电石渣替代石灰石新型干法水泥熟料生产技术_精品.doc

电石渣替代石灰石 “干磨干烧”新型干法水泥熟料生产技术 合肥水泥研究设计院 二○○七年一月 1. 前言 电石渣是电石法生产乙炔过程中产生的工业废渣，，。，、，。，、、电石渣。，经济效益和社会效益。GB/T17671-1999水泥检验方法标准及1999系列水泥质量标准后此问题尤为明显）、环境治理难度大。随着原料预均化技术和生料空气搅拌技术的发展和应用，湿法制备料浆的优势已不存在。新型干法水泥生产技术的成熟及其产量高、热耗低、质量稳定可靠，废气易于处理及易于大型化等的良好表现已使其成为水泥工业发展的主流，而传统湿法生产因其工艺落后而被产业政策所限制。在这种情况下，滤饼直接入湿法长窑、湿磨干烧、干磨干烧等各种生产流程应运而生，用以改造传统湿法生产线，并在利用高水分原料生产水泥方面取得一定进展。 电石渣是电石水解产生的废渣，其主要成分是Ca(OH)2，CaO含量高达65-70%，PH值13，电石渣中的细颗粒较多，10-50微米颗粒为60-80%，生产过程中多以浆体排出，从乙炔发生塔中排出的电石渣浆水分高达90%以上，温度80℃，经沉降池浓缩后，水分仍有75-80%，能正常流动时的水分在60%以上。1.0kg电石水解排出的电石渣浆约1.15kg（干基）。电石渣浆及其配制的水泥生料浆粘度大、流动性及过滤性能较差，合适的过滤设备是压滤机。湿法生产用电石渣浆制备的水泥料浆水分一般为64%左右，为制得合格的料浆，有时还需要加入一定量的清水。 由于滤饼直接入湿法长窑及湿磨干烧方案制备生料需先加水后脱水，工艺路线曲折，湿料处理量大，劳动条件差；由于滤饼较难输送和储存且定量喂料十分困难，将连续运转的熟料烧成系统置于缓存能力较差，间断工作的压滤系统之后，系统稳定性差，运转效率低，这也可能是湿磨干烧系统预热器、分解炉频繁结皮堵塞的原因之一。对于滤饼直接入湿法长窑而言，由于其换热方式为传导及辐射，换热效率低，烧成热耗较高也是不争的事实。而新型干法“干磨干烧”生产系统只需要对湿物料进行脱水、不完全干燥及储存，然后进入正常的干法生产流程，湿料处理量少；生料均化库位于熟料烧成系统之前，喂料稳定，系统运行稳定，并可充分发挥现代新型干法系统的主流生料磨——立式磨通风量大，物料在悬浮状态下对流换热，烘干能力强的优点，做到优质、高产、低耗、环保。从现代化水泥生产的观点来看，利用电石渣作为钙质原料生产水泥新型干法“干磨干烧”是发展方向。 目前，电石渣替代石灰石“干磨干烧”新型干法水泥熟料生产系统按其电石渣掺量的不同，有如下两种流程:直接入磨工艺见图-1（皖维型）, 电石渣掺量约15%;预烘干入磨工艺见图-2（宝生型），电石渣可实现高掺量,目前达60%(替代80%石灰石)。 图-1: 新型干法直接入磨工艺的流程（皖维型） 图-2: 新型干法预烘干入磨工艺的流程（宝生型） 随着技术的发展和使用原料种类及配比的不同，必然还会演变出不同的工艺过程，但根据已有的电石渣替代石灰石“干磨干烧”新型干法水泥生产线的实际运行情况可以断定，这种生产线可以采用电石渣100%的替代石灰石，而且从CaCO3和Ca(OH)2分解的角度考察这一过程，对节约能源、提高产量更为有利。 常规水泥的钙质原料一般采用以CaCO3为主要成分的矿物，CaCO3的分解温度为820℃左右，烧失量44%，而Ca(OH)2的分解温度为580℃左右，烧失量24.32%，再者Ca(OH)2分解所需热量也较少。如果采用以Ca(OH)2为主要成分的工业废渣作为水泥原料，一方面生料分解温度降低，物料加热、分解所需热量随之减少；另一方面，生料烧失量减少导致熟料料耗减少，即获得相同产量的熟料所消耗的生料量减少;系统废气量相应减少, 从粉磨、烧成电耗、烧成热耗及通风动力诸方面均会有效地降低熟料能耗，这一点已经得到生产实践的证实。 长期以来，采用电石渣作为水泥的钙质原料未能在新型干法水泥窑上运用，一方面是受技术发展的限制，另一方面也有人们对于电石渣掺加后预分解系统是否能够正常运行存在疑虑。在电石渣的形成过程中，引起预分解系统结皮堵塞的有害成分K2O、Na2O、SO3及Cl-会在从石灰石到电石渣的历程中熔融、挥发、溶解，其含量也比普通水泥原料要低（除非在此过程中受到污染或富集,如Cl-）；其次，电石渣经化学过程粉碎而成，颗粒较细，表面能较高，更容易凝聚；加上Ca(OH)2受热分解后形成水汽，由此可能引起的结皮、堵塞也增加这方面的担忧。 中国建材集团合肥水泥研究设计院一直致力于使用各种废渣生产水泥的综合技术与装备的开发研究，并在成功采用电石渣替代石灰石“干磨干烧”工艺生产水泥方面不断取得突破性进展。安徽省皖维高新材料股份有限公司1000t/d水泥熟料“干磨干烧”生产线(18万吨/年）废渣处理环保技改工程获2005年度建材行业优秀工程设