□文/张射墟黄祖华棘篇擂蒙娓作水泥烧成燃料是废塑料利用的重要途径利用废塑料代替水泥烧成燃料提供大部分热量,可促进废塑料的大量利用。废塑料中通常含有一定量的氯,采用通常的方法焚烧如垃圾炉内焚烧)会造成环境的二次污染。实验证明,采用废塑料代替水泥烧成燃料时,只要窑温大于1400/就不会产生二恶英,而通常水泥烧成温度达1450/,也就是说,采用废塑料作燃料烧制水泥熟料时不会造成环境的二次污染。因此,利用废塑料作燃料烧制水泥熟料与单纯焚烧废塑料处理废塑料的方法存在根本性的区别,它是一种高效、安全的热量再利用“的方法。
可作水泥烧成燃料的废塑料范围及其使用固体废弃物按种类可分为普通废弃物与工业废弃物。普通废弃物又可分为可燃性垃圾、塑料及纸,工业废弃物可分为废塑料、纸屑和木屑。并非所有可燃性废弃物都可用于水泥烧成工艺。实验表明,目前只有普通废弃物中的塑料与工业废弃物中的废塑料可在水泥旋窑窑头代替煤炭和重油作燃料使用。窑尾及分解炉由于燃尽时间及燃烧温度的限制,废塑料的处理能力有限,而且燃烧温度低于1400/,有可能造成环境的二次污染。而在窑头,由于燃料消耗量占总燃料消耗量的500,烧成带温度达1450/,使用潜力巨大。
窑头烧废塑料待解决的问题要在窑头使用废塑料烧成水泥熟料,首先必须解决如下问题:第一,必须解决废塑料的磨细问题及研制相关的细碎设备,为大规模利用废塑料奠定基础。第二,必须开发适应磨细废塑料喷入窑头类似原回转窑喷油管装置的吹入管;第三,开发适合废塑料燃烧且与原回转窑配合良好的燃烧炉;第四,解决废塑料中残留氯影响水泥熟料质量以及废塑料在烧成过程中形成二恶英等问题,确保使用废塑料燃烧后不会造成环境的二次污染。
表1IBAU公司的单轴间歇粉体搅拌混匀机型180~200吨/时,为了确保高速高效的混匀,除转旋的主轴及方向角度各异的搅拌叶片之外,沿搅拌机内壳壁面还装有辅助旋流叶片,正副转动相辅相成,实现三维高速搅拌。单轴间歇式三维搅拌机的规格性能如表1所列。
5米,深2.5米的钢筋混凝土圈梁,其上部是!24.13米的环形库壁,壁厚80厘米,再往上其存放物料的库壁均为35厘米厚。全部物料、储仓本身及部分设备的重量都通过倒锥结构传递到底层库壁与基础圈梁上,上建结构设计十分经济合理。
操作运行中要特别注意防止库内物料的过度偏载。生产操作用的计算机控制系统设有偏载报警功能。从生产操作的实际需要出发,这种库其各储仓中物料的装满“与卸空”的交替是十分频繁的,所以短时间的偏载是不可避免的。设计时曾计算了75种可能出现的偏载负荷的类型,适当地考虑了允许的偏载程度及其相应的安全系数。实际效果令人满意。
还有一些多仓式水泥库,有的是单层的,有的储仓布置方式不同,其基本功能是一致的,即个性化‘订做“服务,不再赘述。
中国建材技术开发的情况试验设备及废塑料颗粒的制备。
试验用窑采用三河小野田水泥公司¢1.米重油专烧回转窑。
废塑料首先经脱氯处理,使其氯含量降至0. 6%左右。经分析,其灰分为21.0%,挥发分为72.1+,固定碳为6.9%,高发热值为7947.0卡/克,氯含量为0.60%.经脱氯处理的废塑料颗粒的制备采用WLK10/30型三台废塑料粉磨机将废塑料分别磨细至50毫米、3毫米、1毫米以下三种规格备用。
不同粒径的废塑料颗粒在窑内燃烧的情况。
在试验窑上,采用简单的吹入管将不同粒径的废塑料颗粒从设在窑头喷油管附近的吹入管吹入,出现如下清况:吹入的废塑料颗粒在物料表面燃烧,结果形成还原气氛,生成的熟料质量低于通常的熟料质量。
作为解决上述问题的方法之一是限定塑料的降落范围,使经过这里的熟料半成品再次由主燃烧喷油管形成的火焰煅烧。但是按这种方法处理的废塑料由于在远离烧成带的地方燃烧,生成熟料矿物所需最高温度、高温保持时间等的调节只能依靠原喷油管来调节,因而限制了废塑料代替量的提高。
为改进上述缺陷,最可靠的方法是将废塑料颗粒磨得很细,但这又会增加废塑料的粉磨电耗。因此从废塑料代替主燃料的代替量及废塑料的粉磨电耗两因素综合考虑,适宜的废塑料粉磨粒径应是以其在窑内不落在物料上燃烧时的粒径为宜。
试验表明,能达到上述要求的废塑料粉磨的最大粒度应为1毫米以下。
废塑料粒子的吹入方式。
将粉磨至1毫米以下的废塑料粒子以如下两种方式进行入窑燃烧试验:使燃烧用空气旋转,强化氧气分子向废塑料粒子表面紊流扩散,提高其燃烧性;不使燃烧空气旋转,以15米/秒以下的低速吹入废塑料粒子,确保来自原有喷油管的辐射传热时间,使燃烧性提高。
实验结果表明,①型试验由于旋转回流的离心作用,大部分废塑料粒子沿窑的径向扩散,在燃尽前向窑壁碰撞落地燃烧,不能形成热量集中的火焰。②型试验则在吹入管的吹出口0.5~1.0米左右就已形成较为集中的火焰。基于试验结果,废塑料粒子的基本吹入方式应选②型。
采用与主喷油管平行的简单吹入管吹入废塑料粒子代替40%重油进行试验,对烧成的熟料进行化学分析,并与其他条件均相同时专用重油烧成的熟料进行比较发现,两组熟料的矿物成分中C%S、C2S、C4AF、C3A、f-CaO及Cl含量基本相同,窑尾废气中二恶烷的含量为0往标准规定的最小限度以下),CO、NOx、SOx、2含量除CO含量前者较后者略高外,其他大体一致。
结论6%左右的废塑料粉磨至1毫米以下,从窑头喷油管旁的专用吹入管低速吹入,主燃料重油)可减少40%,由此法烧成的熟料质量与专烧重油时的熟料质量基本相同,窑尾废气中的二恶英在标准规定的最小限度以下。由此推知,采用废塑料作为水泥烧成用燃料,从窑头大量吹入的技术是可行的。
水泥企业实施新标准指导手册》正式出版发行根据广大水泥企业的要求,结合我国水泥企业自4月1日起新标准的贯彻实施,由中国建材研究院院长姚燕等主编,中国建材工业出版社正式出版的水泥企业实施新标准指导手册》现已正式出版发行。
该书汇集了国家有关实施新标准的政策性文件;录入了中国建材研究院自1998年开始组织有关单位进行的提高我国水泥ISO强度途径研究工作的全部科研成果;介绍了十几个企业解决ISO强度问题的方法及经验;许多专家学者还介绍了提高ISO强度的系统方案等等。
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