回转窑活性石灰技术在电石行业的应用

回转窑活性石灰技术在电石行业的应用

王继生

（陕西省建筑材料工业设计研究院陕西710032）

摘要：石灰作为工业生产的重要辅料，广泛应用于冶金、化工、环保、建材等诸多行业，高品质的活性石灰主要应用于钢铁企业的炼钢生产。回转窑活性石灰技术应用到电石行业，不仅可以降低电石生产消耗，还能充分利用电石生产中产生的电石炉尾气和兰炭除尘灰，从而减少能源的浪费，提高资源综合利用效率。本文就回转窑活性石灰技术在电石行业的应用展开探讨。

关键词：回转窑；活性石灰；电石

PVC是五大通用塑料之一，广泛应用于工业、农业、国防、化学、建材等重要领域，是以塑代钢、以塑代木的重要有机材料。我国PVC生产有两种工艺路线，即石油乙烯法和电石乙炔法。我国贫油、少气和煤资源相对丰富的资源状况决定了PVC生产的原料路线仍以电石乙炔法为主。生石灰是一种重要的电石生产原料，其总体质量不仅关系到电石产品的质量水平，对电石电耗也造成显著的影响，尤其是生烧石灰对电石生产的影响是非常直接的，因此研究石灰质量对电石生产的影响是非常必要的。

1电石企业的发展现状

电石企业虽然在我国己经有了一些年的发展，但是由于受电石生产技术和材料质量的制约，我国许多重点的电石企业的电耗不断增加，中小企业的消耗更是越来越大，其中有一个非常重要的原囚就是我国的电石原材料质量差，原材料是关系到电石生产的关键囚素，不仅关系着电石的质量，更关系着电石企业的生存与发展。实践证明，我国电石原料的副反应导致的耗电量就己经达到了总耗电量的百分之二到百分之四之间。电石生产的温度非常高，副反应还错综复杂，要想正确评估电石生产中生石灰对电耗的影响是有一定的难度的。因此，适当参照国外的研究硕果，研究回转窑活性石灰技术在电石行业的应用是非常有必要的。

2电石生产中石灰的影响

2.1电石生产现状

近年来，由于PVC市场需求的高速增长，极大地带动了国内电石工业的快速发展。由于国内石油资源短缺，电石法生产PVC在中国得到了长足发展。但是我国许多重点电石企业的电耗持续高企，其中一个重要因素是电石原材料整体质量水平不高。

2.2电石生产中生烧石灰的影响原理

碳酸钙是石灰石的主要成分，大约要占到生石灰总成分的百分之九十六以上，如果温度达到了851度，石灰石中的碳酸钙就会分解出一定的二氧化碳，二氧化碳的分解速度会随着温度的变化而变化，温度越高，碳酸钙的分接速度就越快，比如一块石灰石的温度如果能够从里到外都拿到851度，那么石灰石就会全部分解为生石灰;如果石灰石的问题没有达到851度，那么石灰石中的碳酸钙就不能够彻底的分解出来，这样的生石灰通常被叫做生烧石灰。如果石灰石的粒度存在着相差悬殊的现象，那么石灰石的中心部位就可能来不及分解，这样的情况下将石灰石卸出窑，都是有生烧石灰存在的。生烧石灰只有经过进一步的分解，才能够与碳发生反应，进而生成电石，碳酸钙的分解是需要耗掉很多能量的，这些能量要通过对电的消耗来补充，这样在一定程度上便增加了电石的制造成木。与此同时，在生成的生烧石灰中，往往有一定二氧化碳成分，这就相当于把炉料的配比提高了，这非常不利于提高电石的质量，甚至会将电石炉料的秩序给打乱，因此，生烧石灰是坚决不能超过百分之五的。与此同时，石灰石的生烧率与结晶有着非常密切的关系，如果石灰石密质，结晶是可以控制在百分之二左右的，同时生烧石灰也会减少。如果结晶质的石灰石质量差，那么生烧石灰的量要想控制在百分之二左右，生石灰很有可能就变成粉末了，同时还使成木增加。因此，要对石灰石严格把关，使其密度提高，粒度均一，进而降低电石的消耗。

2.3灰的粒度

石灰的粒度对电石生产有重要影响。粒度过大，接触面积小，反应速度慢；粒度过小或粉化石灰多，使电极附近料层结成硬壳，发生棚料，降低炉料下落速度，减少投料量，降低产量；阻碍炉气排出，增大炉内压力，发生喷料、塌料，造成出炉带生料。实践证明，5~35mm粒度的石灰对电石生产最为有利。但考虑到块状石灰在装卸、运输过程中极易破碎，粒度限制太小，可能导致最终使用时粉末量过高。因此，自产石灰的粒度应控制在5~40mm，外购石灰粒度应控制在8~60mm，合格率要求在90%以上。另外要控制合理的石灰库存，防止石灰粉化。

3回转窑活性石灰技术在电石生产企业的应用实践

（1）石灰生产线初始情况。中国平煤某集团汝州电化有限公司原有年产45万t电石项目配套的石灰生产线，有4座400t•d－1佛卡斯气烧石灰窑，但是石灰生过烧率和活性度问题没得到很好解决。根据企业发展需要，为加快工程进度，降低项目成本，该公司计划利用竖窑原料筛石灰生产线初始情况中国平煤某集团汝州电化有限公司原有年产45万t电石项目配套的石灰生产线，有4座400t•d－1佛卡斯气烧石灰窑，但是石灰生过烧率和活性度问题没得到很好解决。根据企业发展需要，为加快工程进度，降低项目成本，该公司计划利用竖窑原料筛分后剩下的小粒度石灰石，并利用电石生产过程中收集的兰炭除尘灰配以一定量的电石炉尾气，建设一条400t•d－1活性石灰回转窑生产线。该项目于2016年4月中旬开始施工，9月初投产，并在1周时间内迅速达产达标。（2）工艺方案。由竖窑上料筛分后得到的小粒度石灰石卸入到回转窑石灰石料仓，经振动给料到1#皮带机，再进入斗式提升机，通过溜筛进入到2#皮带机，然后进入预热器顶部料仓。筛分后不合格的物料进入到返粉料仓，再通过汽车外排。合格物料进入预热器料仓后，通过8个下料管进入预热室，预热室下部设有8个液压推杆，用计算机自动开启推杆给料。石灰石在预热器内与烟气进行热交换，石灰石吸收热废气的热量温度升高，进行预分解，同时废气进入除尘器。石灰石充分预热后通过窑尾溜槽进入回转窑，缓慢而有序地通过窑内预热带、煅烧带和冷却带。煅烧采用一个烧嘴，燃料为兰炭粉和电石炉尾气。窑体直径4m，长50m，窑内煅烧温度为1300±50℃。烧成后的石灰进入冷却器进行冷却。冷却至100℃以下的成品石灰经过4个变频电振振动出料，落入链板输送机上，链板输送机将石灰输送到原有石灰成品系统。（3）技术改进及创新。由于该400t•d－1活性石灰回转窑生产线原料采用的是竖窑筛分后的石灰石，不满足生产需求时则直接采用竖窑用的大粒度石灰石，而且所用的燃料是兰炭除尘灰和电石炉尾气，原料和燃料的粉尘比较大，窑况比较复杂。

4提高石灰石的质量的方法

（1）每班安排专人拣出石灰石中的杂石，控制入窑前石灰石的杂质含量，避免生烧和悬窑事故的发生。（2）对石灰石振动筛实行四级点检（操作工、班长、值长、工段长），避免振动筛被泥土堵塞，造成小粒度石灰石进入窑内，影响石灰煅烧和石灰粉化率。（3）加强对石灰石粒度的监控，最佳石灰石粒度范围为30~60mm。（4）加强对石灰石泥土的清洗，降低杂质含量。

结语

电石工业是一个高能耗行业，只有在节能降耗方面领先一步，才能在行业中处于优势地位。石灰作为电石生产的主要原料之一，其总体质量关系到电石生产的质量水平，特别是生烧石灰对电石生产电耗的影响尤为重要。而回转窑活性石灰技术因其独特的工艺及焙烧方式，同等原燃料条件下生产的活性石灰质量是最好的，很好地解决了石灰的生烧和煅烧均匀性问题，且活性度高。中国平煤某集团汝州电化有限公司400t•d－1活性石灰回转窑生产线的成功应用，为我们提供了回转窑活性石灰技术在电石行业应用的经验，建议在电石行业进一步推广。

参考文献：

［1］关林．电石生产中生石灰的有效作用［J］．硅谷，2012(16):130．

［2］刘涌平．浅析生烧石灰对电石电耗的影响［J］．山西化工，2003(1):42－43．

［3］包旭涛．电石生产中生石灰作用研究［J］．东方企业文化，2014(9):378．