水泥生料用三合一複合晶礦的製作方法

2023-09-16 01:17:00

專利名稱：水泥生料用三合一複合晶礦的製作方法
技術領域：
本發明屬於水泥生產技術領域，是一種水泥生料用三合一複合晶礦。
我國是世界第一水泥生產大國，水泥產量佔世界水泥產量的三分之一以上，年產5億噸水泥中；立窯水泥佔80％以上。以立窯水泥為主是我國的特色。當前我國水泥工業供大於求，市場疲軟，水泥企業面臨著「限止、淘汰、改造、提高」的考驗。如何提高產品質量等級，適應ISO標準，一些企業領導憂心忡忡，不知所錯，尤其是中、小立窯水泥企業，普遍存在著危機感。其根本問題主要存在著質量不穩，質量低劣的現狀。
從80年代至90年代初，我國曾為立窯水泥技術進步總結推出了複合礦化劑及晶種等先進技術。跨入二十一世紀為實現新標準，對立窯企業又提出了優化配料方案、小料球煅燒、礦渣微粉等技術措施。目的就是提高產品質量。產品質量的提高主要取決於煅燒熟料質量，複合礦化劑的推出對立窯煅燒熟料是一個新的進展，明顯改善了生料的易燒性，降低了熟料熱耗，對水泥的早強快硬起到了一定的作用，但存在有一定的局限性。目前，普遍應用螢石、石膏複合礦化劑，以氟、硫化參數配料，在高鋁的條件下生成早強礦物，而對於鐵含量高的配料方案適應效果較差。
對於晶種的應用，主要是誘導結晶，加快晶體轉化，強化成核結晶勢能，但對新的礦物生成不明顯。從理論上講，晶種、礦化劑，是兩種作用原理不同的外加齊劑。儘管晶種和礦化劑兩者作用原理不同，但在用於生產中都是為了加速熟料礦物的形成，縮短燒成時間，最終取得良好的技術經濟效果。
在此基礎上，本發明提出的發明目的是提供一種生料用品種外加劑，它應當可以降低能耗，加強成熟，適用範圍寬，對水泥有早強快硬的作用。
本發明所提出的三合一複合晶礦由以下組分組成，配比採用百分量金屬鎂渣5-65％、冰晶石5-65％、鋁釩土5-65％。特別對粘土的鋁含量較低，採用高鐵配料的三合一晶礦由以下組方組成，配比採用百分量金屬鎂渣65％、冰晶石15％、鋁釩土20％。
經過反覆試驗和實際生產的煅燒應用，確認三合一複合晶礦是適應性較強，效果很好的一種高新複合晶礦，它具有以下特點1、降低燒成溫度，節約煤耗，提高臺時產量，減輕煅燒工人勞動強度。2、煅燒的熟料早硬強度高，後期強度明顯提高，對ISO新標準適應性強。3、熟料或熟率高、易磨性好。4、適應範圍寬，對高鋁配料、高鐵配料等均可獲得較好的效果。
三合一晶礦配製需要的原料三合一晶礦是由金屬鎂渣、人造冰晶石、鋁釩土三種原料，接一定比例配製金屬鎂渣系灰色粉狀，是提鍊金屬鎂後排出的廢渣，每生產1噸金屬鎂約排放9噸左右的鎂廢渣。鎂廢渣的利用解決了堆放場地的浪費及環境汙染。冰晶石也稱氟鋁酸鈉系白色結晶粉末，主要用於熔融煉鋁的溶劑，來源於陝西商州某化工廠。鋁釩土系自然礦物來源於鄭州密縣，全國大部分地區均有。把三種原料的化學成分為(％)名稱SSL SIO2AL2O3Fe2O3CaOMgOFNa SO4P2O5金屬囊渣 21.68 22.31 2.15 3.31 35.08 13.02 2.71冰晶石 0.1 0.4 53 31 1.5 0.05鋁釩土 12.82 30.15 2.53 3.26 1.14 0.41通過反覆試驗對比，結果驗證，單摻不如雙摻，雙摻不如三摻，最終選定三個合一複合晶礦，為選擇三合一的最佳配合比分別設三組調整配方我們將預設三合一礦的三組不同配比。三合一晶礦配比選擇試驗(％)A組鎂渣 冰晶石 鋁釩土實施例A1 65 30 5實施例A2 65 25 10實施例A3 65 20 15實施例A4 65 15 20實施例A5 65 10 25實施例A6 65 5 30B組鎂渣 冰晶石 鋁釩土實施例B1 30 5 65實施例B2 25 10 65實施例B3 20 15 65實施例B4 15 20 65實施例B5 10 25 65實施例B6 5 30 65C組鎂渣 冰晶石 鋁釩土實施例c1 5 65 30實施例c2 10 65 25實施例c3 15 65 20實施例c4 20 65 20實施例c5 25 65 10實施例c6 30 65 5
1、配料方案及生產工藝我們以粘土的鋁含量較低、採用了高鐵配料方案為例，在小窯試燒的基礎上，把生料的率值確定為KH＝0.95±0.02，n＝1.86±0.01，p＝0.78±0.01，三合一晶礦2.0±0.1計算配比其中三合一礦配比選擇為實施例A4石灰石 粘土鐵粉 無煙煤 三合一晶礦 ∑77.48.5(黃) 3.6 8.52.0 100三合一複合晶礦含多種微量元素，因此在生料中分布的均勻性就顯得尤為重要。為了充分提高均勻分布程度，在實施過程中，先將三種物料嚴格按比例配製好，充分攪拌均勻後送入圓庫進行配料，從而保證摻量和均勻性。
2、三合一複合晶礦煅燒操作技術實施三合一複合晶礦，要克服傳統的操作習慣，採用小料球加淺暗火或暗火連續操作，保持一定的溼料層厚度，底火深埋在溼料層之下，燃料在料層深處無焰燃燒，有利於物料預熱，同時降低廢氣溫度及微量元素的揮發，減少熱損，提高熱效率，實現均衡、穩定操作，確保三合一複合晶礦煅燒的穩定性和熟料特性值的實現。要合理用風，克服固定用風和偏面追求全風率，堅持合理用風，供風量應視窯體物料和底火承受的風的能力和低火位置，對入窯風量要適量調節，既要防止盲目開全風，導致風速過快，生產明火，又要防止風量不足小火慢燒，導致底火拉深，造成煉結，產生還原氣氛，影響熟料質量，當出現底火過淺時，適當減少風量調節卸料量，底火過深時，適當加速風量穩定卸料，待處於正常位置時，實現穩風強火，確保熟料質量。
要確保撒料器的機械穩定性和布料的連續性，以穩定均勻的向二肋布料，控制邊部，以三肋的下滑料維持中心，使中部保持深鍋底形，防止中心通風不良，結中柱或抽心現象。
3、生產效果經過一年多的生產實踐證明，應用三合一複合晶礦後，產、質量明顯提高Fcao由原來的3.5％降低到2.0％以下，SSL原來的1.5％以上降低到1.0％以下。熟料的一次性合格率達90％以上，3天強度由35Mpa提高到40Mpa以上，28天強度由59Mpa提高到68Mpa以上；2.5×10m機立窯，臺時產量由7.8噸(h、臺)提高到9噸(h、臺)；熟料的易磨性好，2.2×7m磨機的臺時產量由15噸(h、臺)提高到18噸以上(h、臺)；由於熟料質量的提高，使混合材的摻加量相應增加。加之電耗的降低綜合生產成本下降11.8元(水泥、t)。
三合一晶礦集晶種、微量元素礦化劑、鋁釩添加劑為一體，含有氟、鋁、鈣、鎂及硫、鈉、磷等元素，由於金屬鎂渣替代熟料晶體與冰晶石、鋁釩土中多種礦化元素的複合作用，使其具有晶種誘導結晶勢能，又起到了較強的礦化作用，在以質點為基礎進行誘導成核熱能的同時，加速礦物的形成及轉化，加快A礦生成速度及生成量，並生成早強礦物。在煅燒過程中，液相粘度降低，使燒成速度加快，加快CaCO3的分解速度和分解率，在一定程度上降低熟料的熱耗，燒出的熟料在水泥水化、硬化、強度發揮等方面反映了獨有的特性，不僅提高了早期強度，對後期強度也有較大的貢獻。
權利要求
1.一種水泥生料用三合一複合晶礦，其特徵在於由以下組分組成，配比採用百分量金屬鎂渣5-65％、冰晶石5-65％、鋁釩土5-65％。
2.如權利要求1所述的一種三合一複合晶礦，其特徵在於由以下組方組成，配比採用百分量金屬鎂渣65％、冰晶石15％、鋁釩土20％。
全文摘要
本發明為水泥生產技術領域提供了一種水泥生料用三合一複合晶礦,它的主要特點是由以下組分組成,配比採用百分量:金屬鎂渣5－65%、冰晶石5－65%、鋁釩土5－65%;特別對粘土的鋁含量較低,採用高鐵配料的三合一晶礦由以下組方組成,配比採用百分量:金屬鎂渣65%、冰晶石15%、鋁釩土20%;與現有技術相比,具有降低能耗加強成熟,適用範圍寬,對水泥有早強快硬的作用。
文檔編號C04B7/00GK1349946SQ0013153
公開日2002年5月22日 申請日期2000年10月23日 優先權日2000年10月23日
發明者範立衛, 王筱琳 申請人:範立衛, 王筱琳