利用窑尾余热烘干湿电石渣
水泥 水泥杂志 2017-03-07
1 电石渣的物理特性
电石渣是电石(CaC2)水解后产生的废渣，其主要成分是Ca(OH)2，还含有CaCO3、SiO2、硫化物、镁和铁等金属的氧化物、氢氧化物等无机物以及少量有机物。电石渣中的细颗粒较多，10~50μm颗粒为46%左右，湿电石渣的水分在40%左右，极易粘挂、黏结，造成输送和烘干系统堵塞、压死。
1.1 密度
将所采样品放在105℃的干燥箱内烘干2h以上，先取出烘干好的样品，测得密度为2.096g/cm3，再通过勃氏比表面积测量仪测得比表面积720.9m2/kg。
1.2 细度
利用激光粒度仪测定电石渣的细度，测定结果见表1。
从试验结果可以看出，电石渣中的细颗粒较多，＜10μm的颗粒含量为35%左右，10~50μm的颗粒含量为46%左右，＜30μm的颗粒含量为63.30%，＜63.82μm的颗粒含量为90%，平均粒径为27.02μm，满足生料细度控制0.08mm筛余<16%的要求。
表1 电石渣粒度分布
注：d10=3.05μm，d50=18.93μm，d90=63.82μm，d=27.02μm。
2 电石渣输送与烘干系统
电石渣输送系统工艺见图1，烘干系统工艺见图2。湿电石渣的输送设备主要是多个皮带输送机，烘干设备采用烘干破碎机。经过压滤机压滤过的湿电石渣，由皮带输送至电石渣堆棚储存。在烘干破碎机运行时，直接经可逆皮带、皮带机输送至烘干破碎机，利用窑尾高温尾气烘干，经卧式选粉机分选，粗粉入粗粉仓，细粉经4个旋风筒气固分离入细粉仓，尾气经高温风机入袋式除尘器除尘、尾排风机和烟囱后排入大气。袋式除尘器收下粉尘经刮板机、提升机入电石渣细粉库。电石渣堆棚储存的湿电石渣，在进厂电石渣量少或没有时，由装载机喂料，经自清洁螺旋输送机、皮带机输送至烘干破碎机。烘干破碎机热源不足，由补燃炉喷煤粉补燃。
图1 电石渣输送系统工艺
图2 电石渣烘干系统工艺
为确保该系统的稳定运行和保证生产的正常运行，我们主要做了以下几点工作：
1）稳定湿电石渣的水分，严格控制湿电石渣水分小于45%，避免电石渣水分偏大导致爬坡皮带座料。
2）增加输送系统应急系统，在输送系统故障时能够确保电石渣外排，不影响上道工序的正常生产。
3）在湿电石渣输送皮带机头轮、尾轮、导向轮及空段位置分别添加刮料装置，同时改良皮带机自带的清刮料装置，保障湿电石渣输送稳定、连续和安全。
4）在入烘干破碎机输送皮带头尾增加自清洁双轴打散给料机，稳定入烘干破碎机湿电石渣的流量，避免湿电石渣过量压死烘干破碎机。
5）在烘干破碎机热风进出口之间增加高温烟气分流装备，避免湿电石渣输送和烘干系统故障影响回转窑的连续运行。
6）建设补燃系统，缓解回转窑余热利用烘干湿电石渣热量的不足，确保满足湿电石渣大比例掺加时烘干要求。
其中，我公司研发的自清洁稳流装置和烘干破碎机系统高温烟气分流装置均获得国家实用新型专利。
3 效果
通过电石渣输送及烘干工艺的建设实施、试生产、优化改造，达到了连续稳定的输送和生产，实现了进厂含水40%以上湿电石渣经烘干达到1%以下水分的干电石渣，为生料配料创造了有利条件。试生产以来电石渣烘干后水分数据统计见表2。
4 结论
我公司设计开发的自清洁双轴打散给料机和高温烟气分流装置，实现了湿排电石渣的连续稳定输送和烘干，满足了生料配料的要求，也为工业生产过程中产生的大量工业废渣、尾矿和废石找到了循环利用、变废为宝的新途径。
表2 湿电石渣烘干前后水分含量
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