电石渣输送及烘干工艺
山西阳煤集团水泥二分厂有l000t／d生产线，为了使用阳煤集团聚氯乙烯厂排放的电石渣，在原有生产线的基础上增加了针对含水分37％左右湿电石渣的输送、烘干及储存工艺系统，并成功建立了工业化的电石渣干粉生产线。由于电石渣水分较高(压滤后初水分为37％)，必须经过烘干才能使用，因此，湿电石渣的输送及烘干工艺是此次工程设计的难点和重点。鉴于电石渣初水分太高、塑性大、物料粒度过细，采用传统的回转式烘干机或立式烘干机一次烘干的方案，达不到烘干效果。经前期调研、考察，目前较成熟的电石渣烘干工艺主要有以下两种。一是烘干锤式破碎机一步烘干工艺，二是利用回转式烘干机+立磨两步烘干工艺。
1 电石渣烘干工艺的比较和选择
1．1利用烘干锤式破碎机
典型的生产企业为新疆青松建化天业水泥公司，该公司目前生产规模为l 000t／d生产线，采用“湿磨干烧”工艺，利用临近化工厂电石渣作为石灰石替代原料(替代量约78％)。其工艺流程是：电石渣浆与湿磨的砂岩、页岩、铁粉等配料入搅拌池搅拌均化，均化后的生料浆泵入压滤机压滤到含水30％左右的湿料，而后随热烟气进入烘干锤式破碎机，通过破碎机高速旋转的锤头把物料扬起，使之与热烟气充分接触，进行热交换。烘干到含水1％以下的干生料粉由废烟气带入除尘器收集，最后进入窑内煅烧。烘干热烟气利用窑尾余热，进烘干锤式破碎机热烟气温度约为550％。烘干锤式破碎机生产能力约为50t／h，配套电动机功率为450 kW。
1．2 利用回转式烘干机+立磨
典型的生产企业为淄博宝生环保建材有限公司。该公司目前生产规模为2000t／d生产线，利用临近化工厂电石渣作为石灰石替代原料(替代量约55％)。其工艺流程是：压滤后的电石渣(初水约30％)进入回转式烘干机(2台Φ3m×25m顺流式烘干机) 烘干到含水约20％的半干料，而后与其它原料配料入立磨再次烘干粉磨，成品水分约2％。烘干机热烟气由单设的热风炉提供，进烘干机烟气温度约900℃，单台烘干机生产能力约为21t／h，配套电动机功率为130kW。立磨烘干热烟气利用窑尾余热烟气，进立磨烟气温度约280℃，单台磨生产能力为 75t／h，配套电动机功率为500kW。
1．3 确定烘干工艺方案
根据本工程项目具体实施条件，本着尽可能多的利用原有生料制备系统场地及部分设施的原则，并综合考虑电石渣替代比率、相对装机容量、运行成本、占地面积、建设投资及建设周期等因素。经过研究决定，采用烘干锤式破碎机烘干工艺。该工艺可以完全克服由于结块及料流不稳定造成的配料偏差以及熟料性能的不稳定。
2 工艺流程及主机设备
2．1 工艺流程
传统电石渣的配料为电石渣浆通过渣浆池搅拌储存，然后在压滤时间和压滤压力一定的情况下，通过压滤机压滤后制成料饼，预先计量单块料饼的重量，再通过PLC控制拉板时间来控制料饼的掺加块数，这种计量方法存在的最大缺点是计量不准确，导致原料配比调整频繁，给生产带来不便。
该生产线喂料、烘干及输送系统工艺流程为：电石渣经过板式压滤机压滤后，含水量约为37％左右。然后通过铲车将其喂入新建的电石渣仓(其中渣仓内壁需贴高分子板，以便减小电石渣与渣仓内壁的摩擦力)。渣仓四壁加4个仓壁振动器(功率为1．5kW)，通过时间继电来控制其开关顺序。仓下加刚性叶轮给料器(非标准件)，然后通过非标溜子与双轴搅拌机(叶轮为非标准件)连接(连接部分必须于水平面垂直)，通过叶轮给料器及双轴搅拌机进行较准确的计量后，通过皮带输送机(增加刮料器)喂入烘干锤式破碎机进行烘干。没有达到烘干要求的物料仍留在破碎机内与热烟气进行热交换，烘干后的成品电石渣则随热烟气进入旋风除尘器及布袋除尘器，经过两级收尘收集到的成品电石渣通过埋刮板输送机及斗式提升机入库储存。
由于该厂窑尾废气温度达不到烘干锤式破碎机要求的进口温度(650-750℃)，因此本工程新建热风炉系统，热风炉采用沸腾炉，出炉热风温度900℃，标态下热风量为l00000m3／11。热风炉耗煤为6．8t／h(按22990kJ／kg煤计)。 900℃热风掺加部分冷风后，人烘干锤式破碎机的热风达到650℃。
电石渣喂料、烘干及输送系统工艺流程见图1。
 图1 电石渣喂料、烘干及输送系统工艺流程 |
2．2 主机设备情况
山西阳煤集团水泥二分厂电石渣烘干系统生产线主机设备情况见表1。
表1 主机设备
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3 主要经济技术指标和投资
该生产线运行半年后，由烘干锤式破碎机烘干的电石渣含水量可以稳定保持在0．9％～l．5％之间。系统单位熟料热耗平均值为2675．2kJ／kg，系统单位电耗最大值为72kWh／t，烘干锤式破碎机产量为 55t／h，完全能满足生产需求。烘干系统工艺投资概算见表2。
表2 烘干系统工艺投资概算
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4 结束语
采用新型工艺建成的生产线在运行1年多的时问里，电石渣的水分稳定保持在1％左右，与其它原材料配料的计量精度可以保持在±0．5％。其工艺的先进性已与采用通常原料配料生产新型干法水泥熟料相当，且其工艺的合理性，符合当前水泥工业技术发展潮流，为水泥工业利用电石渣配料生产水泥熟料提供了良好的示范。
利用干电石渣粉生产水泥熟料，不仅减少了电石渣对环境的污染，而且因水泥熟料生产中减少了石灰石矿山资源的消耗，从而减少了对大气有温室效应的CO气体的排放。因此，具有较好的经济效益、社会效益和环境效益。
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