钟永铎,胡艳刚,钟永金(.吉林省四平昊华化工有限公司,吉林四平3600;.吉林石化公司有机合成厂,吉林吉林300)
电石渣干法制水泥技术在聚氯乙烯行业中的应用
钟永铎1,胡艳刚1,钟永金2
(1.吉林省四平昊华化工有限公司,吉林四平136001;2.吉林石化公司有机合成厂,吉林吉林132001)
介绍了四平昊华化工有限公司100万t/a电石渣干法制水泥生产工艺流程,电石渣替代石灰石作为主要原料生产水泥,解决了电石渣排放污染环境的问题,为企业创造了经济效益。
电石渣;干法制水泥;环境污染;经济效益
四平昊华化工有限公司100万t/a电石渣干法制水泥项目于2009年10月投入运行,一次开车成功,并顺利达产。
该公司新建的1条2 500 t/h熟料新型电石渣干法制水泥生产线,年消化电石渣50.4万t,原料中电石渣配比为48.16%,“双二十万吨”项目所产电石渣全部消化。生料制备采用HRM2800/3400立磨系统,熟料烧成采用五级旋风预分解系统和Ø4.0× 60 m回转窑,考虑到北方地区的季节性水泥需求和用电避峰要求,水泥制成采用2套HFCG140-80型挤压机、SF600/140打散分级机和Ø3.8×13 m高效筛分磨组成的联合粉磨系统。
1.1水泥品种
该生产线形成日产2 500 t熟料,设计年产水泥100万t,其中,年产42.5 P.O普通硅酸盐水泥45万t、32.5 P.C复合硅酸盐水泥55万t,产品品种可根据市场需求应市调整,出厂水泥散装能力达70%以上。
1.2生产线的主要设计指标
熟料产量:2 500 t/h;
熟料热耗:3 200 kJ/kg·Cl;
熟料强度:≥57.5 MPa;
水泥产量:100万t/a。
其中,42.5 P.C普通硅酸盐水泥45万t/a;
32.5 P.C复合硅酸盐水泥55万t/a。
水泥综合电耗:
≤103 kW·h/t(42.5 P.C普通硅酸盐水泥);
≤98 kW·h/t(32.5 P.C复合硅酸盐水泥);
粉尘排放浓度:≤30 mg/Nm3。
2.1电石渣的浓缩、压滤、储存及烘干
从聚氯乙烯树脂乙炔发生塔产生的电石渣浆,含水率为90%~95%,用渣浆泵送至本生产线的3-Ø30浓缩池,浓缩过的电石渣浆采用8~800 m2全自动压滤机(1台备用)压滤成饼,压滤后的电石渣滤饼水分35%~40%,通过输送设备送进30×90 m滤饼吊车棚内储存。
本套生产线采用2台Ø4.0×40 m烘干机烘干电石渣,烘干机内设有烘干电石渣专用的强化蒸发装置和特殊结构的扬料板,烘干后的电石渣含水分12%~15%,每台烘干机设计沸腾炉提供热量,采用劣质煤提供热源。吊车堆棚内的电石渣通过抓斗喂入受料斗,通过皮带机送入烘干机内烘干;烘干后的电石渣再通过皮带机、斗提机进入Ø10×20 m配料库,配料库的储量为2 000 t,烘干机采用电石渣专用袋收尘器进行收尘。
2.2原料转运输送与预均化
本套生产线除电石渣以外其他原料均为外购,设矩形原料预均化堆场。系统设石灰石、粘土、铁粉受料口,进场粘土粒度、水分是当时可以和石灰石、铁粉一样通过受料口直接送入预均化堆场。大块、湿粘土、冻粘土则需在中转堆棚中转存,降水、破碎后再进入预均化堆场。
石灰石由汽车运输进厂,粒度小于50 mm,经受料斗输送机送预均化堆场,采用布料机分2堆连续布料,端面取料,储量为13 000 t。石灰石预均化堆场卸下的料通过皮带机进入Ø10×26 m砼配料库,配料库的储量为2 000 t。粘土、铁粉从预均化堆场卸下亦通过皮带机分别送入Ø6×15 m和Ø6×8 m钢板配料库,配料库的储量为600 t和300 t。
2.3生料制备及均化
本套生产线采用1台HRM2800/3400型专用立式磨制备含电石渣的生料,入磨粒度<50 mm,生料细度R80<12%,原料综合水分<10% 生料水分<1%。原料采用库底配料,通过皮带机送入立式磨进行烘干兼粉磨,系统配备QCS生料质量控制系统及X荧光分析仪,实行四元素、三率值控制,并利用窑尾废气作为烘干介质,该磨机系统产量为180 t/h,要求基本和回转窑同步运转。出磨生料进入Ø18×35 m连续式均化库储存,生料储量为8 000 t。
2.4原煤预均化及煤粉制备
设计采用原煤预均化堆场。原煤由火车运输进场,进场原煤由斗式卸车机卸至皮带机,经筛分、破碎后送入原煤预均化堆场由堆料机布料,烧成用煤分2堆储存,桥式取料机取料、烘干用煤由铲车倒运入受料斗,分别由胶带输送机送至用煤点的钢板仓或中转堆棚。
烧成用煤采用1台HRM1700(M)立式煤磨制备煤粉,细度R80<10%,产量18 t/h。并采用窑头篦冷机废气作为烘干热源。煤粉经高浓度防爆型气箱脉冲煤粉除尘器收集入煤粉仓,煤粉仓下料经2台计量秤计量后,气力输送至窑头及窑尾。
2.5熟料生产工艺
采用1台带HXPG5/2500D型窑尾预分解系统的Ø4.0×60 m回转窑煅烧熟料,系统生产能力2 500 t/h熟料。HXPG型窑尾预分解系统由合肥水泥研究设计院根据电石渣特性研制的预分解系统,适用于煅烧含电石渣30%~60%的生料。
出均化库生料采用TDGS型生料计量喂料系统,生料计量后由高效胶带斗式提升机送入五级旋风预分解系统,经过预热、分解后入Ø4.0×60 m回转窑,入窑物料温度约900℃,表观分解率为90%~95%,出窑熟料约1300℃,出冷却机熟料温度为65℃+环境温度,经篦式冷却机冷却破碎后由链斗输送机送入一座26×40 m圆库储存,储量为25 000 t,并设3套库侧汽车散装,以备熟料外卖和冬季卸出后露天储存,同时熟料也可通过带式输送机送至配料库。
窑尾废气由高温排风机分为2路输送,一路作为立磨烘干热源,一路通过增湿塔初步降温后,经1台袋收尘器除尘后排放。出预热器废气温度为320~340℃,出增湿塔废气温度为150~170℃。系统采用第三代空气梁篦式冷却机,热气有4个流向,分别作为入窑二次空气,入分解炉三次空气,煤磨烘干用风,余风经袋收尘器处理后排放,物料平衡表见表1。
2.6石膏及混合材
石膏由汽车运输进厂,露天堆场堆存,同时设1座18×48 m中转堆棚,供雨天使用,棚内设粘土破碎机,石膏破碎后经提升机入Ø10×20 m砼配料库。
混合材采用粉煤灰和矿渣,以粉煤灰为主。矿渣进厂入堆棚,可直接经皮带机、提升机入Ø10×20 m砼配料库,同时规划了矿渣烘干机的位置。
2.7水泥制成
考虑到北方地区的季节性水泥需求和用电避峰要求,水泥制成采用2套HFCG140-80型挤压机、SF600/140打散分级机和Ø3.8×13 m高效筛分磨组成的联合粉磨系统。
水泥采用库底配料,库下设调速配料秤,经配合后的物料,通过皮带机输送进入粉磨系统。粉煤灰散装车送入Ø10×25 m粉煤灰储库,计量送入磨机。
水泥粉磨系统采用辊压机、打散机、高效筛分管磨组成的联合粉磨系统。来自配料库的物料经提升机进入稳流称重仓,再进入HFC140-80辊压机挤压粉磨,料饼由提升机送入SF600/140打散分级机,粗料回到稳流称重仓重新挤压,细料入Ø3.8×13 m高效筛分磨,系统产量100 t/h,球磨机采用1台袋除尘器,挤压打散系统采用另一台袋除尘器集中收尘。
2.8水泥储存及包装
出磨水泥通过库侧提升机、库顶空气斜槽,分别送入Ø15×34 m水泥均化库,总储存量20 000 t,库顶设单机袋除尘器除尘。库内水泥从库下卸出,一路供散装,一路通过提升机入包装车间的振动筛和水泥包装仓,仓内水泥粉通过2台八嘴包装机包装后,送到自动装车机装车;包装系统的粉尘由1台FGM96-6袋式除尘器进行处理,收集的粉尘和包装机的漏灰一起收集后重新包装。
该生产线的投入运行,电石渣替代石灰石作为主要原料生产水泥,从根本上解决了电石渣排放污染环境的问题,同时,电石渣替代石灰石不仅节约了石灰石资源,也减少了二氧化碳的排放量。建成后的回转窑水泥生产线是以资源综合利用为目的,为国家产业政策所鼓励,可享受国家相关优惠政策。以电石渣为主要原料,生产出的水泥成本低,在市场上有较大的竞争优势,生产水平和技术装备达到当今国内先进水平,整条生产线充分体现出技术起点高、产品质量优、经济效益好、装备国产化率高的特点。具有明显的经济效益和社会效益。
Application of carbide slag dry method cement technology in polyvinyl chloride industry
ZHONG Yong-duo,HU Yan-gang,ZHONG Yong-jin
(1.Jilin Siping Haohua Chemical Co.,Ltd.,Siping 136001,2.Organic Synthesis Plant of Jilin Petrochemical Company,Jilin 132001,China)
the Siping Haohua Chemical Co.,Ltd.with an annual output of 1 000 kt/a of carbide slag dry method cement production process,carbide slag instead of limestone as the main raw material for cement production to solve the four Ping Hao Huadian slag pollution environmental problems,for enterprises to create economic benefits.
carbide slag;dry process cement;environmental pollution;economic benefits
X781.2
B
1009-1785(2016)06-0018-03
2015-10-25