富氧水泥熟料煅燒工藝的製作方法

2023-10-04 10:55:34 2

專利名稱：富氧水泥熟料煅燒工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種建築材料的製備工藝，具體涉及一種水泥熟料的製造工藝。
背景技術：
目前，水泥熟料的製備方法，通常是如圖1所示的工藝流程將物料投入熱工反應設備中，再將燃料及空氣通入該熱工反應設備，燃料燃燒後產生的高溫氣體與物料進行熱交換，對物料進行預熱和煅燒後的成品為水泥熟料從設備中卸出。熱工反應產生的燃燒煙氣從設備中排出。
水泥熟料煅燒過程中產量的大小與設備的規格大小有關(相同工藝條件下)，設備規格的大小與水泥熟料煅燒過程中產生的煙氣量多少有關，煙氣量的多少與燃燒用空氣的含氧量有關。相同規模產量條件下，含氧量低時要求的設備規格就要大(比如高海拔地區的設備規格就比低海拔地區的設備規格大)；反之，相同設備規格條件下，含氧量低時設備產量就小(比如相同規格的設備高海拔地區的設備產量就比低海拔地區的設備產量低)。
現有的工藝中，通入的助燃氣體是空氣，通常空氣中的氧含量約為21％，其餘79％主要為氮氣。助燃需要的是氧氣，它只佔據少量空間，佔據大量空間的氮氣不僅無助於燃燒，而且部分氮氣在高溫時發生化學反應生成氧化氮有害氣體，排放後嚴重汙染環境。與富氧氣體相比，由於空氣中氧含量低，對燃料的要求就要高，只能用優質煤(或油、天然氣等)作燃料，燃料的需求量也相對大，生產的成本相對就高。而且氧氣助燃的效果直接關係到生產工藝的穩定操作，含氧量低，成品產量也相應降低，相應單位的能耗就高。含氧量高的氣體可以使用劣質燃料。

發明內容
為了克服現有的水泥熟料煅燒工藝嚴重汙染環境，能耗大，產量低的不足，本發明的目的在於提供一種富氧水泥熟料煅燒工藝，該煅燒工藝可以減少有害氣體排放，有利於環境保護，提高產量，降低系統熱耗，可以使用劣質燃料。
本發明解決其技術問題所採用的技術方案如下
一種富氧水泥熟料煅燒工藝的步驟為(1)將物料投入熱工反應設備中；(2)在熱工反應設備中通入燃料及富氧氣體，所述的富氧氣體的氧氣含量大於空氣中的氧含量；(3)在熱工反應設備中對物料進行加熱煅燒；(4)將燃燒後產生的煙氣及有害氣體從熱工反應設備中排出；(5)燒成並從設備中卸出的成品為水泥熟料。
上述步驟(2)中所述的富氧氣體可為制氧設備的輸出氣體與空氣的混合物，也可以為制氧設備的輸出氣體。
本發明的有益效果是1、由於通入的助燃氣體中氧氣含量增加，助燃效果提高，可以大大提高水泥熟料的產量。
2、由於通入的助燃氣體中氮氣的相對減少，反應生成的有害氣體氧化氮明顯減少，有利於環境保護；3、由於助燃氣體中氧氣含量增加，相對減少了單位產量的煙氣生成量及設備規格，有利於減少設備及土建等工程投資。
4、由於助燃氣體的含氧量提高，可以降低對燃料的要求，劣質燃料可以得到利用，節約資源，有利於持續發展。
5、可相對降低燒成系統的熱耗。
例如，現有工藝條件下以空氣作為助燃氣體時，對於Φ3米×48米的預熱分解窯可日產1000噸水泥熟料，其生料投入量為1600噸，熱耗為每公斤熟料需1000大卡熱量。
本發明在相同的Φ3米×48米預熱分解窯中，輸入的助燃氣體中，氧氣含量提高一倍時，可日產水泥熟料達2000噸左右，生料投入量為3200噸，而熱耗僅為每公斤熟料700大卡左右。


圖1是現有的水泥熟料製備工藝流程2是本發明富氧水泥熟料煅燒工藝第一個實施例的流程3是本發明富氧水泥熟料煅燒工藝第二個實施例的流程4本發明富氧水泥熟料煅燒工藝設備示意中，1.預熱器分解爐 2.窯 3.煙氣排氣口 4.燃料進料口 5.富氧氣體進氣口具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
請參見圖2和圖4所示的本發明富氧水泥熟料煅燒工藝的第一個實施例及其設備流程圖，該煅燒工藝的步驟如下1、將石灰石、鐵粉及粘土等按比例混合粉磨成粉狀物料投入熱工反應設備的預熱器分解爐1中進行預熱和分解；2、在燃料進料口4中添加煤或其它燃料；在各個富氧氣體進氣口5通入富氧氣體，本發明的第一個實施例中所通入的富氧氣體為制氧設備的輸出氣體與空氣的混合氣體；例如按69％空氣與氧氣發生器產生的31％高純度氧氣比例混合而成的富氧氣體；3、在熱工反應設備的窯2中，對物料進行煅燒，其主要工藝參數為將物料加熱至1450℃左右時，形成水泥熟料，卸出後冷卻到常溫；4、將煅燒後產生的氧化氮含量很小的煙氣從設在預熱器分解爐1上方的煙氣排氣口3中排出；5、將水泥熟料與石膏等材料混合經粉磨後的成品為水泥。
圖3所示為本發明的第二個實施例，該實施例與第一個實施例不同之處在於在各個富氧氣體進氣口5中通入的是制氧設備的輸出氣體(其含氧量大於空氣中的含氧量)，其餘工藝均與第一個實施例相同。
權利要求
1.一種富氧水泥熟料煅燒工藝，其特徵在於所述的煅燒工藝的步驟為(1)將物料投入熱工反應設備中；(2)在熱工反應設備中加入燃料及富氧氣體，所述的富氧氣體的氧氣含量大於空氣中的氧含量；(3)在熱工反應設備中燃料燃燒並對物料進行加熱煅燒；(4)燃燒後產生的煙氣及有害氣體從熱工反應設備中排出；(5)燒成並從設備中卸出的成品為水泥熟料。
2.根據權利要求1所述的富氧水泥熟料煅燒工藝，其特徵在於所述的富氧氣體為制氧設備的輸出氣體與空氣的混合物。
3.根據權利要求1所述的富氧水泥熟料煅燒工藝，其特徵在於所述的富氧氣體為制氧設備的輸出氣體。
全文摘要
一種富氧水泥熟料煅燒工藝的步驟為在熱工反應設備中投入物料，並通入燃料及富氧氣體，該富氧氣體的氧含量大於空氣中的氧含量，可為空氣與制氧設備輸出氣體的混合物或全加入制氧設備輸出的氣體，然後對物料加熱煅燒後形成水泥熟料並卸出，反應生成的煙氣及有害氣體被排出。本發明可提高水泥熟料產量，減少有害氣體的產生和排放，有得於環保，並有助於降低熱耗，可以使用劣質燃料，節約資源，可以減少設備及土建等工程投資。
文檔編號C04B7/00GK1559953SQ20041000470
公開日2005年1月5日 申請日期2004年2月24日 優先權日2004年2月24日
發明者高玉宗 申請人:高玉宗