電石渣100%代替石灰石生產(chǎn)熟料的優(yōu)化改進(jìn)措施

  我公司有2條3000t/d電石渣制熟料生產(chǎn)線，一線為三級預(yù)熱器，從2010年采用電石渣100%代替石灰石生產(chǎn)以來，由于經(jīng)驗(yàn)不足，生產(chǎn)中遇到了不少問題。本文主要介紹我公司熟料生產(chǎn)中出現(xiàn)的質(zhì)量問題和采取的相應(yīng)措施。

  1 工藝流程

  化工廠生產(chǎn)PVC后的電石渣，經(jīng)壓濾含水在30%左右，輸送至烘干錘式破碎機(jī)，利用窯尾預(yù)熱器廢氣烘干，經(jīng)過旋風(fēng)分離器分離后電石渣干粉入干粉庫，電石渣干粉通過庫底計(jì)量與硅質(zhì)原料、鐵質(zhì)校正原料調(diào)配后，100%替代石灰石配料生產(chǎn)水泥熟料。

  2 存在的問題

  1）熟料外觀發(fā)黃，黃心率平均占50%，回轉(zhuǎn)窯易掉窯皮，熟料結(jié)粒不均齊，fCaO含量高，生產(chǎn)的水泥與外加劑相容性差。

  2）熟料易結(jié)大球，篦冷機(jī)易被壓死，回轉(zhuǎn)窯常結(jié)后圈，C3下料管易堵塞。

  3）熟料3d抗壓強(qiáng)度高，平均為33.0MPa，28d抗壓強(qiáng)度較低，平均為52.5MPa。

  電石渣化學(xué)成分見表1，熟料成分及物理性能見表2、表3。

表1 電石渣的化學(xué)成分 %

表2 熟料成分

表3 熟料物理性能

  3 原因分析

  1）由于沒有設(shè)計(jì)單獨(dú)存放的窯灰?guī)?，把窯灰與烘干后的干電石渣存放在1號干粉庫內(nèi)，電石渣不能與窯灰混合均勻，造成生料三率值波動，生料均化庫均化系數(shù)僅為1.6，入窯生料成分的波動造成熟料結(jié)粒難以均齊，表2中＞20mm結(jié)粒料含量為50%，大結(jié)粒球不易燒透，基本上為黃心料，影響熟料質(zhì)量。

  2）化工電石渣壓濾時將廢水再利用，增大了電石渣的氯離子含量，表2中熟料氯離子含量為0.105%。

  3）煅燒操作時對電石渣配料的操作方法掌握不全面，有些工藝操作參數(shù)還與石灰石配料時的相同。

  4）濕電石渣入烘干破碎機(jī)烘干時，不能均勻上料，導(dǎo)致窯系統(tǒng)負(fù)壓變化大，穩(wěn)定性差。

  4 改進(jìn)措施

  1）協(xié)調(diào)化工廠將電石渣壓濾用水改為一次性用水，控制電石渣中的氯離子含量≤0.04%。濕電石渣每4h取樣做氯離子檢驗(yàn)，若氯離子含量超0.04%時，濕電石渣外排單獨(dú)存放。

  2）穩(wěn)定濕電石渣的上料，在電石渣下料倉錐體底改裝可調(diào)速皮帶，保持化工來料與用鏟車上料時進(jìn)入烘干破碎機(jī)的電石渣總量均勻不變。

  3）在煅燒操作上主要對用風(fēng)做了調(diào)整，窯頭送煤風(fēng)機(jī)的開度由原來的50Hz降為30Hz，使煤粉能快速燃燒，窯頭溫度控制在1000～1100℃，提高燒成帶的溫度，有利于窯皮的形成和熟料的燒結(jié)；三次風(fēng)閥的開度由原來的85%調(diào)整為75%，使窯內(nèi)有足夠的氧氣供入，減少了黃心料的產(chǎn)生。

  4）燃燒器的內(nèi)旋風(fēng)開度控制在20%，防止火焰過長，結(jié)后圈。

  5）分解爐與窯頭的用煤比例為45%∶55%，入窯生料分解率控制在87%～92%，分解爐溫度不大于845℃，煙室溫度控制在950～1020℃，控制C3入口溫度不大于820℃，防止C3下料管的堵塞。

  6）煤粉80μm篩余控制在6%～10%(煤的揮發(fā)分為26%～30%，灰分為14%～16%，熱值為23.4～24.2MJ/kg，內(nèi)在水分為3%)，使煤粉充分燃燒，避免火焰拉長。

  7）由于100%電石渣配料，生料的燒失量在23%左右，窯內(nèi)廢氣量少，阻力小，在正常投料的情況下，窯速為3.6r/min，高溫風(fēng)機(jī)的開度為80%，同時也可減少過多窯灰的產(chǎn)生。

  8）控制出烘干破碎機(jī)的電石渣水分≤2.0%，保證干電石渣在庫內(nèi)下料流暢，減少生料成分的波動。

  9）熟料三率值按KH=0.92±0.02，n=2.4±0.1，P=1.4±0.1控制，F(xiàn)e2O3≤3.6%。

  10）生料配料時，干電石渣與窯灰混合的1號干粉庫固定配比為25%±5%，其余電石渣配比與調(diào)整配比在2號干粉庫實(shí)行，這樣可減少窯灰對生料成分造成的波動(現(xiàn)計(jì)劃建窯灰?guī)?，有利于熟料結(jié)粒均齊和穩(wěn)定熟料質(zhì)量。

  11）將粉狀物料的計(jì)量秤更換為科氏秤，固體物料的皮帶計(jì)量秤及時維修與標(biāo)定，保證物料計(jì)量的準(zhǔn)確，化驗(yàn)室每小時對出磨生料取瞬時樣做熒光分析，并將分析結(jié)果及時報(bào)中控室，穩(wěn)定生料成分，防止因入窯生料中Al2O3 和Fe2O3過多，在煅燒操作未及時調(diào)整時，將熟料燒流，出現(xiàn)篦冷機(jī)壓死的現(xiàn)象。

  5 措施實(shí)施后的效果

  以上措施在2013年5月底逐步得到實(shí)施，6月份熟料質(zhì)量提升明顯，熟料結(jié)粒比較均齊，黃心料減少，熟料28d強(qiáng)度增幅較大，全月沒有因熟料結(jié)皮、結(jié)蛋以及C3下料管堵塞而停窯，窯皮不易脫落，而且出磨生料的三率值合格率比原來提高10%，水泥與混凝土外加劑適應(yīng)性好，窯臺時產(chǎn)量比以前提高了12%。熟料化學(xué)成分及物理性能分別見表4和表5。

表4 2013年6月份熟料分析結(jié)果

表5 2013年6月份熟料平均物理性能

  6 總結(jié)

  采用100%電石渣代替石灰石生產(chǎn)熟料，某些工藝操作參數(shù)與石灰石配料有所不同，在操作上應(yīng)時刻掌握入窯生料的變化情況，用風(fēng)是關(guān)鍵，用煤要掌握窯頭與窯尾的比例，化驗(yàn)室在配料中要根據(jù)電石渣的成分和氯離子含量選用與匹配其他原料，優(yōu)化配料方案，每道工序必須認(rèn)真操作嚴(yán)格管控，抓細(xì)節(jié)管理與操作，在探索和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上不斷完善生產(chǎn)工藝，完全能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)熟料，并且能降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。