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型煤壓球機生產中添加工業廢渣降低生產成本

發布時間:2018-05-03 09:23| 瀏覽: |來源: 新聞中心

關于型煤壓球機生產線中添加有工業廢渣的石灰碳化煤球的原料配方,使的制造出的煤球既能減少石灰用量、降低成本,又能滿足煤球在制作及氣化過程所需要的諸如煤球的灰熔點,冷、熱態機械強度,催化性能等各方面的品質。
一、石灰碳化煤球為滿足作氣化煤高溫操作的需要,要求煤球應有較高的灰熔點,以求獲得較高的產氣量。一般要求煤球機生產中煤球灰熔點達到1280℃,甚至1300℃以上。其粘結劑石灰有很高的灰熔點,據有關文獻記載,純粹的氧化鈣灰熔點為2572℃,但當它與原煤摻合在高溫反應時,氧化鈣就與原煤中的氧化硅、氧化鐵、氧化鋁等雜質,按一定比例生成低熔點物。隨著石灰量的加大,這些低熔點物也隨之增加,以致煤球的灰熔點跟之下降。當灰熔點降低到一個低谷點,再繼續加入石灰時,煤球的灰熔點隨石灰量的加大,才逐漸回升。因此要使煤球灰熔點達到1300℃以上,石灰的加入量一般要達N25左右(視原料煤種成份而有差異)。如此雖然提高了煤球灰熔點,提高了煤氣爐氣化水平,但卻因石灰量的增加,其成本也加大。近年來石灰價格猛增,使石灰碳化在煤粉壓球機生產煤球的成本提高了50-80元/噸,最終使化肥的成本也升高。可是作為煤球粘結劑石灰的加量,在滿足碳化煤球的生球強度,碳化后的煤球冷、熱態機械強度,以及保證在氣化反應中所起到的催化作用等方面要求,卻只需15%,因此在用粉煤壓球機制作石灰碳化煤球時,若要降低石灰加量到15"20,主要研究目標是在如何滿足
煤球灰熔點這個指標上。
二、在上面灰熔點分析研究基礎上,我們設想能否通過添加高鈣低硅的多種工業廢渣,達到既能減少石灰用量,又能提高石灰碳化煤球灰熔點的目的。于是進行了高鈣低硅、高硅高鈣、高硅低鈣三個系列添加物的試驗比較,以期找出添加物對石灰碳化煤球灰熔點影響的規律。試驗結果正符合我們的研究思路及預期目標。
1.在高硅低鈣的添加物中,我們添加了電廠粉煤灰、二化鍋爐粉煤灰、耐火土、砂及粘土等多種原料在臥式雙軸攪拌機攪拌均勻,分別制作石灰碳化煤球,測定其灰熔點看出在上述含高硅低鈣的多種添加物中,雖添加物自身各有很高的灰熔點,但當加入石灰后,煤球灰熔點就顯著降低,甚至降低到低于原煤的灰熔點,這是由于在這些添加物中含有較多的二氧化硅,而只含有少量鈣化合物的緣故。因而這類高硅低鈣的添加物是不可取的。
2.在含高硅高鈣的添加物中,我們選擇了石灰碳化煤球的煤氣爐爐渣,由于在碳化煤球制作中加入大量的石灰,故爐渣中富含氧化鈣,且也富集了原煤中的二氧化硅。成為高鈣高硅的添加物。由于含多量二氧化硅的緣故,所制得煤球的灰熔點結果也不理想。
3.最后我們選擇了高鈣低硅的工業廢渣,如碳酸法糖廠的濾泥(主要成份含碳酸鈣),聯堿廠的氨母泥(主要含碳酸鈣、碳酸鎂),紙廠的苛化泥(含碳酸鈣及氫氧化鈣),作為減少石灰用最的添加物。此類廢渣由于含有大量的鈣鹽,極少量的二氧化硅,按一定比例與石灰均勻混合后制出的煤球,灰熔點均大于1280℃,一般可達1300以上,體現出氧化鈣高熔點的效應。在減少石灰用量前提下,煤球的冷、熱態耐壓強度,固定碳含量都能達到指標三、綜合上述,選擇高鈣低硅的工業廢渣可以替代20%一40%的石灰作為碳化煤球的添加劑。紙廠苛化泥、聯堿廠氨母泥和糖廠的碳酸法濾泥等三種添加劑制成的煤球,各項指標能達到部頒要求。在工業化和節約成本方面具有較好前景,由于添加物為工業廢渣,本研究結果也具有治理環境的社會效益。
以上試驗已通過省級鑒定監報國家發明專利。希望在有條件的工廠可因地制宜與本所合作進行生產性的試驗。

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