水泥窯利廢工藝中的廢料接收和投加系統(tǒng)

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1, 概述
     1.1 水泥窯利廢技術(shù)的發(fā)展水泥工業(yè)是典型的能源和資源密集型行業(yè)。在能源和資源日益匱乏的現(xiàn)代社會(huì),利用水泥窯處理工礦廢料、生活廢棄物和有害廢料,既能緩解水泥工業(yè)的能源和資源危機(jī),又能為社會(huì)解決環(huán)境污染問題。早在上個(gè)世紀(jì)七十年代,德國、日本和美國等發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)開始發(fā)展此類技術(shù)并付諸實(shí)踐。迄今為止,各國都已經(jīng)擁有了符合本國國情的一系列成熟技術(shù)。我國也在十年前開始了這方面的探索,目前用工礦廢料作替代原料的技術(shù)已經(jīng)比較成熟,近兩年北京金隅和上海萬安已經(jīng)建成并開始處理部分工業(yè)垃圾和有害廢料。
     1.2水泥窯利廢工藝中的廢料接收和投加系統(tǒng)豪西盟(Holcim 瑞士)、拉法基(Lafarge 法國)、海德堡(Heidelberg 德國)、塞邁克斯(Cemex 墨西哥)和三菱(Mitshubishi 日本)這些都是目前的全球性水泥企業(yè)。他們已經(jīng)在全球建立了多個(gè)水泥窯廢料處理系統(tǒng)。德國普茨邁斯特公司(Putzmeister)為他們提供了廢料接收和投加系統(tǒng)或系統(tǒng)中的主要設(shè)備。
     1.3 普茨邁斯特公司簡介普茨邁斯特(Putzmeister,以下簡稱PM)公司成立于 1958年,總部位于德國斯圖加特附近的Aichtal.公司始建時(shí)主要生產(chǎn)液壓柱塞式沙漿泵和混凝土輸送泵。如今,其生產(chǎn)的液壓柱塞泵已廣泛應(yīng)用于建筑、隧道施工、礦冶、化工、電廠、環(huán)保和水泥等行業(yè),主要用于輸送高含固率、高黏度、高磨蝕性、成分復(fù)雜的漿狀或泥狀物料。同時(shí)也生產(chǎn)與泵送相關(guān)的附屬設(shè)備,如接收和儲(chǔ)存料倉等。
     2, PM廢料接收和水泥窯投加系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)
    根據(jù)廢料的性狀,PM的水泥窯利廢接收和投加系統(tǒng)可分為兩類系統(tǒng)。即泥/漿狀廢料的接收和投加系統(tǒng)和有害廢料的制備和投加系統(tǒng)。
     2.1泥/漿狀廢料的接收和投加系統(tǒng)2.1.1 系統(tǒng)組成和描述該系統(tǒng)主要由接收、分揀(分離)、輸送、儲(chǔ)存和泵送投加部分組成。
    卡車運(yùn)來的漿狀或泥狀的廢料被倒入接收倉中,磁力分撿設(shè)備把其中的金屬廢料分撿出來。通過分撿后的廢漿進(jìn)行重力濃縮,濃縮產(chǎn)生的淤泥通過PM的KOS泵輸送進(jìn)儲(chǔ)存料倉,上部較稀的液體可與送來的其它稀廢漿用離心脫水機(jī)進(jìn)行脫水,產(chǎn)生的脫水泥餅也通過PM的KOS泵輸送進(jìn)儲(chǔ)存料倉。儲(chǔ)存料倉可起到緩沖的作用,以保證投加系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。最后安裝在儲(chǔ)存料倉底部的KOS泵將廢泥直接送入轉(zhuǎn)窯。由于泵的排量無級(jí)可調(diào),用戶可根據(jù)轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度情況隨時(shí)控制廢料的投加量。對(duì)于固體廢料,用戶可用抓斗直接進(jìn)行投加。
     2.1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)
    獨(dú)特的廢料輸送泵:系統(tǒng)采用了PM KOS泵來作為廢料的輸送和投加設(shè)備。這種KOS采用了沒有閥體的特殊設(shè)計(jì),兩個(gè)輸送缸的切換是通過S管的擺動(dòng)來實(shí)現(xiàn),因此即使泥狀廢料中含有大的顆粒,只要不大于輸送缸徑的三分之二,都可以順利泵送。同時(shí)KOS泵采用了液壓驅(qū)動(dòng),可達(dá)到120bar的輸送壓力,因此即使廢料的含固率很高,黏度很大,也沒有任何問題。此外KOS泵的移動(dòng)(磨損)部件極少,而且主要磨損件采用了雙層鍍鉻,具有很強(qiáng)的抗腐蝕性和耐磨性,因此大大降低了泵的維護(hù)費(fèi)用。
    獨(dú)特的接收和儲(chǔ)存料倉:PM公司的料倉采用有限元分析法設(shè)計(jì),受力情況好。料倉底部的液壓驅(qū)動(dòng)的特殊破拱滑架,可防止廢料在倉內(nèi)架橋。滑架下方配有雙螺旋卸料機(jī),可有效把廢料從倉內(nèi)擠入到輸送泵中。料倉內(nèi)裝有超聲波料位計(jì),可連續(xù)輸出料位信號(hào)??荚嚧笳搲?BR>    由于廢料采用管道泵送方式,極大地方便和簡化了現(xiàn)場(chǎng)布置。同時(shí)料倉和管道的密封性使廠區(qū)清潔無臭氣。
     2.1.3 該系統(tǒng)已成功運(yùn)行并處理過的泥/漿狀廢料作為替代燃料的有:市政/工業(yè)污水處理廠的脫水污泥、工業(yè)廢油和油泥、廢棄硅/橡膠、漆泥、廢紙泥、廚余垃圾、屠宰廢料和清淤淤泥等。
    作為替代原料的有:黏土(建筑施工)、陶瓷泥、赤泥、煤矸石、尾礦和粉煤灰等。
     2.2 有害廢料的制備和投加系統(tǒng)
     2.2.1系統(tǒng)組成和描述
    該系統(tǒng)主要由進(jìn)料、破碎、攪拌和泵送部分組成。其中破碎(S)、攪拌(M)和泵送(P)最為關(guān)鍵,所以該系統(tǒng)也簡稱SMP系統(tǒng)。
    桶裝的、固體散裝的和其他形式包裝的有害廢料被全部投入破碎機(jī)進(jìn)行破碎,破碎后的物料在攪拌機(jī)中與加入的廢油進(jìn)行攪拌,最后通過PM特殊的EKO泵直接送入轉(zhuǎn)窯焚燒??荚嚧笳搲?BR>     2.2.2 系統(tǒng)特點(diǎn)破碎機(jī):破碎能力極強(qiáng)的旋轉(zhuǎn)破碎機(jī)可將有害廢料連同包裝一起進(jìn)行破碎。破碎后的顆粒約為250mmx60mm.攪拌機(jī): 攪拌機(jī)為連續(xù)式,帶有廢油注入口。
     PM EKO泵:相對(duì)于破碎機(jī)和攪拌機(jī),PM EKO泵的設(shè)計(jì)最為特別。泵進(jìn)口上部裝有兩個(gè)錘型砸料器,一個(gè)負(fù)責(zé)把泵斗里的粗大物料砸碎,一個(gè)負(fù)責(zé)把物料砸進(jìn)泵腔中。金屬冠狀頭的柱塞把物料直接推入管道中,泵出口的液壓閘板閥可切斷任何將未進(jìn)入管道的物料,以保證下一個(gè)泵送沖程的順利進(jìn)行。由于砸料器的沖擊力為80 噸,泵的進(jìn)料口為760x360 mm,活塞缸徑為350 mm,所以即使有大塊未被破碎的物料進(jìn)入料斗中,也能被順利地泵送。
    同樣由于廢料采用管道泵送方式,極大地方便和簡化了現(xiàn)場(chǎng)布置。管道的密封性使有害廢料完全隔絕,大大提高了操作的安全性。