使用電石渣生產(chǎn)線

1、使用100電石渣的水泥生產(chǎn)線1 項(xiàng)目概況和工藝流程青松天業(yè)股份有限公司利用工業(yè)廢渣建設(shè)年產(chǎn)30 萬噸的水泥項(xiàng)目位于新疆石河子市天業(yè)化工園區(qū)，是天業(yè)化工年產(chǎn)20 萬噸PVC 的配套工程， 要求100電石渣替代石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥，按1000t 熟料規(guī)模建設(shè)， 由新疆建材設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)總包， 并負(fù)責(zé)調(diào)試達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)。項(xiàng)目從2005 年6 月開始動工，12 月15 日點(diǎn)火投產(chǎn)，建設(shè)期約6 個月，總體投資14 億。2006 年3 月完成達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)過程，熟料穩(wěn)定在1100t d，窯系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率大于85，各品種產(chǎn)品水泥符合國家標(biāo)準(zhǔn)。該生產(chǎn)線熟料段的工藝流程框圖見圖1。其中，區(qū)別與傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝的關(guān)鍵工序環(huán)節(jié)是，

2、濕法生料磨，料漿攪拌池及攪拌機(jī)， 箱式壓濾機(jī)，烘干錘式破碎機(jī)系統(tǒng)。與傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)方法相同的有煤粉制備噴煤燃燒系統(tǒng)，43m96m 中空回轉(zhuǎn)窯及水平推動篦式冷卻機(jī)系統(tǒng)。下面介紹重點(diǎn)環(huán)節(jié)、關(guān)鍵過程的調(diào)試概況。2 關(guān)鍵工藝的調(diào)試過程21 原料選擇及配料電石渣是化工石灰石電石法制乙炔過程中的付產(chǎn)物，主要成分是堿性Ca (OH)22H2O 及部分Ca(HCO3)2。其完全脫水反應(yīng)大約在580進(jìn)行，且每溫度段副反應(yīng)較多，而CaCO3分解溫度在850左右， 這種差別造成電石渣較石灰石反應(yīng)活性好，形成共熔溫度低，要求燒成溫度低，熱耗也偏低， 但容易出現(xiàn)煅燒不正常窯況，影響窯的長期安全運(yùn)行。在生產(chǎn)階段，首要解決的

3、是原料及配料，摸索其配合運(yùn)行規(guī)律。事實(shí)證明，電石渣水泥雖然采用中空回轉(zhuǎn)窯工藝，但其配料則呈現(xiàn)預(yù)分解窯配料部分特點(diǎn)，即需要較高的SM。由于點(diǎn)火初期，原原料與品種2009 3 水泥技術(shù)47表1 生產(chǎn)線原料、生料漿、入窯生料粉化學(xué)成分，原料名稱水分燒失量SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3合計(jì)電石渣漿70 235 366 168 024 6968 036 007 992砂巖50 311 7137 1184 369 251 187 017 946頁巖40 862 5902 1269 492 691 211 042 947硫酸渣35 303 1254 21 7443 361 321

4、989煤灰5768 2022 743 713 25 950黑料漿62 518 5599 1111 1463 509 205 941生料漿65 193 1614 397 334 5519 071 987熟料021 2168 526 495 6556 114 988表2 熟料化學(xué)全分析及熟料物理檢驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)生料 熟料C3SC2SC3AC4AFfCaO凝結(jié)時間，h：min 安定性抗壓強(qiáng)度，MPaKH SM AM 初凝終凝3d 28d105 092 221 212 12 11 6014 169 554 1505 098 1：15 1：55 合格286 568料中未參加砂巖， 采用三組分電石渣、頁巖、鐵

5、粉配料，窯內(nèi)反應(yīng)料非常易燒，結(jié)大塊，頻繁推車，窯皮幾乎形不成，且熟料過燒，成分不合格，fCaO高達(dá)80左右，安定性潰爛；運(yùn)行3d后，輔助料中加入砂巖（一種盆地風(fēng)積沙）， 窯況和產(chǎn)品發(fā)生根本改變，fCaO 符合指標(biāo)，窯皮逐漸形成，窯內(nèi)推車現(xiàn)象杜絕， 熟料安定性合格，充分表現(xiàn)了電石渣差異于石灰石在中空回轉(zhuǎn)窯的特點(diǎn)。在原料選擇調(diào)整上， 設(shè)計(jì)院調(diào)試組很快找到規(guī)律，最終確定采用電石渣、砂巖、頁巖、硫酸渣四組分配料，率值控制：KH092002；SM2201；AM1301。在穩(wěn)定配料上，由于操作的是漿體體積配合， 而目標(biāo)是干基成分配比，配料過程受兩種漿體水分變化影響大，而化工產(chǎn)物電石渣漿水分變化在5090之

6、間，且具有不確切性，調(diào)試前期，只有通過輔料（黑漿）濃度的穩(wěn)定再與變化的電石渣漿（白漿）體積配合，控制較大的攪拌池混合漿量，減少波動，后經(jīng)專業(yè)論證在化工廠園區(qū)濃縮池增建了一座3500m3 濃度攪拌池，即來自濃縮池的電石渣漿先行進(jìn)入攪拌池進(jìn)行濃度均化后再泵送至水泥廠料漿儲存庫； 同時，又增加了三臺料漿體流量計(jì)，分別計(jì)量黑漿體積、白漿體積以及配合漿總體積（以前配庫是量庫高度計(jì)量體積配合），這些設(shè)施、設(shè)備的投入，使配料問題得到根本改善，月生料入池合格率達(dá)到70以上，穩(wěn)定了生產(chǎn)的首要工序，但電石渣漿的粘附沉淀問題有待解決。研究實(shí)驗(yàn)表明，電石渣漿完全沉淀時間僅有20min，如何保證料漿庫不沉淀，保證隨時放

7、出庫，目前沒有更好的辦法。青松天業(yè)水泥廠主要是增加了三臺螺桿式空氣壓縮機(jī)，即加大壓縮空氣用量，不間斷吹掃庫底區(qū)域，減緩沉淀，這也相應(yīng)增加了生料的電耗。表1 為該生產(chǎn)線原料、生料漿、入窯生料粉化學(xué)成分，表2為熟料化學(xué)全分析及熟料物理檢驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)。22 料漿壓濾過程此環(huán)節(jié)是該種工藝關(guān)鍵工序，因攪拌池配合料漿是含水6080的漿體，全部入窯系統(tǒng)熱工除水，顯然不經(jīng)濟(jì)，設(shè)計(jì)中采用先行機(jī)械壓濾除水工藝，可以除去漿體中至少50以上的附著水，成為含水30左右的料餅。水分及供料的連續(xù)性是本過程重要控制指標(biāo)，這兩項(xiàng)指標(biāo)直接影響著咽喉設(shè)備烘干破碎機(jī)的產(chǎn)量及安全運(yùn)行。調(diào)試經(jīng)歷了艱難的過程。壓濾系統(tǒng)還兼有入窯計(jì)量功能，在

8、此環(huán)節(jié)計(jì)量，簡單易行，可靠準(zhǔn)確。考慮到工藝線的連續(xù)時效性，不宜計(jì)量入窯生料粉，料餅的輸送完全可以采用膠帶輸送機(jī)，在北方須嚴(yán)密考慮壓濾廠房及輸送廊道的保溫，否則冬季無法運(yùn)行。因電石渣中殘存少量乙炔氣體等有機(jī)物，料漿儲存輸送及壓濾環(huán)節(jié)應(yīng)該嚴(yán)格防火、防爆、防滲漏。在調(diào)試階段，出現(xiàn)了料漿庫爆炸，車間出明火等安全事故，應(yīng)引以為戒。另壓濾循環(huán)水最好考慮二級沉淀處理泵回化工廠乙炔車間往復(fù)利用， 在化工環(huán)節(jié)， 最好設(shè)置循環(huán)上清液除氯裝置，削弱微量元素對水泥生產(chǎn)過程的影響。23 烘干錘式破碎機(jī)及分選系統(tǒng)該系統(tǒng)包括鎖風(fēng)下料器，烘干破碎機(jī)、噴水降溫系統(tǒng)、旋風(fēng)收塵系統(tǒng)、管道閥門以及輸送設(shè)備，系統(tǒng)工況條件均呈強(qiáng)負(fù)壓工作

9、狀態(tài)，能量動力全部來自窯尾排風(fēng)機(jī)，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)配置操作調(diào)節(jié)要充分考慮窯內(nèi)系統(tǒng)與烘干破碎能量的平衡， 在操作方面，烘干破出口需要較大的壓強(qiáng)，將物料抽送到處于高位的旋風(fēng)沉降系統(tǒng)，這樣烘干破才能發(fā)揮能力，電流負(fù)荷得到保證，錘頭磨損也小，但是窯內(nèi)煅燒會產(chǎn)生大量熱量，同時還要保證窯內(nèi)燒成帶的相對穩(wěn)定集中，這就呈現(xiàn)一組矛盾，解決這組矛盾的最佳辦法是設(shè)置窯頭至烘干破進(jìn)口的三次風(fēng)管，當(dāng)然這個三次風(fēng)管與預(yù)分解窯傳統(tǒng)意義上的作用有所不同，設(shè)計(jì)院在該生產(chǎn)線提產(chǎn)技改中，已經(jīng)考慮。我們在調(diào)試過程中是通過加大尾排風(fēng)機(jī)拉風(fēng)，輔之加大投料量，同時在窯尾煙室處放入冷風(fēng)方法，解決弱化這組矛盾的。事實(shí)情況是，窯內(nèi)煅燒產(chǎn)生大量熱量，

10、致使烘干破溫度嚴(yán)重超高， 錘頭及其襯板壽命大大縮短，而噴入水量，由于霧化不好，致使破碎機(jī)頻繁濕底，電流超高跳閘，最好采用進(jìn)口高溫噴淋裝置并輔之以冷風(fēng)降溫方式，效果較好。毋庸置疑，烘干破是該窯系統(tǒng)的關(guān)鍵，設(shè)計(jì)及操作中處理好烘干破與窯內(nèi)的幾組矛盾是窯系統(tǒng)安全長期高效運(yùn)行的核心。48 CEMENT TECHNOLOGY 3 2009原料與品種3 窯系統(tǒng)的操作設(shè)計(jì)方在主持石河子青松天業(yè)電石渣水泥廠調(diào)試達(dá)產(chǎn)，以及觀察了解生產(chǎn)運(yùn)行一年來，結(jié)合該生產(chǎn)線特點(diǎn)，提出以下技術(shù)管理、操作參數(shù)要點(diǎn)（僅針對該生產(chǎn)線）：31 調(diào)整煤管，改善火焰形狀，兼顧煅燒，火焰柔順，形狀完整。311 重點(diǎn)煤管調(diào)整，內(nèi)、外及煤風(fēng)穩(wěn)定，綜

11、合考慮最好能保持內(nèi)5、外8用一次風(fēng)，正常煅燒煤管位置處于距離窯口窯內(nèi)500mm 處， 煤管盡量與窯保持平行，并處于窯斷面第四象限（X150mm；Y200 mm）處。312 適當(dāng)減少一次風(fēng)用量，一次風(fēng)壓控制在280kPa 以下。313 窯速不宜過快，保持物料窯內(nèi)填充率恒定， 其正常生產(chǎn)控制在08r min 以下。32 提高窯前溫度， 保持燒成高溫帶相對集中，提高二次風(fēng)溫度。321 篦床推動速度不宜過快，穩(wěn)定料層厚度，1100t d，其速度控制宜在90n min 以下。322 篦冷機(jī)各室風(fēng)機(jī)， 尤其二、三室及一室平衡風(fēng)機(jī)風(fēng)量風(fēng)門開度適當(dāng)加大，保證二次風(fēng)量供應(yīng)，窯前清晰。323 現(xiàn)階段可考慮適當(dāng)減少

12、窯頭拉風(fēng)，這樣，可適當(dāng)降低進(jìn)窯頭電收塵溫度及熱量，對于穩(wěn)定窯內(nèi)溫度分布也有益。33 兼顧烘干破及窯的熱工平衡，控制窯內(nèi)拉風(fēng)，宜采取加大尾排風(fēng)機(jī)拉風(fēng)及適當(dāng)在窯尾點(diǎn)火煙帽放入冷風(fēng)方法， 這樣即保持烘干破電流，又可穩(wěn)定入烘干破溫度，從而使窯內(nèi)燒成帶分布集中，提高煅燒效率。此觀點(diǎn)，是鑒于窯內(nèi)煅燒與烘干破熱工系統(tǒng)配置不平衡所致， 建議該窯尾密封，現(xiàn)階段可暫不處理。另針對本系統(tǒng)特點(diǎn)， 不宜控制生料小倉倉位，雙管轉(zhuǎn)速盡可能大，目的是使生料煅燒受熱過程連續(xù)，盡快達(dá)到系統(tǒng)熱工平衡，也可減少熱損失。34 掛好窯皮，穩(wěn)定熱工，保護(hù)窯皮窯主窯皮長度140m 左右，較之石灰石預(yù)分解窯皮偏短，窯口前端約有40m 冷卻帶，在170 至24m 處于窯皮活躍段，該段耐火磚應(yīng)該選擇熱震穩(wěn)定性次數(shù)多的材質(zhì)磚，不宜選擇易粘掛窯皮的磚質(zhì)型。毋庸質(zhì)疑，窯皮掛的好，保護(hù)好，窯磚齡就長，消_耗就低，尤其在窯齡期到換磚后，開窯運(yùn)行前兩天，以掛窯皮為主，四班統(tǒng)一操作，窯速不宜過快，但投料量也不宜過少，保證窯內(nèi)填充，窯內(nèi)適當(dāng)控制拉風(fēng)等。掛窯皮期間，配料方面可適當(dāng)提高料的耐火度， 事實(shí)證明，難燒料易結(jié)圈，形