1. 前言
電石渣是由化工廠和維尼綸廠在生產(chǎn)過程中排放出來的工業(yè)廢渣,排放量大并且一般為濕法排放,含水量高、質(zhì)量輕。物料的這些特殊性使得它難以儲(chǔ)存和運(yùn)輸,處理利用困難,對(duì)環(huán)境的污染十分嚴(yán)重,但如果能夠得到有效合理地處理,電石渣又是水泥生產(chǎn)中很好的生料來源,因此綜合利用電石渣引起了許多水泥和化工企業(yè)的重視,同時(shí)也給相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來了可觀經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
2. 電石渣的特性
電石渣的化學(xué)成分為氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇和泥沙。電石渣的物理性質(zhì):顆粒直徑0。02~0。15mm,相對(duì)密度2。4~2。6,容重0。6~1。0,生產(chǎn)過程中多為濕排(水溶后形成泥漿狀,排放在沉淀池中),含水量為40%~80%左右,物料細(xì)度高,遇水容易稀釋,難以儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
3. 傳統(tǒng)處理方式及難點(diǎn)缺點(diǎn)
傳統(tǒng)方法對(duì)電石渣進(jìn)行綜合治理時(shí),多數(shù)需要先用烘干機(jī)進(jìn)行烘干處理后才能輸送和破碎或入磨,但由于電石渣常以濕排的方式出現(xiàn),排出時(shí)的含水量達(dá)40%~80%左右,所以對(duì)干法利用時(shí)的烘干處理難度非常大,其難點(diǎn)如下:
3.1輸送機(jī)喂料困難
由于物料水分過大,基本上以“泥漿”或后“牙膏”狀態(tài)呈現(xiàn),不易送入烘干機(jī)內(nèi),輸送過程中無法儲(chǔ)存及計(jì)量喂料,而落入烘干機(jī)容易出現(xiàn)堆料和粘堵現(xiàn)象(烘干機(jī)多為臥式),造成流動(dòng)速度慢,產(chǎn)量無法提高。
3.2蒸發(fā)速率低,熱耗高
由于物料40%~80%所含的水分需在烘干機(jī)內(nèi)蒸發(fā)產(chǎn)生水蒸汽,才能使物料在干燥過程中逐步蒸發(fā)水分至3%~5%的要求。這樣的干燥過程物料烘干時(shí)需要克服蒸發(fā)速率低,料溫下降快及物料周圍環(huán)境濕度過大的缺點(diǎn)。因此需持續(xù)供給其高溫干燥熱氣,用于保持物料具有較高的蒸發(fā)水分的動(dòng)力,故熱耗很高。
3.3收塵設(shè)備粘堵及收塵困難
由于物料40%~80%所含的水分需在烘干機(jī)內(nèi)蒸發(fā),產(chǎn)生的水蒸汽再經(jīng)收塵器,風(fēng)機(jī)排入大氣中,因此收塵器必須要“先收水,后收塵”,在90%以上的輕質(zhì)烘干物料均需從收塵器中產(chǎn)生的情況下,對(duì)收塵設(shè)備的型式,工藝參數(shù)及相關(guān)材料提出了更高的要求。
3.4供熱溫度及系統(tǒng)風(fēng)速高
由于物料的物化特點(diǎn),需要供熱系統(tǒng)提供持續(xù)的高溫?zé)煔猓?00~1100℃),為使蒸發(fā)后的高濕含量氣體迅速被干燥煙氣更換并使干燥后的物料及時(shí)排出,還需適當(dāng)增加熱風(fēng)溫度和系統(tǒng)的風(fēng)速。
4. 主要采取的技術(shù)措施及達(dá)到的效果
4.1預(yù)先分離,降低含水量
新工藝將含水量40%~80%電石渣經(jīng)過壓濾機(jī)進(jìn)行預(yù)先的水分處理,產(chǎn)生直徑為100mm左右,水分為35%~40%的濾餅,脫水處理后的濾餅直接用皮帶機(jī)通過回轉(zhuǎn)式鎖風(fēng)閥喂入烘干破碎機(jī)。
4.2烘干破碎結(jié)合,加快干燥速度
電石渣濾餅所含水分分為吸附于物體表面的游離水分和滲透物體內(nèi)部的結(jié)晶水分。
(1)進(jìn)料加熱烘干階段。由于濾餅剛進(jìn)入烘干腔的溫度較低,與高溫干燥介質(zhì)接觸時(shí),熱能迅速傳給濾餅表面,使表面溫度升高,水分蒸發(fā)。首先在表面形成一層水膜,使其粘附在烘干腔內(nèi)的阻料桿上,滯留烘干物體表面的游離水分。
(2)等速烘干階段。當(dāng)濾餅的表面溫度等于干燥介質(zhì)溫度后,濾餅溫度不再上升,傳給濾餅的熱量完全用來蒸發(fā)物體內(nèi)部的結(jié)晶水分。這一階段是排除物體水分的重要階段,物體內(nèi)部結(jié)晶水分的多少,物體表面積的大小決定了干燥速率和干燥時(shí)間,此時(shí)的濾餅進(jìn)入破碎腔,隨著破碎后物體表面積不斷增加,蒸發(fā)速度加快,干燥時(shí)間大大縮短從而達(dá)到了提高產(chǎn)量的目的。
(3)降速干燥階段。此階段的作用是強(qiáng)化表面水分蒸發(fā)速度,物料內(nèi)部殘留水分進(jìn)一步得到蒸發(fā),此階段是保證干燥質(zhì)量的重要部分。此時(shí)的濾餅經(jīng)破碎干燥后成為<1mm的顆粒物,循干燥煙氣的抽風(fēng)方向,在管道內(nèi)進(jìn)一步降速干燥,直至出料口。物料的水分含量達(dá)到<1%。
4.3節(jié)能節(jié)耗,降低供熱溫度及系統(tǒng)風(fēng)速
烘干物料含水量高,周圍氣體中濕含量就高,水分子移動(dòng)的速度就減緩,要維持較高的蒸發(fā)速度,就必須提供較高的熱風(fēng)溫度和系統(tǒng)負(fù)壓及風(fēng)速。烘干破碎機(jī)加快了的蒸發(fā)速度,縮短了干燥時(shí)間,故所需的熱風(fēng)溫度和系統(tǒng)負(fù)壓及風(fēng)速也大為降低,節(jié)能高效烘干破碎機(jī)的進(jìn)料風(fēng)溫只需(550~650℃),水泥廠一般均利用窯尾的,有效地節(jié)約了能耗。
4.4解決電石渣烘干中廢氣高濃度問題
電石渣屬輕質(zhì)物料,加之顆粒較細(xì),干燥后在風(fēng)速及負(fù)壓的狀態(tài)下,易隨風(fēng)抽入收塵器(廢氣含塵濃度為60~120g/m3,其中20um以下的占95%以上),因此收塵器的負(fù)荷相對(duì)較大,約占產(chǎn)品總量的80%~90%成品需在收塵器內(nèi)產(chǎn)生。粉塵粒度對(duì)收塵效率影響很大,故可采用能處理高濃度粉塵的氣箱脈沖收塵器,濾料用可滿足水分大、粉塵細(xì)、透氣性能的進(jìn)口附膜技術(shù)的玻纖濾料系列產(chǎn)品。
5. 高效節(jié)能烘干破碎機(jī)產(chǎn)品系列及主要技術(shù)參數(shù)
表(一)
規(guī)格型號(hào) |
PCG2417 |
PCG2522 |
PCG2817 |
PCG2821 |
PCG3022 |
PCG3026 |
PCG4225 |
適用物料 |
高濕含量輕質(zhì)廢渣濾餅 |
||||||
進(jìn)料粒度(mm) |
<100 |
||||||
進(jìn)料含水量% |
<25~40% |
||||||
進(jìn)口風(fēng)溫℃ |
520~750 |
||||||
出口風(fēng)溫℃ |
160~220 |
||||||
出料含水量% |
<1~2% |
||||||
處理能力t/h |
15~30 |
62~80 |
50~70 |
65~85 |
70~90 |
90~110 |
130~160 |
轉(zhuǎn)子直徑(mm) |
2400 |
2500 |
2800 |
2800 |
3000 |
3000 |
4250 |
轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度(mm) |
1700 |
2250 |
1760 |
2100 |
2260 |
2600 |
2500 |
打擊線速度(m/s) |
30 |
40 |
|||||
裝機(jī)功率(Kw) |
132~220 |
450 |
400 |
450~560 |
630~710 |
800 |
1000 |
冷卻形式 |
風(fēng)冷、水冷(選配) |
||||||
潤(rùn)滑形式 |
稀油、干油(選配) |
||||||
設(shè)備重量(t) |
49.5 |
68.9 |
70.1 |
77.4 |
116.6 |
127.6 |
140.8 |
表(二) 配套裝置(選配)
序號(hào) |
名稱 |
備注 |
1 |
進(jìn)料鎖風(fēng)裝置 |
旋轉(zhuǎn)式,分層式 |
2 |
腔內(nèi)噴淋裝置 |
按溫控要求設(shè)計(jì) |
3 |
滯留預(yù)破裝置 |
特殊物料選配 |
6. 結(jié)論與展望
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,必然會(huì)產(chǎn)生大量的工業(yè)廢渣和城市固體廢棄物,經(jīng)處理后它們均可作為水泥的混合材料或原材料加以使用,具有良好的開發(fā)利用價(jià)值。而工業(yè)廢渣數(shù)量龐大、種類繁多、成分復(fù)雜,特別是高濕含量的輕質(zhì)廢渣就更難堆存,對(duì)其進(jìn)行必要的烘干破碎處理就能更廣泛地使其有用物質(zhì)和能源得到回收和利用。目前,我公司在將高效節(jié)能烘干破碎機(jī)成功地應(yīng)用于電石渣處理的基礎(chǔ)上,正積極地開發(fā)其他種類的烘干破碎機(jī),如應(yīng)用于處理作出白堊土、赤泥、粉煤灰煤渣等的烘干破碎機(jī),城市固體廢棄物破碎機(jī),力爭(zhēng)為水泥和環(huán)保行業(yè)一份貢獻(xiàn)。