电石渣制水泥窑烟室斜坡结皮的分析和处理.pdf

2023.No.9-35-生料易烧性提高后，在分解炉温度向下控制20 左右的情况下，分解率保持基本不变，回转窑台时产量提高18 t/h，熟料标准煤耗降低6.0 kg/t。二、三次风温分别升高50、30 左右，熟料LOI降低0.1%，说明烧成带温度有明显提高，烧成带温度提高后，熟料煅烧致密，3 d、28 d强度均有显著提高。4结论燃煤炉渣替代铝土废渣和部分高硅质砂岩配料，使生料的易烧性有了显著提高。生料易烧性提高后，煤耗降低，窑台时产量提高，熟料强度更高。使用燃煤炉渣配料同时也减少了环境污染，取得了经济效益、社会效益的双丰收。参考文献：1赵杰，胡晓力，尹虹.我国高铝矾土资源及在硅酸盐工业中的应用J.陶瓷，2002（6）：43-45+28.2刘新明.炉渣代替煤矸石配料在熟料生产中的应用J.中国水泥，2021（9）：78-79.3傅圣勇，来正新，秦至刚.水泥烧成节能减排的探索CaO与SiO2不匹配性到匹配性的节能方向J.四川水泥，2012（1）：28-30+32-34+36.4傅圣勇，来正新，秦至刚.中国水泥窑节能减排的探索惰性SiO2活性SiO44-节能浅析J.中国水泥，2008（9）：49-53.（编辑胡如进）0引言电石渣是电石水解获取乙炔气后的工业废渣，以氢氧化钙为主要成分，含量基本在60%以上，可以代替石灰石作为水泥生产中的钙质原料。本文以华中地区Q公司新型干法工艺的2 500 t/d电石渣制水泥熟料生产线发生的窑尾烟室斜坡结皮事故作为分析研究对象，探讨其生产过程中的生产控制技术。1电石渣生产线工艺流程Q公司有一条日产2 500 t/d的电石渣制水泥生产线，于2012年建成投产，采用二级预热器带TTF分解炉，回转窑规格为4.0 m60 m，篦冷机为第三代篦冷机，电石渣中水分含量为40%，利用窑尾废气+窑头废气的余热烘干电石渣，工艺流程见图1。2事故现象在2019年10月检修结束之后，11月1日开始点火，11月2日8:00投料，12:00生料投料量达到180 t/h。11月10日8:00，从回转窑筒体扫描结果看，窑筒体30 m之后开始长副窑皮，同时伴随着窑尾烟室密封圈偶尔漏料；产量减至160170 t/h，窑尾烟室密封圈不再漏料，但窑内仍在长圈，从30 m左右开始一直长到窑尾。11月13日12:00以后，窑尾烟室负压越来越高，烟室温度开始下降，窑尾烟室密封圈漏料严重，分解炉出口负压升高。截至11月15日23:00停窑前，窑投料量减至60 t/h，头尾煤比例失调，详细参数见表1。同时伴随着窑前温度低，熟料质量差的问题，期间曾调整窑头燃烧器和熟料三率值，均未有改善效果。11月15日停窑之后，18日对回转窑系统进行检查，发现窑尾烟室斜坡结皮严重（见图2），拱门与烟室斜坡垂直距离不足1 m；三次风闸板断裂，飞砂料在三次风闸板处堆积，闸板实际开度远小于中控给定开度（见图3），导致窑炉用风失衡，窑内实际通风量过大，煤粉后燃。3窑尾烟室密封圈漏料原因分析（1）对电石渣物料特性认识不足，电石渣本身比传统石灰石易烧性好，但实际生产中分解炉出口温电石渣制水泥窑烟室斜坡结皮的分析和处理焦国徽（合肥水泥研究设计院有限公司，安徽合肥230000）摘要：采用电石渣代替部分石灰石作为钙质原料生产水泥时，电石渣的分解温度远低于石灰石，因采用了不合适的工艺管控措施，对电石渣具有脱硫的作用认识不足，使用高硫煤作为燃料，三次风闸板断裂，造成窑尾烟室斜坡结皮，窑尾漏料严重，影响窑系统的稳定运行。通过更换高硫煤，调整熟料三率值，降低液相量，下调分解炉出口温度等措施，解决了窑尾烟室斜坡结皮问题，实现了系统的高效稳定运行。关键词：电石渣；烟室斜坡结皮；高硫煤中图分类号：TQ172.622.26文献标志码：B文章编号：1002-9877（2023）09-0035-03DOI：10.13739/11-1899/tq.2023.09.010欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀欀-36-2023.No.9度控制过高，在880900，与传统石灰石窑参数接近。过高的分解炉温度，提高了入窑生料的分解率，导致液相提前出现，物料发黏，在烟室溜板上开始积料，进而结皮。油煤粉煤粉至生料入库斜槽C2C1去烘干系统来自均化库物料（a）分解炉至原料磨喂料口至原料磨入磨风管电石渣干粉库电石渣粗粉库来自窑尾废气来自补燃炉热风来自窑头去烟囱（b）烘干系统图1窑系统和烘干系统工艺流程（2）熟料三率值控制不合理（见表2调整前），硅率偏低，液相量高达27%，再叠加分解炉出口温度过高，导致入窑物料过黏，在烟室溜板前段堆积、结皮。（3）为降低煤炭成本，采购了价格便宜的高硫煤，煤粉中硫含量高达3%（见表3调整前）。电石渣主要成分是Ca（OH）2，本身具备一定的脱硫功能，窑系统中的硫基本都被Ca（OH）2固下来，电石渣脱硫主要包括三部分：一部分是大量的SO2在分解炉被分解后的CaO吸收和在预热器被Ca（OH）2和CaCO3吸收，最终都进入到熟料；一部分是少量的SO2在烘干破碎过程中被湿渣中的Ca（OH）2和CaCO3吸收进入到电石渣干粉中；还有更少量的SO2被排放到大气，外排量非常少。在回转窑系统中存在硫的富集，必然加剧预热器结皮和窑内结圈，进而影响窑系统的运行。在这次检修期间对窑内3060 m的窑皮、烟室斜坡结皮进行取样，各部位结皮中有害成分较高，其中硫含量非常高，烟室溜板结皮中的硫含量高达22%，见表4。图2烟室斜坡结皮图3三次风闸板断裂表2熟料质量对比项目化学成分/%率值矿物组成/%3 d抗压强度/MPa28 d抗压强度/MPa液相量/%LOISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3f-CaOKHnPC3SC2SC3AC4AF调整前0.40 21.675.623.5865.151.500.610.740.9002.36 1.5752.8322.578.8410.8828.156.627.03调整后0.26 22.154.763.6266.531.120.560.970.9262.64 1.3257.2120.676.5011.0234.462.824.11表3入窑煤粉工业分析对比项目细度（80 m）/%Mad/%Aad/%Vad/%FCad/%St，ad/%Qnet，ad/（kJ/kg）调整前2.31.2027.6521.7049.453.6523 195 调整后2.51.3020.89 27.03 50.78 0.8223 239表1生产参数对比项目头煤/（t/h）尾煤/（t/h）生料投料量/（t/h）烟室温度/烟室压力/Pa分解炉出口温度/分解炉出口压力/PaC2下料管温度/异常参数6280110940-600880920-1 5001 000正常参数59.51801 070-200840850-7008202023.No.9-37-焦国徽：电石渣制水泥窑烟室斜坡结皮的分析和处理（4）窑内通风过大，由于三次风闸板断裂处有大量积料，中控给定开度远大于实际开度，窑内通风量过大，火焰过长，煤粉后燃，液相提前出现，进而导致窑长副窑皮结圈。4处理措施（1）调整熟料三率值。根据热力学计算电石渣制水泥熟料和石灰石制水泥熟料的熟料形成热，分别约为1 040.57 kJ/kg和1 700 kJ/kg。单位质量电石渣中Ca（OH）2的分解要比石灰石的分解所需热量少得多，因此电石渣制水泥熟料煅烧时，物料易烧性就较好，液相量不宜控制过高。（2）分解炉出口温度降至840850，降低入窑物料的温度，避免液相提前出现。电石渣的主要成分氢氧化钙分解温度低于石灰石主要成分碳酸钙分解温度，若采用同样的分解炉出口温度，会导致入窑物料提前出现液相，在烟室斜坡堆积，进而影响窑系统的正常运行。该公司生料配料中，电石渣仅代替部分石灰石，见表5，由于需要考虑部分石灰石的分解，经过摸索，分解炉出口温度在840850 时窑系统运行状态良好。表5调整前后生料配比%物料石灰石淤沙铅锌渣炉渣电石渣干粉调整前15123565调整后12183265（3）更换原煤煤种，采用硫含量低的原煤，根据电石渣本身具有脱硫功能，减少硫含量在窑系统的富集，调整后入窑煤粉工业分析见表3。（4）对三次风闸板进行更换，并对三次风管耐火材料破损处进行修复。（5）停窑期间对烟室斜坡积料进行清理，并在烟室斜坡新增三台空气炮，开窑后加强烟室斜坡的检查和清理。（6）加强工艺管理，强化三班统一操作。良好的工艺纪律是保证窑系统稳定运行的基础，一是通过下达工艺指令，强制三班按工艺指令执行，统一操作思路；二是加大奖惩力度，对随意操作调整或者违反工艺指令者加强惩罚。5效果通过落实以上措施之后，回转窑系统恢复正常，再没有发生烟室斜坡结皮导致窑尾漏料的事故，窑内窑皮也有很大改观（筒体扫描见图4）。熟料产质量都有较大提升（见表2调整后），有效地推进了窑系统的高效、优质生产。图4回转窑筒体扫描6结束语电石渣中较高的氢氧化钙含量能满足水泥熟料生产过程中对钙的需求，使用时需加强对电石渣特性的认识，同时结合预分解窑技术，调整、优化配料、工艺控制参数等，实践表明传统石灰石窑的控制理念是不适用于电石渣窑的，只有真正客观的认识、掌握电石渣的特性，根据其特性制定相应的工艺管理措施，方能事半功倍。参考文献：1郝利炜，陈晓东.新型干法窑生产电石渣水泥节能工艺的探讨C/2016年水泥技术年会论文集：138-147.2何胜平，孙国玉.电石渣制水泥的烧成技术研究与实践J.水泥技术，2018（2）：91-93.3董恒恒，慕毅，尤文军，等.电石渣作为高效脱硫剂对SO2的减排机理探讨J.水泥，2017（S1）：61-62.（编辑张迪）表4窑皮、结皮化学成分分析%项目LOISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2O35 m窑皮14.9412.263.231.4236.61.269.584.482.6645 m窑皮4.611.823.732.8650.341.3214.334.720.8655 m窑皮9.5410.642.790.7132.610.8420.624.483.11烟室溜板结皮2.5915.084.311.8942.381.6722.654.081.03