曾憲軍，陳 鵬，王亞平

（陜西北元化工集團(tuán)股份有限公司，陜西 神木 719319）

水泥作為傳統(tǒng)的建材產(chǎn)品，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)原材料，目前國(guó)內(nèi)外尚無(wú)替代材料。在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，水泥仍將作為主要建筑材料，水泥工業(yè)已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和綜合實(shí)力的重要標(biāo)志。

電石渣是煤化工行業(yè)用電石法生產(chǎn)乙炔的工業(yè)廢渣，隨著石油價(jià)格持續(xù)上漲，煤化工市場(chǎng)的擴(kuò)張，電石渣的排放量將會(huì)大量增加。乙炔是基本有機(jī)合成工業(yè)的重要原料之一，以電石為原料，加水（濕法）生產(chǎn)乙炔的工藝簡(jiǎn)單成熟，至今已有 60 余年工業(yè)史，目前在我國(guó)仍占較大比重。

我國(guó)生產(chǎn)聚氯乙烯（PVC）以電石法工藝為主，每生產(chǎn)1t PVC，大概要產(chǎn)生 1.8 t干基電石渣。隨著化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢渣（電石渣），既占用了大量的堆積用地，也對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

采用電石渣作為石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥是電石渣資源化最成熟、最經(jīng)濟(jì)的方法，既可節(jié)約水泥生產(chǎn)所用的天然石灰石資源，實(shí)現(xiàn)資源綜合利用，促進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，降低水泥成本，又可減少二氧化碳排放和廢物堆存造成的污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。據(jù)資料介紹，利用1t電石渣可節(jié)省 1.28 t石灰石，減少 CO2氣體排放 0.56 t，環(huán)境效益和社會(huì)效益顯著。

1 傳統(tǒng)水泥發(fā)展情況及現(xiàn)狀

水泥作為膠凝材料發(fā)展史極為悠久，可追溯到人類史前時(shí)期。先后經(jīng)歷了天然黏土、石膏—石灰、石灰石—火山灰、天然水泥、硅酸鹽水泥、多品種水泥這七個(gè)階段。近 200 年歷史，水泥生產(chǎn)先后經(jīng)歷了立窯、干法回轉(zhuǎn)窯、濕法回轉(zhuǎn)窯和新型干法回轉(zhuǎn)窯等發(fā)展階段，最終形成了現(xiàn)代的預(yù)分解窯新型干法生產(chǎn)技術(shù)。

新型干法水泥生產(chǎn)工藝是當(dāng)今世界最先進(jìn)的水泥生產(chǎn)工藝，概括其有三大特點(diǎn)：一是以懸浮預(yù)熱技術(shù)和預(yù)分解技術(shù)為核心；二是將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)工藝全過程；三是使水泥的生產(chǎn)成為高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約能源、清潔生產(chǎn)和符合環(huán)保要求的現(xiàn)代化綠色產(chǎn)業(yè)。

2 國(guó)外電石渣制水泥發(fā)展情況及現(xiàn)狀

電石渣既是工業(yè)廢渣，又是生產(chǎn)水泥的優(yōu)良鈣質(zhì)原料。國(guó)外多用石油、天然氣法生產(chǎn)乙炔，對(duì)電石的利用基本沒有形成規(guī)模且趨于萎縮。

在電石渣利用方面，僅有韓國(guó)等少數(shù)國(guó)家利用電石渣生產(chǎn)新型墻體材料，并將這一技術(shù)在第三世界推廣的個(gè)別報(bào)道。利用電石渣作為原料生產(chǎn)水泥仍然處于初級(jí)階段，實(shí)例較少，也鮮有報(bào)道，而且還處在濕法長(zhǎng)窯的狀態(tài)。在泰國(guó)的國(guó)際技術(shù)學(xué)會(huì)，有用固體廢物飛灰和電石渣部分代替水泥原料生產(chǎn)水泥的介紹。

近年來(lái)，我國(guó)較大的水泥集團(tuán)和設(shè)計(jì)院紛紛的向海外擴(kuò)展，國(guó)內(nèi)電石渣制水泥的工藝技術(shù)也傳到了國(guó)外。由我國(guó)設(shè)計(jì)院承建的國(guó)外電石渣水泥生產(chǎn)線項(xiàng)目，主要集中在采用電石發(fā)生產(chǎn)乙炔的國(guó)家，其所采用的工藝根據(jù)設(shè)計(jì)院的不同，有所偏差，但整體發(fā)展情況基本參照當(dāng)時(shí)我國(guó)的電石渣生產(chǎn)技術(shù)并結(jié)合當(dāng)?shù)厍闆r。

3 我國(guó)電石渣制水泥發(fā)展情況及現(xiàn)狀

3.1 我國(guó)電石渣制水泥的發(fā)展背景

我國(guó)油、氣資源相對(duì)較少而煤炭資源相當(dāng)豐富，這就為采用電石法生產(chǎn)乙炔提供了有利條件。近年來(lái)，以乙炔為基本合成單元的煤化工行業(yè)，如 PVC、PVA、VP、PE 等，得到長(zhǎng)足發(fā)展，電石渣的產(chǎn)量與日俱增，造成了嚴(yán)重的環(huán)境問題，急需采取有效的措施加以治理和資源化利用。

同時(shí)國(guó)家對(duì)電石渣的資源化利用非常重視，國(guó)家發(fā)展改革委辦公廳印發(fā)了《關(guān)于鼓勵(lì)利用電石渣生產(chǎn)水泥有關(guān)問題的通知》（發(fā)改辦環(huán)資〔2008〕981號(hào)），對(duì)全部利用電石渣替代天然石灰石生產(chǎn)水泥項(xiàng)目的規(guī)模和工藝放寬限制，并可享受國(guó)家資源綜合利用稅收優(yōu)惠政策。其中，對(duì)于現(xiàn)有電石法聚氯乙烯生產(chǎn)裝置配套建設(shè)的電石渣制水泥生產(chǎn)裝置規(guī)模，不受產(chǎn)業(yè)政策所定規(guī)的限制，但須達(dá)到1 000t/d及以上，且可以采用濕磨干燒生產(chǎn)工藝進(jìn)行改造；對(duì)于新建、改擴(kuò)建電石法聚氯烯項(xiàng)目，則必須同時(shí)配套建設(shè)電石渣生產(chǎn)水泥等電石渣綜合利用裝置，其電石渣生產(chǎn)水泥裝置單套生產(chǎn)規(guī)模也必須達(dá)到2 000t/d及以上；新建電石渣水泥生產(chǎn)線裝置必須采用新型干法水泥生產(chǎn)工藝。

乙炔生產(chǎn)有濕法與干法兩種，與之對(duì)應(yīng)的水泥生產(chǎn)線也有濕電石渣與干電石渣之分，濕電石渣漿通過壓濾后的水份一般在30%～40%左右，干電石渣的水份在5%～10%左右。濕電石渣由于水份較大，輸送與烘干是難題，干電石渣中由于存在反應(yīng)不完全的現(xiàn)象，在儲(chǔ)存、輸送中容易爆炸，這在我國(guó)幾個(gè)企業(yè)就發(fā)生過，所以難題就是防爆、粉塵收集與處理。

在技術(shù)方面，與傳統(tǒng)石灰石配料相比，電石渣配料在工藝方面的特點(diǎn)。

（1）電石渣主要成分為Ca（OH）2，CaO含量高，熟料強(qiáng)隊(duì)較高；電石渣及其生料中鎂、堿含量很低，液相量偏低，易燒性稍差。

（2）電石渣細(xì)度較細(xì)，與水泥生料相當(dāng)，顆粒較為均勻，粉磨過程主要是電石渣的烘干及與輔助原料的均勻混合過程，易磨性很好。

（3）干電石渣及其生料的容重較輕，冷態(tài)下其流動(dòng)性較好，高溫下流動(dòng)性較差，堆積壓力較小。

（4）Ca（OH）2的分解溫度遠(yuǎn)低于CaCO3，因此電石渣配料的熟料形成熱大幅度降低；適當(dāng)條件下，Ca（OH）2和生成的CaO會(huì)吸收部分CO2，部分重新生成CaCO3。

（5）窯尾系統(tǒng)廢氣成分中含水量較高，CO2含量較低，廢氣量和廢氣比熱較小。

（6）電石渣熟料的顏色大多呈微黃或土色。

（7）不同電石渣的硫和氯差別很大，如硫和氯含量較高，會(huì)使窯尾系統(tǒng)堵塞，影響熟料煅燒和熟料質(zhì)量。

3.2 我國(guó)電石渣制水泥的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)早在20世紀(jì)50年代就開始了對(duì)工業(yè)廢渣的利用研究，利用電石渣生產(chǎn)水泥熟料始于上世紀(jì)70年代。最早南方一些小的化工廠，因?yàn)槟戏蕉嘤?，傳統(tǒng)的電石法生產(chǎn)乙炔產(chǎn)生的電石渣無(wú)法處理，加上當(dāng)?shù)貙?duì)環(huán)保的重視，一些科研單位開始對(duì)電石渣進(jìn)行研究，開始使用在水泥廠。當(dāng)時(shí)主要采用濕法長(zhǎng)窯生產(chǎn)工藝，濕電石渣被最為一部分石灰質(zhì)原料和其他輔料混合均勻喂入濕法回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行煅燒，當(dāng)時(shí)的電石渣配比較低，未超過20%。隨后利用電石渣生產(chǎn)水泥熟料的工藝多種多樣，后來(lái)又出現(xiàn)了機(jī)立窯、濕法長(zhǎng)窯及立波爾窯，還有小型5級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器窯，但這些生產(chǎn)工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相對(duì)落后，尤其是能耗高、成本高，也不符合國(guó)家的相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，不適宜廣泛推廣。

再后來(lái)合肥水泥設(shè)計(jì)院和新疆建材設(shè)計(jì)院等改變了傳統(tǒng)的濕法使用電石渣的工藝，將電石渣應(yīng)用在新型干法回轉(zhuǎn)窯上?，F(xiàn)在利用電石渣生產(chǎn)水泥的成熟工藝是以四川宜賓天原水泥公司為代表的半干法生產(chǎn)工藝、安徽皖維公司電石渣摻加量不超過50%代替石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥的新型干法工藝和新疆天業(yè)公司100%電石渣代替石灰質(zhì)原料的干法長(zhǎng)窯工藝。但這些生產(chǎn)工藝與100%電石渣代替石灰質(zhì)原料新型干法工藝相比，都具有能耗高等特點(diǎn)，也不利于今后的發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)使用電石渣生產(chǎn)水泥的企業(yè)越來(lái)越多，電石渣作為石灰石的替代原料越來(lái)越被重視。

近幾年，與生產(chǎn)聚氯乙烯的化工企業(yè)配套的電石渣水泥生產(chǎn)線逐步發(fā)展起來(lái)，技術(shù)到目前相對(duì)成熟，如吉林化工廠、天津化工廠 、貴州有機(jī)化工總廠、山西省化工廠、新疆天業(yè)等，有的在70年代就建成工業(yè)規(guī)模裝置，專有1條水泥生產(chǎn)線消化電石廢渣。

我國(guó)早期電石渣生產(chǎn)線主要以濕法為主，而且規(guī)模在1 000t/d左右，2007年以后，新型干法電石渣生產(chǎn)線發(fā)展較快，先后有新疆天業(yè)、內(nèi)蒙古伊利冀東等，多為2 500t/d、3 000t/d生產(chǎn)線，規(guī)模也在逐步擴(kuò)大，目前4 600t/d熟料、5 000t/d熟料的生產(chǎn)線不斷涌現(xiàn)。

（1）電石渣烘干工藝技術(shù)。

電石渣作為石灰石的替代原料在化學(xué)成分上屬于優(yōu)質(zhì)的石灰質(zhì)原料，完全能夠滿足替代要求，但在新型干法

工藝上應(yīng)用，最為重要的工藝是濕電石渣的輸送、烘干，產(chǎn)生的電石渣干粉替代石灰石進(jìn)行配料生產(chǎn)水泥熟料。

表1 烘干設(shè)備優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)照

表2 回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)電石渣工藝對(duì)比

對(duì)于電石渣的輸送，距離較短且采用干法乙炔產(chǎn)生的干電石渣（水分在6%左右）的情況可以采用Fu鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)或空氣輸送斜槽輸送，對(duì)于長(zhǎng)距離輸送干電石渣宜采用管狀輸送機(jī)，密封性好，不易揚(yáng)塵。對(duì)于濕電石渣濾餅的輸送，采用皮帶較為合適，不易采用Fu鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)、螺旋絞刀等。

對(duì)于干電石渣的烘干多采用管道直接換熱干燥的方式，效率較高。而對(duì)于濕電石渣的烘干主要包括回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)烘干、烘干錘式破碎機(jī)烘干、立磨烘干三種方式。在烘干工藝的選擇中需要考慮烘干量的大小，烘干高溫?zé)煔獾膩?lái)源，烘干后集塵及尾氣處理系統(tǒng)等因素。由于經(jīng)壓濾后的電石渣水分較大，且粘性大，分散性差，顆粒細(xì)，采用立磨烘干不合適，多采用前兩者?；剞D(zhuǎn)式烘干機(jī)烘干、烘干破碎機(jī)烘干的優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比見表1。

圖1 半濕法工藝流程圖

圖2 濕磨-干法長(zhǎng)窯煅燒工藝

圖3 濕磨-半干法預(yù)分解窯煅燒工藝

結(jié)合實(shí)際情況，利用烘干錘式破碎機(jī)的烘干系統(tǒng)烘干電石渣濾餅是合適的，可以充分利用窯尾熱風(fēng)，滿足大規(guī)模利用電石渣制水泥的要求，從裝備規(guī)格、固定資產(chǎn)投資、占地面積、熱利用效率、電石渣烘干后的干粉性質(zhì)等多方面的指標(biāo)看都優(yōu)于傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)。

（2）電石渣生產(chǎn)水泥熟料工藝情況。

電石渣配料生產(chǎn)水泥熟料經(jīng)歷了較多過程，從窯型來(lái)看分為立窯生產(chǎn)工藝、回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝。

立窯生產(chǎn)工藝主要流程：除電石渣以外的其它原、燃料按比例配合后入濕法生料磨粉磨，制成的料漿與經(jīng)濃縮池濃縮的電石渣漿按比例入配料均化庫(kù)。出配料均化庫(kù)的生料漿含水分50%左右，經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后，水分≤40%的濾餅經(jīng)烘干機(jī)烘干后成為水分26%左右的生料粉，生料粉加適量水成球后入立窯鍛燒成水泥熟料。這種工藝投資低，并可全部代替石灰石配料。但該工藝相對(duì)落后，產(chǎn)量低，熟料質(zhì)量較低且不夠穩(wěn)定，屬于國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策要淘汰的生產(chǎn)工藝。

回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝主要包括半濕法工藝、濕磨干燒工藝、新型干法工藝。具體對(duì)標(biāo)表見表2。

圖1～圖5為回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝的流程圖，分別對(duì)應(yīng)表2的5個(gè)工藝。

圖5 預(yù)烘干干磨干燒工藝

4 電石渣制水泥生產(chǎn)實(shí)例

以我公司為例，公司綜合利用工業(yè)廢渣2×3 000t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線項(xiàng)目的建成，完全實(shí)現(xiàn)了電石渣100%替代石灰石生產(chǎn)，對(duì)綜合利用電石渣生產(chǎn)水泥企業(yè)，起到較強(qiáng)的示范作用。同時(shí)我公司作為干濕法乙炔共同存在的企業(yè)，具有重要的研究?jī)r(jià)值。

目前我公司采用的新型干法窯外分解工藝生產(chǎn)熟料，工藝流程見圖6為一線濕電石渣生產(chǎn)水泥熟料工藝、圖7為二線干電石渣生產(chǎn)水泥熟料工藝。

圖6 濕電石渣生產(chǎn)水泥熟料工藝

圖7 干電石渣生產(chǎn)水泥熟料工藝

在窯尾廢氣處理方面，我公司窯尾廢氣處理系統(tǒng)，沒有設(shè)計(jì)增濕塔，廢氣不參與生料粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)。出預(yù)熱器C1的廢氣，全部進(jìn)入電石渣烘干裝置，用于電石渣的烘干；同時(shí)由于化工廠乙炔生產(chǎn)工藝的不同，一線電石渣為濕法乙炔產(chǎn)生的電石渣，經(jīng)壓濾后水分在30%左右，二線電石渣為干法乙炔產(chǎn)生的電石渣，水分在6%左右，因電石渣水分的不同，烘干所需的熱量不同，一線采用三級(jí)單系列預(yù)熱器加管道式分解爐系統(tǒng)C1的廢氣，二線采用五級(jí)單系列預(yù)熱器加管道式分解爐系統(tǒng)C1的廢氣，與此同時(shí)電石渣烘干裝置分別采用烘干錘式破碎機(jī)（一線）和干燥器（二線）來(lái)完成。干燥器類似于預(yù)熱器系統(tǒng)的管道式分解爐，中間有縮口，上部有一個(gè)進(jìn)料口，采用干燥器能夠滿足干電石渣的烘干要求。烘干錘式破碎機(jī)就是錘式破碎機(jī)和烘干機(jī)的組合，其有一個(gè)電石渣進(jìn)料口，一個(gè)進(jìn)風(fēng)管道和一個(gè)出風(fēng)管道，進(jìn)入的濕電石渣經(jīng)錘頭打散并經(jīng)高溫?zé)犸L(fēng)換熱、烘干，進(jìn)入高效旋風(fēng)筒進(jìn)行氣固分離。也有介紹，在烘干破出口管道安裝有高溫動(dòng)態(tài)選粉機(jī)，經(jīng)過烘干后的電石渣干粉中部分顆粒分散度不夠，較粗的顆粒經(jīng)過選粉機(jī)分選后重新進(jìn)入烘干破碎機(jī)循環(huán)，滿足生料細(xì)度要求的電石渣干粉進(jìn)入電石渣粉體集料及儲(chǔ)存系統(tǒng)，這樣就滿足電石渣干粉不經(jīng)粉磨系統(tǒng)的選粉條件。

在生料粉磨方面，經(jīng)烘干的電石渣干粉采用粉體計(jì)量稱，電石渣干粉與出磨的物料一同直接進(jìn)入組合式選粉機(jī)進(jìn)行分選，粗顆粒返回磨內(nèi)，細(xì)顆粒最為生料入均化庫(kù)。這樣就大大提高了生料的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，原本為石灰石生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的中卸磨，設(shè)計(jì)臺(tái)時(shí)為130±5t/h，我們使用時(shí)臺(tái)時(shí)可達(dá)240t/h，保障了生產(chǎn)熟料所需。電石渣的原始粒度較細(xì)，滿足生料對(duì)細(xì)度的要求，但是在烘干的過程中，顆粒之間發(fā)生聚結(jié)現(xiàn)象，造成烘干后的電石渣粒度較粗，不再滿足生料對(duì)粒度的要求，因此進(jìn)行粉磨，對(duì)電石渣再次進(jìn)行粉選、粉碎。也有企業(yè)介紹，電石渣干粉不經(jīng)選粉機(jī)直接與經(jīng)選粉機(jī)選粉后的出磨物料，在生料混料機(jī)內(nèi)攪拌均勻，經(jīng)過混料機(jī)攪拌的生料輸入生料均化庫(kù)，此時(shí)的電石渣干粉細(xì)度應(yīng)滿足生料細(xì)度要求，并且保證混料應(yīng)均勻。

在生料入預(yù)熱器方面，物料經(jīng)高溫鎖風(fēng)閥（選取耐高溫設(shè)備），進(jìn)入C2上升煙道，一線依次經(jīng)C1→C2→分解爐→C3→入窯，二線依次經(jīng)C1→C2→C3→C4→分解爐→C5→入窯，物料并未經(jīng)分料入分解爐。也有企業(yè)介紹，電石渣生產(chǎn)線采用二級(jí)預(yù)熱器，窯尾喂料采用了分料系統(tǒng)，可以將一部分物料直接喂入分解爐以調(diào)節(jié)預(yù)熱器C1筒出口的溫度，根據(jù)系統(tǒng)的需要靈活地調(diào)節(jié)喂入分解爐的生料量。

在其他方面，窯頭、窯尾系統(tǒng)原本設(shè)計(jì)安裝的電收塵器，因環(huán)保要求全部更換為電袋復(fù)合收塵器，因技改的原因，使一線濕電石渣烘干系統(tǒng)的窯尾收塵器入口溫度提高（防止收塵器結(jié)露），造成烘干錘式破碎機(jī)產(chǎn)量下降，電石渣干粉不能滿足熟料煅燒要求量，為提高電石渣烘干熱風(fēng)量，我們?cè)诟G尾新增了熱風(fēng)爐，進(jìn)風(fēng)引自窯頭篦冷機(jī)，熱風(fēng)爐出口溫度在750℃左右，和出C1的廢氣一同進(jìn)入烘干錘式破碎機(jī)用于濕電石渣烘干。此外，我們?cè)陔娛煞蹘?kù)側(cè)安裝了干粉外排裝置，用于電廠脫硫供脫硫劑。

對(duì)于電石渣及生料中氯離子含量較高的生產(chǎn)企業(yè)，還設(shè)置了旁路放風(fēng)裝置，以減少氯離子、硫以及堿含量對(duì)系統(tǒng)的影響。

在實(shí)際生產(chǎn)過程中，我公司進(jìn)行了大量的改造，通過對(duì)輸送設(shè)備的改造更換、調(diào)整煅燒參數(shù)等措施，生產(chǎn)趨于穩(wěn)定，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

電石渣經(jīng)過干燥后具有良好的流動(dòng)性，同時(shí)粒子之間的粘附力較強(qiáng)，在儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)容易壓實(shí)，給穩(wěn)定卸料帶來(lái)了困難。當(dāng)儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)的料位太高時(shí)，下層的電石渣被壓實(shí)，卸料比較困難，如果使用壓縮空氣時(shí)則一涌而出，不能穩(wěn)定卸料；當(dāng)儲(chǔ)庫(kù)內(nèi)的料位太低時(shí)，電石渣沒有經(jīng)過壓實(shí)，其流動(dòng)性得不到控制，卸料時(shí)一涌而出，無(wú)法控制。因此電石渣儲(chǔ)存需要選擇一個(gè)合適的儲(chǔ)庫(kù)，將庫(kù)底充氣箱改為流化棒，實(shí)現(xiàn)卸料可靠、穩(wěn)定。

在1臺(tái)烘干破碎機(jī)能夠滿足生產(chǎn)要求的情況下，盡量不要選用2臺(tái)，一是可以降低投資。二是可以減少系統(tǒng)漏風(fēng)點(diǎn)，減少無(wú)謂的熱損失。三是可以避免膠帶輸送機(jī)入兩臺(tái)烘干破碎機(jī)時(shí)難以實(shí)現(xiàn)均勻分料的難題。

在烘干破碎機(jī)由于故障停車時(shí)，為了不影響窯系統(tǒng)正常運(yùn)行，可以考慮設(shè)置旁路管道，采用管道增濕或設(shè)置增濕塔，出預(yù)熱器熱風(fēng)經(jīng)旁路管道增濕或增濕塔增濕直接入高溫風(fēng)機(jī)，避免窯系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率受烘干破碎機(jī)的影響或制約。

有專利1報(bào)道：濕電石渣烘干、分解后作為鈣質(zhì)原料燒制水泥熟料的生產(chǎn)工藝見圖8，進(jìn)入烘干破碎機(jī)的熱風(fēng)分兩路，分別來(lái)源于窯頭罩和熟料冷卻機(jī)；廢氣烘干電石渣后進(jìn)行選粉機(jī)、旋風(fēng)收塵器、廢氣風(fēng)機(jī)；廢氣風(fēng)機(jī)出風(fēng)管道一路與分解爐相連，另一路通入廢氣排放系統(tǒng)；預(yù)熱器系統(tǒng)與分解爐分別設(shè)置非鈣質(zhì)原料粉、干電石渣粉喂料口，干電石渣粉喂料口位于分解爐中下部，旋風(fēng)收塵器的下料管與分解爐的干電石渣粉喂料口相連；選粉機(jī)與烘干破碎機(jī)的進(jìn)料口由料管相連。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用以氮?dú)夂脱鯕鉃橹饕煞值臒犸L(fēng)作為烘干熱源，有效避免電石渣與二氧化碳合成碳酸鈣，從而降低氫氧化鈣分解溫度和分解熱量。

圖8 專利1生產(chǎn)工藝圖

圖9 專利2生產(chǎn)工藝圖

專利2一種利用電石渣制水泥的生產(chǎn)工藝見圖9，系統(tǒng)包括窯尾煙室、回轉(zhuǎn)窯、預(yù)熱器和分解爐；分解爐自上而下分別Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)；Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)內(nèi)均設(shè)有煤粉噴嘴；Ⅰ區(qū)爐體頂部設(shè)有氣流出口和電石渣濾餅進(jìn)口，氣流出口通向預(yù)熱器的進(jìn)料口，Ⅰ區(qū)爐體內(nèi)設(shè)有分散裝置和風(fēng)環(huán)，風(fēng)環(huán)位于分散裝置的下方；Ⅱ區(qū)爐體側(cè)壁上開有輔助原料進(jìn)口，Ⅱ區(qū)爐體上連通有三次風(fēng)管，Ⅱ區(qū)爐體底部設(shè)有煙室縮口，煙室縮口通向窯尾煙室，窯尾煙室的出料口通向回轉(zhuǎn)窯；預(yù)熱器的出料管至窯尾煙室管道上安裝有鎖風(fēng)閥。

5 展 望

筆者認(rèn)為，電石渣作為水泥生產(chǎn)的原料完全能夠替代石灰石，具有節(jié)能環(huán)保的作用。在水泥市場(chǎng)行情好的地區(qū)，以水泥作為主導(dǎo)產(chǎn)品的企業(yè)，可以采用不同的比例與用量來(lái)消化電石渣，用常規(guī)的生產(chǎn)規(guī)模來(lái)建設(shè)水泥生產(chǎn)線。以消化電石渣為主的企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模由消化電石渣的量確定，保證化工生產(chǎn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行為目的。

但由于化工和水泥生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率不同，為了保證化工和水泥兩個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全運(yùn)行，除水泥生產(chǎn)線能夠100%電石渣作為石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥外，還必須考慮在短期內(nèi)沒有足夠的電石渣情況下，適當(dāng)使用石灰石，做好生產(chǎn)平衡，對(duì)于生產(chǎn)組織及其機(jī)動(dòng)性非常有益，這一點(diǎn)已經(jīng)被一些擁有水泥生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的化工企業(yè)所采用。

濕電石渣在烘干過程中發(fā)生碳化反應(yīng)，一部分氫氧化鈣與廢氣中的二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，重新生成了碳酸鈣，碳酸鈣在后期分解過程中能耗高，造成能耗增加。這就需要我們摸索合理的烘干溫度，盡量降低碳化率，又要保證烘干量。

由于電石渣中CaO含量高，可作為優(yōu)質(zhì)的鈣質(zhì)原料，同時(shí)堿含量低，可以用來(lái)生產(chǎn)低堿水泥，根據(jù)地區(qū)需求，開發(fā)油井水泥、大壩水泥、低熱水泥等特種水泥。

就目前電石渣工藝技術(shù)現(xiàn)狀，采用新型干法水泥生產(chǎn)工藝是最為高效節(jié)能的，對(duì)于電石渣量充足且尚未100%配料的企業(yè)來(lái)說，需通過不斷的摸索、交流、改造等措施，實(shí)現(xiàn)100%配料仍是當(dāng)務(wù)之急。當(dāng)然，要實(shí)現(xiàn)100%配料，電石渣中影響最大的Cl-含量是關(guān)鍵，該指標(biāo)主要受乙炔清凈工藝的影響，采用次鈉清凈工藝的電石渣中Cl-一般含量較高，而采用濃硫酸清凈工藝的電石渣中Cl-相對(duì)較低，對(duì)于入窯生料中Cl-含量較高的企業(yè)，采取旁路放風(fēng)等措施保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

當(dāng)然電石渣作為優(yōu)質(zhì)的鈣質(zhì)原料，在其他領(lǐng)域也多有研究，例如用于電石原料的研究、碳酸鈣、制白灰等，且熱度不減，以尋求更高的附加值。

總體來(lái)看，電石渣生產(chǎn)水泥仍是最主要的處置方式，作為化工企業(yè)，應(yīng)關(guān)注最新技術(shù)研究進(jìn)展，尋求更加合理的處置方式。

6 結(jié) 語(yǔ)

目前，在我國(guó)水泥市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的大環(huán)境下，唯有進(jìn)一步降低制造成本才能立于不敗之地。而全部利用廢棄電石渣來(lái)代替石灰石燒制水泥熟料，可以有效的節(jié)約資源和生產(chǎn)原料成本。同時(shí)，利用廢棄電石渣既減少堆積用地，保護(hù)了有限的耕地資源，又減輕了廢電石渣對(duì)周邊環(huán)境的污染和上游企業(yè)的污染治理成本，所以具有非常良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在使用電石渣生產(chǎn)水泥熟料的過程中，仍然存在配料波動(dòng)大、煅燒系統(tǒng)不穩(wěn)定、熟料質(zhì)量波動(dòng)等問題，需要技術(shù)人員進(jìn)行努力，解決存在的問題，提供更為優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。