白水泥生產新工藝的製作方法

2023-08-03 07:19:01

專利名稱：白水泥生產新工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種水硬性水泥，具體地說是一種白色矽酸鹽水泥的製造方法。
現有白水泥生產工藝是將石灰石、鋁石和矽石等原料破碎後，用數臺雷蒙磨對各種原料分別進行粉磨，再經配料成為生料。生料經拌合均勻後煅燒成水泥熟料。熟料經水浸漂白，熟料烘乾，水泥粉磨後即成為白水泥，白水泥生產的關鍵指標是白度，因此要求在整個生產工藝過程中鐵質的介入量越少越好，這樣就可提高白度。在通用水泥生產工藝中，原料經破碎後是用球磨機(俗稱管磨)進行生料粉磨的。由於球磨機的機殼及磨球均是用鑄鐵或鑄鋼材料製成，其耐磨性較好，但鐵質介入量較高。在通用水泥生產中，需要一定的鐵質含量，以提高水泥強度，但在白水泥生產中，則恰好相反，即嚴格控制鐵質介入量。因此白水泥生產工藝中根本不允許使用球磨機，而是用雷蒙磨進行生料粉磨。雷蒙磨是利用磨輥在機殼內壁上的滾動來達到粉磨物料的作用。由於其沒有管磨中磨球撞擊物料及機殼的現象，因此鐵質的介入量很低，能滿足白水泥的工藝需要，且粉磨細度也能達到要求。因而在世界各國的白水泥生產中都使用雷蒙磨。但是雷蒙磨的臺時產量較低，一條年產3萬噸的生產線需設置4R雷蒙磨5臺，造成單臺機組多，設備部件多，故障停機率高，維修量大。5臺機組的平均運轉率只達68%，能源消耗大，造成產品成本提高。而且機組多則粉塵排放口多，粉塵治理困難，環境汙染嚴重。使用雷蒙磨對於原料的質量及破碎粒度也都有較高要求。
本發明的目的就是提供一種白水泥生產的新工藝，以提高量，降低成本，減少環境汙染。
本發明的任務是這樣實現的先將石灰石、矽石及鋁石等原料破碎後，先行配料成粗生料，再用高鉻釩鈦球磨機和選粉機配套進行閉路生料粉磨，成為生料，生料拌合後經煅燒，水浸漂白，熟料烘乾，水泥粉磨後即成為白水泥。其中除生料粉磨工序外，其外工序的工藝條件可與傳統工藝條件相同。
本發明的關鍵點是用高鉻釩鈦球磨機和選粉機配套進行生料粉磨，取代了原工藝中的雷蒙磨。其中高鉻釩鈦球磨機是在普通球磨機中加裝高鉻釩鈦合金襯板，並用高鉻釩鈦合金球作磨球。
管式球磨機是除白水泥之外其他水泥生產中生料粉磨工序中均使用的研磨設備，該機效率高，耗能低，操作簡單易掌握，故障維修率低。但由於其在粉磨過程中鐵質介入率高，所以在傳統白水泥經生產中均不使用。隨著耐磨材料的發展和提高，清華大學等研製出新型專利耐磨材料高鉻釩鈦合金，並已應用於球磨機中，其在粉磨過程中鐵質介入率較原球磨機和雷蒙磨均為降低，並達到了白水泥的限定標準以下，因此使用高鉻釩鈦球磨機替代雷蒙磨成為可能。然而鐵質介入量問題解決之後，還存在一個粉磨細度問題。在通用水泥生產工藝中，按需要配製的全部原料同時進入球磨機中粉磨，其中含有大量的煤炭，而煤炭是很好的助磨劑，因此可使生料粉磨的細度很高。而白水泥的生料中不能加入煤炭，因此在高鉻釩鈦球磨機中只有石灰石、矽石和鋁石等。鋁石性粘，矽石質硬，造成白水泥生料的易磨性很差。經實際測試，用高鉻釩鈦球磨機粉磨白水泥混合料，最高細度為0.08MM方孔篩篩餘8.9%(標準要求在6%以下)，經清倉檢驗，發現有粘段包球現象，這是影響細度的主要因素。如將石灰石分開單磨，原料分料粉磨，平均細度可為0.08MM方孔篩篩餘12.1%，因此分料粉磨也不可行。本發明將開路磨改為閉路磨，即在高鉻釩鈦球磨機之後配裝離心式高效選粉機，以使較粗的生料通過分選，被重新送回球磨機中粉磨，達到一定細度的生料則選出，從而提高粉磨細度。選粉機是通用水泥生產工藝中常用的設備，因此其結構設計也是根據粉磨通用水泥原料而選定的風量、風速和風力，由於白水泥原料不同於通用水泥原料，因而在選粉機的風力、風壓可調範圍內，對白水泥生料粉磨的細度仍不理想。本發明中的選粉機是在普通選粉機中重新改裝大風葉，將大風葉前部彎曲板截斷成直板風葉，這樣選粉機的風力和風壓就適應了白水泥生料粉磨的需要，使白水泥生料細度達到了有效控制，最低細度可達0.08MM方孔篩篩餘1.7%，實際生產中一般控制在3-5%即可，且工作穩定可靠，可長期使用。
在白水泥傳統生產工藝中，水泥粉磨工序是採用卵石磨粉磨水泥熟料，即在普通管式球磨機中用花崗巖石板做襯板，用卵石作磨球。該設備的臺時產量為1.8噸左右，粉磨細度平均達0.08MM方孔篩篩餘8.1%。本發明中對水泥粉磨中的設備加以替換，即選用高鉻釩鈦球磨機粉磨水泥熟料。由於高鉻釩鈦合金球襯的研磨能力大於卵石球襯的研磨能力，所以臺時產量可達5噸，提高了2.8倍，細度可達4.1%，細度提高近一倍。細度的提高，使白水泥早期強度和白度均有提高，三天抗壓強度提高5MPa，白度提高0.8度。
本發明利用高鉻釩鈦合金球襯管磨與改制的選粉機配套，取代雷蒙磨粉磨生料和用高鉻釩鈦合金球、襯管磨取代卵石球襯磨粉磨水泥的新工藝，使生料粉磨的設備機組由5臺降為一臺，運轉率提高了27%，達到95%，噸生料耗電36.3度，降低了21%，粉塵排放量由300噸/年降為60噸/年，減少了80%，減少了環境汙染，機物料消耗由4.84元/噸降到1.45元/噸，下降70%。由於使用管磨，新工藝中可用原煤替代精煤，原料破碎的細度要求降低，從而進一步降低生產成本。並且在原料破碎後對塊狀料先行配料，可實現微機自動配料，使自動化水平提高。在水泥粉磨中，可用一臺高鉻釩鈦管磨取代兩臺卵石磨，減少了工人定員，節約電力，降低機物消耗，提高了水泥細度，增加了強度和白度。整個新工藝與傳統工藝相比，總成本降低40元/噸。這一新工藝是對傳統白水泥生產工藝的重大革新，闖開了用高鉻釩鈦管磨生產白水泥的禁區，進一步完善了白水泥生產工藝技術，具有節約能源，降低消耗，提高產品質量的性能。
實施例對石灰石、矽石、鋁石三組分原料分別經PE400×600和PEX-150/750鄂式破碎機兩級破碎，由HL-300提升機入磨頭貯倉。配料系統採用HPX-1微機自動控制系統進行自動配料。生料粉磨設備採用一臺φ1.83×6.4M閉路循環磨機，用高鉻釩鈦合金研磨體材料，電子皮帶秤自動餵料。粉磨物料經φ3M高效離心式選粉機篩選，控制細度。粉磨後的生料分別進入四座圓倉貯庫，多倉搭配下料進入φ1.2×4.5M均化磨進行機械均化拌合。生料經兩級均化後進入生料倉貯存以備煅燒。熟料煅燒採用兩條φ1.9×1.6×39M幹法迴轉窯煅燒生料在1550℃左右燒成溫度下，在還原氣氛中形成白色矽酸鹽熟料，並迅速進行水浸急冷漂白。熟料經漂白後存放8小時使熟料所含水份部分蒸發，然後進入φ1.5×12M圓筒烘乾機進行烘乾，烘乾後熟料進入貯倉。水泥粉磨設備採用一臺φ1.83×7M高鉻鋇鈦合金球、襯管磨。粉磨後的水泥採用兩臺包裝機包裝。
權利要求
1.一種白水泥生產新工藝，原料經破碎後再製成生料，生料拌合後經煅燒，水浸漂白，熟料烘乾，水泥粉磨後即成白水泥，其特徵在於用於煅燒的生料是將破碎後的原料經配料後用高鉻釩鈦球磨機和選粉機配套進行閉路生料粉磨後製成。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於高鉻釩鈦球磨機是在普通球磨機中加裝高鉻釩鈦襯板，並用高鉻釩鈦球作磨球。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於選粉機是在普通選粉機中改裝大風葉，將大風葉前部彎曲板截斷成直板風葉。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特徵在於水泥粉磨是採用高鉻釩鈦球磨機粉磨水泥熟料。
全文摘要
本發明公開了一種白色矽酸鹽水泥生產新工藝，即先將石灰石、矽石及鋁石等原料破碎後，進行微機配料，再用高鉻釩鈦合金球襯球磨機和選粉機配套進行閉路生料粉磨，生料經均化拌和後煅燒，水浸漂白，熟料烘乾，水泥粉磨後即成為白水泥。本工藝闖開了用高鉻釩鈦管磨生產白水泥的禁區，是對傳統生產工藝的重大革新，完善了白水泥生產工藝技術，具有節約能源，降低消耗，提高產品質量的性能。
文檔編號C04B7/52GK1082519SQ9210582
公開日1994年2月23日 申請日期1992年7月25日 優先權日1992年7月25日
發明者馮志軍, 張萬紅, 魏利偉, 樊守通 申請人:獲鹿縣水泥廠