新型幹法電石渣生產水泥熟(shú)料工藝特征及流程RXL47
發布時間:2016-10-26 職位有效(xiào)期:
電石渣是電石法生產聚氯乙烯(PVC)過程中(zhōng)電石水解反應的副產物(wù)。將電石(shí)渣(zhā)用於(yú)製水泥是(shì)大量處(chù)理電石渣的有效途徑,對新(xīn)型幹(gàn)法電石渣製水泥(ní)熟料工藝的進行改造也是解決水泥生產應用的重要課題之一。
新型幹(gàn)法電石渣生產水泥熟料工藝特征及流程
電石(shí)渣與石灰(huī)石(shí)的(de)物理特性、化學特(tè)性均有較大的差異,這些差異勢必對利用石渣作為鈣質原料(liào)煆燒水泥熟(shú)料的工藝設計與傳統的新型幹法工藝有一定的差別,在工程(chéng)設計的各個環節要求具體如下:
一(yī)、電(diàn)石渣預(yù)處理(lǐ)係統(tǒng)
電石渣的預處理係統包括電石渣的初級脫(tuō)水係(xì)統、機械(xiè)脫水係統、濾餅輸送係統、烘幹及(jí)集塵係統、幹粉儲存等(děng)不同的階段(duàn)。電石渣對預處理過程中(zhōng)的要求如下:
1、初級脫水係統
新型幹法工藝(yì)產生的電石渣漿體(tǐ)同含(hán)量較低,在初步的脫水工藝中,一般(bān)采用(yòng)自然沉降的方式進行處理,然後進入機械脫水係統。經過(guò)自然沉降後,電石渣漿體的固含量會上(shàng)升,水分含(hán)量增加(jiā),不同工廠的電石渣其保水性(xìng)不(bú)同,經過濃縮(suō)後的電石渣漿體水分含量也不相同。
2、機械脫水係統
電石渣機械脫水方式較多(duō),由於其具有良好的保水性,目前一般采(cǎi)用板框壓(yā)濾機對電石渣脫水,當壓濾係統控製較好時,電石渣濾(lǜ)餅可以(yǐ)獲得較低的水分,而且水分比較(jiào)穩定。對(duì)後續的輸送及(jí)烘幹過程均有利;當壓濾係統控製較差時,則電石渣的水(shuǐ)分波動較大,而且電石渣的水分較高,對後續的輸送及烘幹過(guò)程均不利。
在電石渣的烘幹過程中需要電石渣濾餅均勻喂料,因此要求電石渣濾餅卸料穩(wěn)定、水分穩定。板框壓濾(lǜ)機的工作過程是(shì)間歇操作,因此需要多台壓濾機組合形成一個工作單元進(jìn)行循環來(lái)滿足電石渣濾餅的連續穩定下料。目前(qián)一般情況下選(xuǎn)擇5台壓濾機作為一個操作單元,需要較高的操作水平方可滿足生產要求。
3、電石渣濾餅輸送係統
經過壓濾後的電石渣(zhā)需(xū)要(yào)輸送進(jìn)入烘幹係統,對於距離較短的情況可(kě)以采用鏈板式輸送機輸送。目前也出現了采用管道泵送電石渣(zhā),其優點比較(jiào)明顯,但其故障率較(jiào)高,使用效果不太理想(xiǎng)。因此對電石渣濾餅的輸送一般仍然采用皮帶機輸送,在輸送過程中,需要對皮帶的選擇和輸送角度進行慎重選擇。一般情況下,輸送(sòng)電石渣(zhā)的皮帶機傾斜角度越小越有利(lì);對皮帶(dài)機的(de)選(xuǎn)擇與普通的(de)皮帶輸送機選擇(zé)方式有所不同,在選擇的過程中(zhōng)將兼顧皮帶機的輸送能力和物料撒落等問題。
4、電石渣烘幹係統(tǒng)
隨著生產工藝的不同,對電石渣的烘幹係統選擇也不同:當電石渣的使用量較小,其(qí)對石灰石的替代率(lǜ)在15%以下時,將電石渣直接喂入生料磨就可以滿足烘幹要求(qiú)。當電(diàn)石渣利用的規模擴大,則需要預先烘幹電石渣,目前(qián)采用的烘幹裝置主(zhǔ)要有兩種:回轉式烘(hōng)幹機、錘式烘幹破碎機。當使用回轉式烘幹機時,電石渣烘幹係統與水泥熟料燒成係統相互獨(dú)立。當使用錘式烘(hōng)幹破碎機(jī)時,一般與窯尾預分解係統(tǒng)相結合,采用窯尾排出的高溫煙氣作為烘(hōng)幹的熱源,預熱器的級數則根據烘幹對煙氣溫度的要求進行調整,一般設計為兩級,預分解係統(tǒng)與烘(hōng)幹係統使用同一套廢氣處理係統。
5、電石渣集塵係統
電石渣(zhā)經過烘(hōng)幹後的集(jí)塵係統一般采用兩級收塵的(de)方式,一般首先采用(yòng)旋風收塵器進行初步集塵,然後采用袋收塵器(qì)或者電收塵器進行收塵,達到大(dà)氣汙(wū)染粉塵排放指標,同時盡可能地收(shōu)集(jí)電(diàn)石渣幹粉(fěn)。在集塵係統中,初(chū)級旋風收塵係(xì)統變化較小,但(dàn)第二級(jí)收塵係統與電石(shí)渣的烘幹方式有關,當采用錘式烘幹破碎(suì)機烘幹時,煙氣中的水蒸氣含量很高(高達38%),普通的袋收(shōu)塵(chén)器難以滿足運行要(yào)求,一般采用5電場的電收塵器收塵。
二、生料製備係統
1、生(shēng)料製備係統工藝
電(diàn)石渣(zhā)的原始粒度較細,滿足生(shēng)料對細度的要求,但(dàn)是在烘幹的過(guò)程中,顆粒之間發生聚結現象,造成烘幹後的電石渣粒度較粗,不再滿足生料對粒度(dù)的要求,因此需要對電(diàn)石渣再次進行粉碎。當采用烘幹破碎機烘(hōng)幹電石(shí)渣時(shí)。解決烘幹後的電(diàn)石渣粒(lì)度較粗的問題(tí)可以從兩方麵去進行:第一,可以將電石渣重新投人生料磨中完成粉磨,同時完成與其它物料組分的初步(bù)混合;第二,在烘幹的過程中進行分選,粗粉返回烘幹破碎機循環,細粉則作為產品收(shōu)集,與(yǔ)其它物料的混合則采用其它的混合方式。可(kě)知,當電石渣的細度滿足生料要求時,電石渣不再需要粉(fěn)磨,可(kě)以直接參與生(shēng)料配料。
2、儲存(cún)及計量係(xì)統
電石渣經過幹燥後具有良好(hǎo)的流動性,同(tóng)時粒子之間的粘(zhān)附力較強,在儲(chǔ)庫內容易壓實,給穩定卸料帶來了困難。當儲庫內的料(liào)位(wèi)太高,下層的電石渣被壓實,卸料比較(jiào)困難,而使用壓縮空氣時則一湧而出。不能穩(wěn)定卸(xiè)料;而儲庫內的料(liào)位太(tài)低時,電石渣沒有經過壓實,其流動性得不到控製,卸料(liào)時(shí)一湧而出,無法控製(zhì),因此電石渣儲存需要選擇一個(gè)合(hé)適的儲庫,保證電石渣卸料的穩定。電石(shí)渣在生料中的比例很大,其準確計量對生料的質量穩定影響(xiǎng)很大。在實(shí)際(jì)工程(chéng)設計(jì)中必須選擇計量能力大、精度高(gāo)、揚塵小的(de)計量裝置(zhì),另外物料卸料的不穩定給配料的準確計(jì)量造成很大(dà)的困難,使生料質量波動大,工況難以穩定,熟料的質量也得不到保證。
3、輸(shū)送係統
電石渣幹粉顆粒細小,容重較低,粉(fěn)體的基本(běn)特性也與石灰石生料的有一定的差別。其輸送方式和輸送裝置都需(xū)要根據電石渣的特性來設計,不能套用傳統的生(shēng)料輸送方式(shì)。電石渣粉體流動性良好,采用傳統的皮帶輸送裝置不能(néng)滿足輸送量的要求,而且揚塵太大,電石渣較低的容重要求輸送裝置的(de)規格較大。
三、預(yù)熱預分(fèn)解工藝
采用濕式電石渣作為(wéi)鈣質(zhì)原料煆燒水泥熟料時,將電石渣烘幹係統與預分解(jiě)係統進行整合,采(cǎi)用窯(yáo)尾預熱器的高溫(wēn)煙氣作(zuò)為烘幹的熱源。電石渣烘幹係統(tǒng)和預分(fèn)解係統共(gòng)用一套廢氣處(chù)理係統,為了滿足高水分(fèn)電石渣的烘幹要求,窯尾預熱(rè)器排出的高溫煙氣的(de)溫度、氣體量必須受到相應的控製,需要根據電石渣的水分(fèn)的變化,靈活調(diào)節高溫煙氣的溫度。當電石渣的水(shuǐ)分較高時,烘幹煙(yān)氣需要較高的溫度和氣體量,反之亦然,但都必須同時滿足(zú)電石渣生料預熱預分解的要求。由於需要烘幹水分較高的電石渣,預熱器出口的煙氣溫度較高。這樣預熱器的級數必然較少,當電石渣的水分變化(huà)時,對預(yù)熱器的級數(shù)要求也會發生(shēng)變化,因此在預熱器係統(tǒng)還需要采用分料的方式,即多點喂料來實現對高溫煙氣溫度的靈活控製。
當濕式電石渣采用烘幹破碎機進行烘幹時,一般采用與窯尾預分解係統(tǒng)進行(háng)整合,采用窯尾預熱器排出的高溫煙氣(qì)作為烘幹熱源,則必須將預分(fèn)解係統與烘幹係統一體化操作,包(bāo)括電石渣的喂料、生料喂料(liào)、燃料喂料、生料分料(liào)等。
四(sì)、回轉窯煆燒係統
從前期試驗情況看,當生料的細度(dù)滿足要求時,電石渣生料的易燒性良好。當入窯生料的溫(wēn)度(dù)在750℃以上時,回轉窯的規格不需節能降耗科學發展。要進行針對性設計,按照常規的回轉窯規格即可以滿足熟(shú)料煆燒要求(qiú);當人窯生料的溫度(dù)較低時則需(xū)要對(duì)回轉窯的能力(lì)進行進一步的核算,一般情況下可(kě)以采用適度放大回轉窯的規格來滿足熟料產量(liàng)的要求。
五、水(shuǐ)泥製成係統
電石渣與石灰石分解後得到的CaO的(de)燒結性(xìng)能不一樣,晶體結構(gòu)也不一樣(yàng),利用電石渣製水泥熟(shú)料得到的主要礦物的(de)晶(jīng)體形態也不一樣(yàng)。利用電石渣生產(chǎn)的水泥(ní)熟料可以獲得較高的強(qiáng)度,同時易磨性良好,因此水泥(ní)製成係統(tǒng)的單位能耗相對(duì)較低。
在我國(guó)利用電石渣生產水泥熟料始於上世紀(jì)七十年代,當時主(zhǔ)要采用濕法長窯生產工藝,隨後利用電石渣生產水泥熟料的工藝多種多樣。新型幹法電石渣生產水泥熟料工藝是一個變廢為寶的設計研究方向,具有良好的經濟效(xiào)益、環境效(xiào)益和社會效益,是一個具有挑戰的機遇(yù),也(yě)是我們今後緊抓機會努力工作(zuò)的方向(xiàng)。
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