电石渣制水泥生产线优化升级改造.pdf
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1、摘要:针对电石渣制水泥生产线出现的水泥窑结圈、预热器结皮堵塞、出篦冷机熟料温度过高、烘干破碎系统断料故障频发、窑尾NOX排放不达标风险等问题,制定了一系列优化改造措施。通过采取合理控制工艺参数,更换窑头燃烧器,新增窑头废气处理系统,将篦冷机一段固定篦床更换为新型急冷充气箱,优化电石渣输送系统,加长、加粗鹅颈管,采用三次风管单路侧旋进风等措施,较好地解决了长期困扰稳定生产的难题,现已实现电石渣制水泥生产线的高效低耗连续运行。优化升级改造后,在窑尾NOX排放50%。关键词:电石渣;破碎系统;急冷充气箱;三次风管;优化改造中图分类号:TQ172.44 文献标识码:B 文章编号:1001-6171(2
2、023)04-0086-07DOI:10.19698/ki.1001-6171.20234086通讯地址:沁阳金隅冀东环保科技有限公司,河南 沁阳 454550;收稿日期:2022-10-28;编辑:张志红电石渣制水泥生产线电石渣制水泥生产线优化升级改造优化升级改造曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛曹海涛,杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙杨蒙Improv
3、ement and Renovation of Cement Production Line Using Carbide SlagCAO Haitao,YANG Meng(Qinyang Jinyu Jidong Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Qinyang Henan 454550,China)Abstract:In response to the problems encountered in the cement production line using calciumcarbide slag,such as cement k
4、iln ringing,preheater crusting or even blockage,excessive temperatureof clinker from grate cooler outlet,the fault of breaking material occurred frequently in drying andcrushing system,NOXemission risk,etc,a series of optimization and transformation measures wereformulated.By taking reasonable contr
5、ol of process parameters,replacing kiln head burner,addingkiln head waste gas treatment system,replacing a fixed grate bed of grate cooler with a new type ofquenching inflation box,optimizing carbide slag conveying system,lengthening and thickeninggooseneck pipe,adopting single side rotary inlet air
6、 of tertiary air duct and other measures,theproblem of long-term stable production has been solved well,and now the continuous operation of生产技术CEMENT TECHNOLOGY 2023/486我公司2 500t/d电石渣制水泥熟料生产线于2012年投产,以二级预热器出口约580的废气为热源烘干主钙质料湿电石渣。自投产以来,生产线存在水泥窑结圈、预热器结皮堵塞频繁、出篦冷机熟料温度过高、电石渣输送及烘干破碎系统故障多、无法满足NOX超低排放标准等诸多问
7、题。电石渣制水泥生产线的原料特性与常规石灰石制水泥生产线的原料特性不同,二者的生产工艺也有较大差异,且国内电石渣制水泥生产线较少,生产工艺不成熟,可借鉴经验较少。近年来,我公司不断摸索实践、总结分析,制定了一系列优化改进技术措施,较好地解决了长期困扰电石渣制水泥生产线稳定运行的难题。1解决预热器结皮堵塞及窑结后圈工艺问题1.1氯、硫有害组分形成的原因分析电石渣制水泥与石灰石制水泥的一个重要区别是电石渣带入的氯离子比常规石灰石制水泥生产线要高。氯离子在分解炉内与CaO反应生成氯化钙,氯化钙在固相反应区或更高温度下与碱反应生成氯化碱。氯主要以氯化碱化合物的形态挥发,生成的氯化钾沸点低、挥发率高,可
8、以直接由固态升华为气态挥发,经多次循环富集后,浓度逐步升高。电石渣制水泥生产线生产过程中,由原燃料带入的硫,在分解炉内被碳酸钙分解产生的碱性氧化物吸收(如CaO等),形成硫酸盐进入回转窑。部分硫酸盐在回转窑高温区域发生分解,分解产生的SO2再次进入分解炉并被炉内的CaO等碱性氧化物吸收,由此形成硫在分解炉-回转窑的高温循环。1.2预热器结皮及窑结圈原因分析在氯化碱与硫酸盐等组成的多组分系统中,最低共熔点为650700,以熔融态粘附在预热器内物料表面,形成液相粘膜。随着温度的升高,液相粘膜粘附性增大,对末级旋风筒入窑热生料的温度变化尤为敏感。入窑热生料温度偏高,会造成预热器结皮加剧,极易产生堵塞
9、1。分解炉-回转窑有害组分的循环富集,导致入窑热生料的有害组分含量偏高,增大了入窑物料的液相量,改变了物料的液相粘度。当入窑物料成分波动大时,窑内火焰会发生伸长与缩短的往复变化,分解的物料与液相不断混合,造成烧成带末端的窑皮不断增厚,进而发展为后结圈。1.3预热器结皮及窑结圈改进控制措施1.3.1优化入窑表观分解率计算方法在分解炉出口温度为950的情况下,检测入窑表观分解率时,因入窑热生料所含KCl组分已挥发,导致该温度下检测的分解率偏低,对实际操作控制易产生误导。在评估实际入窑分解率时,应考虑测试时KCl挥发对检测数据的影响。入窑热生料的化学成分检测数据如表1所示。根据化学反应方程式:K2O
10、+CaCl2=2KCl+CaO,由表1中的Cl-含量可推算出KCl含量为4.65%,实际入窑分解率应在检测值基础上加4.65%。入窑热生料有害组分含量与对应分解炉出口温度控制值如表2所示。鉴于有害组分含量高时,预热器结皮对温度的敏感状况,实际生产时,应根据入窑热生料有害组分总量的高低,控制分解炉出口温度。表1入窑热生料的化学成分检测数据,%K2O2.800Na2O1.230SO30.960Cl-2.196总计7.186high efficiency and low consumption of carbide slag cement production line can be realize
11、d.After theoptimization and upgrading,the amount of ammonia water per ton of clinker decreased by more than50%when the NOXemission of the chimney was less than 100mg/Nm3.Key words:carbide slag;crushing system;quenching inflation box;tertiary air duct;improvementand renovation生产技术2023年第4期871.3.2改善物料易
12、烧性通过在生料配料中引入矿山废渣、铁选矿污泥等原料,降低生料配料中易烧性较差的河沙用量,适当降低生料细度、熟料硅率,降低烧成温度,减少硫、氯的挥发。1.3.3燃烧器采用中心定位避免煤粉落入熟料中,造成局部还原气氛,加剧硫酸盐的挥发。1.3.4增加气体分析仪,实时监测参数变化(1)增加窑尾烟室高温气体分析仪,确保窑内氧化气氛,实时检测窑尾烟室的 CO、NO、SO2和O2含量,正常操作时,CO0.05%、1 100ppmNO1 500ppm、SO250ppm、3%O25%。(2)每2h检测一次熟料及入窑热生料的SO3、K2O、Na2O和Cl-含量,实时掌握硫、氯的挥发率变化情况。若热生料SO3、K
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