新型干法窑生产电石渣水泥节能工艺的探讨

新型干法窑生产电石渣水泥节能工艺的探讨

赵帅  任盼盼

陕西北元集团水泥有限公司

摘要：我公司采用新型干法水泥生产工艺，主要选用100%电石渣替代原石灰石生产水泥，这种新型干法水泥生产工艺是我公司近年来引进的一项先进技术。与传统的湿法水泥生产工艺相比，该工艺更加环保和节能。采用100%电石渣替代原石灰石进行水泥生产不仅可以减少石灰石的开采，还能有效利用工业废渣资源，降低对环境的污染。电石渣是炼钢和冶金行业产生的一种废弃物，含有丰富的硅、铝和钙等矿物质。通过科学处理和加工，电石渣可以转化为高质量的水泥原料，作为原石灰石的替代品。利用100%电石渣生产水泥不仅可以减少对石灰石资源的依赖，还能减少能源消耗。电石渣本身已经处于高温状态，因此不需要附加的能源投入进行干法水泥生产。此外，干法水泥生产过程中不需要加水，大大节约了水资源的使用。这种节能环保的生产工艺也符合国家的可持续发展政策，有助于推动绿色工业发展。

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.新型干法窑生产电石渣水泥生产过程分析

新型干法窑生产电石渣水泥的过程中，采用了先进的设备和工艺技术。首先，30%水份的化工电石渣，通过三级预热器出口500-550℃的高温烟气干燥，经过烘干破碎系统形成水分1%以下的电石干粉，电石干粉也可用作脱硫剂使用。通过与其他原辅材料粉磨形成合格的生料粉，经过预分解系统再次预热、干燥、分解，并进入1350-1450℃回转窑内高温煅烧成熟料，通过冷却破碎系统形成25mm以下的熟料颗粒。最后，熟料经过脱硫石膏、其他辅材合理配比后，在水泥磨内进行粉磨，形成市场不同需求各类标号的水泥产品。此外，我公司作为工业园循环经济产业链末端企业，有效处理园区周围电厂粉煤灰、电厂湿炉渣、化工废电石渣等固废进行生产水泥，进一步提高了资源的利用效率。

2.新型干法窑生产电石渣水泥节能工艺分析

通过使用三级预热器系统，可以有效地提高电石渣水泥生产过程中的能源利用效率。在窑尾预热器与分解炉中，Ca（OH）2发生脱水反应，释放出大量的热量。在传统的干法窑生产电石渣水泥工艺中，这些热量通常会被废弃或通过其他方式回收利用。然而，采用三级预热器系统后，高温废气可以与余热锅炉配合使用，将其余热转化为蒸汽或热水，用于其他工艺或供应热能。这一措施不仅可以节约能源，降低对环境的影响，还能够降低生产成本，提高电石渣水泥的竞争力。相比之下，四级和五级预热器的出口温度相对较低。尽管这两种预热器系统的能源利用效率较高，但其出口温度限制了余热的回收利用。因此，在某些情况下，三级预热器系统可能是更为合适的选择。与传统工艺相比，选用三级预热器系统可以进一步提高能源利用效率，减少能源损耗，达到节能减排的目的。

这项技术的使用与电石渣烘干破碎机结合利用，为处理干湿电石的残余提供了科学方法。烘干破碎的装置能够有效地处理干法炔类和湿法炔类所形成的电石残留，使其能够得到合理利用，同时也展示出了较高的适应能力。在这项技术中，三级预热器的输出高温范围一般在500到550℃左右。这样的高温能够加热电石残留物，使其快速干燥，从而达到高效烘干的效果。与干排电石残留的使用和硅铁的高效综合利用相似，这项技术同样能够对干法炔类所形成的电石残留进行高效烘干，有效地提高了原料的利用率。经过烘烤后，原物料的含水量占比可以达到1%以内。这意味着经过烘干处理后的电石残留物完全符合使用要求，可以直接进入下一步的利用过程。通过对窑尾烟气的加热，可以实现对烘烤过程中产生的烟气的回收利用，从而达到了资源的最大化利用效果。

随着预热器数量的增加，出口温度可以得到有效降低，这样可以提高回转窑整体的热利用率。特别是对于电石渣水泥窑尾预热器来说，它的出口温度相对较高，因此在考虑使用余热利用系统时，需要进行综合衔接，以实现系统的顺利运行。通过这样的操作，可以保证电石渣水泥的熟料能耗大幅度减少，从而达到节能减排的目标。

3.新型干法窑节能工艺生产电石渣水泥时出现的问题

干法窑生产工艺相对于传统湿法窑而言，所需能源消耗更少，能够有效降低生产成本。然而，在实际生产过程中，我们发现了一些问题。

（1）干法窑生产电石渣水泥时产生的废气排放问题引起了广泛关注。由于干法窑在煅烧过程中只使用燃料进行加热，导致产生大量的煤气和废气，其中含有高浓度的二氧化碳和其他污染物。这些废气的排放不仅对环境造成了巨大影响，还对人们的健康构成了潜在威胁。

（2）新型干法窑在生产电石渣水泥时面临原料处理难题。相比湿法窑，干法窑生产过程中需要使用较高品质的原料，并对原料进行粉碎和预热处理。然而，由于电石渣的化学性质复杂，其处理过程更加复杂，容易导致设备堵塞和能耗增加。

（3）新型干法窑节能工艺的生产设备和技术要求较高，需要投入大量的人力和物力资源。这增加了生产成本，对生产企业的经营带来一定的压力。

4.针对新型干法窑节能工艺生产电石渣水泥出现问题的解决方案

（1）针对干法窑生产电石渣水泥时产生的废气排放问题，可以采取以下解决方式：

引进先进的排气处理设备：通过安装高效的除尘装置和脱硝装置，有效去除废气中的灰尘、有害气体和硫化物等物质，减少环境污染。

改进燃烧方式：采用低氮燃烧技术，优化燃烧过程，减少废气中氮氧化物的生成量。

排放监测与治理：建立完善的废气排放监测系统，定期对排放情况进行监测和评估，确保废气排放符合国家标准，并及时采取相应的治理措施。

（2）针对新型干法窑在生产电石渣水泥时面临的原料处理难题，可以采取以下解决方式：

开展原料性能研究：通过深入研究电石渣水泥原料的物理和化学性能，了解其特点和变化规律，制定相应的原料处理方案。

优化原料混合比：根据电石渣水泥原料的性质和要求，调整原料的配比，合理搭配不同成分的原料，提高产品的质量和稳定性。

采用先进的原料处理技术：引进先进的原料处理设备和工艺，对原料进行粉磨、破碎、混合等处理，提高原料的可利用性和生产效率。

（3）针对新型干法窑节能工艺的生产设备和技术要求较高，需要投入大量的人力和物力资源的问题，可以采取以下解决方式：

强化技术创新和研发：加大对新型干法窑节能工艺相关技术的研发投入，提高生产设备的自动化和智能化水平，减少对人力资源的需求。

加强人员培训与管理：培养专业技术人员，提高员工的技能水平，增强工作效率，提高资源利用效率和生产效果。

合理规划资源配置：根据企业经济实力和发展需求，合理规划资源配置，选择适当的节能设备和技术，降低投入成本，提高生产效益。

结束语

总而言之，选用电石渣生产水泥和运用新型干法窑生产能够达成减低排放量的目标，同时提高能源利用效率，实现低碳、低热的生产目标。这种创新的生产方式不仅能够带来经济效益，还能够对环境产生积极的影响，促进可持续发展的进程。因此需要针对新型干法窑生产电石渣水泥时出现的问题，需要综合运用先进的排气处理设备、原料处理技术和节能工艺等方面的解决方式，以提高生产效率、降低环境污染、节约资源，实现可持续发展。

参考文献：

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