烘干系统的物料平衡和热平衡计算物料平衡计算设定:(1)电石渣100%替代石灰石配料生产时,生料中电石渣滤饼的配入量占75.05%;(2)生产1kg熟料的生料消耗定额为1.253kg(即料耗系数为1.253);(3)进、出烘干锤式破碎机的水分分别为37%和3.5%.
因2500t/d熟料新型干法水泥生产线窑系统的产量为104.17t/h,则:每小时所需生料量为104.17t/h×1.253=130.53t/h;每小时所需的烘干电石渣量为130.53t/h×75.05%=97.96t/h(未考虑电石渣的飞灰损失)。再稍考虑一定的富裕量,确定烘干锤式破碎机的实际产量要求为100.5t/h(两台烘干锤式破碎机的产量),由此求得所需湿电石渣滤饼的量要达到1530936kg/h,经烘干蒸发掉的水蒸汽达到530439kg/h.
热平衡计算根据上面的相关数据(包括烘干热源温度,电石渣需用量和进、出料温度及烘干机的废气温度等),不考虑预热器出口至烘干破碎机烟气管道上的漏风及热损失,也不考虑烘干破碎机的漏风量,对烘干锤式破碎机进行热平衡计算,结果见。
电石渣生料的煅烧操作电石是生石灰和电石焦在高温电弧和焦碳的燃烧热下形成的熔融物质,由于其特殊的生产工艺,电石中K2O,Na2O和MgO等氧化物几乎不存在。因此,电石水解后生成的电石渣中的K2O,Na2O和MgO等氧化物含量也极少。根据熟料系统的*低共熔温度分析,生料中含有少量的K2O,Na2O和MgO等氧化物,能降低液相出现的温度,增加液相量,改善生料的易烧性,降低熟料的煅烧温度和降低熟料热耗。因此用电石渣100%代替石灰石生产水泥熟料,其生料易烧性比石灰石配料的要差,且熟料烧结范围窄。为确保烧成熟料的质量,应采取“薄料快烧,短焰急烧”等操作方法,否则烧出的熟料虽然结粒均匀,但f-CaO指标高,会严重影响了水泥熟料质量。
配料方案的选择由于电石渣中微量元素的缺失,会影响生料易烧性和熟料形成所需的液相量,所以配料时应该选择高饱和比、低硅酸率和高铝氧率的方案。这样,高饱和比可保证足够的熟料强度,低硅酸率和高铝氧率可保证入窑生料在回转窑内煅烧时,有足够的液相量和液相黏度,使得窑内热工制度稳定,达到优质高产的目的。
生料中Cl-含量的的控制电石渣是电石水解生成乙炔后排出的工业废渣,其反应式为:CaC2+2H2O=Ca(OH)2+C2H2。乙炔制成工艺中,由于用次氯酸钠溶液作为乙炔气体的干燥剂,使排出的电石渣含有一定量的Cl-,见。
根据资料介绍,电石渣带入生料中的Cl-在101000℃左右烧成的熟料中形成两种含Cl-矿物:C21S6ACaCl及C11A7CaCl2,即为阿利尼特矿物。
我们对含有阿利尼特熟料进行岩相分析,发现阿利尼特的矿物形貌以相似A矿的为主,晶体多以板状出现,粒度较大,在4060μm之间,连成大片分布,还有部分晶体异常粗大,内部有包裹氧化物。我们对电石渣100%代替石灰石并采用新型干法工艺生产的不同Cl-含量的水泥熟料,进行了强度分析,结果见。
分析数据可知:随着熟料中Cl-含量增加,30d抗压强度基本上呈先增后减的趋势,且当Cl-含量在0.024%~0.036%时,熟料的30d强度稳定且基本都达到*高;Cl-含量对熟料的280d强度的影响规律不明显。因此,当生料中存在适量的Cl-时,在窑内Cl-能够起到矿化剂作用,降低熟料煅烧温度,降低煤耗,提高熟料的早期强度。结果表明:本试验条件下,*合适w(Cl-)=0.024%.
结语随着电石渣代替石灰质原料生产水泥熟料技术的日益成熟,越来越多的水泥企业都选择了用100%电石渣代替石灰石生产水泥熟料,使得电石渣综合利用率和企业的利润达到*大化。
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