化工廢渣生產(chǎn)水泥有害成分的控制分析

摘 要：我國化工行業(yè)迅猛發(fā)展，在化工發(fā)展的環(huán)境下，我國國民經(jīng)濟水平不斷提升，而在經(jīng)濟迅猛發(fā)展的背景之下，必將進一步提升工業(yè)的發(fā)展速度，化工行業(yè)發(fā)展過程中，分析利用化工廢渣進行水泥生產(chǎn)的有害成分，并對其進行控制，以不斷提升化工廢渣生產(chǎn)水泥的質量。

關鍵詞：化工廢渣;生產(chǎn)水泥;有害成分

近年來各行各業(yè)迅猛發(fā)展，廢渣種類也不斷增加，在進行物料輸送過程中，循環(huán)應用廢水，直接導致生料中氯成分的增加，在窯尾熱風管彎頭位置，減與氯產(chǎn)生反應，會發(fā)生結皮現(xiàn)象，直接導致窯尾阻塞情況的發(fā)生，對生產(chǎn)任務的完成和設備的正常運轉產(chǎn)生不良效果，所以這就需要對化工廢渣生產(chǎn)水泥的有害成分進行分析。

1 原料有害成分分析

在生產(chǎn)水泥的過程中，選擇的鈣質原料為電石渣，電石渣的水分含量在68%左右，進行生料植被的過程中必須采用濕法進行，生料經(jīng)壓濾水分以后，形成濕物料，其濃度為32%-36%，進而置入烘干破碎機進行烘干，使其與窯尾部位煙室內(nèi)的高溫氣流（600℃左右）進行熱交換，待水分蒸發(fā)后，物料會進入旋風筒之中，物料分離后，水分在≤1%的情況下，會進入穩(wěn)流倉，若是物料流動過大，部分進入溢流艙后，干物料后進入計量入窯算少，冷卻后進入熟料庫。在這一過程之中，染料選擇為煙煤，其揮發(fā)分數(shù)在34%左右，熱值保持在25000kJ/kg，其中所包含的有害成分具體數(shù)值如下：砂石渣、硅砂、銅渣、粉煤灰及爐渣之中均還有不同程度的三氧化硫、氯離子、堿、氧化鈉及氯化鉀等物質[1]。

進行有害物質分析，生產(chǎn)線的結皮大都在窯尾位置堵塞，烘干后破碎機進口位置熱風管位置，風管彎位置的外頭部位阻力較大，崖頭較低，物料沉積現(xiàn)象嚴重，一旦結皮堵塞，可采用拉大窯尾排風方式干預，進行3天冷卻后再進行檢修，采用高壓水和鋼釬大錘進行清理，清理過程需要5天左右，清理過程中工作環(huán)境差，工作強度高，無法繼續(xù)生產(chǎn)，導致風管結皮惡化過程中，窯煅燒情況逐漸變差，窯內(nèi)部通風逐漸變差，還原氣氛重，會產(chǎn)生熟料質量的影響。結皮堵塞的主要成分包括氯、硫、鈉及鉀化合物，在系統(tǒng)中溫度較低，待其達到凝固點以后，將從氣態(tài)轉化為固態(tài)。附著在物料表面位置，大都由于循環(huán)富集影響而發(fā)生。分析我國企業(yè)廢渣生產(chǎn)線生產(chǎn)情況沒有與化工系統(tǒng)控制和生產(chǎn)均屬于正?，F(xiàn)象，所以原料的有害成分穩(wěn)定程度較高，原料中所包含的硫含量比較低，攪拌池中存在氯離子波動情況，與常規(guī)原料生產(chǎn)的生產(chǎn)線相比較，系統(tǒng)結皮情況較為嚴重。若是硫堿的比值在1.2以上時，則會發(fā)生較為嚴重的結皮堵塞情況。此外，若是入窯的生料中所包含的氯離子超過標準，氯離子超過0.02情況下，也會發(fā)生較為嚴重的堵塞情況[2]，下表1對不同部分的有害成分進行了分析：

分析工藝生產(chǎn)過程，入窯生料經(jīng)內(nèi)循環(huán)以后，會生成混合料，包括生料、收塵灰及煙室回料，其中氯離子含量為1.323%，S/R的比例為1.238，但是在此過程中氯離子的含量波動比較大，可分階段進行，其主要由于電石渣中會循環(huán)應用上清液，導致原料中的氯離子含量不斷變化。

依據(jù)生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中的相關數(shù)據(jù)研究后發(fā)現(xiàn)，硫堿比例比較高，氯離子的含量超出規(guī)定范圍，直接導致生產(chǎn)線無法正產(chǎn)應用，系統(tǒng)無法正常運行，將直接導致原煤中含硫量的提升。

2 有害成分控制方式

2.1 物料外泄，減少有害成分

水泥生產(chǎn)過程中，燃料及原料中會帶入大量的氯離子、三氧化料、氧化鈉和氧化鉀，其屬于揮發(fā)性化合物的一種，回轉窯中高溫以待揮發(fā)，會隨煙氣二溢出，氣態(tài)的氧化物會再次發(fā)生化合作用形成堿化合物，新的化合物在逸出的過程中，熔融溫度未達標的情況下，會逐漸由氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)，在設備內(nèi)壁、顆粒表面上粘附，再次對物質進行加熱，繼續(xù)進行二次揮發(fā)，具有揮發(fā)性的有害組分會對循環(huán)富集產(chǎn)生損害作用，影響熟料質量，誘發(fā)系統(tǒng)結皮現(xiàn)象，對窯的系統(tǒng)工作產(chǎn)生不良影響，對熱工制度產(chǎn)生破壞作用，對正常生產(chǎn)產(chǎn)生不良影響。入窯生料的堿含量可高達1.238，其屬于中等結皮原料，屬于循環(huán)富集所致的有害成分，最有效的干預措施就是對循環(huán)富集所致的有害成分進行排出，排出后的物料作為混合材料與水泥混合，這些物料屬于非活性混合材料的一種，不具備強度特性，不會對水泥的強度產(chǎn)生發(fā)揮效果。此外，我國生料中所包含的主要成分為電石渣，這一成分占據(jù)配料的78%左右，比重約為0.93t/m3。由于物料所占的比重比較輕，氣流中所含塵土濃度比較高，所以電收塵回料的數(shù)量在20%左右，依照每天1000t進行計算，若是電收塵回料為250t，則需要極大的處理量，物料廠的平衡情況無法維持，從現(xiàn)場施工工藝出發(fā)，結合多方面因素進行考慮，最終溢流艙混合料外派量為每天三車，總料量為5%，也能夠發(fā)揮降低有害成分循環(huán)富集的作用，減少入窯生料中堿成分的含量，對富余的電石渣與外排料依照對應的比例進行混合，將其拉運至三期水泥以備應用[3]。

2.2 參數(shù)控制，把控物料沉降速度

2.2.1 用風控制

窯尾封管堵塞情況嚴重，窯前部位存在正壓，窯操需要保持煅燒過程的正常，必須開展拉風，對一線和二線開展，并對其高溫風機的開度進行提升，將一線開度調(diào)整在40-50%之間，二線調(diào)整為30-40%之間，電收塵的出口引風機調(diào)整期在55-70%之間，對進出口的檢修門采用風管大彎頭及烘干破碎機進行干預，待清理完成以后，確保系統(tǒng)能夠正常運行時間在24h以上，若是數(shù)量不足一個班，需要片面的進行風管結皮堵塞干預，并拉大風，對窯內(nèi)通氣情況進行改善，減少系統(tǒng)惡化的可能性。系統(tǒng)風速的增加會導致氣體中含塵濃度的上升，所以必須優(yōu)化用風控制，1號高溫風機的風閥開度控制在35，2號控制為25，3號控制為50。

2.2.2 操作參數(shù)及系統(tǒng)溫度

分析氯、鈉及鉀的冷凝溫度，其大都在650℃-700℃之間，為降低溫差過大而出現(xiàn)的有害成分隨物料入窯情況的發(fā)生，必須加大內(nèi)循環(huán)，以降低有害成分在生料顆粒表面過早凝固，生成結皮的現(xiàn)象發(fā)生，合理控制煤質量。這就需要能夠對出口溫度進行控制，1號高溫風機溫度參數(shù)控制在30-40%，2號控制在20-30%，系統(tǒng)排風參數(shù)為45-60%，2號煙室的溫度控制在850℃，12號控制在800℃，每天煤產(chǎn)量低于1200t。

2.3 硫控制及煤熱值控制

加大原煤均化力度，嚴格控制進場燃料的堿和硫。在進場過程中，必須進行取樣化驗，采購硫含量較低的煤，對其進行化驗后，分堆堆放，并采用裝載機進行均勻搭配，開展二次化驗，對入磨機煤熱值的波動進行測量，以保障三氧化硫值在0.7%以下，控制硫堿比在0.6-0.9之間。

3 結束語

當前，全廢渣生產(chǎn)的綠色水泥正處于探索使其，無法對有害成分進行降低，為保障系統(tǒng)的正常運行，獲取更好的經(jīng)濟效益，必須合理措施對有害成分進行控制，以提升水泥生產(chǎn)質量。

參考文獻：

[1]劉海菊，劉凱，郭琦.煤化工過程氣化廢渣和廢堿液的產(chǎn)生及處理技術探討[J].化工管理，2019，000（012）：121-122.

[2]田立柱，陳曉東，衛(wèi)文明，等.旁路除氯技術在水泥窯協(xié)同處置廢棄物生產(chǎn)線的應用[J].中國水泥，2018（4）：77-79.

[3]孫小培，劉谷友，葛家奎，等.利用工業(yè)廢渣調(diào)整硫堿比控制熟料標準稠度用水量[J].水泥，2019，000（005）：22-24.

作者簡介：

單銘洲（1988- ），男，漢族，山東淄博人，本科學歷，中國建筑材料工業(yè)地質勘查中心湖北總隊工程師，研究方向：化學工程，巖石水泥成分檢測。