝技術(shù)是比較成熟的。4 結(jié)束語(yǔ) 目前，在我國(guó)水泥產(chǎn)能逐漸趨于飽和，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的大環(huán)境下，唯有進(jìn)一步降低制造成本才能立于不敗之地。而全部利用廢棄電石渣來(lái)代替石灰石燒制水泥熟料，可