电石渣配料生产水泥熟料新工艺的开发与应用
时间：2021-01-08 20:07:04 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
[摘 要]建筑技术的发展逐渐走向成熟，而建材加工生产也初步实现了现代化，较传统加工工艺更加高效。水泥是建筑施工的重要建材，也是建造建筑物的主要材料。使用电石渣作为配料生产水泥熟料具有长久的发展历史，随着材料应用科学的发展与水泥生产的工艺优化，电石渣配料生产水泥熟料工艺也有了新的改变，本文就相关工艺的开发与应用进行了分析研究。
[关键词]电石渣；水泥熟料；生产工艺
中图分类号：TQ172.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）41-0377-01
电石渣是介于乙炔气（俗称风煤、电石气）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯醇（PVA）等多种工业产品制备生产中常见的沉积物，主要是由电石（CaC2）水解作用后产生，其主要成分为Ca（OH）2。
CaC2（电石）+2H2O→C2H2↑（乙炔气）+Ca（OH）2↓（电石渣）
单位电石进行水解之后约可以产生相应的1.15倍质量的电石渣，并且电石渣在堆放储存时，会占用大量的空间，且该类物质容易流失扩散，导致对方电石渣周边场地的水源、土壤受到污染，甚至令土地碱化，长期的存放堆放还会造成风干起灰，对周边区域构成环境污染，电石渣目前已经成为了主要的难处理工业废料。
1.电石渣制备生产水泥熟料工艺发展
自上世纪后期，我国就已经开始利用电石渣进行水泥熟料的制备。再利用电石渣制备水泥的早期，主要将电石渣作为配料，并主要应当在湿法长窑水泥熟料制备工艺中，随后电石渣配料生产又延伸发展出了立窑、半湿法料饼入窑、立波尔窑、五级旋风预热器窑等不同的用以制备水泥熟料的工艺。随着建材行业的发展，此类传统水泥熟料制备工艺已经难以适应当前的技术经济标准，也不符合当前的环境保护要求，并不适合继续沿用。在经过工艺的优化升级后，先进的电石渣配料、“湿磨干烧”工艺渐渐成熟，用来生产新型的干法水泥熟料，并且这种工艺产出的熟料烧制热消耗量超1000*4.18kJ/kg，较相同规模、采取了常用原料进行配料生产的新型干法水泥熟料相比，高出了30%，这就意味着每吨水泥熟料将会耗费30kg的标准煤。若是日产水泥熟料达到1000吨时，年化标准煤消耗量将会高达9000吨。
借助电石渣作为撇聊的“湿磨干烧”工艺制备、生产新型的干法水泥熟料，所采用的主要生产流程如下：将电石渣作为生产原料并配合其他的原材料同时进入湿法生料磨中，磨制加工出水分综合量达到约为43%的生料浆，并且利用机械脱水装置对得出的生料浆进行脱水处理，制备出含25%水分的料饼材料，并将料饼传入利用了窑尾排放出的热废气将料饼烘干，随后将烘干的料饼投入干破碎机进行破碎处理。完成了破碎与烘干的碎料利用气流带入窑尾旋风分离器、两级旋风预热器、在线分解炉中，经过一系列的处理后将材料传递至转窑煅烧加工出水泥熟料。经过多年的实践与推广，证明了电石渣作为配料进行“湿磨干烧”工艺处理产出的干法水泥熟料，技术上比较先进。但这一工艺加工技术经长期实践总结出的缺点为，以1000t/d的生产效率，孰料烧制成消耗的热量极高，高达1030*4.18kJ/kg。而随着相关技术的优化设计与开发，诞生了“干法干烧”的低能耗电石渣生产水泥熟料工艺，能够利用窑尾的废气进行烘干处理，极大程度的减少了热消耗，提高了生产的多方面效益，且利于能源节约。
2.电石渣制备水泥生产线介绍
2.1 电石渣浆处理
作为电石水解后的废渣材料，电石渣在乙炔生产发生装置中，相应排除的电石渣水分含量高达90%以上，并且在沉降池中进行浓缩处理后，内含的水分仍然会处于75%～80%之间，内部能够正常流动的水分含量会达到50%。电石渣化学成分主要是Ca（OH）2，但是产出料中含有CaO的含量会高达60%以上。电石渣掺杂的细颗粒非常多，并且1（10～50）微米尺寸的颗粒含量达80%以上，使用BT-9300激光粒度进行分布测定后可得结果如下：
电石渣个数平均粒径为1.89μm；重量平均粒径为9.19μm；面积平均粒径为5.75μm；中位粒径为8.29μm；比表面积为947.32m2/kg。
基于电石渣的物理性质与化学性质分析得出：电石渣中含有的CaO成分较多，这一成分也是生产水泥熟料的优质钙质原材料；产出的电石渣粒度较细，基本上可以免除粉磨处理，便能够适应水泥熟料生产的需求。所以，电石渣作为配料生产水泥熟料，第一步便需要解决电石渣的脱水及精确的配料处理。
2.1.1 电石渣脱水
当前脱水能力较强且料饼水分相对较低的板框压滤水是常用的脱水工艺，板框压滤脱水系统的主要原理如下：将电石渣浆注入带气橡胶隔膜压滤机中的多个滤室中，提高压力并达到相应的设定值，利用流体静压将滤饼颗粒之间的有力水分脫掉，然后调整气压，利用橡胶隔膜的弧面造成压力来条横变静压压滤过程造成滤饼内部的孔隙，打破滤饼的集合构造，让滤饼中的水分再次降低。
2.1.2 电石渣配料
为满足配比流程的连贯性，需要至少三台压滤机，达成一台卸料、另一台能够进行进浆压滤，第三台设备能够完成压滤脱水处理的工序构成，紧后工序的进料量可以利用卸饼速度来调控，形成连续的生产链。
2.2 生料磨粉
生料磨粉采用的球磨机或使用立磨系统进行，因电石渣含水量较高，所以需要使用具备烘干功能且具备高效率磨粉能力的立磨。立磨可以使用窑尾的预热器排放的废气作为烘干材料的热源，出磨的气体与生料温度均为90℃。立磨这种烘干兼磨粉功能的收回金额倍，具备较高的热交换效率。并且内部加工的材料热交换速度较快，热气体可以迅速的床底热量给湿物料，这就避免了糊磨现象的产生。
2.3 预热器分解炉
预热器分解炉是预分解处理的重要构成，是作为无聊热交换与料气分解、分离的重要设备，应当选择具备低阻特征且具备高分利率的预热器，经过开发研究场选择新型的四级旋风预热器。
3.总结
采用电石渣配料“干磨干烧”的新型工艺生产制备水泥熟料，是基于传统制备工艺的开发与改革。利用了电石渣作为配料采用“干磨干烧”的新型制备干法水泥熟料的生产工艺，能够大幅降低植被水泥熟料耗费的热量，并且能够有效为企业节省下资金、材料，并进一步提高经济效益与社会效益。这种新型的制备工艺过程如下：首先将电石渣材料传入机械脱水装置中，进行脱水处理成含水量低为35%的电石渣料饼材料，然后将料饼与其他多种原料进行配比，将配比后的材料转入立磨进行烘干、磨粉处理，产出的立磨生粉料转入生料均化库，均化的材料传递进窑尾四级旋风预热器、半离线分解炉，最后在回转窑烧制出水泥熟料。
在电石渣配料、“湿磨干烧”的生产工艺之上进行新型干法水泥熟料生产线的深层次分析调查可知，基于物料特性进行冷态模拟试验后，得出的合理化参数。并且基于这一调查结果，研发出的电石渣配料“干磨干烧”新型干法水泥熟料生产新工艺，能够极大程度的减少热消耗量，降低煤的使用量，且设计出的1000t/d水泥熟料生产线，在投产之后能够完成相应的生产标准及产量标准，并且多种相关技术的经济性都很强，且较传统生产工艺来讲利于环保。
参考文献
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