电石渣出产水泥中干磨干烧和湿磨干烧两种工艺的应用
利用电石渣制水泥通常采用“干磨干烧”或“湿磨干烧”工艺.
1 电石渣的特性与水泥出产概况
电石渣是电石法PVC的出产过程中,电石水解后产生的废渣。电石渣的主要成分是Ca(OH)2,其化学成分CaO含量高达70%。从乙炔发生器中排出的电石渣水分高达90%以上,经沉降池浓缩后,水分仍有75~80%,正常活动时的水分在50%以上。电石渣轻易造成环境污染,且难以管理,严峻制约了电石法PVC产业的发展。
电石渣成分平均,含钙量高,是优质的水泥原料,用来代替石灰石出产水泥是用量最大、利用也最为彻底的方法,解决了化工出产厂家的后顾之忧。利用电石渣出产水泥通常采用“湿磨干烧”或预烘干“干磨干烧”工艺,但因为电石渣供给题目没有解决,电石渣的掺入量尚末达到设计要求;此外尚有多条采用“湿磨干烧”工艺的水泥出产线。
化工出产厂家通过调整工艺,可以使得新出厂电石渣中Cl-含量达到“干磨干烧”或“湿磨干烧”工艺的要求;而历年积累的电石渣大都存在Cl-超标的题目,只能通过少掺或采用湿法、立窑、中空窑煅烧工艺加以解决。
2008年,国家发展改革委办公厅印发《关于鼓励利用电石渣出产水泥有关题目的通知》,以下简称《通知》。《通知》划定新建电石渣水泥出产线装置必需采用新型干法水泥出产工艺;现有电石渣水泥出产线可以采用“湿磨干烧”出产工艺进行改造磨粉机。
2 “干磨干烧”与“湿磨干烧”两种工艺过程的对比分析
(1) 从原料水分的去除来看,机械脱水无疑是最经济的方式,所以无论是“湿磨干烧”仍是“干磨干烧”,都先采用压滤机对原料进行脱水。“湿磨干烧”是将生料浆进行压滤后送入破碎烘干机;“干磨干烧”则是先将电石渣浆压滤后再进行预烘干。
因为电石渣颗粒微细,分散度很高,具有多孔状结构,保水性极强,单独脱水的脱水率很低。采用厢式压滤机脱水后,电石渣滤饼水分在35%左右。而压滤生料浆时,因为其它易脱水原料的掺入,其保水性下降,生料滤饼的水分可降至27%。
以电石渣干基配比60%、其它原料均匀含水率5%计算,“干磨干烧”工艺每吨干基生料带入水为0.344吨,带入水分的99%在预烘干和生料粉磨两个阶段内蒸发;“湿磨干烧”则为0.370吨,主要在破碎烘干机内蒸发。由此可见在后续工序利用热能脱水时,“湿磨干烧”比“干磨干烧”多出0.026吨水。利用热能脱水往往是迫不得已才采用的方式,在这一点上,“干磨干烧”略占上风,“湿磨干烧”最为人所诟病的就是除电石渣外的原料要先加水再脱水,其结果是蒸发水量仅仅多出7%。
(2) 预烘干“干磨干烧”工艺选用回转式烘干机对压滤过的电石渣滤饼进行预烘干,使其水分由35%降至10%左右,这部门烘干热耗达1000kJ/kg-cl,加上烧成热耗3100kJ/kg-cl,合计熟料热耗高达4100kJ/kg-cl,与“湿磨干烧”工艺相称,节煤效果并不明显。另外还有一个现象:电石渣滤饼在回转式烘干机内翻腾后,逐渐密实并形成球状,获得一定的强度,需要重新破碎,同“湿磨干烧”先加水再脱水一样,有违背工艺路线之嫌。
(3) 电石渣成分平均,只须烘干便可成为优质的水泥钙质原料,现预烘干“干磨干烧”工艺采用立磨对配合料进行终极的烘干兼粉磨,生料产量为75t/h时,立磨本身装机功率为575kW,加上立磨风机900kW,主机功率1475kW。而在原料中需要粉磨的硅铝质、铁质及其它钙质原料仅占40%,即在30t/h左右,若选用球磨机对这部门物料进行粉磨,则只须选用一台Ф2.4×10m中卸烘干磨便完全可以知足要求,其主机功率仅为570kW。两种方案主机功率差别竟达905kW,产量为45t/h,初水分为10%的粉料的烘干、混合要占用905kW的装机功率,可见采用立磨粉磨以电石渣为主的原料并不节电。跟着煤化工行业科学技术的不断提高,电石渣干排技术日益成熟,这为新型干法出产水泥提供了捷径,利用立磨粉磨电石渣生料铺张电能的缺陷将更为凸起。
“湿磨干烧”采用破碎烘干机对压滤过的生料滤饼进行烘干、破碎,在获得相同生料的情况下,它的主机装机功率为450kW,加上湿法开流磨750kW,合计为1200kW,低于“干磨干烧”。在电耗方面,“湿磨干烧”有上风。
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