干排電石渣干燥及硅鐵收集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于建材領(lǐng)域,涉及干排電石渣大摻量、無害化利用,尤其涉及干排電石渣干燥及硅鐵收集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,市場(chǎng)對(duì)聚氯乙烯的需求急劇增加,受我國(guó)資源限制,電石法聚氯乙烯是PVC生產(chǎn)的主流,根據(jù)原料品質(zhì)的不同,生產(chǎn)I噸聚氯乙烯顆粒約排出1.6噸的電石渣,電石渣的不斷排放,需要大量寶貴土地來堆放,電石渣的長(zhǎng)期堆放滲透會(huì)造成土地鹽堿化,而且通過滲透對(duì)地下水資源造成污染,粉狀飛灰也會(huì)給周圍環(huán)境造成很大污染,危害居民的生活和身體健康,這種現(xiàn)狀長(zhǎng)期以來給環(huán)保和氯堿化工的可持續(xù)發(fā)展造成極大障礙,利用電石渣生產(chǎn)水泥,可實(shí)現(xiàn)大摻量、無害化利用電石渣,是電石渣最有效的處理途徑;但干法乙炔排出的電石渣中含有3-12%的水分,水分的存在和波動(dòng)給水泥生產(chǎn)配料的準(zhǔn)確性帶來很大干擾,濕的物料易磨性差,會(huì)造成水泥生產(chǎn)中生料制備系統(tǒng)的主機(jī)產(chǎn)量大幅度降低,電耗增加,而且,在煅燒過程中,水分的蒸發(fā)需要消耗大量的熱能,目前水行業(yè)有效利用窯尾余熱,無疑是節(jié)能降耗的有效措施,在電石渣配料前端將其干燥,是電石渣處理中節(jié)能降耗、穩(wěn)定使用的優(yōu)選工藝方法。
[0003]電石渣中含有1%-3%的硅鐵,硅鐵易磨性差,會(huì)增加水泥生產(chǎn)中研磨體和設(shè)備磨損量,造成生料制備電耗增加;硅鐵顆粒也會(huì)造成生料磨機(jī)隔倉(cāng)板堵塞,給系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成很大危害。目前,電石渣硅鐵市場(chǎng)價(jià)格在2000-3500元/噸,電石渣中硅鐵含量在I %-3%,如果將干排電石渣中的硅鐵分選收集下來,具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可避免硅鐵當(dāng)作低附加值的水泥原料來使用,造成資源浪費(fèi)。傳統(tǒng)硅鐵的分離是采用磁鐵吸取收集法,含鐵量高的硅鐵顆粒被收集下來,顆粒小和含鐵量低的顆粒無法被選出來,包裹在料層里的硅鐵顆粒也無法分選出來,可見磁選分離電石渣中硅鐵的效果差,如何將干排電石渣中的硅鐵分選出來,采用烘干兼分選硅鐵方法,高效預(yù)處理電石渣是電石渣處理領(lǐng)域的重要課題。
[0004]中國(guó)專利201110441281.0公布了一種電石渣制粉工藝及系統(tǒng),采用專用裝置回轉(zhuǎn)窯高溫烘干電石渣,然后進(jìn)行粉磨,解決了電石渣中水分的烘干問題和去除電石渣中部分有害成分的問題。但存在:1.采用電石渣堆放、輸送、進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯烘干及干電石渣的粉磨、粉塵收集和儲(chǔ)存幾個(gè)工序,使用設(shè)備多,工藝復(fù)雜,需要占用很大的場(chǎng)地,2.采用大量的動(dòng)力設(shè)備,特別是回轉(zhuǎn)窯、球磨機(jī)、風(fēng)機(jī)等大型設(shè)備的使用,需要消耗大量的電耗,3.采用專用烘干熱源,烘干溫度在800-1200°C,需要消耗大量的燃煤,生產(chǎn)成本高,存在炭排放等環(huán)保問題。4.窯尾除塵器收集的大量合格品粉塵二次進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行烘干,二次輸送,來回循環(huán),造成浪費(fèi)和設(shè)備磨損,工藝不合理,5.經(jīng)過烘干的電石渣90%以上是細(xì)粉合格品,沒有采用分選后再粉磨工藝,而是直接入磨機(jī)粉磨,造成過粉磨現(xiàn)象,不僅浪費(fèi)大量電耗,還會(huì)降低粉磨效率,工藝不合理,6.采用管磨機(jī)鋼球作為粉磨裝置,電石渣顆粒粘附性很強(qiáng),會(huì)在球磨機(jī)內(nèi)粘附研磨體,在研磨體和襯板之間形成緩沖層,從而降低粉磨效率和增加粉磨電耗。
[0005]中國(guó)專利201320812049.8提供了一種水泥回轉(zhuǎn)窯窯尾煙氣烘干電石渣的裝置,該技術(shù)公開了利用窯尾熱煙氣將含水干排電石渣在干燥管中烘干技術(shù),解決了電石渣的干燥問題,但在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中存在以下缺陷:1.在窯尾預(yù)熱器和干燥管之間的熱風(fēng)管加裝增濕噴霧裝置,向風(fēng)管中噴水降溫,來控制廢氣溫度,屬于被動(dòng)控制方法,造成熱能浪費(fèi),2.干燥管結(jié)構(gòu)為一根直管,過于簡(jiǎn)單,熱交換的空間不夠,無法實(shí)現(xiàn)干排含水電石渣與窯尾熱煙氣的充分接觸,電石渣水分高時(shí)烘干效果不足,造成干燥后的物料水分不達(dá)標(biāo),3.噴槍安裝在管道內(nèi),增濕噴霧霧化空間太小,會(huì)造成管壁太濕,物料粘附管壁和濕底物料粘附管底現(xiàn)象,4.增濕管底部采用翻板鎖風(fēng)閥,隨著物料下落間歇式工作,沒有設(shè)計(jì)管底濕物料的收集裝置,而翻板鎖風(fēng)閥會(huì)將物料連續(xù)輸送至干燥管底部螺旋輸送機(jī),濕物料只能通過斗式提升機(jī)進(jìn)入矽鐵倉(cāng),無法和干燥管底部的物料分離出來,進(jìn)入干燥管進(jìn)行二次干燥,工藝設(shè)計(jì)不合理。5.干燥管物料入口只采用了回轉(zhuǎn)卸料裝置,入干燥管電石渣成股進(jìn)入,無法分散物料,熱煙氣和物料的接觸面積小,干燥效果差,造成出干燥管的物料水分超標(biāo);而且部分粉狀電石渣和顆粒狀硅鐵會(huì)直接落入干燥管底部,造成硅鐵中含有大量電石渣,后續(xù)工藝需要二次分離處理,不僅工藝復(fù)雜,而且會(huì)造成二次污染。6.由于干燥管呈直管狀,需要很高的高度才可以將電石渣烘干,造成建設(shè)投資高,安裝難度大,后期維護(hù)費(fèi)用。7.干燥管直管和喉管用喇叭口聯(lián)接,屬于逐漸改變直徑聯(lián)接,氣流和電石渣在干燥管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為層流運(yùn)動(dòng),熱交換和硅鐵分離效果差。
[0006]邵明凱等人在《水泥廠干排電石渣中硅鐵的分離方法》一文中,介紹了較為合理的干排電石渣干燥管結(jié)構(gòu),但在使用過程中存在:1.干排電石渣采用三通管外排入電石渣干粉庫(kù)的工藝,電石渣需要外排二次倒運(yùn)加入系統(tǒng),會(huì)造成粉塵飛揚(yáng),污染現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,而且電石渣流動(dòng)性太好,加入量很難控制,給操作帶來很大難度,2.電石渣進(jìn)干燥管之前只采用了鎖風(fēng)閥,沒有分散加料裝置,電石渣加入干燥管后,由于分散度不夠,部分粉狀電石渣和顆粒狀硅鐵會(huì)直接落入干燥管底部,造成收集的硅鐵中含有大量電石渣,電石渣水分高,比重大時(shí),這種情況更嚴(yán)重,3.干燥管的結(jié)構(gòu)主要由喉管和直管組成,大量小顆粒硅鐵被風(fēng)帶走,硅鐵分離效果差,由于硅鐵難磨難煅燒的特性,給后續(xù)生產(chǎn)造成不利影響,尤其會(huì)造成生料主機(jī)產(chǎn)量的降低和設(shè)備的磨損的加大。4.由于干燥管呈直管狀,需要很高的高度才可以將電石渣烘干,造成建設(shè)投資高,安裝難度大,后期維護(hù)費(fèi)用高,5.出預(yù)熱器熱煙氣風(fēng)管和干燥管底部夾角太小,造成系統(tǒng)阻力增大,需要浪費(fèi)很大系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的電耗,6.干燥管底部集料斗至下料管存在角度,造成硅鐵下落過程中對(duì)積料斗的磨損加大,不利于長(zhǎng)期安全運(yùn)行,磨損后會(huì)造成系統(tǒng)漏冷風(fēng),破壞系統(tǒng)熱工平衡。7.干燥管直管和喉管用喇叭口聯(lián)接,屬于逐漸改變直徑聯(lián)接,氣流和電石渣在干燥管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為層流運(yùn)動(dòng),熱交換和硅鐵分離效果差。
[0007]中國(guó)專利200810092920.5公開了一種大摻量利用干電石渣制水泥工藝,其中電石渣通過干燥管干燥,生產(chǎn)出水分小于I %的合格物料,解決了電石渣干燥問題,但存在以下缺陷:1.干排電石渣和出烘干中卸磨機(jī)的物料經(jīng)過適當(dāng)比例搭配后進(jìn)入干燥管干燥,造成出磨機(jī)的干生料不必要的二次烘干,干燥系統(tǒng)負(fù)荷加大,不得不加大后序輸送設(shè)備選型和增大干燥管的尺寸,在日常生產(chǎn)中設(shè)備磨損增加,電耗增加。2.干燥系統(tǒng)中沒有考慮硅鐵分離和收集系統(tǒng),電石渣中存在大量硅鐵,造成浪費(fèi),而且硅鐵難以粉磨、難以煅燒,會(huì)給系統(tǒng)工藝造成影響,3沒有設(shè)置電石渣干粉儲(chǔ)存庫(kù),為了實(shí)現(xiàn)電石渣的烘干和生料配料同時(shí)進(jìn)行,導(dǎo)致窯磨必須同時(shí)運(yùn)行,才可以實(shí)現(xiàn)電石渣的烘干,使整個(gè)生產(chǎn)工藝線的系統(tǒng)運(yùn)行要求提高,而水泥廠設(shè)計(jì)過程中,為了保證窯的正常生產(chǎn)和生料均化,生料磨機(jī)的產(chǎn)量大于回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的優(yōu)勢(shì)無法體現(xiàn)出來,使磨機(jī)無法實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)運(yùn)行,使單位生料制備電耗增加。4.由于干燥管呈直管狀,需要很高的高度才可以將電石渣烘干,造成建設(shè)投資高,安裝難度大,后期維護(hù)費(fèi)用。
【發(fā)明內(nèi)容】
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