山西陽(yáng)煤集團(tuán)水泥二分廠有l(wèi)000t／d生產(chǎn)線，為了使用陽(yáng)煤集團(tuán)聚氯乙烯廠排放的電石渣，在原有生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上增加了針對(duì)含水分37％左右濕電石渣的輸送、烘干及儲(chǔ)存工藝系統(tǒng)，并成功建立了工業(yè)化的電石渣干粉生產(chǎn)線。由于電石渣水分較高(壓濾后初水分為37％)，必須經(jīng)過烘干才能使用，因此，濕電石渣的輸送及烘干工藝是此次工程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)。鑒于電石渣初水分太高、塑性大、物料粒度過細(xì)，采用傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)或立式烘干機(jī)一次烘干的方案，達(dá)不到烘干效果。經(jīng)前期調(diào)研、考察，目前較成熟的電石渣烘干工藝主要有以下兩種。一是烘干錘式破碎機(jī)一步烘干工藝，二是利用回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)+立磨兩步烘干工藝。

1  電石渣烘干工藝的比較和選擇

1．1利用烘干錘式破碎機(jī)

典型的生產(chǎn)企業(yè)為新疆青松建化天業(yè)水泥公司，該公司目前生產(chǎn)規(guī)模為l 000t／d生產(chǎn)線，采用“濕磨干燒”工藝，利用臨近化工廠電石渣作為石灰石替代原料(替代量約78％)。其工藝流程是：電石渣漿與濕磨的砂巖、頁(yè)巖、鐵粉等配料入攪拌池?cái)嚢杈蟮纳蠞{泵入壓濾機(jī)壓濾到含水30％左右的濕料，而后隨熱煙氣進(jìn)入烘干錘式破碎機(jī)，通過破碎機(jī)高速旋轉(zhuǎn)的錘頭把物料揚(yáng)起，使之與熱煙氣充分接觸，進(jìn)行熱交換。烘干到含水1％以下的干生料粉由廢煙氣帶入除塵器收集，最后進(jìn)入窯內(nèi)煅燒。烘干熱煙氣利用窯尾余熱，進(jìn)烘干錘式破碎機(jī)熱煙氣溫度約為550％。烘干錘式破碎機(jī)生產(chǎn)能力約為50t／h，配套電動(dòng)機(jī)功率為450 kW。

1．2 利用回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)+立磨

典型的生產(chǎn)企業(yè)為淄博寶生環(huán)保建材有限公司。該公司目前生產(chǎn)規(guī)模為2000t／d生產(chǎn)線，利用臨近化工廠電石渣作為石灰石替代原料(替代量約55％)。其工藝流程是：壓濾后的電石渣(初水約30％)進(jìn)入回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)(2臺(tái)Φ3m×25m順流式烘干機(jī)) 烘干到含水約20％的半干料，而后與其它原料配料入立磨再次烘干粉磨，成品水分約2％。烘干機(jī)熱煙氣由單設(shè)的熱風(fēng)爐提供，進(jìn)烘干機(jī)煙氣溫度約900℃，單臺(tái)烘干機(jī)生產(chǎn)能力約為21t／h，配套電動(dòng)機(jī)功率為130kW。立磨烘干熱煙氣利用窯尾余熱煙氣，進(jìn)立磨煙氣溫度約280℃，單臺(tái)磨生產(chǎn)能力為 75t／h，配套電動(dòng)機(jī)功率為500kW。

1．3 確定烘干工藝方案

根據(jù)本工程項(xiàng)目具體實(shí)施條件，本著盡可能多的利用原有生料制備系統(tǒng)場(chǎng)地及部分設(shè)施的原則，并綜合考慮電石渣替代比率、相對(duì)裝機(jī)容量、運(yùn)行成本、占地面積、建設(shè)投資及建設(shè)周期等因素。經(jīng)過研究決定，采用烘干錘式破碎機(jī)烘干工藝。該工藝可以完全克服由于結(jié)塊及料流不穩(wěn)定造成的配料偏差以及熟料性能的不穩(wěn)定。

2  工藝流程及主機(jī)設(shè)備

2．1 工藝流程

傳統(tǒng)電石渣的配料為電石渣漿通過渣漿池?cái)嚢鑳?chǔ)存，然后在壓濾時(shí)間和壓濾壓力一定的情況下，通過壓濾機(jī)壓濾后制成料餅，預(yù)先計(jì)量單塊料餅的重量，再通過PLC控制拉板時(shí)間來控制料餅的摻加塊數(shù)，這種計(jì)量方法存在的最大缺點(diǎn)是計(jì)量不準(zhǔn)確，導(dǎo)致原料配比調(diào)整頻繁，給生產(chǎn)帶來不便。

該生產(chǎn)線喂料、烘干及輸送系統(tǒng)工藝流程為：電石渣經(jīng)過板式壓濾機(jī)壓濾后，含水量約為37％左右。然后通過鏟車將其喂入新建的電石渣倉(cāng)(其中渣倉(cāng)內(nèi)壁需貼高分子板，以便減小電石渣與渣倉(cāng)內(nèi)壁的摩擦力)。渣倉(cāng)四壁加4個(gè)倉(cāng)壁振動(dòng)器(功率為1．5kW)，通過時(shí)間繼電來控制其開關(guān)順序。倉(cāng)下加剛性葉輪給料器(非標(biāo)準(zhǔn)件)，然后通過非標(biāo)溜子與雙軸攪拌機(jī)(葉輪為非標(biāo)準(zhǔn)件)連接(連接部分必須于水平面垂直)，通過葉輪給料器及雙軸攪拌機(jī)進(jìn)行較準(zhǔn)確的計(jì)量后，通過皮帶輸送機(jī)(增加刮料器)喂入烘干錘式破碎機(jī)進(jìn)行烘干。沒有達(dá)到烘干要求的物料仍留在破碎機(jī)內(nèi)與熱煙氣進(jìn)行熱交換，烘干后的成品電石渣則隨熱煙氣進(jìn)入旋風(fēng)除塵器及布袋除塵器，經(jīng)過兩級(jí)收塵收集到的成品電石渣通過埋刮板輸送機(jī)及斗式提升機(jī)入庫(kù)儲(chǔ)存。

由于該廠窯尾廢氣溫度達(dá)不到烘干錘式破碎機(jī)要求的進(jìn)口溫度(650-750℃)，因此本工程新建熱風(fēng)爐系統(tǒng)，熱風(fēng)爐采用沸騰爐，出爐熱風(fēng)溫度900℃，標(biāo)態(tài)下熱風(fēng)量為l00000m3／11。熱風(fēng)爐耗煤為6．8t／h(按22990kJ／kg煤計(jì))。 900℃熱風(fēng)摻加部分冷風(fēng)后，人烘干錘式破碎機(jī)的熱風(fēng)達(dá)到650℃。

電石渣喂料、烘干及輸送系統(tǒng)工藝流程見圖1。

圖1  電石渣喂料、烘干及輸送系統(tǒng)工藝流程

2．2 主機(jī)設(shè)備情況

山西陽(yáng)煤集團(tuán)水泥二分廠電石渣烘干系統(tǒng)生產(chǎn)線主機(jī)設(shè)備情況見表1。

表1   主機(jī)設(shè)備

3  主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)和投資
該生產(chǎn)線運(yùn)行半年后，由烘干錘式破碎機(jī)烘干的電石渣含水量可以穩(wěn)定保持在0．9％～l．5％之間。系統(tǒng)單位熟料熱耗平均值為2675．2kJ／kg，系統(tǒng)單位電耗最大值為72kWh／t，烘干錘式破碎機(jī)產(chǎn)量為 55t／h，完全能滿足生產(chǎn)需求。烘干系統(tǒng)工藝投資概算見表2。

表2   烘干系統(tǒng)工藝投資概算

4  結(jié)束語(yǔ)

采用新型工藝建成的生產(chǎn)線在運(yùn)行1年多的時(shí)問里，電石渣的水分穩(wěn)定保持在1％左右，與其它原材料配料的計(jì)量精度可以保持在±0．5％。其工藝的先進(jìn)性已與采用通常原料配料生產(chǎn)新型干法水泥熟料相當(dāng)，且其工藝的合理性，符合當(dāng)前水泥工業(yè)技術(shù)發(fā)展潮流，為水泥工業(yè)利用電石渣配料生產(chǎn)水泥熟料提供了良好的示范。

利用干電石渣粉生產(chǎn)水泥熟料，不僅減少了電石渣對(duì)環(huán)境的污染，而且因水泥熟料生產(chǎn)中減少了石灰石礦山資源的消耗，從而減少了對(duì)大氣有溫室效應(yīng)的CO氣體的排放。因此，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。

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