新型干法电石渣制水泥工艺优化建议

新型干法电石渣制水泥工艺优化建议

龙旭春

中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司环保建材分公司宁夏灵武750411

笔者于2011年3月参与中国石化长城能源化工（宁夏）有限公司环保建材分公司100万吨/年电石渣制水泥综合利用项目工程建设，并于2014年9月26日一次性投料成功，该项目目前生产稳定。

本文结合在生产调试过程中的一些经验，针对其电石渣生产熟料工艺问题进行分析，并提出一些想法与水泥行业的同行们进行探讨。

一、本项目主机设备一览表

二、电石渣、石灰石掺入量对易烧性的影响

本项目采用干法乙炔所产生的水分为6～8%，CaO含量为65～75%的干排电石渣，输送至电石渣制水泥生产线进行生产，因电石渣Ca（OH）2的分解温度与CaCO3不同，前者分解温度为580℃左右，分解吸热为1160kJ/kg，后者分解温度为950℃，分解吸热为1660kJ/kg，由于分解后的Ca（OH）2形成的CaO以及Ca（OH）2遇CO2会发生较为复杂的化学反应，造成电石渣煅烧的易烧性变化，针对电石渣、石灰石掺入量不同掺入量对易烧性的影响，我们进行了掺烧试验，试验数据如下

表1-1：电石渣、石灰石掺入量试验

随着生产的稳定，本项目为了探索不同阶段的电石渣易烧性，对在初期电石渣掺入量80%，逐步增加到100%，此过程中发现随着电石渣含量的不断增加，回转窑内的化学反应变得复杂，生料的易烧性逐渐降低，烧结温度范围逐渐缩小，熟料质量合格率降低，回转窑工艺操作调整影响熟料煅烧明显，考虑到目前电石渣制水泥工艺还未完全成熟，在新建电石渣制水泥项目中使用电石渣、石灰石搭配进行煅烧工艺，能够保证系统煅烧的稳定性。

三、利用工业园区内产生的石灰污泥进行掺烧，降低工业废物处置成本

中国石化宁夏能化工业园区每天产生的石灰污泥需要外送处置，处置费用较高，考虑到石灰污泥其主要成分为CaO，其含量约为40%左右，且污泥中的其他危害物均在国标要求范围内。本项目对晾晒后的污泥（成分见下表），其污泥水分达到20%左右进行掺烧处理。

通过煅烧后发现，掺入污泥后生产的熟料，其熟料化学成分、物理性能与煅烧前基本持平，能够达到国标规定的要求，并且由于污泥本身含水量较高的特性，在掺入石灰石进行均化的过程中，极大的改善了因石灰石渣产生的粉尘，利于生产环境的控制。

四、工艺设计中应考虑窑灰设置独立储库

窑灰的入窑、入库对干法电石渣制水泥的配料影响明显，通过煅烧过程中将窑灰直接入库、入窑进行对比分析，我们发现未掺入窑灰的生料及所产出的熟料的成分稳定，考虑到本项目采用的五组分原料配料（电石渣、石灰石、铁矿石、砂岩、粉煤灰），原料成分多，配料复杂，生料质量受影响因素增加，考虑增加窑灰储存库1座并增设计量设备，能够根据窑灰的化学成分分析对入窑、入库窑灰的掺入量进行控制，提高生料质量的稳定性。

五、采用球磨机进行原料粉磨

本项目原料主要采用工业园区干法乙炔所产生的电石渣及自备电厂的粉煤灰，其容重特点为容重轻，粒度细，电石渣比表面积高达850㎡/kg-950㎡/kg，而本厂设计时未考虑电石渣、粉煤灰粒度小、容重轻的特点，采用了辊压机终粉磨系统进行粉磨，各项原料中通过选粉机物料量与设计差异较大，造成了粉磨后的生料质量波动大，配料调整频繁，对煅烧带来了极大的困难，建议新型干法电石渣制水泥工艺设计中考虑将辊压机终粉磨系统改为球磨机粉磨系统，原料粉磨后的细度将会大大改善，提高生料质量的稳定性。

六、窑尾收尘采用袋收尘

本项目设计初期窑尾采用电收尘，粉尘排放量要求≤20mg/m3，由于窑尾废气中含有大量Ca（OH）2微粉（硫、氯含量均较高），造成碱、硫、氯浓度较高，这些成分会严重腐蚀电除尘的极板极丝，并且Ca（OH）2微粉作为主要钙质原料，相比于传统水泥行业的石灰石粉，粉尘中含量较大，会造成粉尘超标，鉴于以上原因，电收尘在新型干法制水泥的使用中极大的收到了制约，严重的极板腐蚀变形造成了电收尘寿命的缩短。本项目自2014年9月投产以来，电收尘极板极丝腐蚀、变形严重，每两个月需对极板极丝进行焊接和校正，工作量大、危险程度高、影响生产效率，针对此现状，建议将电收尘改为耐高温、耐腐蚀的袋收尘，并在袋收尘进口处安装冷风阀，以便于保护袋收尘。

七、电石渣、粉煤灰储存系统

由于电石渣、粉煤灰容重轻、粒度小、水分在8%以下的特性，在钢仓内下料时容易造成塌料或者下料不畅，本厂在生产期间经常出现物料塌陷或下料不畅问题影响生料质量，鉴于上述原因，本厂在钢仓锥部增加环形助流管，通过远程控制程序定时进行喷吹，保持下料稳定性，增加环吹助流管后，电石渣、粉煤灰下料稳定性得到了极大的提高，生料质量控制也随之提高，合格率大幅提升。

总之，虽然利用新型干法电石渣制水泥目前工艺上还存在着一些难题，但随着电石渣制水泥的推广和经验积累，逐步将存在的工艺难题逐一解决，为发展循环经济、处理固废、节能减排做出更大的贡献。