一種水泥熟料的低溫煅燒方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水泥熟料的低溫煅燒方法，尤其涉及新型干法窯的低溫煅燒方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 水泥工業(yè)是資源、能源依賴型基礎(chǔ)原材料工業(yè)。我國是世界最大的水泥生產(chǎn)和消 費國，2012年我國水泥產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的60%，水泥生產(chǎn)消耗了大量的石灰石和粘土等不 可再生自然資源，并耗用大量的煤電等能源，同時排放出大量的二氧化碳、二氧化硫及氮氧 化合物等廢氣。巨大的能源、資源消耗使我國的礦產(chǎn)資源不堪重負(fù)，大量的廢氣排放加劇了 溫室效應(yīng)和酸雨的產(chǎn)生，嚴(yán)重污染了環(huán)境。目前國內(nèi)主要重視水泥技術(shù)裝備的更新?lián)Q代，不 太重視對水泥材料本身的研宄和開發(fā)，仍然存在熟料燒成溫度高（1450°C )，產(chǎn)品碳排放高 的現(xiàn)象。而通過擴張型的水泥工業(yè)發(fā)展模式達(dá)到提高水泥產(chǎn)量，來滿足國民經(jīng)濟建設(shè)的需 要，將造成水泥產(chǎn)能的進(jìn)一步過剩，生產(chǎn)規(guī)模進(jìn)一步擴大，產(chǎn)品同質(zhì)化加劇，市場主要靠成 本來競爭，這將對我國的社會與經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展帶來極為不利的影響。
[0003] 為實現(xiàn)水泥生產(chǎn)過程中的節(jié)能、環(huán)保、降耗，通常采用兩種技術(shù)方案：一是通過改 進(jìn)生產(chǎn)工藝及裝備水平，調(diào)控原材料的易燒性和易磨性，或者合理摻加工業(yè)廢渣；二是研宄 開發(fā)節(jié)能型新品種水泥體系。目前，前者已取得了很大進(jìn)展，如在水泥中摻加礦渣、粉煤灰 等摻合料，或采用現(xiàn)代新型干法生產(chǎn)技術(shù)及高效粉磨技術(shù)，但該技術(shù)已走到瓶頸，想再突破 很困難。而后者已成為當(dāng)今水泥領(lǐng)域的研宄熱點，然其推廣應(yīng)用受到傳統(tǒng)水泥工業(yè)思維局 限，不能普遍大規(guī)模使用。
[0004] 隨著新型干法生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步和社會環(huán)境對節(jié)能減排和減少氮氧化物等有害氣 體排放要求的不斷提高。傳統(tǒng)的控制方法已經(jīng)逐漸感到難以適應(yīng)這些要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了克服現(xiàn)代水泥工業(yè)高能耗、高排放等缺陷，本發(fā)明提供了一種水泥熟料的低 溫煅燒方法，用該技術(shù)制備出的水泥熟料具有高質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、低排放等效果。
[0006] 本發(fā)明是在生料中摻入比對于生料0. 1%_5%的控制劑，采用新型干法窯進(jìn)行煅 燒，窯外分解率控制在94%~99%，窯內(nèi)燒成溫度控制在1100-1400°c。
[0007] 一種水泥熟料的低溫煅燒方法，具體步驟如下： 1) 將控制劑作為一種原材料組分按照一定的比例摻入到生料中進(jìn)入計量秤進(jìn)行生料 配制； 2) 按步驟1)配好的生料通過皮帶輸送進(jìn)入生料磨，進(jìn)行粉磨、預(yù)均化； 3) 將步驟2)的生料通過輸送裝置送入到生料均化庫進(jìn)行充分均化； 4) 均化后的生料粉用氣力提升泵送至窯外懸浮預(yù)熱器和窯外分解爐； 5) 步驟4)的物料經(jīng)預(yù)熱和分解后進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行煅燒成熟料； 6) 熟料經(jīng)冷卻裝置冷卻后，輸送至熟料庫存放。
[0008] 所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，步驟1)中控制劑是指配合本專利技術(shù)形成 小顆粒熟料而必須添加的一種外加劑，主要功能為增加熟料液相表面張力，控制熟料尺寸。
[0009] 所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，其特征在于，控制劑的摻量比對于水泥生 料為 0? 1%-5%。
[0010] 所述控制劑選自天然石膏、硬石膏、氟磷灰石、銅礦渣、鋼渣、鋅渣、鎳渣、磷渣、粉 煤灰，或它們的組合。
[0011] 所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，控制劑作為一種原材料組分通過計量秤進(jìn) 入到生料磨混合粉磨、預(yù)均化。
[0012] 所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，控制劑直接按比例進(jìn)入生料均化庫。
[0013] 所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，步驟4)中將生料的窯外分解率控制在 94%~99%。水泥熟料燒成系統(tǒng)的操作，是直接關(guān)系到水泥質(zhì)量和成本的重要工作。新型干法 水泥生產(chǎn)技術(shù)的核心是懸浮預(yù)熱和窯外分解技術(shù)。因此，采用窯外分解技術(shù)的燒成系統(tǒng)，首 先需要保證窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)特別是分解爐的正常穩(wěn)定工作。并使其最大限度的發(fā)揮預(yù)熱分 解作用?？刂聘G外分解率在94°/『99%，適當(dāng)提高分解爐的用風(fēng)量和溫度，可以加快煤粉的燃 燒，提高分解爐的性能。
[0014] 所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，步驟5)中窯內(nèi)燒成溫度控制在 1100°C ~1400°C。對于生料的分解率達(dá)到94%~99%來說，在窯內(nèi)分解帶停留2分鐘就可以 安全分解，因此可適當(dāng)?shù)奶岣吒G的轉(zhuǎn)速，增大物料的移動速度；而在主要礦物硅酸三鈣穩(wěn)定 形成之前，從窯尾到燒成帶的速度快了，升溫速度也就會快。升溫速度快氧化鈣的吸收速度 也越快，越有利于硅酸三鈣的形成。氧化鈣等新生態(tài)氧化物的活化能和反應(yīng)活性得到充分 而及時的利用，因此燒成帶的溫度控制在ll〇〇°C ~1400°C所形成的熟料礦物結(jié)粒好。不僅 可以穩(wěn)定提高熟料質(zhì)量和28d強度，而且易磨性獲得改善。反之，如果物料在過渡帶停留時 間過久，溫度過高，會過早形成大晶體硅酸二鈣，容易結(jié)圈、起大塊等現(xiàn)象。而且硅酸二鈣在 高溫下停留時間過長，結(jié)構(gòu)致密，不利于到燒成帶再吸收氧化鈣形成硅酸三鈣礦物，熟料的 易磨性也會降低。
[0015] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于： 1、 經(jīng)過高溫煅燒后，通用硅酸鹽水泥熟料的顆粒尺寸主要集中在5-50毫米，需要先破 碎再進(jìn)行粉磨，而通過本技術(shù)制備出的硅酸鹽水泥熟料，其顆粒尺寸主要集中在〇. 1-3毫 米，入磨粒徑小，可刪減入磨前的破碎環(huán)節(jié)，降低粉磨階段能耗，能耗降比達(dá)到5%以上； 2、 通用硅酸鹽水泥熟料的燒成溫度在1450°C以上，而通過本技術(shù)采用低溫煅燒制備出 的硅酸鹽水泥熟料，其燒成溫度區(qū)間為1100-1400°C，可降低燒成煤耗5-15% ; 3、 本發(fā)明的煅燒方法，可提高分解爐能力和運行穩(wěn)定性； 4、 由于燒成溫度的降低，可以有效的降低氮氧化物排放量； 5、 由于控制劑的加入有利于熟料煅燒過程中各種硅酸鹽礦物的形成，提高了水泥熟 料的早、后期強度。通用硅酸鹽水泥熟料28天抗壓強度大概在55-58MPa范圍，通過本技術(shù) 制備出的硅酸鹽水泥熟料，其28天抗壓強度可達(dá)58-70MPa。
【具體實施方式】
[0016] 以下將結(jié)合普通硅酸鹽水泥熟料詳細(xì)說明本發(fā)明實施例： 實施例I 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0. 90 ±0. 02, SM (硅率）：2. 3 ±0. 1，IM (鋁率）：1. 5 ±0. 1。摻入0. 5%的控制劑進(jìn)行生料配 制，生料經(jīng)生料磨粉磨后進(jìn)入均化庫，經(jīng)均化后的生料粉再用氣力提升泵送至窯尾懸浮預(yù) 熱器和窯外分解爐，控制分解率為96%，再在1380°C的高溫下進(jìn)行煅燒，煅燒出來的熟料經(jīng) 冷卻后進(jìn)入熟料庫，熟料的物理性能見表1. 表1
實施例2 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0. 90 ±0. 02, SM (硅率）：2. 3 ±0. 1，IM (鋁率）：1. 5 ±0. 1。摻入1. 0%的控制劑進(jìn)行生料配 制，生料經(jīng)生料磨粉磨后進(jìn)入均化庫，經(jīng)均化后的生料粉再用氣力提升泵送至窯尾懸浮預(yù) 熱器和窯外分解爐，控制分解率為96%，再在1360°C的高溫下進(jìn)行煅燒，煅燒出來的熟料經(jīng) 冷卻后進(jìn)入熟料庫，熟料的物理性能見表2. 表2
實施例3 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0. 90 ±0. 02, SM (硅率）：2. 3 ±0. 1，IM (鋁率）：1. 5 ±0. 1。摻入2. 2%的控制劑進(jìn)行生料配 制，生料經(jīng)生料磨粉磨后進(jìn)入均化庫，經(jīng)均化后的生料粉再用氣力提升泵送至窯尾懸浮預(yù) 熱器和窯外分解爐，控制分解率為97%，再在1340°C的高溫下進(jìn)行煅燒，煅燒出來的熟料經(jīng) 冷卻后進(jìn)入熟料庫，熟料的物理性能見表3. 表3
實施例4 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0. 90 ±0. 02, SM (硅率）：2. 3 ±0.1 ，IM (鋁率）：1. 5 ±0. 1。摻入4. 0%的控制劑進(jìn)行生料配 制，生料經(jīng)生料磨粉磨后進(jìn)入均化庫，經(jīng)均化后的生料粉再用氣力提升泵送至窯尾懸浮預(yù) 熱器和窯外分解爐，控制分解率為97%，再在1320°C的高溫下進(jìn)行煅燒，煅燒出來的熟料經(jīng) 冷卻后進(jìn)入熟料庫，熟料的物理性能見表4. 表4
實施例5 采用通用硅酸鹽水泥的生料配合比，水泥熟料的三率值控制為：KH (石灰飽和度）： 0. 90 ±0. 02, SM (硅率）：2. 3 ±0. 1，IM (鋁率）：1. 5 ±0. 1。摻入5. 0%的控制劑進(jìn)行生料配 制，生料經(jīng)生料磨粉磨后進(jìn)入均化庫，經(jīng)均化后的生料粉再用氣力提升泵送至窯尾懸浮預(yù) 熱器和窯外分解爐，控制分解率為98%，再在1320°C的高溫下進(jìn)行煅燒，煅燒出來的熟料經(jīng) 冷卻后進(jìn)入熟料庫，熟料的物理性能見表5. 表5
通用硅酸鹽水泥熟料Pl與本專利技術(shù)熟料的性能對比
以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說， 在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，可以做出大量可能的改變，這些都屬于本發(fā)明的保護 范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種水泥熟料的低溫煅燒方法，包括如下步驟： 1) 將控制劑作為一種原材料組分按照一定的比例摻入到生料中進(jìn)入計量秤進(jìn)行生料 配制； 2) 按步驟1)配好的生料通過皮帶輸送進(jìn)入生料磨，進(jìn)行粉磨、預(yù)均化； 3) 將步驟2)的生料通過輸送裝置送入到生料均化庫進(jìn)行充分均化； 4) 均化后的生料粉用氣力提升泵送至窯外懸浮預(yù)熱器和窯外分解爐； 5) 步驟4)的物料經(jīng)預(yù)熱和分解后進(jìn)行回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行煅燒成熟料； 6) 熟料經(jīng)冷卻裝置冷卻后，輸送至熟料庫存放； 在上述低溫煅燒方法中，生料的窯外分解率控制在94%~99% ;窯內(nèi)燒成溫度控制在 1100°C ~1400°C，其中，控制劑的組分包括天然石膏、硬石膏、氟磷灰石、銅礦渣、鋼渣、鋅渣、 鎳渣、磷渣、粉煤灰。2. 如權(quán)利要求1所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，其特征在于，控制劑的摻量比 對于水泥生料為0. 1%_5%。3. 如權(quán)利要求1所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，其特征在于，控制劑作為一種 原材料組分通過計量秤進(jìn)入到生料磨。4. 如權(quán)利要求1所述的一種水泥熟料的低溫煅燒方法，其特征在于，控制劑直接按比 例進(jìn)入生料均化庫。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水泥熟料的低溫煅燒技術(shù)，將控制劑作為一種原材料組分按照一定的比例摻入到生料中進(jìn)入計量秤進(jìn)行生料配制，本發(fā)明的控制劑是形成小顆粒熟料而必須添加的一種外加劑，主要功能為增加熟料液相表面張力，控制熟料尺寸，所述控制劑選自天然石膏、硬石膏、氟磷灰石、銅礦渣、鋼渣、鋅渣、鎳渣、磷渣、粉煤灰，或它們的組合。本發(fā)明提供的水泥熟料的低溫煅燒方法所制備出的水泥熟料具有高質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗、低排放等有益效果。
【IPC分類】C04B7/44, C04B7/42
【公開號】CN104944814
【申請?zhí)枴緾N201510376662
【發(fā)明人】許毅剛, 陳雪梅, 陽運霞, 鐘文
【申請人】嘉華特種水泥股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年7月1日