電石渣100%替代天然石灰質原料窯外分解生產水泥熟料工藝方法
2023-05-27 14:56:26 4
專利名稱：電石渣100%替代天然石灰質原料窯外分解生產水泥熟料工藝方法
技術領域：
本發明的電石渣100％替代天然石灰質原料窯外分解生產水泥熟料工藝方法屬於建材領域，尤其涉及一種水泥熟料，本發明還涉及該熟料的燒制工藝。
背景技術：
重化工企業生產中產生的工業廢渣如電石渣、硫酸渣、粉煤灰等，直接倒棄既造成資源的極大浪費，又造成生態環境汙染，還加大了企業處置資金的投入。這些工業廢渣完全可作為資源再利用，電石渣中富含CaO，可用做水泥生產的主料石灰石原料的替代物，硫酸渣、粉煤灰可用做水泥生產的輔料。申請號為CN200510021024.6的發明專利「用電石渣為原料的水泥熟料及其幹法生產方法」公開了一種以電石渣為主要原料，採用幹法立窯製備水泥熟料的方法。其原料配比為電石渣60～70％，磷渣3～8％，硫鐵渣1～3％，磷石膏1～4％，粉煤灰8～17％，無煙煤8～10％，採用行星式輪碾機攪拌達到碾、壓擠均化作用，擠壓、脫水、成球，一體化幹法製成熟料。該方法存在以下不足①電石渣摻加量少，只能代替石灰石質原料60～70％；②自動化程度低，由於採用幹法立窯煅燒，故需要人工操作，勞動強度大；③關鍵生產環節不能實現實時控制，熟料質量不穩定；④規模小，由於立窯規模僅為年產熟料7～8萬噸/單線，不能滿足大規模生產的需要。⑤不符合國家建材產業政策。
發明內容
本發明的目的在於提供一種以電石渣完全取代天然石灰質原料，採用窯外分解生產水泥熟料的方法。
本發明的目的是通過以下技術方案得以實現的(一原料及重量百分比為電石渣 75.05％ 矽石 11.84％粉煤灰 4.80％ 鋼渣 8.31％。
(二)工藝方法(1)生料粉磨①將壓濾後的電石渣餅餵入烘乾破碎機，在該機的進料箱內與來自窯尾的熱煙氣進行強烈的熱交換，然後通過分料裝置和熱煙氣一起進入破碎腔，被打散為細粉，並與熱煙氣進行充分熱交換，懸浮的細粉隨熱煙氣進入旋風收塵器；粗粉則在破碎腔繼續被打散，直至能夠被熱煙氣帶入旋風收塵器，經其收集後的送入電石渣乾粉庫內儲存。出旋風收塵器的氣體送至窯尾電收塵器淨化處理後排入大氣，該電收塵器收集的窯灰送入窯灰庫內儲存。
②將電石渣乾粉、窯灰兩種主料，矽石、粉煤灰和鋼渣三種輔料經自動配料系統配料，前二者送入組合式選粉機內，後三者送入中卸式烘乾兼粉磨機內粉磨，粉磨後的生料粉從該磨中部卸出送入組合式選粉機內，選出的細粉送入連續式均化庫內，粗粉經分料閥分料後，少部分送回中卸烘乾生料磨磨頭倉，隨著各原料儲存庫底新餵入的原料一起繼續粉磨，大部分送至磨尾細磨倉中繼續粉磨。窯尾廢熱煙氣經管道引入中卸式烘乾兼粉磨機，該磨排出的廢氣送至氣箱脈衝除塵器，淨化處理後的氣體排入大氣。
(2)熟料燒成①連續式均化庫出庫後的生料粉送至一級旋風筒進風管道，該管道與二級旋風筒進風管道連通，生料粉隨熱煙氣同流順次切向進入一級旋風筒，與熱煙氣進行懸浮熱交換，隨後，沉積於該筒底部的生料粉由重錘鎖風翻板閥卸出，進入二級旋風筒進風管道，該進風管道與三級旋風筒出風管道連通。在此處，生料粉再次與熱煙氣進行懸浮熱交換，並被二級旋風筒分離出來，送入管道式分解爐中，該爐經三次風管與窯頭罩連通。
②從管道式分解爐下部噴入煤粉燃燒，生料粉進行分解反應，隨後進入三級旋風筒。
③由三級旋風筒將預分解的生料粉與熱煙氣分離，預分解的生料粉經三級旋風筒底部下料管道進入迴轉窯內煅燒，熱煙氣進入二級旋風筒。
④經迴轉窯煅燒的熟料由窯頭卸出，經篦式冷卻機強制通風冷卻後，送入熟料儲存庫內。篦式冷卻機的熱煙氣一部分通過管道引入立式輥磨烘乾煤粉，另一部分經電收塵器進行收塵，淨化後的廢氣排入大氣。
本發明可完全解決工業廢渣對生態環境造成汙染的社會問題，實現了資源的再利用，有效降低生產成本，極大減少CO2氣體的排放。窯尾及窯頭廢氣佘熱利用最大化，熱耗降低約25％。生產自動化程度高，可實現中央控制室集中控制，關鍵環節均可實現實時控制，產品質量達標穩定。生產工藝流暢緊湊，佔地面積小。勞動強度降低，勞動環境改善。單位容積產量高，單條生產線能力可達75萬噸/年熟料，能和目前國內年產40萬噸最大規模的PVC生產線配套，將其生產中產生的工業廢渣如電石渣全部利用，解決了設備的大型化問題，符合我國建材行業產業政策。
本發明的具體工藝方法由以下的流程圖和實施例給出圖1是本發明的工藝流程框圖。
圖例1、膠帶輸送機2、鎖風迴轉下料器3、管道4、烘乾破碎機5、一級旋風筒6、二級旋風筒7、重錘鎖風翻板閥8、風管9、管道式分解爐10、噴煤嘴11、高溫蝶閥12、三次風管13、迴轉窯14、窯尾煙室15、三級旋風筒16、生料均化庫17、提升機18、空氣輸送斜槽19、羅茨風機20、固體流量計21、系統風機22、分料閥23、中卸式烘乾兼粉磨機24、氣箱脈衝袋收塵器25、矽石原料庫26、粉煤灰庫27、鋼渣庫28、定量給料機29、組合式選粉機30、鏈式輸送機31、氣箱脈衝袋收塵器32、煙囪33、窯灰庫34、電石渣乾粉庫35、旋風收塵器36、煤粉秤37、煤粉倉38、立式輥磨39、熟料庫40、鏈鬥輸送機41、篦式冷卻機42、窯頭罩。
具體實施例方式實施例(一)原料及重量百分比為電石渣 75.05％矽石 11.84％粉煤灰 4.80％ 鋼渣 8.31％。
(二)工藝方法
(1)生料粉磨①將壓濾後含水份≤37％的電石渣餅經膠帶輸送機1轉運，經鎖風迴轉下料器2餵入烘乾破碎機4。迴轉窯13的窯尾煙室14與管道式分解爐9、風管8、三級旋風筒15、二級旋風筒6、一級旋風筒5通過管道3順次連通，三級旋風筒15的出風管道3與一級旋風筒5的錐體部連通，一級旋風筒5的上部通過管道3與烘乾破碎機4連通。電石渣餅在烘乾破碎機4的進料箱內與來自窯尾煙室34的熱煙氣進行強烈的熱交換，然後通過分料裝置和熱氣流一起進入該機破碎腔，在高速迴轉轉子和弧形板之間被打散到小於1mm的細粉，並與熱煙氣進行充分的熱交換，懸浮的細粉隨熱煙氣通過管道3進入旋風收塵器35；粗粉則在破碎腔繼續被打散，直至能夠被熱煙氣帶入旋風收塵器35，經其收集後的電石渣乾粉由鏈式輸送機30送入電石渣乾粉庫34內儲存。出旋風收塵器35的氣體通過管道3、系統風機21送至氣箱脈衝袋收塵器31，淨化處理後由系統風機21、煙囪32排入大氣。該收塵器收集的窯灰經鏈式輸送機30、提升機17送入窯灰庫33內儲存。
②將矽石原料庫25、粉煤灰庫26和鋼渣庫27三庫的輔助原料經各自庫底的定量給料機28自動配料，由膠帶輸送機1、提升機17送入中卸式烘乾兼粉磨機23內粉磨，粉磨後的生料粉從該磨中部卸出，經空氣輸送斜槽18、提升機17和空氣輸送斜槽18送入組合式選粉機29內。將電石渣乾粉庫34和窯灰庫33原料經各自庫底的定量給料機28自動配料，經膠帶輸送機1轉運至提升機17，再經空氣輸送斜槽18送入組合式選粉機29內，上述五種原料配合後形成的生料粉在此進行分選。選出的粒度≤0.08mm的細粉經空氣輸送斜槽18、提升機17、空氣輸送斜槽18送入連續式生料均化庫16內；粒度＞0.08mm的粗粉經分料閥22分料後，少部分由空氣輸送斜槽18送回中卸式烘乾兼粉磨機23磨頭倉，隨著各原料儲存庫底新餵入的原料一起繼續粉磨，大部分通過固體流量計20計量後送至磨尾細磨倉中繼續粉磨。迴轉窯13的窯尾煙室14中的熱煙氣經管道3引入中卸式烘乾兼粉磨機23，該煙氣大部分從磨頭進入，少部分從磨尾進入。中卸式烘乾兼粉磨機23排出的廢氣由管道3送至氣箱脈衝除塵器24，淨化處理後的氣體通過系統風機21排入大氣。
(2)熟料燒成①生料均化庫16內的生料粉由固體流量計20計量後經空氣輸送斜槽18、提升機17送至一級旋風筒5與二級旋風筒6連通的管道3上，生料粉即隨來自窯尾煙室14的熱煙氣同流順次切向進入一級旋風筒5，在該筒內作螺旋運動，並與熱煙氣進行充分的熱交換。由於受到離心力的作用，生料粉與熱煙氣分離，沉積於一級旋風筒5底部，在這短暫的分散與聚集過程中，生料粉已被加熱到接近於二級旋風筒6出口管道3處熱氣流的溫度。隨後生料粉由一級旋風筒5底部重錘鎖風翻板閥7卸出，經管道3至二級旋風筒6的進風管道3，二級旋風筒6的進風管道3與三級旋風筒15的出風管道3連通，在此處，生料粉再次與熱煙氣進行懸浮熱交換，並被二級旋風筒6分離出來，經風管8送入管道式分解爐9中。
②通過羅茨風機19將煤粉從管道式分解爐9下部噴煤嘴10噴入，在燃燒中，由於渦流運動造成相當大的速度差，促進熱氣流與生料粉之間的快速混合和熱交換，進而使管道式分解爐9內形成無焰燃燒。生料粉在向下運動中進行如下分解反應，使生料粉中Ca(OH)2的分解率達85～90％而進入三級旋風筒15。
③由三級旋風筒15將預分解的生料粉與熱煙氣氣流分離後，生料粉經該筒15底部下料管道3進入迴轉窯13內煅燒，熱煙氣氣流則進入二級旋風筒6。
④窯頭罩42的熱煙氣經三次風管12引入管道式分解爐9，三次風管12上設置高溫蝶閥11以控制風量。
⑤經迴轉窯13煅燒的熟料由窯頭卸出，經篦式冷卻機41強制通風冷卻後，由鏈鬥輸送機40送入熟料儲存庫39內。篦式冷卻機41的熱煙氣一部分通過管道3引入立式輥磨38以烘乾煤粉，另一部分經氣箱脈衝袋收塵器31進行收塵，淨化後的廢氣經系統風機21、煙囪32排入大氣。
權利要求
1.一種電石渣100％替代天然石灰質原料窯外分解生產水泥熟料工藝方法，其特徵在於它是由下列重量百分比的原料製成電石渣75.05％ 矽石11.84％粉煤灰4.80％ 鋼渣8.31％。
2.一種電石渣100％替代天然石灰質原料窯外分解生產水泥熟料工藝方法，其特徵在於燒制水泥熟料的工藝方法為(1)生料粉磨①將壓濾後的電石渣餅餵入烘乾破碎機，先在進料箱內與來自窯尾的熱煙氣進行強烈的熱交換，然後通過分料裝置和熱煙氣一起進入破碎腔，在高速迴轉轉子和弧形板之間被打散為細粉，並與熱煙氣進行充分熱交換，懸浮的細粉隨熱煙氣進入旋風收塵器；粗粉則在破碎腔繼續被打散，直至能夠被熱煙氣帶入旋風收塵器，經其收集後的電石渣乾粉送入電石渣乾粉庫內儲存，出旋風收塵器的熱煙氣體送至窯尾電收塵器淨化處理後排入大氣，該電收塵器收集的窯灰送入窯灰庫內儲存；②將電石渣乾粉、窯灰兩種主料，矽石、粉煤灰和鋼渣三種輔料經各自儲存庫底的自動配料系統配料，前二者直接送入組合式選粉機內，後三者送入中卸式烘乾兼粉磨機內粉磨，粉磨後的生料粉從該磨中部卸出送入組合式選粉機內，經該機選出的粒度≤0.08mm的細粉送入連續式均化庫內，粒度＞0.08mm的粗粉經分料閥分料後，少部分送回中卸烘乾生料磨磨頭倉，隨著各原料儲存庫底新餵入的原料一起繼續粉磨；大部分送至磨尾細磨倉中繼續粉磨；窯尾熱煙氣經管道引入中卸式烘乾兼粉磨機，該煙氣大部分從磨頭進入，少部分從磨尾進入，中卸烘乾生料磨排出的廢氣送至氣箱脈衝除塵器，淨化處理後的廢氣排入大氣；(2)熟料燒成①連續式均化庫出庫後的生料粉送至一級旋風筒進風管道，該進風管道與二級旋風筒進風管道連通，生料粉隨熱煙氣同流順次切向進入一級旋風筒，與熱煙氣氣流進行懸浮熱交換，隨後，沉積於該筒底部的生料粉由重錘鎖風翻板閥卸出，進入二級旋風筒進風管道，該管道與三級旋風筒出風管道連通，在此處，生料粉再次與熱煙氣進行懸浮熱交換，並被二級旋風筒分離出來，送入管道式分解爐中，該爐經三次風管與窯頭罩連通；②從管道式分解爐下部噴入煤粉燃燒，生料粉進行分解反應，隨後進入三級旋風筒；③由三級旋風筒將預分解的生料粉與熱煙氣分離，預分解的生料粉經三級旋風筒底部下料管道進入迴轉窯內煅燒，熱煙氣進入二級旋風筒；④經迴轉窯煅燒的熟料由窯頭卸出，經篦式冷卻機強制通風冷卻後，送入熟料儲存庫內，篦式冷卻機的熱煙氣一部分通過管道引入立式輥磨烘乾煤粉，另一部分經電收塵器進行收塵，淨化處理後的廢氣排入大氣。
全文摘要
電石渣100％替代天然石灰質原料窯外分解生產水泥熟料工藝方法屬於建材領域。生料粉磨將壓濾後的電石渣餅餵入烘乾破碎機，與來自窯尾的熱煙氣進行強烈熱交換，電石渣粉隨熱煙氣進入旋風收塵器，經其收集後送入乾粉庫；電石渣乾粉、窯灰、矽石、粉煤灰和鋼渣五種主輔料經配料，前二者送入選粉機，後三者送入中卸式烘乾兼粉磨機，粉磨後的生料粉送入選粉機，選出的細粉送入連續式均化庫；熟料燒成細生料粉送至一、二、三級旋風筒，與熱煙氣進行懸浮熱交換後送入管道式分解爐中，進行分解反應後經三級旋風筒進入迴轉窯煅燒，熟料由窯頭卸出。本發明實現了工業廢渣的再利用，有效降低生產成本及熱耗，極大減少CO
文檔編號C04B7/38GK1966443SQ20061014690
公開日2007年5月23日 申請日期2006年11月12日 優先權日2006年11月12日
發明者侯向群, 張翼, 張增光, 李洪洲, 於九洲, 龔天林, 俞捷 申請人:新疆建材設計研究院(有限公司)