100%电石渣水泥生产线电石渣系统的优化改造

王奋中，曾宪军，王亚平，袁丽华

（陕西北元化工集团股份有限公司，陕西 神木 719319）

陕西北元化工集团股份有限公司2×3 000 t/d 水泥生产线采用 100 % 电石渣替代石灰石配料生产水泥熟料，一、二线分别于2010年9 月和2011年12月投产，分别使用化工厂湿法和干法生产乙炔产生的电石渣，一线湿电石渣水分大（在32 %～40 %），粘性大，呈“牙膏”状态，具有很强的保水性；二线干电石渣水分较小（在 6 %左右），易扬尘。

由于使用100%电石渣替代石灰石生产水泥，电石渣系统出现了一系列问题，且无经验和相关资料借鉴，通过技术人员的不断研究，采取了一系列措施，最终稳定了生产运行。

1 电石渣系统存在的问题及原因分析

由于电石渣本身特性，在生产过程中，出现了较多问题。

1.1 来自化工分公司的电石渣水分大，粘性大，极易粘接在湿电石渣喂料系统的3台双管螺旋喂料机的轴和螺旋叶上，时间愈长，粘接厚度越大，需要停机清除，尤其是干结后清理更加困难，费时费工，稍加忽视就极易造成双管螺旋输送机卡死，同时出现叶片磨损大，输送能力减少，设备故障率高等问题，严重影响生产。此外各湿电石渣下料溜子采用钢板溜子，极易粘接湿电石渣且不断堆积甚至造成堵塞，难以清理。

1.2 原设计在湿电石渣水分较大时，通过将湿电石渣外排入堆场晾晒后，由铲车送入电石渣外加堆棚内通过料斗上料，再经手动插板阀、双管螺旋输送机、定量给料机喂入长距离胶带输送机，最后送至烘干锤式破碎机。在实际生产中，从堆棚喂入的湿电石渣，极易粘接在双管螺旋输送机的轴和螺旋叶上，造成上述1.1的问题。同时手动插板阀在使用过程中电石渣易干结在手动插板阀上面，抽插需要敲撬，容易致使插板阀变形损坏，造成皮带输送机空转和料斗棚料，由于电石渣下料不稳造成定量给料机计量不准确，起不到控制电石渣下料量的作用。

1.3 来自化工厂的湿电石渣通过长胶带输送机进入烘干破碎机后，由于受到高温废气、操作因素以及电石渣本身细度与粘性等作用影响造成板结，易在入烘干锤式破碎机的管道以及烘干锤式破碎机下料口下部位置发生结皮，当结皮堆积到一定程度时，便会塌落入烘干锤式破碎机，造成烘干锤式破碎机压死，造成回转窑的频繁止料、停窑，影响了回转窑的运转率、熟料的产量，以及窑系统的热工制度，且清理费时又费力，安全隐患较大。

1.4 用于湿电石渣锁风喂料的回转滤饼喂料机在运行过程中，由于受电石渣颗粒细、水分及粘性大等因素和外界杂物（如铁器、压滤系统刮板机石墨块、垃圾等）的影响，同时由于滤饼机内部刮板设计不合理（设计为板式，与湿电石渣接触面积较大，粘接面积也大，清理困难），极易粘接在回转滤饼喂料机内部，越积越厚并变的坚硬，造成刮板难以清理，频繁出现故障，滤饼喂料机压死跳停。不仅限制了烘干破的台时产量，影响烧成系统的热工稳定，影响窑尾电除尘器的安全稳定运行，对环保造成不利影响。此外事故处理困难，受设备空间环境高温和检修空间限制，存在很大的安全隐患。

1.5 2条生产线投产以来，一线设备、系统、工艺问题虽逐步进行技术改造，运行不断稳定，但仍有部分湿电石渣无法消化，且堆场储量有限（3万t左右），一旦遇到检修或事故停窑，场地上堆放不下的电石渣只能联系外倒，增加了倒运费用。二线受化工干法乙炔系统影响，干电石渣量不足，每次需满5个库（共有6个干电石渣储库）时开始点窑，系统运行一周后又要重新停窑等待攒干电石渣料，遇超过 10 天以上的停窑情况，干电石渣储库库满，只能外排制一线电石渣堆场，干电石渣粉运输与露天储存难度大，既增加生产成本又破坏生态环境。

1.6 干湿电石渣在输送过程中受堆场自身管理不良，导致现场检修残留的异物、装置内备件磨损掉入系统内的异物、人为因素等影响，铁器、铸铁及其他杂物对电石渣输送系统造成设备卡死、堵料等事故时常发生，给生产带来断料、质量波动大、设备故障率高等诸多不良影响。

2 针对问题采取的措施

2.1 为了解决1.1的问题，提高输送能力，将原设计的3台螺旋输送机改为2台外置传动的皮带输送机（1.2×6m，电机22kW，带速1.25m/s），将原位于烘干锤式破碎机上部的回转滤饼喂料机提高至上一平台的混凝土地面上，同时在湿电石渣输送长皮带机头位置安装活动档板进行分料，湿电石渣通过分料三通和输送溜子落入新改造的两台皮带机，进入滤饼喂料机，最后顺利进入烘干锤式破碎机进行烘干破碎。另外将行业一贯采用的钢板结构下料溜子，改为自制的胶带下料溜子（由4块废胶带通过角钢连接组合成矩形溜子），敲打下料溜子时内壁易变形，易于清理粘接的电石渣。

2.2 为了解决1.2的问题，我们采用2.1提及的皮带输送机代替原来的双管螺旋输送机，将手动插板阀和定量给料机去掉，在下料锥体处加装振动电机，很好地解决了电石渣的下料和输送问题。因上部料斗储料小，起稳流作用，而且新增加的皮带输送机功率较大，在料斗有料的情况下，可利用皮带输送机将料斗里的电石渣拖出，且不易被压死。改造后，由铲车将电石渣堆场堆积的电石渣，加入外加堆棚的料斗，经新增加的皮带输送机，再经长皮带输送机输送电石渣进入烘干锤式破碎机系统。

2.3 为了解决1.3的问题，我们在入烘干锤式破碎机的管道易于结皮位置处分别增加4台空气炮，在烘干锤式破碎机下料口下部结皮位置分别增加2台空气炮。同时稳定进入烘干锤式破碎机的物料量，避免由于物料不均匀造成的系统不稳。还修复喷淋装置，使水汽雾化完全，保证温度均匀。

2.4 为了解决1.4的问题，我们大胆创新，将滤饼机内原来的板式清料装置改为耙式清料装置，减少了板式刮板与旋转叶片和湿电石渣的接触面积，从而减轻了湿电石渣粘接量，减少了喂料机的负荷。

2.5 为了解决1.5的问题，实现一线湿电石渣、二线干电石渣物料平衡，在干电石渣输送皮带尾部，干电石渣储库底部的两台拉链机中间，加一条变频的短输送皮带，在变频皮带上方加上料仓，仓内焊接篦子（防止大块物料卡住输送皮带），用铲车将一线的湿电石渣倒运输送至上料仓内，人力监控并疏通湿电石渣保证上料连续稳定。同时将原干电石渣喂料分格轮更换成滤饼喂料机，保证了湿渣的供应量畅通。通过在一线电石渣烘干破增设干粉进料装置，主要是在2台烘干破进风道上各安装2个负压打料管道，同时在管道上安装了锁风阀防止系统漏风，不打料时及时关闭锁风阀。

2.6 为了解决1.6的问题，技术人员在电石渣输送皮带增设永磁悬挂式除铁器，除去铁器类异物。对电石渣烘干系统滤饼喂料皮带机下料仓加设了防堵活动篦子，在远离皮带机的下料仓仓壁、仓高度约2/3处位置处，增加一根镀锌管，用做篦子的支撑固定梁，一端焊接在镀锌管上，另一端放置在皮带清扫器刮刀中段处，篦子与水平面夹角为25°。同时为进一步消除上述工序后仍存留的异物，在干粉库顶旋风筒下料管道内部增设“塔型”筛网（梯台形状，上小下大），塔的上底边长5cm、高50cm、下底边长40cm，此结构既增加了过滤面积，提高了过滤效率，又使异物从塔面滚落于筛网四周，便于清理，由于系统内为负压，可很方便地打开检修门将筛网上的异物取出。

3 改造效果

3.1 通过将3台螺旋输送机更换为2条皮带输送机等改造后，2条皮带运行正常，设备检修维护更为方便，大大提高了电石渣的输送能力和烘干锤式破碎机的台时产量，电石渣干粉产量提高了约1 000t/d，能完全满足100%电石渣配料及循环生产的需求；同时采用胶带溜子后，湿电石渣粘接情况明显好转，清理方便，大大降低员工劳动强度。

3.2 通过将2台螺旋输送机更换为2条皮带输送机、拆除定量给料机和插板阀等改造后，皮带运行平稳，完全解决了先前电石渣堵料断料和时大时小的毛病，运行过程中没有出现过卡死的情况，电石渣外加系统运行良好，保证了外加电石渣喂料和输送系统的连续运转和喂料稳定，达到了改造的目的。

3.3 通过在湿电石渣烘干系统增加空气炮等改造后，电石渣塌料的现象完全得以消除，烘干锤式破碎机运转率大幅度提升，效果明显。

3.4 通过对滤饼机内部清料装置改造后，既实现及时清理粘附在下料器上的电石渣，又能有效降低设备内摩擦，从而降低设备运行电流，提高了设备的运转率和烘干破台时产量，减少了设备跳停次数，保证设备连续稳定高效运行。

3.5 通过对干湿电石渣互换装置改造后，既解决了二线干电石渣来料不足而一线湿电石渣消化不完的问题，又解决了二线干电石渣用在一线电石渣烘干系统的问题，实现了干湿电石渣之间的互用，平衡了生产。最终提高了系统运转率，完成了熟料产量任务同时也降低了生产成本，实现了经济运行。

3.6 通过对电石渣系统除杂改造，解决了异物进入系统内造成的不良影响，稳定了系统工艺与设备运行，保证了电石渣干粉计量秤的稳定运行，提高了生料质量，为生产优质熟料、水泥奠定了基础。

参考文献：

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[7]曾宪军，李世强，樊德金.电石渣回转滤饼喂料机刮板的改造[J].水泥，2014（9）：66.