利用窯尾余熱烘干濕電石渣

  1 電石渣的物理特性

  電石渣是電石(CaC₂)水解后產(chǎn)生的廢渣，其主要成分是Ca(OH)₂，還含有CaCO₃、SiO₂、硫化物、鎂和鐵等金屬的氧化物、氫氧化物等無機(jī)物以及少量有機(jī)物。電石渣中的細(xì)顆粒較多，10~50μm顆粒為46%左右，濕電石渣的水分在40%左右，極易粘掛、黏結(jié)，造成輸送和烘干系統(tǒng)堵塞、壓死。

  1.1 密度

  將所采樣品放在105℃的干燥箱內(nèi)烘干2h以上，先取出烘干好的樣品，測得密度為2.096g/cm³，再通過勃氏比表面積測量儀測得比表面積720.9m2/kg。

1.2 細(xì)度

  利用激光粒度儀測定電石渣的細(xì)度，測定結(jié)果見表1。

  從試驗結(jié)果可以看出，電石渣中的細(xì)顆粒較多，＜10μm的顆粒含量為35%左右，10~50μm的顆粒含量為46%左右，＜30μm的顆粒含量為63.30%，＜63.82μm的顆粒含量為90%，平均粒徑為27.02μm，滿足生料細(xì)度控制0.08mm篩余<16%的要求。

表1 電石渣粒度分布

注：d10=3.05μm，d50=18.93μm，d90=63.82μm，d=27.02μm。

  2 電石渣輸送與烘干系統(tǒng)

  電石渣輸送系統(tǒng)工藝見圖1，烘干系統(tǒng)工藝見圖2。濕電石渣的輸送設(shè)備主要是多個皮帶輸送機(jī)，烘干設(shè)備采用烘干破碎機(jī)。經(jīng)過壓濾機(jī)壓濾過的濕電石渣，由皮帶輸送至電石渣堆棚儲存。在烘干破碎機(jī)運(yùn)行時，直接經(jīng)可逆皮帶、皮帶機(jī)輸送至烘干破碎機(jī)，利用窯尾高溫尾氣烘干，經(jīng)臥式選粉機(jī)分選，粗粉入粗粉倉，細(xì)粉經(jīng)4個旋風(fēng)筒氣固分離入細(xì)粉倉，尾氣經(jīng)高溫風(fēng)機(jī)入袋式除塵器除塵、尾排風(fēng)機(jī)和煙囪后排入大氣。袋式除塵器收下粉塵經(jīng)刮板機(jī)、提升機(jī)入電石渣細(xì)粉庫。電石渣堆棚儲存的濕電石渣，在進(jìn)廠電石渣量少或沒有時，由裝載機(jī)喂料，經(jīng)自清潔螺旋輸送機(jī)、皮帶機(jī)輸送至烘干破碎機(jī)。烘干破碎機(jī)熱源不足，由補(bǔ)燃爐噴煤粉補(bǔ)燃。

圖1 電石渣輸送系統(tǒng)工藝

圖2 電石渣烘干系統(tǒng)工藝

  為確保該系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和保證生產(chǎn)的正常運(yùn)行，我們主要做了以下幾點工作：

  1）穩(wěn)定濕電石渣的水分，嚴(yán)格控制濕電石渣水分小于45%，避免電石渣水分偏大導(dǎo)致爬坡皮帶座料。

  2）增加輸送系統(tǒng)應(yīng)急系統(tǒng)，在輸送系統(tǒng)故障時能夠確保電石渣外排，不影響上道工序的正常生產(chǎn)。

  3）在濕電石渣輸送皮帶機(jī)頭輪、尾輪、導(dǎo)向輪及空段位置分別添加刮料裝置，同時改良皮帶機(jī)自帶的清刮料裝置，保障濕電石渣輸送穩(wěn)定、連續(xù)和安全。

  4）在入烘干破碎機(jī)輸送皮帶頭尾增加自清潔雙軸打散給料機(jī)，穩(wěn)定入烘干破碎機(jī)濕電石渣的流量，避免濕電石渣過量壓死烘干破碎機(jī)。

  5）在烘干破碎機(jī)熱風(fēng)進(jìn)出口之間增加高溫?zé)煔夥至餮b備，避免濕電石渣輸送和烘干系統(tǒng)故障影響回轉(zhuǎn)窯的連續(xù)運(yùn)行。

  6）建設(shè)補(bǔ)燃系統(tǒng)，緩解回轉(zhuǎn)窯余熱利用烘干濕電石渣熱量的不足，確保滿足濕電石渣大比例摻加時烘干要求。

  其中，我公司研發(fā)的自清潔穩(wěn)流裝置和烘干破碎機(jī)系統(tǒng)高溫?zé)煔夥至餮b置均獲得國家實用新型專利。

  3 效果

  通過電石渣輸送及烘干工藝的建設(shè)實施、試生產(chǎn)、優(yōu)化改造，達(dá)到了連續(xù)穩(wěn)定的輸送和生產(chǎn)，實現(xiàn)了進(jìn)廠含水40%以上濕電石渣經(jīng)烘干達(dá)到1%以下水分的干電石渣，為生料配料創(chuàng)造了有利條件。試生產(chǎn)以來電石渣烘干后水分?jǐn)?shù)據(jù)統(tǒng)計見表2。

  4 結(jié)論

  我公司設(shè)計開發(fā)的自清潔雙軸打散給料機(jī)和高溫?zé)煔夥至餮b置，實現(xiàn)了濕排電石渣的連續(xù)穩(wěn)定輸送和烘干，滿足了生料配料的要求，也為工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量工業(yè)廢渣、尾礦和廢石找到了循環(huán)利用、變廢為寶的新途徑。

表2 濕電石渣烘干前后水分含量