新型干法窑生产电石渣水泥节能工艺的分析

新型干法窑生产电石渣水泥节能工艺的分析

郭长亮

新疆圣雄电石有限公司   838100

摘要：新型干法窑在生产电石渣水泥时，主要选用高掺量电石渣替代原本石灰石生产水泥，综合生产和能耗记录对烧成系统加工计算和标定，诊断当前工厂电石渣烧成系统和烘干粉碎系统。现阶段，受水泥生产系统和补燃炉工艺缺失导致燃炉系统存在漏风问题，能耗严重不利于工艺节能性凸显。因此本文重点对工艺进行优化，分析电石渣特点并以此为基础优化电石渣制水泥的预分解系统，得出新型干法窑生产 电石渣水泥节能热工标定测试。

关键词：新型干法窑；电石渣水泥；节能工艺；技术分析

引言：水泥主要指的是水泥熟料掺入矿渣和石灰石这类混合材，同少量石膏磨粉制作形成。熟料的生产过程碳排放量占据整个水泥生产的碳排放量90%以上。熟料生产时，在窑炉中高温锻造会生成比较多的二氧化碳，同节能环保理念不吻合。为了降低能耗、增加经济效益，要对照发展和技术等多元因素，选用新型干法预分解生产工艺，作为电石渣生产水泥熟料的主要工艺形式。

1电石渣的特性

1.1电石渣的物理性能

电石残留是氯碱化工制备中的PVC过程，由于电石和水在发生器中产生化学反应后，会在制备炔类气体中产生大量废水，因此生产乙炔的电石与残留产物水分的比在3%到12%范围内。要根据其含有的硅铁和物质组成不同，把其密度控制在1.6到2.0kg/m³，容积压力大约为0.5到1.0kg/m³，从细度约为0.08mm防控中筛取大概15%到30%的白色细粉物质。由于电石粒径变小，其表面积也随之呈现出正比关系。

1.2电石渣的化学成分

全球淡水资源逐渐减少，选用湿法生产乙炔的技术应用过程需要以大量淡水资源为基础。为了保证电石渣不会出现沉淀状态，电石渣浆液输送中的含水量要保持在70%以上，电石渣的输送过程会产出大量废水，污水处理增加了湿法制备乙炔的成本支出，同时带来的污水也为环境带来了较大负担。湿法乙炔产生时产出的大量固体废弃物电石渣，要在烘干后才能够被应用和处理，迎合环境和企业协调发展的要求。因此，保障企业持续健康发展，要选用干法工艺获取乙炔。虽然这一生产过程会导致部分电石不能完全反应，为接下来的电石渣处理环节带来较大安全隐患问题，但这种处理办法已经是电石法聚氯乙烯发展的主要方向。近些年，受到环境保护压力的影响，湿法系统废水的清液循环利用，会导致废水中出现K、Na、Cl-、S等污染物质成分超标，废水输送电石渣浆液会增加电石渣中的有害成分。在电石渣中掺入较多无害化、壳资源化的处理带来技术障碍。干法乙炔能够有效节省成本支出、减少环境污染程度。尤其在对固体废弃物的污染处理上，表现出较大优势。干法乙炔产生电石渣的过程要受到关注，电石渣的主要化学成分是CaO，大概含量为65%到72%。

2电石渣制水泥的预分解系统

选用电石渣作为石灰质生产水泥的原料，窑尾预热器与分解炉中的主要反应是Ca（OH）2吸热后脱水的整个过程。选用三级预热器系统对其进行预热处理。相较于四级和五级预热器而言，三级预热器的C1出口温度是450到650℃。高温废气同余热锅炉之前配合使用，能够进一步节省能源损耗。四级预热器的C1出口温度大概是400到550℃。这项技术的使用与电石渣烘干破碎机结合利用。烘干破碎的装置可以科学处理干湿电石的残余，也同时能够处理干法炔类所形成的电石残留以及湿法炔类所形成的电石残留，也因此具有了较高的适应能力。五级预热器的输出高温范围一般在400到500℃左右。同干排电石残留的使用、和硅铁的高效综合利用，一样能够高效地烘干干法炔类所形成的电石残留。烘烤后的原物料含水量占比可以达到1%以内[1]。通过对窑尾烟气加热，可以取得相当好的结果。随着预热器的增加,能够减少C1出口温度，增加回转窑整体的热利用率。电石渣水泥窑尾预热器出口温度相对较高，要综合考虑同余热利用系统衔接，达成系统顺利运行的目标，保证电石渣水泥熟料能耗减少，达成节能减排的目的。

3热工标定测试

热工标定指的是对水泥生产线中产生的能耗情况进行系统分析的方法。为了达成全面评价生产系统的目的，要选择科学的加工标定方式。

1）热工标定设备。ＴＥＳＴ0350烟气分析仪，1904型奥式气体分析仪，512型微差压测试仪，青岛崂应3012Ｈ烟尘采样仪。

2）结果与分析。依据加工测定数据，能够对系统能耗产生准确判断和分析。其中窑系统的重点内容便是风量温度测定结论。为了准确评估窑系统的有效热源分布位置，要对关键管道位置进行温度测量。为提高电石残留烘干能力，水泥线路上应设置专用的补燃炉。补燃炉月运行效率50%，煤耗量大约为2t/h。补燃炉在不启动时，窑头的余风温度约为251℃。由于窑头余风中使用了较长的管线，在空气进入补燃炉过程中时能够与同预热时间的管道合流，如果管道在输送过程和补燃炉运输过程中都出现了漏风现象，将造成整个补燃炉的空气温度下降到了87℃，与预热器出口高温烟气混合后，输送到烘干破碎机入口位置，应用于电石渣的烘干作业中

[2]。通过反复分析，得出利用预热器出口烟气热量能够满足生产时电石渣烘干热量需求，因此补燃炉可以停止使用。根据上述分析得出管道优化布局方式，将篦冷机出风管道与烘干破碎机直接相连。能够达成降低热量损耗、节能减排的目标。

结束语：

总而言之，电石渣能够在建材、医疗和冶炼等多个技术行业中得到应用，但氯碱化工行业发展后可能导致电石渣生产总量激增。水泥行业属于电石渣无害化生产的最佳方式，同时电石渣生产水泥属于电石渣环保处理的最佳方式。电石渣分解热要比石灰石分解热更低，消耗的煤炭数量也更多、生产成本更低。并且其分解后的主要生成物是水，石灰石分解生成物是二氧化碳。二者比较明显能够得出哪种方法更环保。选用电石渣生产水泥会达成减低排放量的目标，而运用新型干法窑生产水泥能够提升能源利用效率，切实实现低碳、低热的生产目标。

参考文献：

[1]崔增丽.新型干法水泥生产技术的优化与节能技术的应用[J].黑龙江科学，2019,10(22):2.

[2]周宏建.电石渣制水泥系统优化新方案[J].水泥，2019(9):2.