電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料工藝方法
2023-04-25 11:42:46 1
專利名稱：電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種水泥熟料生產方法，尤其涉及一種電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料工藝方法。
背景技術：
專利號為20081007 . 5的發明專利「幹排電石渣100%替代天然石灰質原料生產水泥熟料工藝方法」公開了一種以電石渣為主要原料，採用窯外分解生產水泥熟料的方法。其原料配比為電石渣71. 8 77. 8%，砂巖纊12%，硫酸渣1. 5 2. 5%，粉煤灰11. 2 15. 2%。 該方法存在以下不足
(1)幹排電石渣100%替代天然石灰質原料，只能利用乙炔生產裝置排出的廢電石S， 而對專為乙炔生產裝置配套的石灰窯無法利用的石灰石碎渣不能加以利用，對電石爐無法利用的石灰渣也不能加以利用。(2)由於迴轉窯窯尾採用三級預熱器，預熱器出口溫度達到500° C，如此高的溫度用來烘乾水分< 12%的電石渣，熱能利用效率差，增加系統熱耗20%。該系統還需噴水降溫，1噸熟料增加用水量0. 2噸。(3)經中卸粉磨後的輔助原料與電石渣同時進入窯尾乾燥管幹燥混合成生料，則入生料均化庫的生料溫度高，入生料均化庫的提升機及窯尾提升機也易出現老化，縮短使用壽命。同時生料粉磨與迴轉窯煅燒必須同步進行，生料粉磨系統出現故障將影響迴轉窯的運轉，降低了迴轉窯的運轉率，同時磨機產能得不到充分發揮。(4)對於電石渣中的矽鐵未見有分離處理措施。
發明內容
本發明的目的在於提供一種經優化的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產熟料工藝方法。本發明的目的是這樣實現的本發明的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法是經過電石渣乾燥、生料粉磨、熟料燒成三步完成。1、電石渣乾燥步驟包括同時進行的乾燥和除雜兩個流程
①乾燥溼電石渣經乾燥器充分乾燥後隨熱氣流進入旋風收塵器內進行氣料分離，旋風收塵器內收集的幹石渣直接卸入電石渣乾粉庫內儲存。②除雜隨溼電石渣進入乾燥器內的矽鐵等雜質沉降於乾燥器的底部，經迴轉鎖風下料器、螺旋輸送機、鬥式提升機送入矽鐵倉裝車外排。2、生料粉磨步驟包括粉磨和廢氣排放兩個流程
①粉磨將硫酸渣庫、砂巖庫、粉煤灰庫內的三種輔助原料及碎石灰石庫或石灰渣庫的原料送入中卸式烘乾兼粉磨機內粉磨，粉磨後的物料送入組合式選粉機內分選。電石渣乾粉庫內的電石渣送至組合式選粉機內。電石渣與粉磨後的物料在組合式選粉機內充分混合均勻，形成生料，生料送入生料均化庫內儲存。②廢氣排放中卸式烘乾兼粉磨機排出的廢氣經過組合式選粉機進入袋式收塵器淨化，淨化後的氣體經系統風機排入大氣。3、熟料燒成包括窯外預熱、窯外分解、煅燒、熟料儲存四步
①窯外預熱生料均化庫內的生料送入窯尾預熱器一級旋風筒的進風管道內，在一級旋風筒內與熱煙氣進行充分的懸浮熱交換，隨後生料由一級旋風筒進入二級旋風筒，生料粉再次與熱煙氣進行懸浮熱交換，並被收集下來進入下一級旋風筒，如此反覆，最後生料粉經四級旋風筒收集後進入管道式分解爐。②窯外分解在管道式分解爐內生料粉與熱煙氣同樣進行懸浮熱交換，生料粉吸熱發生分解反應，生料粉隨熱煙氣經管道式分解爐出風管道進入五級旋風筒，在五級旋風筒內進行懸浮熱交換後，生料粉再次被收集下來經筒底管道、窯尾煙室進入迴轉窯內煅燒。③煅燒生料粉在迴轉窯內經過預熱帶、過渡帶、到達燒成帶，在燒成帶高溫煅燒下，生料粉溫度達到1450° C時凝聚成熟料顆粒，經冷卻帶冷卻至1300° C出迴轉窯，生料粉在迴轉窯內煅燒20分鐘。④熟料儲存經迴轉窯煅燒的熟料由窯頭罩卸出，經篦式冷卻機強制通風冷卻後， 由熟料鏈鬥輸送機送入熟料庫內儲存。本發明的實施，解決了目前國內乙炔法制化工原料行業的廢渣處理難題，使電石渣、碎石灰石、石灰渣等廢渣得到最大化利用，解決了廢渣處置的環境汙染問題。本發明對含水分< 10%的電石渣採用窯尾廢氣直接烘乾，無需另設熱源，使廢熱得到了合理利用，通過在乾燥器裡對電石渣的風選，剔除了電石渣中的矽鐵，解決了矽鐵在磨機內堵塞篦板的難題，使生料磨的運轉與迴轉窯的運轉脫離，降低了生料磨的運轉率，使生料磨能夠適應各種廢渣原料，最大利用了生料磨的產能。與專利號為20081007 . 5的發明專利「幹排電石渣100%替代天然石灰質原料生產水泥熟料工藝方法」相比，熟料燒成熱耗降低約15%，1噸生料電耗降低8kW. h，同時提高了設備運轉率，延長了使用壽命，最大化利用了各種化工廢渣，取得了更好的經濟效益。 本發明適應了幹排電石渣水分越來越低的技術發展趨勢，體現了水泥行業處理化工行業廢渣的技術發展趨勢，符合國家發展循環經濟、節能減排的產業政策。
本發明的技術方案由以下的附圖和實施例給出
圖1是電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法的工藝流程圖； 圖2是電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法的工藝流程圖(續)。圖例1、膠帶輸送機，2、迴轉鎖風下料器，3、乾燥器，4、螺旋輸送機，5、鬥式提升機，6、矽鐵倉，7、旋風收塵器，8、電石渣乾粉庫，9、系統風機，10、窯尾電收塵器，11、煙囪， 12、鏈式輸送機，13、計量秤，14、電動三通閥，15、袋式收塵器，16、碎石灰石庫，17、硫酸渣庫，18、砂巖庫，19、石灰渣庫，20、粉煤灰庫，21、中卸式烘乾兼粉磨機，22、斜槽風機，23、空氣輸送斜槽，24、組合式選粉機，25、生料均化庫，26、固體流量計，27、羅茨鼓風機，觀、一級旋風筒，29、管道，30、二級旋風筒，31、三級旋風筒，32、四級旋風筒，33、五級旋風筒，34、分解爐，35、噴煤管，36、高溫閘閥，37、三次風管，38、迴轉窯，39、煙室，40、窯頭罩，41、篦冷機， 42、窯頭電收塵，43、熟料鏈鬥輸送機，44、熟料庫，45、立式輥磨機，46、煤粉倉，47、煤粉計量秤。
具體實施例方式
本發明不受下述實施例的限制，可根據本發明的技術方案與實際情況來確定具體的實施方式。實施例本發明的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法是經過電石渣乾燥、生料粉磨、熟料燒成三步完成，其中涉及到的設備均為市售常規產品，具體結構在此不做敘述。1、電石渣乾燥步驟包括同時進行的乾燥和除雜兩個流程
①乾燥含水分< 10%的溼電石渣經膠帶輸送機1轉運，經迴轉鎖風下料器2送入乾燥器3內，乾燥器3與迴轉窯38的窯尾預熱器一級旋風筒觀出風的管道四連通，出一級旋風筒觀的廢熱煙氣經過乾燥器3時，與電石渣在懸浮狀態下進行強烈的熱交換，在乾燥器 3內，電石渣充分乾燥後隨熱氣流進入旋風收塵器7內進行氣料分離，旋風收塵器7設置在電石渣乾粉庫8庫頂，旋風收塵器7內收集的乾電石渣直接卸入電石渣乾粉庫8內儲存。②除雜隨溼電石渣進入乾燥器3內的矽、鐵等雜質，由於比重大，不能被乾燥器內的熱氣流帶走，沉降於乾燥器3的底部，經迴轉鎖風下料器2、螺旋輸送機4、鬥式提升機 5送入矽鐵倉6裝車外排。2、生料粉磨步驟包括粉磨和廢氣排放兩個流程
①粉磨將硫酸渣庫17、砂巖庫18、粉煤灰庫20內的三種輔助原料及碎石灰石庫16或石灰渣庫19的原料經各自庫底計量秤13配料後，經膠帶輸送機1送入鬥式提升機5，再送入中卸式烘乾兼粉磨機21內粉磨，粉磨後的物料從中卸式烘乾兼粉磨機21中部卸出，經磨底空氣輸送斜槽23、鬥式提升機5、磨頂空氣輸送斜槽23送入組合式選粉機M內分選。電石渣乾粉庫8內的電石渣經庫底計量秤13配料後經鏈式輸送機12送入鬥式提升機5中， 再提升至組合式選粉機M內。電石渣與粉磨後的物料在組合式選粉機M內，處於氣態懸浮狀態下充分混合均勻，組合式選粉機M選出的粗粉返回中卸式烘乾兼粉磨機21內繼續粉磨，選出的粒度< 0. 08mm細粉即為生料。生料經空氣輸送斜槽23、鬥式提升機5送入生料均化庫25內儲存。中卸式烘乾兼粉磨機21的烘乾熱煙氣是採用迴轉窯38的窯尾廢熱煙氣，該熱煙氣經管道四引入中卸式烘乾兼粉磨機21內烘乾原料，該熱煙氣大部分從磨頭進入，少部分從磨尾進入。②廢氣排放中卸式烘乾兼粉磨機21排出的廢氣經過組合式選粉機M進入袋式收塵器15淨化，淨化後的氣體經系統風機排入大氣。步驟2中生產水泥熟料的原料組成及其重量百分比為電石渣25—80%，碎石灰石或石灰渣0 — 55%，硫酸渣2 — 3%，砂巖8 —12%，粉煤灰8 —15%。3、熟料燒成包括窯外預熱、窯外分解、煅燒、熟料儲存四步
①窯外預熱生料均化庫25內的生料經庫底固體流量沈計量後經空氣輸送斜槽23、 鬥式提升機5送入窯尾預熱器一級旋風筒觀進風的管道四內，該進風的管道四與二級旋風筒30出風管相連，來自窯尾煙室39的熱煙氣切向進入一級旋風筒觀，由於流速大，生料粉即隨熱煙氣同流順次切向進入一級旋風筒觀，在一級旋風筒觀內做螺旋運動，並與熱煙氣進行充分的懸浮熱交換，由於受到離心力的作用，生料粉與熱煙氣分離，沉降於一級旋風筒觀底部，在此分散與聚集的過程中，生料粉已被加熱到接近一級旋風筒觀出風口處熱氣
6流的溫度。隨後生料由一級旋風筒觀底部經管道四進入二級旋風筒30進風的管道29，隨熱煙氣進入二級旋風筒30，在二級旋風筒30內生料粉再次與熱煙氣進行懸浮熱交換，並被收集下來進入下一級旋風筒，如此反覆，最後生料粉經四級旋風筒32收集後進入管道式分解爐34。②窯外分解在管道式分解爐34內生料粉與熱煙氣同樣進行懸浮熱交換，立式輥磨機45粉磨後的煤粉隨氣流進入袋式收塵器15內收集，廢氣經系統風機9排入大氣，收集下來的煤粉經螺旋輸送機4送入煤粉倉46中儲存。煤粉倉46中的煤粉經煤粉計量秤47計量後，由羅茨風機27將煤粉經噴煤管35送入迴轉窯38頭部及管道式分解爐34內，在管道式分解爐34內煤粉快速燃燒，由於渦流運動造成很大的速度差，促使熱氣流與生料粉快速混合進行熱交換，進而在管道式分解爐34內形成無焰燃燒，生料粉吸熱發生分解反應，其中電石渣=Ca(OH)2 — H20+Ca0，石灰石=Ca(CO)3 — C02+Ca0，生料粉中的電石渣及石灰石分解率達到85—90%。生料粉隨熱煙氣經管道式分解爐34出風管道四進入五級旋風筒33， 在五級旋風筒33內進行懸浮熱交換後，生料粉再次被收集下來經筒底的管道四、窯尾煙室 39進入迴轉窯38內煅燒。窯頭罩40內的熱煙氣一部分進入迴轉窯38，一部分經三次風管 37引入管道式分解爐34內，三次風管37內設置高溫閘閥36以控制風量。③煅燒生料粉在迴轉窯38內經過預熱帶、過渡帶、到達燒成帶，在燒成帶高溫煅燒下，生料粉溫度達到約1450° C時凝聚成熟料顆粒，經冷卻帶冷卻至約1300° C出迴轉窯，生料粉在迴轉窯38內煅燒20分鐘。④熟料儲存經迴轉窯38煅燒的熟料由窯頭罩40卸出，經篦式冷卻機41強制通風冷卻後，由熟料鏈鬥輸送機43送入熟料庫44內儲存，篦式冷卻機41排出的熱煙氣一部分引入立式輥磨機45中烘乾煤粉，另一部分經窯頭電收塵器42進行收塵，淨化後的廢氣由系統風機9經煙囪11排入大氣。前述步驟①中的熱煙氣是迴轉窯38內的熱煙氣經窯尾煙室39、管道式分解爐34 與生料換熱後進入五級旋風筒33，在五級旋風筒33內與生料懸浮換熱分離後經出風的管道四進入四級旋風筒32進風管，在四級旋風筒32內與生料懸浮換熱分離後進入三級旋風筒31，熱煙氣最後進入一級旋風筒28，出一級旋風筒觀的熱煙氣經預熱器出風的管道四、 乾燥器3進入旋風收塵器7內，再經管道四進入系統風機9。出系統風機9後，一部分熱煙氣送入中卸式烘乾兼粉磨機21內烘乾原料，剩餘部分送入窯尾電收塵器10中，淨化處理後的廢氣由系統風機9經煙囪11排入大氣。以上技術特徵構成了本發明的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據實際需要增減非必要技術特徵，來滿足不同情況的需要。
權利要求
1.一種電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，是經過電石渣乾燥、生料粉磨、熟料燒成三步完成，其特徵在於電石渣乾燥步驟包括同時進行的乾燥和除雜兩個流程①乾燥溼電石渣經乾燥器充分乾燥後隨熱氣流進入旋風收塵器內進行氣料分離，旋風收塵器內收集的乾電石渣直接卸入電石渣乾粉庫內儲存；②除雜隨溼電石渣進入乾燥器內的矽鐵等雜質沉降於乾燥器的底部，經迴轉鎖風下料器、螺旋輸送機、鬥式提升機送入矽鐵倉裝車外排；生料粉磨步驟包括粉磨和廢氣排放兩個流程①粉磨將硫酸渣庫、砂巖庫、粉煤灰庫內的三種輔助原料及碎石灰石庫或石灰渣庫的原料送入中卸式烘乾兼粉磨機內粉磨，粉磨後的物料送入組合式選粉機內分選，電石渣乾粉庫內的電石渣送至組合式選粉機內，電石渣與粉磨後的物料在組合式選粉機內充分混合均勻，形成生料，生料送入生料均化庫內儲存；②廢氣排放中卸式烘乾兼粉磨機排出的廢氣經過組合式選粉機進入袋式收塵器淨化，淨化後的氣體經系統風機排入大氣；熟料燒成包括窯外預熱、窯外分解、煅燒、熟料儲存四步①窯外預熱生料均化庫內的生料送入窯尾預熱器一級旋風筒的進風管道內，在一級旋風筒內與熱煙氣進行充分的懸浮熱交換，隨後生料由一級旋風筒進入二級旋風筒，生料粉再次與熱煙氣進行懸浮熱交換，並被收集下來進入下一級旋風筒，如此反覆，最後生料粉經四級旋風筒收集後進入管道式分解爐；②窯外分解在管道式分解爐內生料粉與熱煙氣同樣進行懸浮熱交換，生料粉吸熱發生分解反應，生料粉隨熱煙氣經管道式分解爐出風管道進入五級旋風筒，在五級旋風筒內進行懸浮熱交換後，生料粉再次被收集下來經筒底管道、窯尾煙室進入迴轉窯內煅燒；③煅燒生料粉在迴轉窯內經過預熱帶、過渡帶、到達燒成帶，在燒成帶高溫煅燒下，生料粉溫度達到1450° C時凝聚成熟料顆粒，經冷卻帶冷卻至1300° C出迴轉窯，生料粉在迴轉窯內煅燒20分鐘；④熟料儲存經迴轉窯煅燒的熟料由窯頭罩卸出，經篦式冷卻機強制通風冷卻後，由熟料鏈鬥輸送機送入熟料庫內儲存。
2.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於所述電石渣乾燥步驟的乾燥流程內的溼電石渣含水分< 10%。
3.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於所述電石渣乾燥步驟的乾燥流程中，溼電石渣經膠帶輸送機轉運，經迴轉鎖風下料器送入乾燥器內，乾燥器與迴轉窯的窯尾預熱器一級旋風筒出風的管道連通，出一級旋風筒的廢熱煙氣經過乾燥器時，與電石渣在懸浮狀態下進行強烈的熱交換，在乾燥器內，電石渣充分乾燥後隨熱氣流進入旋風收塵器內進行氣料分離，旋風收塵器設置在電石渣乾粉庫庫頂，旋風收塵器內收集的電石渣直接卸入電石渣乾粉庫內儲存。
4.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於所述生料粉磨步驟的粉磨流程中，電石渣與粉磨後的物料在組合式選粉機內，處於氣態懸浮狀態下充分混合均勻。
5.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於生料粒度< 0. 08mm。
6.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於所述生料粉磨步驟的粉磨流程中，中卸式烘乾兼粉磨機的烘乾熱煙氣是採用迴轉窯的窯尾廢熱煙氣，該熱煙氣經管道引入中卸式烘乾兼粉磨機內烘乾原料，該熱煙氣一部從磨頭進入，另部從磨尾進入。
7.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於生產水泥熟料的原料組成及其重量百分比為電石渣25—80%，碎石灰石或石灰渣0 — 55%，硫酸渣2 — 3%，砂巖8 —12%，粉煤灰8 —15%。
8.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於所述熟料燒成步驟的窯外分解步驟中，立式輥磨機粉磨後的煤粉隨氣流進入袋式收塵器內收集，廢氣經系統風機排入大氣，收集下來的煤粉經螺旋輸送機送入煤粉倉中儲存，煤粉倉中的煤粉經煤粉計量秤計量後，由羅茨風機將煤粉經噴煤管送入迴轉窯頭部及管道式分解爐內，在管道式分解爐內煤粉快速燃燒，由於渦流運動造成很大的速度差，促使熱氣流與生料粉快速混合進行熱交換，進而在管道式分解爐內形成無焰燃燒，生料粉吸熱發生分解反應。
9.如權利要求1所述的電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料方法，其特徵在於所述熟料燒成步驟的窯外預熱步驟中，生料均化庫內的生料經庫底固體流量計量後經空氣輸送斜槽、鬥式提升機送入窯尾預熱器一級旋風筒進風的管道內，該進風的管道與二級旋風筒出風管相連，來自窯尾煙室的熱煙氣切向進入一級旋風筒，由於流速大，生料粉即隨熱煙氣同流順次切向進入一級旋風筒，在一級旋風筒內做螺旋運動，並與熱煙氣進行充分的懸浮熱交換，由於受到離心力的作用，生料粉與熱煙氣分離，沉降於一級旋風筒底部，在此分散與聚集的過程中，生料粉已被加熱到接近一級旋風筒出風口處熱氣流的溫度，隨後生料由一級旋風筒底部經管道進入二級旋風筒進風的管道，隨熱煙氣進入二級旋風筒，在二級旋風筒內生料粉再次與熱煙氣進行懸浮熱交換，並被收集下來進入下一級旋風筒，如此反覆，最後生料粉經四級旋風筒收集後進入管道式分解爐。
全文摘要
本發明涉及一種電石渣高比例配料五級預熱器窯外分解生產水泥熟料工藝方法，經過電石渣乾燥、生料粉磨、熟料燒成三步完成。電石渣乾燥步驟包括同時進行的乾燥和除雜兩個流程，生料粉磨步驟包括粉磨和廢氣排放兩個流程，熟料燒成包括窯外預熱、窯外分解、煅燒、熟料儲存四步。本發明的實施，解決了目前國內乙炔法制化工原料行業的廢渣處理難題，使電石渣、碎石灰石、石灰渣等廢渣得到最大化利用，解決了廢渣處置的環境汙染問題。本發明對含水分≤10%的電石渣採用窯尾廢氣直接烘乾，無需另設熱源，使廢熱得到了合理利用，通過在乾燥器裡對電石渣的風選，剔除了電石渣中的矽鐵，解決了矽鐵在磨機內堵塞篦板的難題，使生料磨的運轉與迴轉窯的運轉脫離，降低了生料磨的運轉率，使生料磨能夠適應各種廢渣原料，最大利用了生料磨的產能。
文檔編號C04B7/14GK102173608SQ20111003384
公開日2011年9月7日 申請日期2011年1月31日 優先權日2011年1月31日
發明者侯向群, 張翼, 朱明勝, 李洪洲, 郭慶人 申請人:新疆凱盛建材設計研究院(有限公司)