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)計項目的同時，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，為1000t/d“干磨干燒” 新型干法水泥熟料生產(chǎn)線的設(shè)計提供可靠依據(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%，正常流動時的水分在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。
　　試驗在三種狀態(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。
　　（3）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和實際生產(chǎn)時的物料平衡要求，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)計值為36%。

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摘自《中國水泥》2005年 06月號