优化电石渣制水泥工艺的几点建议
2010-8-27 9:30 来自:张海峰[鄂尔多斯]
本人已经参与两条电石渣制水泥生产线筹建及生产调试。
工作期间积累的一些工作经验、一些心得体会,针对工艺设计、设备选型、生料配料、生产调试等方面的问题,对目前电石渣制水泥生产线的工艺设计提出一些个人的建议,与水泥业界的各位同行们探讨,不妥之处,请同行们提出宝贵意见,共同促进电石渣制水泥这一项宏伟事业不断向前发展!
一、严格控制电石渣中的Cl-含量
经分析大部分氯碱企业的电石渣中的氯离子普遍偏高,Cl-含量在0.023%-0.3%之间波动,有的氯碱企业在这方面做的很好,而有些氯碱企业的电石渣却Cl-含量居高不下。
我认为从源头上对电石渣中Cl-含量进行严格控制,包括减少次氯酸钠循环次数等措施,因为一旦在化工厂无法降低电石渣中的Cl-含量,那么意味着会造成水泥厂无法使用或减少电石渣的掺加比例,同时会增加预热器结皮堵塞的频率及严重时使水泥生产无法进行。
目前电石渣中的Cl-含量仍是制约大多数电石渣制水泥生产线正常运行的瓶颈,可以说是决定电石渣制水泥项目是否建设的或者采用部分掺加电石渣替代石灰石的工艺设计依据。
二、降低电石渣中的水份
该项工作仍然得从源头抓起,化工厂电石渣压滤车间优化操作,尽量降低电石渣中的水份含量,包括适当提高压滤压力、延长保压时间,严禁将冲洗滤布的水带入压滤好的电石渣里,从而造成电石渣的水分上升;这些工作只要在日常生产过程中严格执行操作规程,就完全能够实现降低电石渣水份的目的。
对于湿电石渣的输送,目前比较可行的方案是采用胶带输送,但是电石渣水份高了,会造成皮带表面以及托辊、滚筒大量粘附电石渣,造成皮带跑偏,缩短皮带机的使用寿命,同时给日常操作带来困难;所以说努力降低电石渣的水份非常有利于下道工序的操作,同时能够明显提高烘干破碎机的产量及运转率。
现在国家产业政策要求乙炔法生产PVC采用干法乙炔工艺,为干排电石渣,这样就基本不需要对电石渣进行预烘干了,干法乙炔产生的电石渣水份在10%以下。
三、尽量使用一台烘干破碎机,同时设置增湿旁路
在一台烘干破碎机能够满足生产要求的情况下,尽量不要选用两台烘干破碎机,一是可以降低投资额度;其二可以减少系统漏风点,减少无谓的热损失;其三、可以避免胶带输送机入两台烘干破碎机时难以实现均匀分料的难题。
可以考虑在烘干破碎机由于故障停车时,为了不影响窑系统正常运行,设置旁路管道,采用管道增湿或设置增湿塔,出预热器热风经旁路管道增湿或增湿塔增湿直接入高温风机,可以确保在烘干破碎机停车时实现窑系统的正常运行,避免窑系统的运转率受烘干破碎机的影响或制约。
对于干法乙炔工艺的PVC生产线,无必要设置烘干破碎机。
四、考虑窑尾收尘器采用布袋收尘器
出烘干破碎机的气体温度一般可以控制在160℃以下,这样完全可以考虑采用窑尾布袋收尘器,能够大幅度降低投资额度,同时也有利于环保达标,一般布袋收尘器粉尘排放浓度可以控制在30mg/N.m3以下。
采用布袋收尘器时,不仅要考虑布袋的耐高温性能,还要考虑粉尘的高水份含量及碱性气氛,我们知道采用电石渣配料分解放出化合水,(Ca(OH)2→CaO+H2O),同时Ca(OH)2
是一种强碱性物质。
五、窑尾喂料风格轮采用耐高温措施
由于三级预热器出口温度在480-520℃之间,该气流温度远大于一般材料所能承受的温度,该处喂料风格轮及气动或电动插板阀应采用耐高温设备或采取隔热保护措施,以确保日常生产中窑尾喂料风格轮处于正常运转状态。
六、考虑将窑灰外排,作为生产水泥的混合材
利用电石渣生产水泥,本身生料中的Cl-含量就比较高,如果窑灰全部入窑,更加容易造成预热器、分解炉、窑尾结皮、堵塞;为了降低入窑生料中的碱、氯、硫有害成份循环富集,而窑灰作为外循环部分,其中的碱、氯、硫有害成份含量很高,如果让这部分窑灰全部入窑,势必造成生产被动,结皮、堵塞在所难免。
建议在工艺设计阶段,考虑将窑灰全部外排或者部分外排、部分入窑,将外排的窑灰作为生产水泥的混合材使用。
七、建议电石渣干粉入磨粉磨、混合均化
为了有效提高电石渣干粉与其它辅助物料的混合均匀程度,电石渣干粉直接入磨进行粉磨,混合均化效果比电石渣干粉直接入选粉机效果较好;尤其电石渣干粉中的CaO要比石灰石
中的CaO含量高许多,延长混合均化的时间有利于稳定生料的化学成分,有利于窑系统的
煅烧,有利于提高熟料的产质量。
上述问题对于完全采用电石渣替代石灰石等钙质原料生产水泥熟料的生产线,电石渣干粉直接入磨与直接入选粉机无多大区别;但是对于电石渣与石灰石混合配料的生产线还是采取电石渣干粉直接入磨的方案比较好。
八、可以增加低品位钙质原料(如:石灰石尾矿)的利用率
电石渣中的CaO含量高达65%左右,明显高于优质石灰石中53%的CaO含量,这样可
以在设计阶段可以考虑掺加部分石灰石尾矿,而且完全能够保证生料中的CaO含量的要求。
九、生料粉磨的烘干热源从篦冷机处取
传统水泥生产线,生料粉磨是从高温风机出口取热风;利用电石渣生产水泥生产线由于高温风机出口废气温度低(160℃左右)、湿含量大(不仅有原料干燥后的物理水,还有电石渣分解后的化合水,所以水份高),无法提供给生料磨作为烘干热源,所以,在工艺设计时就要考虑从篦冷机取热风来烘干生料。
十、优化预热器及分解炉的设计
采用三级预热器,为了保证入窑物料分解率达到95%左右,建议采用旋喷结合型的管道
式分解炉(如DD型),增大预热器及分解炉的容积,考虑延长物料在分解炉内的停留时间,确保燃料的燃烬度,避免产生局部高温;并且要提高最高一级与最低一级旋风筒的分离效率,降低物料的内外循环量,减低料耗与热耗。
总之,利用电石渣生产水泥熟料采用新型干法工艺目前存在一些技术难题,需要我们生产人员与科研设计人员一起努力,共同解决技术难题,为发展循环经济、处理固废、节能减排做出更大的贡献!。