电石渣出产水泥中对干磨干烧和湿磨干烧两种工艺的评价
对“干磨干烧”与“湿磨干烧”两种工艺的评价
(1) 通过上述对比可以发现:在电石渣掺量较大时,“湿磨干烧”工艺的电耗、投资指标均优于“干磨干烧”;其蒸发水量高于“干磨干烧”7%,热耗却不相上下,此中原因出在电石渣预烘干环节。从能量守恒的角度来看:水分蒸发的过程就是吸热的过程,降低热耗的途径有两个,一是降低物料水分,二是进步热交换效率。机械脱水是最经济的方式,它的能力要尽力施展,在它的能力达到极限之后,就只能在进步热交换效率上多做工作了。回转式烘干机在烘干电石渣滤饼时,其效率显然没有在悬浮状态下效率高。回转式烘干机与破碎烘干机热效率的差异,在热耗上得到了极好的体现。
在传统水泥出产中,对于大宗湿物料,20年前水泥界就有共鸣:当原料水分超过10%或粘性过大时,均应排除干法工艺,否则物料烘干热耗将超过干法出产所能节省的热耗。这个10%等于生料磨所能烘干原料的水分极限,现在普遍采用立式磨,这个数据可进步至12-14%。例如:我国两个设计院在对峨眉水泥厂扩建年产70万吨新出产线的可行性研究中,就曾用全干法烘干工艺与“湿磨干烧”工艺进行对比,在分析中发现:全干法出产每年在熟料烧成热耗上虽比“湿磨干烧”节约标煤7052t,但原料的烘干热耗增加标煤9619t,水泥综合电耗又增加标煤2580t,使其综合能耗高于“湿磨干烧”方案5147t标煤,再加之干法投资高于“湿磨干烧”,其最优方案应选择“湿磨干烧”可见,仅因“湿磨干烧”熟料烧成热耗指标高于全干法,就以为“湿磨干烧属于中间技术,不宜于广泛采用”是不科学的。
“湿磨干烧”的缺点在于:由于驱动功率较大,在流程上可视作某级预热器的破碎烘干机必需置于地面,一旦发生积料,必需停窑处理。跟着科技的提高,破碎烘干机日趋可靠。假如采用回转式烘干机烘干大宗湿物料,片面追求可靠性,片面追求新型干法,则是工艺的倒退,实非明智之举磨粉机。
(2) 当电石渣滤饼掺入量较小,使得入磨原料综合水分控制在12-14%以下,舍弃回转式烘干机,利用立磨能够一步完成烘干兼粉磨时,新型干法的上风就很显著了,此时采用新型干法是合适的。若采用干排电石渣,尽管此项技术仍在逐步完善之中,则不论电石渣掺量多少,在现有技术前提下,新型干法几乎是独一的选择。
是否有必要追求用电石渣100%替换石灰石
(1) 电石渣中的Ca(OH)2在平衡分解压力为760mmHg下的分解温度为575℃,分解吸热1160kJ/kg;而石灰石中的CaCO3的分解温度为894℃,分解吸热1660kJ/kg。利用电石渣出产水泥,在电石渣掺入量较大时,其烧成热耗应远低于传统熟料,但在实际出产时,节能指标并末达到期望值,主要原因在于电石渣与石灰石化学成份的差异。
在电石法PVC的出产过程中,用来出产电石的原料是石灰石和焦碳,品位均很高;钙质在电石水解得到乙炔气的过程中只是作为载体泛起,其本身并没有消耗,引入的杂质也极其有限。电石水解的主反应式为:CaC2(电石)+2H2O→C2H2↑(乙炔气)+Ca(OH)2↓(电石渣)。
不仅如斯,在电石炉内温度高达2000℃和还原气氛的前提下,原料中的MgO被还原成单质,同K2O、Na2O一道气化后逃逸,其它微量元素则与钙质结合。在电石和水反应的同时,电石中杂质也介入反应天生Ca(OH)2和其它气体,以上原因造成电石渣中微量元素特别是MgO的缺失,使得熟料矿物特别是C3S要在更高温度下才能大量形成,烧成带温度要控制在1450℃以上,增加了熟料烧成热耗。
(2) PVC出产与水泥出产的差异决定二者不能始终同步运行,通过对业主的接触,发现他们大都但愿在电石渣充足时,能最大限度地掺入电石渣,在化工厂停产检验时,也能用石灰石维持出产。
综上所述,电石渣替换石灰石能保持在60%~80%左右,其余使用低品位矿石,用以增补对水泥出产有利的微量元素。这样在热耗和运转率上都是比较理想的,片面追求100%替换石灰石并不能达到最佳效益。通过对两种工艺过程的对比分析,一种利用电石渣煅烧水泥熟料的新思路,简而言之,就是“干磨湿烧”。“干磨湿烧”的主要特点是:单独粉磨、滤饼直接入分解炉。
(1) 除电石渣外的辅助原料经配料后单独粉磨,并可根据原料前提决定是否采用均化措施。
(2) 针对电石渣滤饼特性,设计新型分解炉。
电石渣浆经压滤后,滤饼直接送入分解炉,一步完成烘干、分解;磨细辅助原料经配料后从C2筒上升管道喂入,经预热后由C3筒收集并喂入分解管道,在分解管道与预热器C4筒内完成与电石渣的混合,经C4筒收集后入窑煅烧成水泥熟料。
新生态的CaO有更快的反应速率,而在使用回转式烘干机烘干物料时,不仅热效率低,且物料有升温、冷却、入窑再升温的过程,因此电石渣直接入分解炉,可以减少无谓的热量损耗。假如要求电石渣在炉内完成烘干、分解的过程,势必要进步炉内温度,分解炉出口温度也会随之进步,假如没有物料降温,预热器出口废气温度将会很高,这就是不能将混合料直接送入分解炉的原因。
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