專利名稱：水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建材領(lǐng)域，尤其涉及一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫生產(chǎn)低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法。
背景技術(shù)：
新型預(yù)分解干法回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)的主流工藝生產(chǎn)線，它的不斷大型化對(duì)節(jié)能減排起到?jīng)Q定性推動(dòng)作用。然而由于設(shè)計(jì)不完善，節(jié)能減排多考慮物理方面的提高，少考慮化學(xué)因素的提高。因?yàn)槲覈?guó)西北部廣大的高堿地區(qū)熟料強(qiáng)度低，被迫用低堿硅石配料來(lái)提高熟料強(qiáng)度，硅酸率提高為η = 2.6 2.8之間，反而造成液相量不足，熱耗增加，熟料強(qiáng)度普遍低于55MPa，甚至小于50MPa。實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中往往采用旁路放風(fēng)除氯、堿、硫，防止結(jié)皮堵塞預(yù)熱器，它造成燒成困難，熱耗、電耗增加和慮灰的二次倒運(yùn)增加污染。沒(méi)有考慮旁路放風(fēng)除堿來(lái)提高熟料強(qiáng)度，更沒(méi)考慮礦化劑的再循環(huán)利用。

中國(guó)發(fā)明專利200410012393.4提供了一種能有效降低窯內(nèi)物料含堿量，使堿、硫循環(huán)結(jié)皮堵塞預(yù)熱器的同時(shí)，還解決了煤矸石脫水問(wèn)題。其不足之處是引出熱煙氣沒(méi)有經(jīng)過(guò)粗收塵，直接引入脫水管進(jìn)行煤矸石粉脫水，這樣煤矸石粉混大量的窯灰，作為混合材用影響水泥質(zhì)量，作為原料堿又返回窯內(nèi)更不合適。而且脫水后的廢氣溫度太低根本不能進(jìn)入四級(jí)預(yù)熱器，進(jìn)入后會(huì)造成新的結(jié)皮和熱耗損失。中國(guó)實(shí)用新型專利200920301403.4提供了一種旁路放風(fēng)的驟冷器能迅速將高溫(Iioo0C )熱煙氣迅速降到結(jié)皮溫度以下，使氣流中的揮發(fā)物質(zhì)不會(huì)粘結(jié)在系統(tǒng)裝備的邊壁上，并確保放風(fēng)處不結(jié)皮、無(wú)高溫粉塵排出，不增加燒成系統(tǒng)漏風(fēng)，解決了高揮發(fā)成分原、燃料的使用問(wèn)題。驟冷器也叫旁路放風(fēng)抽氣探頭，其不足之處是進(jìn)風(fēng)口處與冷風(fēng)交匯常常結(jié)皮，需空氣炮定時(shí)清理，并且還要專設(shè)一臺(tái)冷風(fēng)機(jī)，工藝復(fù)雜，電耗、煤耗增加。文獻(xiàn)中也公布了一種方法，謝峻林、何峰編寫的水泥窯用無(wú)煙煤的催化燃燒[J]《硅酸鹽學(xué)報(bào)》1998年12月。該技術(shù)用CaCO3, CaC03+BaC03, CaC03+SrC03,CaC03+BaC03+Sr (NO3) 2+F203為催化劑研究試驗(yàn)對(duì)無(wú)煙煤的燃燒有一定的催化作用，適合水泥工業(yè)。其不足之處是:催化劑需加工，摻加的均勻性，催化劑種類對(duì)無(wú)煙煤和劣質(zhì)煤都有一定的影響。文獻(xiàn)中也公布了一種方法，馬保國(guó)主編的K新型干法水泥生產(chǎn)工藝3第8章水泥工業(yè)煤粉催化燃燒技術(shù)寫道:魏國(guó)、杜鶴桂、刁曰升根據(jù)高爐的生產(chǎn)特點(diǎn)，選擇Mn02、MgC03、MnCO3> NaCl、MgCl、CaO、CaF2、轉(zhuǎn)爐塵作為改善煤粉燃燒性能和強(qiáng)化煤粉燃燒的催化劑。實(shí)驗(yàn)室的動(dòng)態(tài)燃燒實(shí)驗(yàn)表明:混加適當(dāng)?shù)拇呋瘎┛梢钥s短煤粉著火時(shí)間，提高煤粉燃燒率。幾種催化劑中，NaCl及石灰的助燃效果較明顯。此試驗(yàn)為回轉(zhuǎn)窯有害氣體再利用提供了思路和啟示
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有公知技術(shù)有待進(jìn)一步解決的問(wèn)題，添加了氯鹽礦化劑使堿更多的從熟料中揮發(fā)出來(lái)，并提供了一種水泥窯爐內(nèi)堿、氯、硫有害氣體再循環(huán)利用的方法，解決了窯尾抽取熱風(fēng)不用驟冷器和冷風(fēng)機(jī)，利用現(xiàn)有余熱鍋爐發(fā)電、煤磨，使堿、氯、硫、氟等有害成份冷凝收集下來(lái)。使高堿熟料變?yōu)榈蛪A熟料并解決了窯尾系統(tǒng)結(jié)皮堵塞，同時(shí)堿、氯、硫、氟等礦化劑隨煤粉再一次入窯起礦化、催化作用:降低燒成溫度，使煤耗顯著降低，堿揮發(fā)增加。同時(shí)，由于堿揮發(fā)增大，窯皮表面液相粘度增大，反而增強(qiáng)了窯皮耐燒性，延長(zhǎng)了耐火磚的使用周期，熟料強(qiáng)度28天提高了 lOMpa。本發(fā)明目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:(一 )低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料的原料及重量份數(shù)為:石灰石63-83份，電石渣0-20份，石灰石渣，粘土 8份-12份，爐渣3_6份，磷灰石+氯鹽渣2份-4份，硫酸渣或銅渣2-5份。(二)生產(chǎn)工藝方法為:1、一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法，包括如下步驟:首先將石灰石、粘土、爐渣、磷灰石+氧化鎂渣、硫酸渣或銅渣五種原料按重量配比后送入烘干磨成細(xì)粉，燃后再加入電石渣按重量比混合成生料，合格后入生料均化庫(kù)，備新型干法預(yù)分解窯使用。 2、上述的一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用，低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法，其特征在于回轉(zhuǎn)窯煙室與煤磨相連接，用含鹽的廢氣烘干煤粉能在200°C以前發(fā)生CaC12吸附水和結(jié)晶水的脫水。3、上述的原料石灰石、粘土、硫酸渣、廢渣、外加劑中還包含有礦化劑成份S03、P205、Cr-、F_、晶種和微量組份Ti0、Mn0、V，稀土原素，它們的組合能在1250 1350°C煅燒出硅酸鹽熟料。4、上述外加劑中Cr和F_，它們能促使堿揮發(fā)，能阻止與硫反應(yīng)生成KC23S12、NaC8aA存在熟料中，從而達(dá)到除堿快燒的效果。5、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:其一石灰石、粘土原料為主添加了廢渣、外加劑配制的生料，熟料燒成范圍很寬(K H = 0.82 w 0.95)，硅酸率低(η = 1.95- 2.05)，能大幅度降低煤耗、提高產(chǎn)量；鋁氧率范圍也(P=Llwl.5)寬，熟料強(qiáng)度(三天抗壓強(qiáng)度28 - 32Mpa、二十八天抗壓強(qiáng)度58 - 62Mpa)高，水泥熟料堿含量< 0.6%。6、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:氯鹽能阻止硫與堿的結(jié)合，為此生產(chǎn)低堿水泥不用低堿硅石配料，達(dá)到節(jié)約能耗、減排。7、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:產(chǎn)量、質(zhì)量提高而且不用抽取篦冷機(jī)的熱風(fēng)干擾噴煤嘴火焰形狀。8、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:廢氣缺氧使煤粉生產(chǎn)安全得到保障。9、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:堿在燒成帶與高溫(1500 1700°C )煤粉燃燒又形成氣體，它與窯皮充分接觸增加了窯皮表面粘度，窯皮不易燒垮，從而起到了保護(hù)窯皮的作用，延長(zhǎng)了窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。10、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:煤粉有了催化劑燃燒燃燼速度快，爆發(fā)力強(qiáng)，用煤量減少，筒體散熱可降低50°C。11、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:Ν0χ因?yàn)闊蓽囟冉档?00 150°C，NO的生成量就會(huì)成倍減少，火焰短燃燒速度快產(chǎn)生NO少，窯截面空氣流量增大形成的NO減少，再加上內(nèi)循環(huán)物如堿的氯化物，能對(duì)燃料燃燒起抑制作用，促使NO分解。所以，在電石渣低溫煅燒熟料并有氯存在下NOx的實(shí)測(cè)含量< 200mg/Nm3。12、本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:技術(shù)改造利用了現(xiàn)有設(shè)備，少投資幾千萬(wàn)元。


圖1是本發(fā)明實(shí)施的工藝流程圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖1詳細(xì)描述本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并不僅局限于實(shí)例，其要求保護(hù)的范圍記載于權(quán)利要求的權(quán)項(xiàng)中。實(shí)施例1(一 )水泥窯爐有 害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料的原料及重量份數(shù)為:石灰石63-83份，電石渣0_20份，石灰石渣，粘土 8份-12份，爐渣3_6份，磷灰石+氯鹽渣2份-4份，硫酸渣或銅渣2-5份。( 二)生產(chǎn)工藝方法為:1、一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法，包括如下步驟:首先將石灰石70份、粘土 11.5份、爐渣3份、磷灰石+氧化鎂渣3份、硫酸渣或銅渣2.5份五種原料按重量配比后送入烘干磨成細(xì)粉，燃后再加入電石渣10份按重量比混合成生料，合格后入生料均化庫(kù)，備新型干法預(yù)分解窯1250 1350°C煅燒堿熟料，當(dāng)物料行進(jìn)到燒成帶時(shí)，氯、堿、硫揮發(fā)返回窯尾煙室1:煙室I按裝有抽氣管道與雙筒旋風(fēng)收塵器2、調(diào)速風(fēng)機(jī)3、調(diào)速風(fēng)機(jī)4、水暖鍋爐6、煤磨7相連接，高溫高濃度有害氣體在煤磨中冷凝吸附在煤粉上再次回到窯內(nèi)起礦化作用；另一路由調(diào)速風(fēng)機(jī)3，到粗收塵8，進(jìn)入窯頭余熱發(fā)電鍋爐冷凝在熟料粉塵上，除喊完成。實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于:用氯、磷作礦化劑，能使CaCO3在600°C分解，在1250°C燒成低堿熟料。實(shí)施例2與實(shí)施例1的不同之處在于:用氯、磷作礦化劑，能使CaCO3在600°C分解，在1350°C燒成低堿熟料。
權(quán)利要求
1.一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法，包括低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料的原料及重量份數(shù)為: 石灰石63-83份，電石渣0-20份，粘土 8份-12份，爐渣3_6份，磷灰石+氯鹽渣2份-4份，硫酸渣或銅渣2-5份。其特征在于:首先將石灰石、粘土、爐渣、磷灰石+氯鹽渣、硫酸渣或銅渣五種原料按重量配比后送入烘干磨成細(xì)粉，燃后再加入電石渣按重量比混合成生料，合格后入生料均化庫(kù)，備新型干法預(yù)分解窯使用。
2.如權(quán)利要求1所述的一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法，其特征在于回轉(zhuǎn)窯煙室于窯頭余熱鍋爐或混合材烘干機(jī)、水泥磨相互連通。
3.如權(quán)利要求1所述的一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法，其特征在于回轉(zhuǎn)窯煙室與煤磨相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的原料石灰石、粘土、硫酸渣、廢渣、外加劑中還包含有礦化劑成份S03、P2O5, Cl—、F—、晶種和微量組份TiO、Mn02、V，稀土元素。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加劑中Cl'F_它們能促使堿揮發(fā)阻止生成KC23S12、NaC8aA存在熟料中，從而達(dá)到除堿、快燒的效果。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外加劑中在水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用時(shí)，用含氯鹽廢氣烘干煤粉能在200°C以前發(fā)生CaC12吸附水和結(jié)晶水的脫水。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種水泥窯爐有害氣體再循環(huán)利用低溫煅燒低堿高標(biāo)號(hào)熟料方法，其特點(diǎn)在于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度在1250 1350°C之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石灰石、粘土原料為主添加了廢渣、礦化劑配制的生料，其特征在于熟料K H = 0.82 ^ 0.95, η = 1.95 ^ 2.05, P = 1.1 ^ 1.5 ;水泥熟料堿含量< 0.6%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈣質(zhì)、硅質(zhì)原料和廢渣替代鐵質(zhì)原料，其特征在于不受權(quán)利要求保護(hù)。
10.根據(jù)權(quán)利I所述的一種水泥窯煅燒熟料以鈣質(zhì)和硅質(zhì)為主原料，其特征在于:熟料強(qiáng)度取值范圍三天抗壓強(qiáng)度28 - 32Mpa 二十八天抗壓強(qiáng)度58 - 62Mpa屬經(jīng)濟(jì)效益最大化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種水泥窯煅燒熟料添加了礦化劑、廢渣、廢料、在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)生成有害氣體再循環(huán)利用的方法，其主要技術(shù)方案為在窯尾煙室抽取一部分，900℃∽1100℃的高溫高濃度有害氣體，經(jīng)旋風(fēng)除塵器將窯灰收集后再回窯，高濃度堿氣體通過(guò)管道，一路入窯頭余熱發(fā)電鍋爐發(fā)電，并將堿冷凝收集下來(lái)，使其達(dá)到普通原料也能生產(chǎn)低堿水泥熟料；另一路抽入煤磨烘干煤粉冷凝吸附在煤粉上，作為礦化劑再次利用。
文檔編號(hào)C04B7/43GK103121801SQ20121055185
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者金延宇 申請(qǐng)人:金延宇, 金琪盛