電石渣用于新型干法水泥熟料生產(chǎn)
概述
在我國,利用電石渣配料生產(chǎn)水泥熟料始于上世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)主要采用濕法長窯生產(chǎn)水泥熟料。目前,利用電石渣配料生產(chǎn)水泥熟料的生產(chǎn)工藝有多種多樣,不僅有立窯、濕法長窯生產(chǎn)工藝以及半濕法料餅入窯生產(chǎn)工藝、立波爾窯生產(chǎn)工藝,而且還有五級旋風(fēng)預(yù)熱器窯生產(chǎn)工藝,但這些生產(chǎn)工藝的一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相對較落后,而且不符合國家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策,不適宜廣泛推廣。
2000年10月,安徽皖維高新材料股份有限公司(以下簡稱皖維公司)建成了一條較先進(jìn)的1 000t/d“濕磨干燒”新型干法水泥熟料生產(chǎn)線。
2001年11月,我院在承接皖維公司第二條電石渣配料日產(chǎn)1 000t新型干法水泥熟料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)項(xiàng)目的同時(shí),專門設(shè)立“電石渣漿生產(chǎn)水泥熟料的新工藝研究”課題,組織技術(shù)人員對相關(guān)物料進(jìn)行取樣分析,并根據(jù)物料的特性做相應(yīng)的試驗(yàn),為1000t/d“干磨干燒”
新型干法水泥熟料生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)提供可靠依據(jù)。2002年12月,我院終于成功開發(fā)出了國內(nèi)首創(chuàng)的電石渣配料1 000t/d“干磨干燒”新型干法水泥熟料生產(chǎn)線,并已順利實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)和年達(dá)產(chǎn)。
2 電石渣配料在新型干法水泥熟料生產(chǎn)中的關(guān)鍵技術(shù)研究
2.1 電石渣漿的處理
2.1.1 電石渣的化學(xué)成分
電石渣的主要成分是Ca(OH)2,其CaO含量高達(dá)60%以上。皖維公司從乙炔生產(chǎn)中排出的電石渣水分高達(dá)90%以上,經(jīng)沉降池濃縮后,水分仍有75%~80%,正常流動(dòng)時(shí)的水分在50%以上。皖維公司電石渣的平均化學(xué)成分見表1。
2.1.2 電石渣的粒度分布
電石渣中的細(xì)顆粒較多,10~50μm顆粒達(dá)80%以上,BT-9300激光粒度分布測定結(jié)果見表2。
電石渣的個(gè)數(shù)平均粒徑:1.89μm;重量平均粒徑:9.19μm;面積平均粒徑:5.75μm;中位粒徑:8.29μm;比表面積:947.32m2/kg。電石渣的比表面積越高,吸水性亦越高,烘干難度越大。
通過對皖維公司電石渣的物理及化學(xué)性質(zhì)分析可以看出,電石渣中的CaO含量很高,可以說是制造水泥熟料的優(yōu)質(zhì)鈣質(zhì)原料。其粒度很細(xì),幾乎不需要粉磨就可滿足水泥熟料生產(chǎn)的要求。需要解決的主要問題是:對電石渣漿進(jìn)行有效脫水和準(zhǔn)確配料。
2.1.3 電石渣漿的脫水
電石渣漿的脫水通常可以采用機(jī)械脫水和烘干脫水兩種方式,因烘干脫水存在以下弊端:工藝復(fù)雜;投資大,需建烘干機(jī)廠房、干粉儲存庫,烘干熱源的來源困難且不經(jīng)濟(jì);粉塵粒度小、廢氣濕含量高,除塵、輸送困難;烘干后物料水分難以控制。因此,本課題選擇機(jī)械脫水方案。
目前,國內(nèi)比較經(jīng)濟(jì)、成熟、可靠的料漿過濾方式主要有兩種:真空吸濾和板框壓濾。
真空過濾脫水可以實(shí)現(xiàn)單機(jī)連續(xù)生產(chǎn),產(chǎn)量可以通過轉(zhuǎn)鼓(盤)來調(diào)整,操作控制比較方便,但其脫水能力相對較弱,濾餅水分較高,一般大于50%。經(jīng)過物料平衡和熱平衡的反復(fù)計(jì)算,如此高的水分在生產(chǎn)中需要通過補(bǔ)燃提供的熱氣太多,綜合熱耗較高,經(jīng)濟(jì)上不合算;其次,過高的水分帶入,使原料的綜合水分過大,有可能堵塞輸送系統(tǒng),給生產(chǎn)的長期連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行帶來隱患。因此,采用真空過濾對電石渣漿進(jìn)行過濾脫水的方案被排除。
板框壓濾的脫水能力較強(qiáng),料餅水分較低。根據(jù)實(shí)際測試,壓濾后的濾餅水分含量一般在40%左右。經(jīng)調(diào)研獲悉,在其它行業(yè)曾介紹,在普通壓濾機(jī)上增加帶氣橡膠隔膜,并采用流體靜壓力過濾脫水和依靠壓縮空氣壓力變向脫水兩個(gè)過程,能有效降低料漿水分。
為更深入地探索合理電石渣壓濾過程的工藝參數(shù),給板框壓濾機(jī)的制造和使用提供借鑒,我們進(jìn)行了以下試驗(yàn)。
試驗(yàn)在三種狀態(tài)的不同情況下進(jìn)行:
a.濾室厚度不同,進(jìn)漿濃度相同,過濾壓力相同,對濾漿進(jìn)行壓濾。
b.濾室厚度相同,進(jìn)漿濃度不同,過濾壓力相同,對濾漿進(jìn)行壓濾。
c.濾室厚度相同,進(jìn)漿濃度相同,過濾壓力不同,對濾漿進(jìn)行壓濾。
通過試驗(yàn)得知:
?。?)電石渣漿的濃度影響濾餅的最終水分。設(shè)置電石渣漿濃縮池進(jìn)行濃縮是必要的,濃縮后含水量最好小于70%。
?。?)電石渣漿的過濾壓力以0.8MPa為宜,壓力過低則濾餅水分難以控制;壓力過大則對機(jī)械制造要求過高。
?。?)濾室的厚度以30mm為宜,過厚濾餅的水分難以控制;過薄則產(chǎn)量難以滿足要求。
根據(jù)電石渣漿過濾性能試驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)時(shí)的物料平衡要求,壓濾機(jī)的規(guī)格型號確定為XMZ300/1250,過濾面積300m2,過濾總?cè)莘e4.32m3,濾室的厚度30mm,壓濾后濾餅水分設(shè)計(jì)值為36%。
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摘自《中國水泥》2005年 06月號
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