製備水泥熟料的系統和方法與流程
2023-07-15 20:28:06
本發明涉及能源化工領域，具體而言，本發明涉及製備水泥熟料的系統和方法。
背景技術：
電石渣是電石水解後的殘渣，主要成分是ca(oh)2。2015年，全國約產生2500萬噸電石，按每噸電石水解後約產生1.2～1.5噸電石渣計算，可產生電石渣約3000～3750萬噸。近年來，我國累積電石渣量已過億噸，將其堆放不僅佔用了大量土地，電石渣漿液中水分滲透進入地下水中，造成了土地鹼化和水資源汙染等問題。電石渣經長時間堆放風乾後遇風易起揚塵，給周圍環境帶來了極大的威脅。
電石渣既是一種工業固體廢棄物，也是一種二次資源，如果能夠被有效利用，則對社會、經濟和環境的發展大有裨益。電石渣中含有豐富的cao，可作為水泥熟料生產中的鈣質矯正劑。
然而，現有的製備水泥熟料的手段仍有待改進。
技術實現要素：
本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在於提出製備水泥熟料的系統和方法。該系統可以採用電石渣代替石灰石作為製備水泥熟料的原料，並採用製備電石過程中產生的爐頂氣代替煤粉作為燃料，從而顯著降低能耗，且工藝流程短、操作簡單、穩定性好。
在本發明的第一方面，本發明提出了一種製備水泥熟料的系統。根據本發明的實施例，該系統包括：脫水裝置，所述脫水裝置具有電石渣入口和脫水電石渣出口；第一混料裝置，所述第一混料裝置具有矽質矯正劑入口、鋁質矯正劑入口、鐵質矯正劑入口和第一混合物料出口；第一細磨裝置，所述第一細磨裝置具有第一混合物料入口和粉末物料出口，所述第一混合物料入口與所述第一混合物料出口相連；第二細磨裝置，所述第二細磨裝置具有粘結劑入口和粘結劑粉末出口；第二混料裝置，所述第二混料裝置具有脫水電石渣入口、粉末物料入口、粘結劑粉末入口和第二混合物料出口，所述脫水電石渣入口與所述脫水電石渣出口相連，所述粉末物料入口與所述粉末物料出口相連，所述粘結劑粉末入口與所述粘結劑粉末出口相連；乾燥裝置，所述乾燥裝置具有第二混合物料入口和乾燥物料出口，所述第二混合物料入口與所述第二混合物料出口相連；成型裝置，所述成型裝置具有乾燥物料入口和成型物料出口，所述乾燥物料入口與所述乾燥物料出口相連；預分解裝置，所述預分解裝置具有成型物料入口和預分解物料出口，所述成型物料入口與所述成型物料出口相連；煅燒裝置，所述煅燒裝置具有預分解物料入口、可燃氣入口、助燃氣入口、高溫水泥熟料出口和煅燒尾氣出口，所述預分解物料入口與所述預分解物料出口相連；以及冷卻裝置，所述冷卻裝置具有高溫水泥熟料入口、空氣入口、第一熱空氣出口、第二熱空氣出口、第三熱空氣出口和低溫水泥熟料出口，所述高溫水泥熟料入口與所述高溫水泥熟料出口相連。
根據本發明實施例的製備水泥熟料的系統通過採用脫水裝置將電石渣進行脫水處理，得到脫水電石渣；同時採用第一混料裝置將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑進行第一混合處理，並將得到的第一混合物料供給至細磨裝置中進行第一細磨處理，以便得到細磨物料，將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末；再將細磨物料、粘結劑粉末與脫水電石渣供給至第二混料裝置中進行第二混合處理，得到第二混合物料，進而將第二混合物料供給至乾燥裝置中進行乾燥處理，將得到的乾燥物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到成型物料；後續採用預分解裝置對成型物料進行預分解處理，再將得到的預分解物料供給至煅燒裝置中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料，進而再將高溫水泥熟料供給至冷卻裝置中進行冷卻處理，即可得到低溫水泥熟料產品。該系統可以採用電石渣代替石灰石作為製備水泥熟料的原料，並且可以採用製備電石過程中產生的爐頂氣代替煤粉作為煅燒裝置的燃料，從而顯著降低能耗，且工藝流程短、操作簡單、穩定性好。
另外，根據本發明上述實施例的製備水泥熟料的系統還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，所述第一熱空氣出口與所述助燃氣入口相連；所述第二熱空氣出口和所述煅燒尾氣出口分別與所述預分解裝置相連，所述預分解裝置的氣體出口與所述乾燥裝置相連，所述乾燥裝置的氣體出口與所述第一混料裝置相連。由此，可以有效利用冷卻裝置換熱得到的第一熱空氣的顯熱為煅燒裝置提供熱量，後續將第二熱空氣和煅燒尾氣依次供給至預分解裝置、乾燥裝置和第一混料裝置提供熱量，從而實現冷卻尾氣顯熱的梯級利用，極大地提高能源利用率並降低能耗。
在本發明的一些實施例中，所述脫水裝置為離心機，所述第一細磨裝置為球磨機或立磨，所述成型裝置為對輥成型機，所述預分解裝置為隧道窯，所述煅燒裝置為轉底爐，所述冷卻裝置為篦冷機。
在本發明的第二方面，本發明提出了一種採用上述實施例的製備水泥熟料的系統製備水泥熟料的方法。根據本發明的實施例，該方法包括：將電石渣供給至脫水裝置中進行脫水處理，以便得到脫水電石渣；將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑供給至第一混料裝置中進行第一混合處理，以便得到第一混合物料；將所述第一混合物料供給至第一細磨裝置中進行第一細磨處理，以便得到粉末物料；將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末；將所述脫水電石渣、所述粉末物料和所述粘結劑粉末供給至第二混料裝置中進行第二混合處理，以便得到第二混合物料；將所述第二混合物料供給至乾燥裝置中進行乾燥處理，以便得到乾燥物料；將所述乾燥物料供給至成型裝置中進行成型處理，以便得到成型物料；將所述成型物料供給至預分解裝置中進行預分解處理，以便得到預分解物料；將所述預分解物料、可燃氣和助燃氣供給至煅燒裝置中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料和煅燒尾氣；以及將所述高溫水泥熟料供給至冷卻裝置中進行冷卻處理，以便得到第一熱空氣、第二熱空氣、第三熱空氣和低溫水泥熟料。
由此，根據本發明實施例的製備水泥熟料的方法通過採用脫水裝置將電石渣進行脫水處理，得到脫水電石渣；同時採用第一混料裝置將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑進行第一混合處理，並將得到的第一混合物料供給至細磨裝置中進行第一細磨處理，以便得到細磨物料，將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末；再將細磨物料、粘結劑粉末與脫水電石渣供給至第二混料裝置中進行第二混合處理，得到第二混合物料，進而將第二混合物料供給至乾燥裝置中進行乾燥處理，將得到的乾燥物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到成型物料；後續採用預分解裝置對成型物料進行預分解處理，再將得到的預分解物料供給至煅燒裝置中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料，進而再將高溫水泥熟料供給至冷卻裝置中進行冷卻處理，即可得到低溫水泥熟料產品。該方法可以採用電石渣代替石灰石作為製備水泥熟料的原料，並且可以採用製備電石過程中產生的爐頂氣代替煤粉作為煅燒裝置的燃料，從而顯著降低能耗，且工藝流程短、操作簡單、穩定性好。
另外，根據本發明上述實施例的製備水泥熟料的方法還可以具有如下附加的技術特徵：
在本發明的一些實施例中，所述脫水電石渣的含水量為20～25wt％，所述乾燥物料的含水量為6～9wt％。由此，可以進一步降低製備水泥熟料的能耗。
在本發明的一些實施例中，所述粉末物料和粘結劑粉末中粒徑不高於74μm的粉末含量均不低於90wt％。由此，可以進一步提高粉末物料中各組分混合均勻度，從而進一步提高製備得到的水泥熟料的品質。
在本發明的一些實施例中，所述成型處理的壓力為15～25mpa由此，可以進一步提高成型物料的抗壓強度。
在本發明的一些實施例中，所述預分解處理是在800～1100攝氏度下進行12～23min完成的。由此，可以進一步提高電石渣的分解率。
在本發明的一些實施例中，所述煅燒處理是在1330～1390攝氏度下進行28～35min完成的。由此，可以進一步提高製備得到的水泥熟料的品質。
在本發明的一些實施例中，所述製備水泥熟料的方法進一步包括：將所述第一熱空氣作為助燃氣供給至所述煅燒裝置中用於進行所述煅燒處理；將所述第二熱空氣和所述煅燒尾氣分別供給至所述預分解裝置中用於進行所述預分解處理；將所述預分解處理產生的尾氣供給至乾燥裝置中用於對所述第二混合物料進行所述乾燥處理；將所述乾燥處理產生的尾氣供給至第一混料裝置中用於對所述第一混合物料進行乾燥。由此，可以有效利用冷卻裝置換熱得到的第一熱空氣的顯熱為煅燒處理提供熱量，後續將第二熱空氣和煅燒尾氣依次供給至預分解裝置、乾燥裝置和第一混料裝置提供熱量，從而實現冷卻尾氣顯熱的梯級利用，極大地提高能源利用率並降低能耗。
本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
附圖說明
本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：
圖1是根據本發明一個實施例的製備水泥熟料的系統結構示意圖；
圖2是根據本發明再一個實施例的製備水泥熟料的系統結構示意圖；
圖3是根據本發明一個實施例的製備水泥熟料的方法流程示意圖；
圖4是根據本發明再一個實施例的製備水泥熟料的方法流程示意圖；
圖5是根據本發明又一個實施例的製備水泥熟料的方法流程示意圖。
具體實施方式
下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用於解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
此外，術語「第一」、「第二」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或者隱含地包括至少一個該特徵。
在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語「相連」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關係，除非另有明確的限定。對於本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明的第一方面，本發明提出了一種製備水泥熟料的系統。根據本發明的實施例，參考圖1～2，該系統包括：脫水裝置100、第一混料裝置200、第一細磨裝置300、第二細磨裝置400、第二混料裝置500、乾燥裝置600、成型裝置700、預分解裝置800、煅燒裝置900和冷卻裝置1000。其中，脫水裝置100具有電石渣入口101和脫水電石渣出口102；第一混料裝置200具有矽質矯正劑入口201、鋁質矯正劑入口202、鐵質矯正劑入口203和第一混合物料出口204；第一細磨裝置300具有第一混合物料入口301和粉末物料出口302，第一混合物料入口301與第一混合物料出口相連204；第二細磨裝置400具有粘結劑入口401和粘結劑粉末出口402；第二混料裝置500具有脫水電石渣入口501、粉末物料入口502、粘結劑粉末入口503和第二混合物料出口504，脫水電石渣入口501與脫水電石渣出口102相連，粉末物料入口502與粉末物料出口302相連，粘結劑粉末入口503與粘結劑粉末出口402相連；乾燥裝置600具有第二混合物料入口601和乾燥物料出口602，第二混合物料入口601與第二混合物料出口504相連；成型裝置700具有乾燥物料入口701和成型物料出口702，乾燥物料入口701與乾燥物料出口602相連；預分解裝置800具有成型物料入口801和預分解物料出口802，成型物料入口801與成型物料出口702相連；煅燒裝置900具有預分解物料入口901、可燃氣入口902、助燃氣入口903、高溫水泥熟料出口904和煅燒尾氣出口905，預分解物料入口901與預分解物料出口802相連；冷卻裝置1000具有高溫水泥熟料入口1001、空氣入口1002、第一熱空氣出口1003、第二熱空氣出口1004、第三熱空氣出口1005和低溫水泥熟料出口1006，高溫水泥熟料入口1001與高溫水泥熟料出口904相連。
下面參考圖1～2對根據本發明實施例的製備水泥熟料的系統進行詳細描述：
根據本發明的實施例，脫水裝置100具有電石渣入口101和脫水電石渣出口102，脫水裝置100適於將電石渣進行脫水處理，以便得到脫水電石渣。具體地，電石渣是電石水解得到的殘渣，其主要成分是ca(oh)2，通過將ca(oh)2進行熱分解，得到的cao可以用作製備水泥熟料的鈣質原料，從而解決電石渣棄置堆放的問題。
根據本發明的實施例，電石渣的含水量一般高達60～70wt％，可以先採用脫水裝置將電石渣進行脫水處理，得到脫水電石渣。根據本發明的具體實施例，脫水電石渣的含水量為20～25wt％。
根據本發明的實施例，脫水裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，脫水裝置可以為離心機，由此，可以進一步提高脫水處理的效率。
根據本發明的實施例，第一混料裝置200具有矽質矯正劑入口201、鋁質矯正劑入口202、鐵質矯正劑入口203和第一混合物料出口204，第一混料裝置200適於將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑進行第一混合處理，以便得到第一混合物料。
根據本發明的一個具體實施例，矽質矯正劑可以為砂巖，鋁質矯正劑可以為粉煤灰，鐵質矯正劑可以為銅渣，且上述矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑可以按照質量比(3.5～3.6):(1.6～1.8):1進行混合，由此，可以進一步提高製備得到的水泥熟料的品質。
根據本發明的實施例，第一細磨裝置300具有第一混合物料入口301和粉末物料出口302，第一混合物料入口301與第一混合物料出口相連204，第一細磨裝置300適於將第一混合物料進行第一細磨處理，以便得到粉末物料。
根據本發明的實施例，第一細磨裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，第一細磨裝置可以為球磨機或立磨，由此，可以進一步提高第一細磨處理的效率。
根據本發明的實施例，粉末物料的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，粉末物料中粒徑不高於74μm的粉末含量均不低於90wt％。由此，可以保證粉末物料中的各組分混合均勻充分，從而進一步提高製備得到的水泥熟料產品的品質。
根據本發明的實施例，第二細磨裝置400具有粘結劑入口401和粘結劑粉末出口402，第二細磨裝置400適於將粘結劑進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末。
根據本發明的實施例，粘結劑粉末的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，粘結劑粉末中粒徑不高於74μm的粉末含量均不低於90wt％。由此，可以保證後續第二混合物料中的各組分混合均勻充分，從而進一步提高製備得到的水泥熟料產品的品質。
根據本發明的一個具體實施例，粘結劑可以為粘土類粘結劑，發明人發現，通過配入粘土類粘結劑可以降低後續成型處理所需的壓力，從而降低成型處理的能耗，同時粘土類粘結劑還可以作為水泥熟料的組分之一，從而提高製備得到的水泥熟料的品質。
根據本發明的實施例，第二混料裝置500具有脫水電石渣入口501、粉末物料入口502、粘結劑粉末入口503和第二混合物料出口504，脫水電石渣入口501與脫水電石渣出口102相連，粉末物料入口502與粉末物料出口302相連，粘結劑粉末入口503與粘結劑粉末出口402相連，第二混料裝置500適於將脫水電石渣、粉末物料和粘結劑粉末進行第二混合處理，以便得到第二混合物料。
根據本發明的一個具體實施例，可以將脫水電石渣、粉末物料和粘結劑粉末按照質量比(23～25):(8～9):1進行混合，由此，可以進一步提高製備得到的水泥熟料產品的品質。
根據本發明的實施例，乾燥裝置600具有第二混合物料入口601和乾燥物料出口602，第二混合物料入口601與第二混合物料出口504相連，乾燥裝置600適於利用後續冷卻處理和預分解處理產生的尾氣的顯熱對第二混合物料進行乾燥，以便得到乾燥物料。由此，可以進一步地將尾氣熱量充分利用，從而進一步提高整個工藝的熱利用率。
根據本發明的具體實施例，乾燥物料中的含水量為6～9wt％，由此，可以進一步降低製備水泥熟料的能耗，並進一步提高製備得到的水泥熟料的品質。
根據本發明的實施例，成型裝置700具有乾燥物料入口701和成型物料出口702，乾燥物料入口701與乾燥物料出口602相連，成型裝置700適於將乾燥物料進行成型處理，以便得到成型物料。
根據本發明的一個具體實施例，成型裝置可以為對輥成型機，由此，可以進一步提高成型處理的效率。根據本發明的再一個具體實施例，成型物料可以為橢球狀。
根據本發明的實施例，成型處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，成型處理的壓力可以為15～25mpa。發明人發現，通過在第二混合處理中配入上述粘結劑，可以在保證成型物料抗壓強度和煅燒性能較高的前提下，顯著降低成型處理所需的壓力，從而降低成型處理的能耗。
根據本發明的實施例，預分解裝置800具有成型物料入口801和預分解物料出口802，成型物料入口801與成型物料出口702相連，預分解裝置800適於將成型物料進行預分解處理，以便得到預分解物料。具體地，通過採用預分解裝置將成型物料進行預分解處理，可以將電石渣中的ca(oh)2分解為cao，作為製備水泥熟料的鈣質原料。
根據本發明的實施例，預分解處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，預分解處理是在800～1100攝氏度下進行12～23min完成的。由此，可以進一步提高電石渣的分解率。
根據本發明的實施例，預分解裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，預分解裝置可以為隧道窯，由此，可以進一步提高預分解處理的效率。
根據本發明的實施例，煅燒裝置900具有預分解物料入口901、可燃氣入口902、助燃氣入口903、高溫水泥熟料出口904和煅燒尾氣出口905，預分解物料入口901與預分解物料出口802相連，煅燒裝置900適於將預分解物料、可燃氣和助燃氣進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料和煅燒尾氣。
根據本發明的實施例，煅燒處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，煅燒處理是在1330～1390攝氏度下進行28～35min完成的。由此，可以進一步提高製備得到的水泥熟料的品質。
根據本發明的實施例，煅燒裝置的種類不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，煅燒裝置可以為轉底爐，由此，可以進一步提高煅燒處理的效率。
根據本發明的一個具體實施例，煅燒處理所採用的可燃氣可以為常規電石生產工藝中產生的爐頂氣，其中co含量不低於85v％，通過採用上述爐頂氣代替傳統煅燒工藝中的煤粉作為燃料，可以顯著降低能耗，節約煤粉資源。
根據本發明的實施例，冷卻裝置1000具有高溫水泥熟料入口1001、空氣入口1002、第一熱空氣出口1003、第二熱空氣出口1004、第三熱空氣出口1005和低溫水泥熟料出口1006，高溫水泥熟料入口1001與高溫水泥熟料出口904相連，冷卻裝置1000適於將高溫水泥熟料進行冷卻處理，以便得到第一熱空氣、第二熱空氣、第三熱空氣和低溫水泥熟料。
根據本發明的實施例，冷卻裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，冷卻裝置可以為篦冷機。具體地，篦冷機分為三段，採用室溫下的空氣將高溫水泥熟料冷卻得到低溫水泥熟料，並分別從三段排出換熱得到的溫度為800～1110攝氏度的第一熱空氣、溫度為500～700攝氏度的第二熱空氣和溫度為50～150攝氏度的第三熱空氣。
根據本發明的實施例，參考圖2，第一熱空氣出口1003可以與助燃氣入口903相連；第二熱空氣出口1004和煅燒尾氣出口905分別可以與預分解裝置800相連，預分解裝置800的氣體出口(附圖中未示出)可以與乾燥裝置600相連，乾燥裝置600的氣體出口(附圖中未示出)可以與第一混料裝置200相連。由此，可以有效利用冷卻裝置換熱得到的第一熱空氣的顯熱為煅燒裝置提供熱量，後續將第二熱空氣和煅燒尾氣依次供給至預分解裝置中進行預分解處理、乾燥裝置中進行乾燥處理和第一混料裝置對第一混合物料進行乾燥，從而實現冷卻尾氣顯熱的梯級利用，極大地提高能源利用率並降低能耗。
由此，根據本發明實施例的製備水泥熟料的系統通過採用脫水裝置將電石渣進行脫水處理，得到脫水電石渣；同時採用第一混料裝置將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑進行第一混合處理，並將得到的第一混合物料供給至細磨裝置中進行第一細磨處理，以便得到細磨物料，將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末；再將細磨物料、粘結劑粉末與脫水電石渣供給至第二混料裝置中進行第二混合處理，得到第二混合物料，進而將第二混合物料供給至乾燥裝置中進行乾燥處理，將得到的乾燥物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到成型物料；後續採用預分解裝置對成型物料進行預分解處理，再將得到的預分解物料供給至煅燒裝置中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料，進而再將高溫水泥熟料供給至冷卻裝置中採用空氣進行冷卻處理，即可得到低溫水泥熟料產品以及換熱後的第一熱空氣、第二熱空氣和第三熱空氣，並且進一步地將第一熱空氣返回煅燒裝置，利用第一熱空氣的顯熱為煅燒裝置提供熱量，後續將第二熱空氣和煅燒尾氣依次供給至預分解裝置中進行預分解處理、乾燥裝置中進行乾燥處理和第一混料裝置對第一混合物料進行乾燥，從而實現冷卻尾氣顯熱的梯級利用，極大地提高能源利用率並降低能耗。該系統可以採用電石渣代替石灰石作為製備水泥熟料的原料，並且可以採用製備電石過程中產生的爐頂氣代替煤粉作為煅燒裝置的燃料，從而顯著降低能耗，且工藝流程短、操作簡單、穩定性好。
在本發明的第二方面，本發明提出了一種採用上述實施例的製備水泥熟料的系統製備水泥熟料的方法。根據本發明的實施例，參考圖3～4，該方法包括：將電石渣供給至脫水裝置中進行脫水處理，以便得到脫水電石渣；將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑供給至第一混料裝置中進行第一混合處理，以便得到第一混合物料；將第一混合物料供給至第一細磨裝置中進行第一細磨處理，以便得到粉末物料；將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末；將脫水電石渣、粉末物料和粘結劑粉末供給至第二混料裝置中進行第二混合處理，以便得到第二混合物料；將第二混合物料供給至乾燥裝置中進行乾燥處理，以便得到乾燥物料；將乾燥物料供給至成型裝置中進行成型處理，以便得到成型物料；將成型物料供給至預分解裝置中進行預分解處理，以便得到預分解物料；將預分解物料、可燃氣和助燃氣供給至煅燒裝置中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料和煅燒尾氣；以及將高溫水泥熟料供給至冷卻裝置中進行冷卻處理，以便得到第一熱空氣、第二熱空氣、第三熱空氣和低溫水泥熟料。
下面參考圖3～4對根據本發明實施例的製備水泥熟料的方法進行詳細描述，根據本發明的實施例，該方法包括：
s100：脫水處理
該步驟中，將電石渣供給至脫水裝置中進行脫水處理，以便得到脫水電石渣。具體地，電石渣是電石水解得到的殘渣，其主要成分是ca(oh)2，通過將ca(oh)2進行熱分解，得到的cao可以用作製備水泥熟料的鈣質原料，從而解決電石渣棄置堆放的問題。
根據本發明的實施例，電石渣的含水量一般高達60～70wt％，可以先採用脫水裝置將電石渣進行脫水處理，得到脫水電石渣。根據本發明的具體實施例，脫水電石渣的含水量為20～25wt％。
根據本發明的實施例，脫水裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，脫水裝置可以為離心機，由此，可以進一步提高脫水處理的效率。
s200：第一混合處理
該步驟中，將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑供給至第一混合裝置中進行第一混合處理，以便得到第一混合物料。
根據本發明的一個具體實施例，矽質矯正劑可以為砂巖，鋁質矯正劑可以為粉煤灰，鐵質矯正劑可以為銅渣，且上述矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑可以按照質量比(3.5～3.6):(1.6～1.8):1進行混合，由此，可以進一步提高製備得到的水泥熟料的品質。
高製備得到的水泥熟料的品質。
s300：第一細磨處理
該步驟中，將第一混合物料供給至第一細磨裝置中進行第一細磨處理，以便得到粉末物料。
根據本發明的實施例，第一細磨裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，第一細磨裝置可以為球磨機或立磨，由此，可以進一步提高第一細磨處理的效率。
根據本發明的實施例，粉末物料的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，粉末物料中粒徑不高於74μm的粉末含量均不低於90wt％。由此，可以保證粉末物料中的各組分混合均勻充分，從而進一步提高製備得到的水泥熟料產品的品質。
s400：第二細磨處理
該步驟中，將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末。
根據本發明的實施例，粘結劑粉末的粒徑並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，粘結劑粉末中粒徑不高於74μm的粉末含量均不低於90wt％。由此，可以保證後續第二混合物料中的各組分混合均勻充分，從而進一步提高製備得到的水泥熟料產品的品質。
根據本發明的一個具體實施例，粘結劑可以為粘土類粘結劑，發明人發現，通過配入粘土類粘結劑可以降低後續成型處理所需的壓力，從而降低成型處理的能耗，同時粘土類粘結劑還可以作為水泥熟料的組分之一，從而提高製備得到的水泥熟料的品質。
s500：第二混合處理
該步驟中，將脫水電石渣、粉末物料和粘結劑粉末供給至第二混合裝置進行第二混合處理，以便得到第二混合物料。
根據本發明的一個具體實施例，可以將脫水電石渣、粉末物料和粘結劑粉末按照質量比(23～25):(8～9):1進行混合，由此，可以進一步提高製備得到的水泥熟料產品的品質。
s600：乾燥處理
該步驟中，將第二混合物料供給至乾燥裝置中，並利用後續冷卻處理和預分解處理產生的尾氣的顯熱對第二混合物料進行乾燥，以便得到乾燥物料。由此，可以進一步地將尾氣熱量充分利用，從而進一步提高整個工藝的熱利用率。
根據本發明的具體實施例，乾燥物料中的含水量為6～9wt％，由此，可以進一步降低製備水泥熟料的能耗，並進一步提高製備得到的水泥熟料的品質
s700：成型處理
該步驟中，將乾燥物料供給至成型裝置中進行成型處理，以便得到成型物料。
根據本發明的一個具體實施例，成型裝置可以為對輥成型機，由此，可以進一步提高成型處理的效率。根據本發明的再一個具體實施例，成型物料可以為橢球狀。
根據本發明的實施例，成型處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，成型處理的壓力可以為15～25mpa。發明人發現，通過在第二混合處理中配入上述粘結劑，可以在保證成型物料抗壓強度和煅燒性能較高的前提下，顯著降低成型處理所需的壓力，從而降低成型處理的能耗。
s800：預分解處理
該步驟中，將成型物料供給至預分解裝置中進行預分解處理，以便得到預分解物料。具體地，通過採用預分解裝置將成型物料進行預分解處理，可以將電石渣中的ca(oh)2分解為cao，作為製備水泥熟料的鈣質原料。
根據本發明的實施例，預分解處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，預分解處理是在800～1100攝氏度下進行12～23min完成的。由此，可以進一步提高電石渣的分解率。
根據本發明的實施例，預分解裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，預分解裝置可以為隧道窯，由此，可以進一步提高預分解處理的效率。
s900：煅燒處理
該步驟中，將預分解物料、可燃氣和助燃氣供給至煅燒裝置中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料和煅燒尾氣。
根據本發明的實施例，煅燒處理的條件並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，煅燒處理是在1330～1390攝氏度下進行28～35min完成的。由此，可以進一步提高製備得到的水泥熟料的品質。
根據本發明的實施例，煅燒裝置的種類不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，根據本發明的具體實施例，煅燒裝置可以為轉底爐，由此，可以進一步提高煅燒處理的效率。
根據本發明的一個具體實施例，煅燒處理所採用的可燃氣可以為常規電石生產工藝中產生的爐頂氣，其中co含量不低於85v％，通過採用上述爐頂氣代替傳統煅燒工藝中的煤粉作為燃料，可以顯著降低能耗，節約煤粉資源。
s1000：冷卻處理
該步驟中，將高溫水泥熟料供給至冷卻裝置中進行冷卻處理，以便得到第一熱空氣、第二熱空氣、第三熱空氣和低溫水泥熟料。
根據本發明的實施例，冷卻裝置的種類並不受特別限制，本領域技術人員可以根據實際需要進行選擇，冷卻裝置可以為篦冷機。具體地，篦冷機分為三段，採用室溫下的空氣將高溫水泥熟料冷卻得到低溫水泥熟料，並分別從三段排出換熱得到的溫度為800～1110攝氏度的第一熱空氣、溫度為500～700攝氏度的第二熱空氣和溫度為50～150攝氏度的第三熱空氣。
參考圖4，上述製備水泥熟料的方法進一步包括：
s1010：返回第一熱空氣
該步驟中，將第一熱空氣除塵後作為助燃氣供給至煅燒裝置，以便利用第一熱空氣的顯熱進行煅燒處理。
s910：返回第二熱空氣和煅燒尾氣
該步驟中，將第二熱空氣和煅燒尾氣除塵後分別供給至預分解裝置中，以便利用第二熱空氣和煅燒尾氣的餘熱進行預分解處理。
s810：返回預分解處理尾氣
該步驟中，將預分解處理產生的尾氣除塵後供給至乾燥裝置中，以便利用預分解處理尾氣的餘熱對第二混合物料進行乾燥處理。
s610：返回乾燥處理尾氣
該步驟中，將乾燥處理產生的尾氣除塵後供給至第一混料裝置中，以便利用乾燥處理尾氣的餘熱對第一混合物料進行乾燥。
由此，可以有效利用冷卻裝置換熱得到的第一熱空氣的顯熱為煅燒裝置提供熱量，後續將第二熱空氣和煅燒尾氣依次供給至預分解裝置中進行預分解處理、乾燥裝置中進行乾燥處理和第一混料裝置對第一混合物料進行乾燥，從而實現冷卻尾氣顯熱的梯級利用，極大地提高能源利用率並降低能耗。
由此，根據本發明實施例的製備水泥熟料的方法通過採用脫水裝置將電石渣進行脫水處理，得到脫水電石渣；同時採用第一混料裝置將矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑進行第一混合處理，並將得到的第一混合物料供給至細磨裝置中進行第一細磨處理，以便得到細磨物料，將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末；再將細磨物料、粘結劑粉末與脫水電石渣供給至第二混料裝置中進行第二混合處理，得到第二混合物料，進而將第二混合物料供給至乾燥裝置中進行乾燥處理，將得到的乾燥物料供給至成型裝置中進行成型處理，得到成型物料；後續採用預分解裝置對成型物料進行預分解處理，再將得到的預分解物料供給至煅燒裝置中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料，進而再將高溫水泥熟料供給至冷卻裝置中採用空氣進行冷卻處理，即可得到低溫水泥熟料產品以及換熱後的第一熱空氣、第二熱空氣和第三熱空氣，並且進一步地將第一熱空氣返回煅燒裝置，利用第一熱空氣的顯熱為煅燒裝置提供熱量，後續將第二熱空氣和煅燒尾氣依次供給至預分解裝置中進行預分解處理、乾燥裝置中進行乾燥處理和第一混料裝置對第一混合物料進行乾燥，從而實現冷卻尾氣顯熱的梯級利用，極大地提高能源利用率並降低能耗。該方法可以採用電石渣代替石灰石作為製備水泥熟料的原料，並且可以採用製備電石過程中產生的爐頂氣代替煤粉作為煅燒裝置的燃料，從而顯著降低能耗，且工藝流程短、操作簡單、穩定性好。
下面參考具體實施例，對本發明進行描述，需要說明的是，這些實施例僅僅是描述性的，而不以任何方式限制本發明。
實施例
參考圖5，按照下列步驟製備水泥熟料：
將含水量60～70wt％的電石渣供給至離心機中進行脫水處理，以便得到含水量20～25wt％的脫水電石渣；
將矯正原料(矽質矯正劑、鋁質矯正劑和鐵質矯正劑)供給至第一混料裝置中進行第一混合處理，以便得到第一混合物料(混料1)；
將第一混合物料(混料1)供給至球磨機或立磨中進行第一細磨處理，以便得到粉末物料，粉末物料中粒徑不高於74μm的粉末含量不低於90wt％；
將粘結劑供給至第二細磨裝置中進行第二細磨處理，以便得到粘結劑粉末，粘結劑粉末中粒徑不高於74μm的粉末含量不低於90wt％；
將脫水電石渣、粉末物料和粘結劑粉末供給至第二混料裝置中進行第二混合處理，以便得到第二混合物料(混料2)；
將第二混合物料供給至乾燥裝置中進行乾燥處理，以便得到乾燥物料，乾燥物料的含水量為6～9wt％；
將乾燥物料供給至對輥成型機中進行成型處理，以便得到成型物料；
將成型物料供給至隧道窯中進行預分解處理，以便得到預分解物料；
將預分解物料、製備電石工藝中得到的爐頂氣(可燃氣體)和助燃氣供給至轉底爐1中進行煅燒處理，以便得到高溫水泥熟料和煅燒尾氣；
將高溫水泥熟料供給至篦冷機2中進行冷卻處理，以便得到第一熱空氣①、第二熱空氣②、第三熱空氣③和低溫水泥熟料產品；
將第一熱空氣除塵後作為助燃氣供給至轉底爐1中用於進行煅燒處理，將第三熱空氣除塵後排放至大氣；
將第二熱空氣和煅燒尾氣(氣體1)除塵後供給至預分解裝置中用於進行預分解處理；
將預分解處理產生的尾氣(氣體2)除塵後供給至乾燥裝置中用於對第二混合物料進行乾燥處理；
將乾燥處理產生的尾氣(氣體3)除塵後供給至第一混料裝置中用於對第一混合物料進行乾燥，乾燥得到的尾氣(氣體4)排放至大氣。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
儘管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的範圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。