CN101265041A - 干排电石渣100%替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法 - Google Patents
干排电石渣100%替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法 Download PDFInfo
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Abstract
干排电石渣100％替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法涉及建材领域。先将砂岩、粉煤灰和硫酸渣三种辅料经配料、粉磨、选粉，细粉送入干燥器，再将含水量≤12％的电石渣喂入干燥器，与窑尾的热烟气进行强烈热交换，充分的干燥与混合；生料粉送至一、二、三级旋风筒与热烟气进行多次悬浮热交换后进入回转窑煅烧，窑内热烟气经管道式分解炉、风管换热后逆流向上进入三、二、一级旋风筒、干燥器、旋风收尘器、***风机、气箱脉冲袋收尘器，净化处理后的气体排入大气。从窑尾分解炉喷入煤粉燃烧，生料粉进行分解反应：Ca(OH)2→H2O+CaO。经回转窑煅烧的熟料经篦式冷却机冷却后，送入熟料储存库。本发明使废电石渣可全部利用窑尾废气烘干，熟料烧成热耗降低约25％，节能减排效果明显。
Description
1、技术领域：
本发明的干排电石渣100％替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法属于建材领域，尤其涉及一种水泥熟料，本发明还涉及该熟料的生产工艺。
2、背景技术：
申请号为200610146907.4的发明专利“电石渣100％替代天然石灰质原料窑外分解生产水泥熟料工艺方法”公开了一种以电石渣为主要原料，采用窑外分解生产水泥熟料的方法。其原料配比为：电石渣75.05％，硅石11.84％，钢渣8.31％，粉煤灰4.80％。由于主要原料电石渣含水量≤37％，该方法存在以下不足：
(1)由于化工厂采用湿法生产乙炔，乙炔生产装置产生的废渣-电石渣含水量一般为90％，先要通过
增稠器，使其含水量降为70％，然后经配料，入板框压滤机挤压，再使其含水量降为≤37％，方能形成生料滤饼。整个工艺过程复杂，设备多，故障率高，运转率低。
(2)采用该种电石渣作为生产水泥熟料的主要原料，使得整个***水、电、气用量增大，每吨生料增加用水1吨，用气34m3，用电8kw·h。
(3)由于入窑的电石渣含水量≤37％，需要先烘干脱水，每千克电石渣增加热耗940kj，整个***增加热耗25％。
(4)电石渣含水量37％左右时，物理性能呈糊状，流动性差，虽然具有露天堆放容易，不产生扬尘的优势，但存在进出料困难的问题；而干排电石渣含水量≤12％时，其颗粒细度细，粒径在0-45um的占80％左右，≤80um的占100％，流动性好。
由于技术的进步，现今化工厂已能够干法生产乙炔，乙炔生产装置产生的废渣-电石渣含水量已可直接降为≤12％，此种电石渣可直接用输送设备干法排出。故利用该种低含水量的电石渣生产水泥熟料，即可大大简化专用设备，减少建设成本，取得更加理想的经济效益。
3、发明内容：
本发明的目的在于提供一种干排电石渣100％替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：
(一)生产水泥熟料的原料及重量百分比为：
电石渣71.8-77.8％，砂岩8-12％，硫酸渣1.5-2.5％，
粉煤灰11.2-15.2％，其中电石渣含水量≤12％。
(二)生产水泥熟料的工艺方法：
(1)生料粉磨：
①将砂岩、粉煤灰和硫酸渣三种辅料经各自储存库底的自动配料***配料后，送入中卸式烘干兼粉磨机内粉磨，粉磨后的生料粉从该磨中部卸出送入组合式选粉机内。经该机选出的粒度≤0.08mm的细粉送入干燥器内，粒度＞0.08mm的粗粉经分料阀分料后，少部分粗粉送回中卸式烘干兼粉磨机磨头仓，随着各原料储存库底新喂入的原料一起继续粉磨；大部分粗粉经分料阀分料后送至磨尾细磨仓中继续粉磨。窑尾废热烟气经管道引入中卸式烘干兼粉磨机，该烟气大部分从磨头进入，少部分从磨尾进入。中卸式烘干兼粉磨机排出的废气送至气箱脉冲除尘器，净化处理后的气体排入大气。
②将含水量≤12％的电石渣经胶带输送机转运，经锁风回转下料器和此前已经进入该下料器的辅助原料细粉一起喂入干燥器。回转窑的窑尾烟室与管道式分解炉、风管、三级旋风筒、二级旋风筒、一级旋风筒顺次连通，三级旋风筒的出风管与一级旋风筒的锥体部连通，一级旋风筒的上部通过管道与干燥器连通。电石渣和辅助原料细粉在干燥器内与来自窑尾一级旋风筒出口的热烟气进行强烈的热交换，并进行充分的干燥与混合；混合后的生料粉随气流通过管道进入旋风收尘器，经其收集后的生料粉由链式输送机、提升机、空气输送斜槽送入生料均化库内储存。出旋风收尘器的气体通过***风机送至气箱脉冲袋收尘器，净化处理后由***风机、烟囱排入大气。气箱脉冲袋收尘器收集的窑灰经链式输送机、提升机、空气输送斜槽送入生料均化库内储存。
(2)熟料烧成：
①均化库出库后的生料粉送至一级旋风筒进风管，该进风管与二级旋风筒进风管连通，生料粉随热烟气同流顺次切向进入一级旋风筒，与热烟气进行悬浮热交换，随后，沉积于该筒底部的生料粉由重锤锁风翻板阀卸出，经管道至二级旋风筒的进风管与三级旋风筒的出风管连通处。在此处，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被二级旋风筒分离出来，经管道进入三级旋风筒，经过热交换后的生料粉经该筒底部管道、窑尾烟室进入回转窑煅烧。
②回转窑内的热烟气经管道式分解炉、风管换热后进入三级旋风筒，再次换热后逆流向上，经管道进入二级旋风筒，再经管道进入一级旋风筒，出一级旋风筒的热风经管道、干燥器进入旋风收尘器，再经管道，由***风机引入气箱脉冲袋收尘器，净化处理后的气体由***风机、烟囱排入大气。
③从窑尾分解炉下部喷入煤粉燃烧，生料粉进行分解反应：Ca(OH)2→H2O+CaO，随后进入三级旋风筒。
④经回转窑煅烧的熟料由窑头卸出，经篦式冷却机强制通风冷却后，送入熟料储存库内。篦式冷却机的热烟气一部分通过管道引入立式辊磨烘干煤粉，另一部分经电收尘器进行收尘，净化后的废气排入大气。
本发明的实施，解决了目前国内PVC行业排出的干排电石渣难以处置的环境污染问题，使废弃的电石渣得到了全部利用。本发明由于采用含水量≤12％的电石渣作为主要原料，采用干燥混合和窑外分解生产工艺，故对于含水量≤12％的电石渣可全部利用窑尾废气烘干，无需另增热源，做到了热量利用的最大化，与石灰石熟料相比，每吨熟料可减排CO2 0.52吨；与申请号为200610146907.4的发明专利“电石渣100％替代天然石灰质原料窑外分解生产水泥熟料工艺方法”相比，熟料烧成热耗降低约25％，大大简化了专用设备，工艺设备投资降低10％，生产线占地面积节省5％，减少了建设成本，取得了更加理想的经济效益。本发明体现了水泥行业新的技术发展趋势，完全符合国家倡导的节能减排、发展循环经济的政策。
4、附图说明：
本发明的具体工艺方法由以下的流程图和实施例给出：
图1是本发明的工艺流程图；
图2是本发明的工艺流程图(续)。
图例：1、胶带输送机2、锁风回转下料器3、干燥器4、管道5、一级旋风筒6、二级旋风筒7、重锤锁风翻板阀8、风管9、管道式分解炉10、喷煤嘴11、高温蝶阀12、三次风管13、回转窑14、窑尾烟室15、三级旋风筒16、生料均化库17、提升机18、空气输送斜槽19、罗茨风机20、固体流量计21、***风机22、分料阀23、中卸式烘干兼粉磨机24、气箱脉冲袋收尘器25、砂岩原料库26、粉煤灰库27、硫酸渣库28、定量给料机29、组合式选粉机30、链式输送机31、电收尘器32、烟囱33、旋风收尘器34、煤粉秤35、煤粉仓36、立式辊磨37、熟料库38、链斗输送机39、篦式冷却机40、窑头罩。
5、具体实施方式：
实施例：
(一)原料及重量百分比为：
电石渣71.8-77.8％，砂岩8-12％，硫酸渣1.5-2.5％，
粉煤灰11.2-15.2％，其中电石渣含水量≤12％。
(二)工艺方法：
(1)生料粉磨：
①将砂岩原料库25、粉煤灰库26和硫酸渣库27三库的辅助原料经各自库底的定量给料机28自动配料，由胶带输送机1、提升机17送入中卸式烘干兼粉磨机23内粉磨，粉磨后的生料粉从该磨中部卸出，经最下部空气输送斜槽18、提升机17和最上部空气输送斜槽18送入组合式选粉机29内。选出的粒度≤0.08mm的细粉经中部空气输送斜槽18、提升机17送入锁风回转下料器2内；粒度＞0.08mm的粗粉经分料阀22分料后，少部分粗粉由中下部空气输送斜槽18送回中卸式烘干兼粉磨机23磨头仓，随着各原料储存库底新喂入的原料一起继续粉磨，大部分粗粉经分料阀22分料后通过固体流量计20计量后送至磨尾细磨仓中继续粉磨。回转窑13的窑尾烟室14中的热烟气经管道4引入中卸式烘干兼粉磨机23，该烟气大部分从磨头进入，少部分从磨尾进入。中卸式烘干兼粉磨机23排出的废气由管道4送至气箱脉冲袋收尘器24，净化处理后的气体通过***风机21排入大气。
②将含水量≤12％的电石渣经胶带输送机1转运，经锁风回转下料器2和此前已经进入该下料器的辅助原料细粉一起喂入干燥器3。回转窑13的窑尾烟室14与管道式分解炉9、风管8、三级旋风筒15、二级旋风筒6、一级旋风筒5顺次连通，三级旋风筒15的出风管与一级旋风筒5的锥体部连通，一级旋风筒5的上部通过管道4与干燥器3连通。电石渣和辅助原料细粉在干燥器3内与来自窑尾一级旋风筒5出口的热烟气进行强烈的热交换，并进行充分的干燥与混合；混合后的生料粉随气流通过管道4进入旋风收尘器33；经其收集后的生料粉由链式输送机30、提升机17、空气输送斜槽18送入生料均化库16内储存。出旋风收尘器33的气体通过***风机21送至气箱脉冲袋收尘器31，净化处理后由***风机21、烟囱32排入大气。气箱脉冲袋收尘器31收集的窑灰经链式输送机30、提升机17空气输送斜槽18送入生料均化库16内储存。
(2)熟料烧成：
①生料均化库16内的生料粉由固体流量计20计量后经空气输送斜槽18、提升机17送至一级旋风筒5与二级旋风筒6连通的管道4上，因来自窑尾烟室14的热烟气进入一级旋风筒5中时为切向方向，流速较大，故进入一级旋风筒5的生料粉即随烟气同流顺次切向进入一级旋风筒5，在该筒内作螺旋运动，并与热烟气进行充分的热交换。由于受到离心力的作用，生料粉与热烟气分离，沉积于一级旋风筒5底部，在这短暂的分散与聚集过程中，生料粉已被加热到接近于二级旋风筒6出口管处热气流的温度。随后生料粉由一级旋风筒5底部重锤锁风翻板阀7卸出，经管道4至二级旋风筒6的进风管与三级旋风筒15的出风管连通处。在此处，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被二级旋风筒6分离出来，经管道4进入三级旋风筒15，经过热交换后的生料粉经该筒底部管道4、窑尾烟室14进入回转窑13煅烧。
②回转窑13内的热烟气经管道式分解炉9、风管8换热后进入三级旋风筒15，再次换热后逆流向上，经管道4进入二级旋风筒6，再经管道4进入一级旋风筒5，出一级旋风筒5的热风经管道4、干燥器3进入旋风收尘器33，再经管道4，由***风机21引入气箱脉冲袋收尘器31，净化处理后的气体由***风机21、烟囱32排入大气。
③通过罗茨风机19将煤粉从管道式分解炉9下部喷煤嘴10喷入，在燃烧中，由于涡流运动造成相当大的速度差，促进热气流与生料粉之间的快速混合和热交换，进而使管道式分解炉9内形成无焰燃烧。生料粉在向下运动中进行如下分解反应：Ca(OH)2→H2O+CaO，使生料粉中Ca(OH)2的分解率达85～90％而进入三级旋风筒15。
④窑头罩40的热烟气经三次风管12引入管道式分解炉9，三次风管12上设置高温蝶阀11以控制风量。
⑤经回转窑13煅烧的熟料由窑头卸出，经篦式冷却机39强制通风冷却后，由链斗输送机38送入熟料储存库37内。篦式冷却机39的热烟气一部分通过管道4引入立式辊磨36以烘干煤粉，另一部分经气箱脉冲袋收尘器31进行收尘，净化后的废气经***风机21、烟囱32排入大气。
Claims (2)
1、一种干排电石渣100％替代天然石灰质原料生产的水泥熟料，其特征在于：生产水泥熟料的原料及重量百分比为：
电石渣71.8-77.8％，砂岩8-12％，硫酸渣1.5-2.5％，
粉煤灰11.2-15.2％，其中电石渣含水量≤12％，
2、如权利要求1所述的一种干排电石渣100％替代天然石灰质原料生产的水泥熟料，其特征在于：生产水泥熟料的工艺方法为：
(1)生料粉磨：①将砂岩、粉煤灰和硫酸渣三种辅料经各自储存库底的自动配料***配料后，送入中卸式烘干兼粉磨机内粉磨，粉磨后的生料粉从该磨中部卸出送入组合式选粉机内，经该机选出的粒度≤0.08mm的细粉送入干燥器内，粒度＞0.08mm的粗粉经分料阀分料后，少部分粗粉送回中卸式烘干兼粉磨机磨头仓，随着各原料储存库底新喂入的原料一起继续粉磨；大部分粗粉经分料阀分料后送至磨尾细磨仓中继续粉磨，窑尾废热烟气经管道引入中卸式烘干兼粉磨机，该烟气大部分从磨头进入，少部分从磨尾进入，中卸式烘干兼粉磨机排出的废气送至气箱脉冲除尘器，净化处理后的气体排入大气；
②将含水量≤12％的电石渣经胶带输送机转运，经锁风回转下料器和此前已经进入该下料器的辅助原料细粉一起喂入干燥器，回转窑的窑尾烟室与管道式分解炉、风管、三级旋风筒、二级旋风筒、一级旋风筒顺次连通，三级旋风筒的出风管与一级旋风筒的锥体部连通，一级旋风筒的上部通过管道与干燥器连通，电石渣和辅助原料细粉在干燥器内与来自窑尾一级旋风筒出口的热烟气进行强烈的热交换，并进行充分的干燥与混合；混合后的生料粉随气流通过管道进入旋风收尘器，经其收集后的生料粉由链式输送机、提升机、空气输送斜槽送入生料均化库内储存，出旋风收尘器的气体通过***风机送至气箱脉冲袋收尘器，净化处理后由***风机、烟囱排入大，气箱脉冲袋收尘器收集的窑灰经链式输送机、提升机、空气输送斜槽送入生料均化库内储存；
(2)熟料烧成：①均化库出库后的生料粉送至一级旋风筒进风管，该进风管与二级旋风筒进风管连通，生料粉随热烟气同流顺次切向进入一级旋风筒，与热烟气进行悬浮热交换，随后，沉积于该筒底部的生料粉由重锤锁风翻板阀卸出，经管道至二级旋风筒的进风管与三级旋风筒的出风管连通处，在此处，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被二级旋风筒分离出来，经管道进入三级旋风筒，经过热交换后的生料粉经该筒底部管道、窑尾烟室进入回转窑煅烧；
②回转窑内的热烟气经管道式分解炉、风管换热后进入三级旋风筒，再次换热后逆流向上，经管道进入二级旋风筒，再经管道进入一级旋风筒，出一级旋风筒的热风经管道、干燥器进入旋风收尘器，再经管道，由***风机引入气箱脉冲袋收尘器，净化处理后的气体由***风机、烟囱排入大气；
③从窑尾分解炉下部喷入煤粉燃烧，生料粉进行分解反应：Ca(OH)2→H2O+CaO，随后进入三级旋风筒；
④经回转窑煅烧的熟料由窑头卸出，经篦式冷却机强制通风冷却后，送入熟料储存库内，篦式冷却机的热烟气一部分通过管道引入立式辊磨烘干煤粉，另一部分经电收尘器进行收尘，净化后的废气排入大气。
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