电石渣用于新型干法水泥熟料生产

概述
　　在我国，利用电石渣配料生产水泥熟料始于上世纪70年代，当时主要采用湿法长窑生产水泥熟料。目前，利用电石渣配料生产水泥熟料的生产工艺有多种多样，不仅有立窑、湿法长窑生产工艺以及半湿法料饼入窑生产工艺、立波尔窑生产工艺，而且还有五级旋风预热器窑生产工艺，但这些生产工艺的一些技术经济指标相对较落后，而且不符合国家的相关产业政策，不适宜广泛推广。
　　2000年10月，安徽皖维高新材料股份有限公司（以下简称皖维公司）建成了一条较先进的1 000t/d“湿磨干烧”新型干法水泥熟料生产线。
　　2001年11月，我院在承接皖维公司第二条电石渣配料日产1 000t新型干法水泥熟料生产线设计项目的同时，专门设立“电石渣浆生产水泥熟料的新工艺研究”课题，组织技术人员对相关物料进行取样分析，并根据物料的特性做相应的试验，为1000t/d“干磨干烧” 新型干法水泥熟料生产线的设计提供可靠依据。2002年12月，我院终于成功开发出了国内首创的电石渣配料1 000t/d“干磨干烧”新型干法水泥熟料生产线，并已顺利实现达标和年达产。
2　电石渣配料在新型干法水泥熟料生产中的关键技术研究
2.1　电石渣浆的处理
2.1.1　电石渣的化学成分
　　电石渣的主要成分是Ca(OH)2，其CaO含量高达60%以上。皖维公司从乙炔生产中排出的电石渣水分高达90%以上，经沉降池浓缩后，水分仍有75%～80%，正常流动时的水分在50%以上。皖维公司电石渣的平均化学成分见表1。
2.1.2　电石渣的粒度分布
　　电石渣中的细颗粒较多，10～50μm颗粒达80%以上，BT-9300激光粒度分布测定结果见表2。
　　电石渣的个数平均粒径：1.89μm；重量平均粒径：9.19μm；面积平均粒径：5.75μm；中位粒径：8.29μm；比表面积：947.32m2/kg。电石渣的比表面积越高，吸水性亦越高，烘干难度越大。
　　通过对皖维公司电石渣的物理及化学性质分析可以看出，电石渣中的CaO含量很高，可以说是制造水泥熟料的优质钙质原料。其粒度很细，几乎不需要粉磨就可满足水泥熟料生产的要求。需要解决的主要问题是：对电石渣浆进行有效脱水和准确配料。
2.1.3　电石渣浆的脱水
　　电石渣浆的脱水通常可以采用机械脱水和烘干脱水两种方式，因烘干脱水存在以下弊端：工艺复杂；投资大，需建烘干机厂房、干粉储存库，烘干热源的来源困难且不经济；粉尘粒度小、废气湿含量高，除尘、输送困难；烘干后物料水分难以控制。因此，本课题选择机械脱水方案。
　　目前，国内比较经济、成熟、可靠的料浆过滤方式主要有两种：真空吸滤和板框压滤。
　　真空过滤脱水可以实现单机连续生产，产量可以通过转鼓（盘）来调整，操作控制比较方便，但其脱水能力相对较弱，滤饼水分较高，一般大于50%。经过物料平衡和热平衡的反复计算，如此高的水分在生产中需要通过补燃提供的热气太多，综合热耗较高，经济上不合算；其次，过高的水分带入，使原料的综合水分过大，有可能堵塞输送系统，给生产的长期连续稳定运行带来隐患。因此，采用真空过滤对电石渣浆进行过滤脱水的方案被排除。
　　板框压滤的脱水能力较强，料饼水分较低。根据实际测试，压滤后的滤饼水分含量一般在40%左右。经调研获悉，在其它行业曾介绍，在普通压滤机上增加带气橡胶隔膜，并采用流体静压力过滤脱水和依靠压缩空气压力变向脱水两个过程，能有效降低料浆水分。
　　为更深入地探索合理电石渣压滤过程的工艺参数，给板框压滤机的制造和使用提供借鉴，我们进行了以下试验。
　　试验在三种状态的不同情况下进行：
　　a．滤室厚度不同，进浆浓度相同，过滤压力相同，对滤浆进行压滤。
　　b．滤室厚度相同，进浆浓度不同，过滤压力相同，对滤浆进行压滤。
　　c．滤室厚度相同，进浆浓度相同，过滤压力不同，对滤浆进行压滤。
通过试验得知：
　　（1）电石渣浆的浓度影响滤饼的最终水分。设置电石渣浆浓缩池进行浓缩是必要的，浓缩后含水量最好小于70%。
　　（2）电石渣浆的过滤压力以0.8MPa为宜，压力过低则滤饼水分难以控制；压力过大则对机械制造要求过高。
　　（3）滤室的厚度以30mm为宜，过厚滤饼的水分难以控制；过薄则产量难以满足要求。
根据电石渣浆过滤性能试验和实际生产时的物料平衡要求，压滤机的规格型号确定为XMZ300/1250,过滤面积300m2，过滤总容积4.32m3,滤室的厚度30mm，压滤后滤饼水分设计值为36%。

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摘自《中国水泥》2005年 06月号