使用电石渣生产线

1、使用100电石渣的水泥生产线1 项目概况和工艺流程青松天业股份有限公司利用工业废渣建设年产30 万吨的水泥项目位于新疆石河子市天业化工园区，是天业化工年产20 万吨PVC 的配套工程， 要求100电石渣替代石灰质原料生产水泥，按1000t 熟料规模建设， 由新疆建材设计研究院设计总包， 并负责调试达标达产。项目从2005 年6 月开始动工，12 月15 日点火投产，建设期约6 个月，总体投资14 亿。2006 年3 月完成达标达产过程，熟料稳定在1100t d，窑系统运转率大于85，各品种产品水泥符合国家标准。该生产线熟料段的工艺流程框图见图1。其中，区别与传统水泥生产工艺的关键工序环节是，

2、湿法生料磨，料浆搅拌池及搅拌机， 箱式压滤机，烘干锤式破碎机系统。与传统水泥生产方法相同的有煤粉制备喷煤燃烧系统，43m96m 中空回转窑及水平推动篦式冷却机系统。下面介绍重点环节、关键过程的调试概况。2 关键工艺的调试过程21 原料选择及配料电石渣是化工石灰石电石法制乙炔过程中的付产物，主要成分是碱性Ca (OH)22H2O 及部分Ca(HCO3)2。其完全脱水反应大约在580进行，且每温度段副反应较多，而CaCO3分解温度在850左右， 这种差别造成电石渣较石灰石反应活性好，形成共熔温度低，要求烧成温度低，热耗也偏低， 但容易出现煅烧不正常窑况，影响窑的长期安全运行。在生产阶段，首要解决的

3、是原料及配料，摸索其配合运行规律。事实证明，电石渣水泥虽然采用中空回转窑工艺，但其配料则呈现预分解窑配料部分特点，即需要较高的SM。由于点火初期，原原料与品种2009 3 水泥技术47表1 生产线原料、生料浆、入窑生料粉化学成分，原料名称水分烧失量SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3合计电石渣浆70 235 366 168 024 6968 036 007 992砂岩50 311 7137 1184 369 251 187 017 946页岩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黑料浆62 518 5599 1111 1463 509 205 941生料浆65 193 1614 397 334 5519 071 987熟料021 2168 526 495 6556 114 988表2 熟料化学全分析及熟料物理检验指标数据生料 熟料C3SC2SC3AC4AFfCaO凝结时间，h：min 安定性抗压强度，MPaKH SM AM 初凝终凝3d 28d105 092 221 212 12 11 6014 169 554 1505 098 1：15 1：55 合格286 568料中未参加砂岩， 采用三组分电石渣、页岩、铁

5、粉配料，窑内反应料非常易烧，结大块，频繁推车，窑皮几乎形不成，且熟料过烧，成分不合格，fCaO高达80左右，安定性溃烂；运行3d后，辅助料中加入砂岩（一种盆地风积沙）， 窑况和产品发生根本改变，fCaO 符合指标，窑皮逐渐形成，窑内推车现象杜绝， 熟料安定性合格，充分表现了电石渣差异于石灰石在中空回转窑的特点。在原料选择调整上， 设计院调试组很快找到规律，最终确定采用电石渣、砂岩、页岩、硫酸渣四组分配料，率值控制：KH092002；SM2201；AM1301。在稳定配料上，由于操作的是浆体体积配合， 而目标是干基成分配比，配料过程受两种浆体水分变化影响大，而化工产物电石渣浆水分变化在5090之

6、间，且具有不确切性，调试前期，只有通过辅料（黑浆）浓度的稳定再与变化的电石渣浆（白浆）体积配合，控制较大的搅拌池混合浆量，减少波动，后经专业论证在化工厂园区浓缩池增建了一座3500m3 浓度搅拌池，即来自浓缩池的电石渣浆先行进入搅拌池进行浓度均化后再泵送至水泥厂料浆储存库； 同时，又增加了三台料浆体流量计，分别计量黑浆体积、白浆体积以及配合浆总体积（以前配库是量库高度计量体积配合），这些设施、设备的投入，使配料问题得到根本改善，月生料入池合格率达到70以上，稳定了生产的首要工序，但电石渣浆的粘附沉淀问题有待解决。研究实验表明，电石渣浆完全沉淀时间仅有20min，如何保证料浆库不沉淀，保证随时放

7、出库，目前没有更好的办法。青松天业水泥厂主要是增加了三台螺杆式空气压缩机，即加大压缩空气用量，不间断吹扫库底区域，减缓沉淀，这也相应增加了生料的电耗。表1 为该生产线原料、生料浆、入窑生料粉化学成分，表2为熟料化学全分析及熟料物理检验指标数据。22 料浆压滤过程此环节是该种工艺关键工序，因搅拌池配合料浆是含水6080的浆体，全部入窑系统热工除水，显然不经济，设计中采用先行机械压滤除水工艺，可以除去浆体中至少50以上的附着水，成为含水30左右的料饼。水分及供料的连续性是本过程重要控制指标，这两项指标直接影响着咽喉设备烘干破碎机的产量及安全运行。调试经历了艰难的过程。压滤系统还兼有入窑计量功能，在

8、此环节计量，简单易行，可靠准确。考虑到工艺线的连续时效性，不宜计量入窑生料粉，料饼的输送完全可以采用胶带输送机，在北方须严密考虑压滤厂房及输送廊道的保温，否则冬季无法运行。因电石渣中残存少量乙炔气体等有机物，料浆储存输送及压滤环节应该严格防火、防爆、防渗漏。在调试阶段，出现了料浆库爆炸，车间出明火等安全事故，应引以为戒。另压滤循环水最好考虑二级沉淀处理泵回化工厂乙炔车间往复利用， 在化工环节， 最好设置循环上清液除氯装置，削弱微量元素对水泥生产过程的影响。23 烘干锤式破碎机及分选系统该系统包括锁风下料器，烘干破碎机、喷水降温系统、旋风收尘系统、管道阀门以及输送设备，系统工况条件均呈强负压工作

9、状态，能量动力全部来自窑尾排风机，该系统设计配置操作调节要充分考虑窑内系统与烘干破碎能量的平衡， 在操作方面，烘干破出口需要较大的压强，将物料抽送到处于高位的旋风沉降系统，这样烘干破才能发挥能力，电流负荷得到保证，锤头磨损也小，但是窑内煅烧会产生大量热量，同时还要保证窑内烧成带的相对稳定集中，这就呈现一组矛盾，解决这组矛盾的最佳办法是设置窑头至烘干破进口的三次风管，当然这个三次风管与预分解窑传统意义上的作用有所不同，设计院在该生产线提产技改中，已经考虑。我们在调试过程中是通过加大尾排风机拉风，辅之加大投料量，同时在窑尾烟室处放入冷风方法，解决弱化这组矛盾的。事实情况是，窑内煅烧产生大量热量，

10、致使烘干破温度严重超高， 锤头及其衬板寿命大大缩短，而喷入水量，由于雾化不好，致使破碎机频繁湿底，电流超高跳闸，最好采用进口高温喷淋装置并辅之以冷风降温方式，效果较好。毋庸置疑，烘干破是该窑系统的关键，设计及操作中处理好烘干破与窑内的几组矛盾是窑系统安全长期高效运行的核心。48 CEMENT TECHNOLOGY 3 2009原料与品种3 窑系统的操作设计方在主持石河子青松天业电石渣水泥厂调试达产，以及观察了解生产运行一年来，结合该生产线特点，提出以下技术管理、操作参数要点（仅针对该生产线）：31 调整煤管，改善火焰形状，兼顾煅烧，火焰柔顺，形状完整。311 重点煤管调整，内、外及煤风稳定，综

11、合考虑最好能保持内5、外8用一次风，正常煅烧煤管位置处于距离窑口窑内500mm 处， 煤管尽量与窑保持平行，并处于窑断面第四象限（X150mm；Y200 mm）处。312 适当减少一次风用量，一次风压控制在280kPa 以下。313 窑速不宜过快，保持物料窑内填充率恒定， 其正常生产控制在08r min 以下。32 提高窑前温度， 保持烧成高温带相对集中，提高二次风温度。321 篦床推动速度不宜过快，稳定料层厚度，1100t d，其速度控制宜在90n min 以下。322 篦冷机各室风机， 尤其二、三室及一室平衡风机风量风门开度适当加大，保证二次风量供应，窑前清晰。323 现阶段可考虑适当减少

12、窑头拉风，这样，可适当降低进窑头电收尘温度及热量，对于稳定窑内温度分布也有益。33 兼顾烘干破及窑的热工平衡，控制窑内拉风，宜采取加大尾排风机拉风及适当在窑尾点火烟帽放入冷风方法， 这样即保持烘干破电流，又可稳定入烘干破温度，从而使窑内烧成带分布集中，提高煅烧效率。此观点，是鉴于窑内煅烧与烘干破热工系统配置不平衡所致， 建议该窑尾密封，现阶段可暂不处理。另针对本系统特点， 不宜控制生料小仓仓位，双管转速尽可能大，目的是使生料煅烧受热过程连续，尽快达到系统热工平衡，也可减少热损失。34 挂好窑皮，稳定热工，保护窑皮窑主窑皮长度140m 左右，较之石灰石预分解窑皮偏短，窑口前端约有40m 冷却带，在170 至24m 处于窑皮活跃段，该段耐火砖应该选择热震稳定性次数多的材质砖，不宜选择易粘挂窑皮的砖质型。毋庸质疑，窑皮挂的好，保护好，窑砖龄就长，消_耗就低，尤其在窑龄期到换砖后，开窑运行前两天，以挂窑皮为主，四班统一操作，窑速不宜过快，但投料量也不宜过少，保证窑内填充，窑内适当控制拉风等。挂窑皮期间，配料方面可适当提高料的耐火度， 事实证明，难烧料易结圈，形