CN103304168A

CN103304168A - 一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法

Info

Publication number: CN103304168A
Application number: CN2013102636676A
Authority: CN
Inventors: 陈云; 陈志刚; 陈绍奎
Original assignee: NINGXIA PINGLUO HENGDA CEMENT Co Ltd
Current assignee: NINGXIA PINGLUO HENGDA CEMENT Co Ltd
Priority date: 2013-06-27
Filing date: 2013-06-27
Publication date: 2013-09-18
Anticipated expiration: 2033-06-27
Also published as: CN103304168B

Abstract

本发明涉及一种水泥熟料的生产方法，尤其是涉及一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：其原料及原料的重量百分含量依次为双氰胺废渣1-60%、石灰石20-85%、电石渣5%、白灰渣8%、废硅石8-9%、铁粉4%和电炉渣4-5%；该方法包括如下步骤：石灰石破碎及输送、双氰胺废渣储存、辅助原料储存及输送、原料调配、混合、原料入磨烘干、粉磨、生料均化及窑尾喂料***、煤粉制备、熟料烧成和熟料储存及输送；本发明提供一种独特原料、使用双氰胺废渣来替代部分石灰质原料来生产水泥熟料，既可以消除双氰胺渣对环境的污染、又可以减少对一次能源消耗。

Description

一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法

技术领域

本发明涉及一种水泥熟料的生产方法，尤其是涉及一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法。

背景技术

在宁夏平罗县太沙工业园区内，有大量的工业废渣可供二次利用。作为国内重要的氰胺产品基地，工业园区内有宝马、凌云、贝利特、兴平化工、大地化工等厂家生产双氰胺和单氰胺，在生产过程中会产生大量的双、单氰胺废渣；每生产一吨双、单氰胺约产生6-7吨废渣。这些废渣均以填埋方式处理，对当地环境与地下水资源影响极大。

双氰胺渣主要成分为氧化钙，氧化钙主要以碳酸钙的形式存在，其化学成分与石灰石的成分较为相似；双氰胺渣产生的上游流程为：石灰石→电石→石灰氮→双（单）氰胺，已经过多次化学反应。双氰胺渣中含有水泥生产中的矿化剂成分、0.35%左右的CaF2及3%左右的游离碳。因此可以双氰胺渣为原料生产水泥熟料，但是以双氰胺渣为原料生产水泥熟料还存在如下问题：1）双氰胺渣含水35%左右如何入磨、烘干的处理？2）双氰胺渣已经经过多次反应，生产水泥具有反应速度快，活性高的特点,配料方案如何合理确定？3）采用双氰胺渣配料后窑外预分解***的控制难点如何解决？

目前为止还没有办法克服上述问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种独特原料、使用双氰胺废渣来替代部分石灰质原料来生产水泥熟料，既可以消除双氰胺渣对环境的污染、又可以减少对一次能源消耗的一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法。

本发明通过如下方式实现：

一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：其原料及原料的重量百分含量依次为双氰胺废渣1—60%、石灰石20-85%、电石渣5%、白灰渣8%、废硅石8-9%、铁粉4%和电炉渣4—5%；

所述的一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

a.石灰石破碎及输送：将石灰石经卸车坑由板式喂料机喂入单转子锤式破碎机；

b.双氰胺废渣储存：将双氰胺废渣集中堆放到废渣堆场，用铲车推入双氰胺渣储存仓，经钢性振打待用；

c.辅助原料储存及输送：将电石渣、白灰渣、废硅石、铁粉和电炉渣由汽车运输进厂卸入堆棚储存，由装载机喂入卸车坑经胶带输送机送入原料调配站；

d.原料调配、混合：将所述每种原料输送至原料调配站，由定量给料机按所述比例从配料仓中卸出，混合；

e.原料入磨烘干、粉磨：将上述步骤中混合后的生料粉磨，粉磨采用风扫式磨机***混合均匀、烘干；

f.生料均化及窑尾喂料***：将上述粉磨后的生料进底部为锥体的均化库均化，均化后的生料经库底多点流量控制阀、斜槽、送至带有荷重传感器、料位计、充气装置的生料搅拌仓，仓下设有流量控制阀和流量计，经计量的生料由空气输送斜槽、提升机送入窑尾预热器一、二级旋风筒上升管道，在生料进入喂料***提升机前，设有生料取样装置；

g.煤粉制备：煤粉制备采用烘干兼粉磨的风扫式煤磨；

h.熟料烧成：熟料煅烧采用新型干法预分解窑***，窑尾带单系列低压损六级旋风预热器和分解炉，回转窑采用三档支撑，斜度为3.0%，转速为0.536~5.36r/min，窑头配有四通道低氮煤粉燃烧器，熟料冷却采用一台***篦冷机，熟料出冷却机的温度为环境温度+65℃，冷却后的熟料经槽式输送机送至熟料储存库；

i.熟料储存及输送：上述烧成的熟料储存在底部设有多个下料点熟料库，熟料经带式输送机、提升机输送至水泥配料库，熟料库库侧设熟料汽车散装***。

所述原料调配站设置配料库，每种物料均由定量给料机按一定比例从配料仓中卸出，混合料经胶带输送机送至原料磨内；

所述原料的粉磨过程为出磨生料经斗式提升机送入粗粉离器，粗粉按比例回磨头再次粉磨，细粉作为成品由高效旋风收尘器、增湿塔收下的窑灰一起经提升机、空气输送斜槽及生料分配器送入生料均化库内，当原料磨停时, 窑灰可另行输送至生料入窑***中，原料粉磨***设有自动连续取样装置，试样经过X－荧光分析仪检测并由计算机自动控制和调整各种原料的配合比例，从而调整生料配比，保证出磨生料化学成分的合格与稳定；

所述煤磨设置在窑头，煤磨利用冷却机热端废气作为烘干热源，原煤由原煤仓下电子皮带秤计量后喂入磨内烘干与粉磨，烘干并粉碎后的煤粉随同气流从磨尾排出，经动态选粉机分离出粗粉后，细粉与废气一同进入收尘器，收下的煤粉经螺旋输送机送入煤粉仓，经收尘器净化后的废气排入大气，粗粉由螺旋输送机返回磨内继续粉磨；

所述煤粉仓下设有煤粉计量输送装置，煤粉可经此装置精确地送入窑头及分解炉。

本发明有如下效果：

1）原料独特：传统的水泥生产配料采用的原材料为：石灰石、废硅石、铁粉等，其中石灰石中所含的碳酸钙的分解温度为880℃左右。本发明的原料为双氰胺渣、石灰石、电石渣、白灰渣、废硅石、铁粉和电炉渣，双氰胺渣已经经过多次化学反应，生产水泥具有反应速度快，活性高的特点。为此在确定配料方案时，我们选用了高硅率、高铝率、中饱和比的配料方案，有效解决了入窑生料易烧性好，容易造成预热器***结皮、堵塞的不良后果。

因双氰胺渣细度已达到水泥生产入窑生料细度要求，无需粉磨、只需烘干。因而本发明中双氰胺渣直接投入风扫式磨机进行烘干使用。

由于双氰胺渣含水35%左右，而且流动性较差。本发明在双氰胺渣称重仓内部加装刚性振打装置促进下料，在刚性振打装置内部加装聚乙烯高分子聚合板，有效解决了双氰胺渣流动性差和易于粘挂料仓的现象。双氰胺渣经过计算机控制配料***后，按指定配比搭配其他原料入磨。

2）使用双氰胺渣来替代部分石灰质原料来生产水泥熟料：双氰胺渣特性：由于胺渣主要成分为氧化钙，氧化钙主要以碳酸钙的形式存在，其化学成分与石灰石的成分较为相似；双氰胺渣产生的上游流程为：石灰石→电石→石灰氮→双（单）氰胺，已经过多次化学反应。双氰胺渣中含有水泥生产中的矿化剂成分，0.35%左右的CaF2及3%左右的游离碳。因此利用废渣生产水泥具有反应速度快，节煤效果好等特点；双氰胺渣的细度分别为：0.08mm方孔筛筛余物为2.4%，0.045mm方孔筛筛余物为6.4%，完全适合水泥生料的粉磨标准，工艺要求粉磨细度为0.08mm方孔筛筛余物为13%以下，双氰胺渣水份为35%左右，需要采取热风烘干，由于双氰胺渣细度细，水份大，所以在生产中只需烘干而不需粉磨。结合以上诸点可以看出，用双氰胺渣生产水泥选用新型干法窑外分解窑生产工艺其优势较为明显。

3）本发明采用风扫磨***对双氰胺渣进行烘干、粉磨，该磨机内设烘干仓、粗碎仓和研磨仓，在烘干仓内加装特制钢性扬料板，利用窑尾预热器排出的高温废气，入磨风温可以达到210℃－250℃之间，完全可以烘干双氰胺渣水份，而且可以确保出磨生料的平均水分在1.0%以下。烘干后的双氰胺渣与其他原料经粗碎仓破碎和研磨仓研磨后混合进入生料均化库储存均化，经均化后的合格生料通过生料转子计量秤，喂入窑外分解窑***煅烧，成为合格的水泥熟料。

4）熟料烧结工艺控制措施：

a、严格、合理的控制分解炉出口温度，力争达到***要求的入窑生料分解率；

b、在末级预热器锥体、窑尾烟室等部位加装空气炮，及时清除该部位粘附的生料，可有效减少因生料易烧性较好，在预热器和窑尾烟室的结皮、堵塞现象；

c、在入窑生料三率值发生变化时，稳定头煤控制，确保熟料煅烧温度；严格控制分解炉出口温度，确保预热器和窑***的安全运转；

d、回转窑维持高窑速运转，设计窑速为0.536转/分钟－5.36转/分钟，在投料量165吨/小时的情况下，窑速控制在5.2转/分钟，采用常规配料时，新型干法预分解窑的回转窑窑速最高控制在4.1转/分钟，可有效避免熟料的过烧现象。

5）生产出的水泥完全符合国家标准：本发明双氰胺渣在水泥原料中的掺入量可达1%-60%，利用双废胺渣生产的水泥均符合GB175-2007国标要求，熟料3天强度达到28MPa以上，28天强度达到58MPa以上，

6）既可以消除双氰胺渣对环境的污染、又可以减少对一次能源的使用：本发明采用双氰胺渣配料，熟料烧成煤耗为100Kg/吨熟料，领先于国内同类窑外分解窑煤耗水平，窑尾废气排放浓度为42mg/m3，完全达到国家环保要求的50mg/m3的国家标准要求。

7）降低生产成本：如下表1和2所示本发明用双氰胺渣配料生产水泥后，由于熟料烧成煤耗大幅下降，煤磨***节电效果明显，完全实现了避峰生产。煤粉制备***装机容量为1157.525KW，使用双氰胺渣配料后比未用双氰胺渣配料时煤磨***开机时间每天少用1.5小时，年节约用电63万度左右。

表1：产量方面的对比

分类	生料磨（吨/小时）	预分解窑生料投料量（吨/小时）
			未用双氰胺渣	85.8	150
使用双氰胺渣	95.6	165

表2：1熟料烧成煤耗的对比

生产规模	4000-5000吨/天	2000-3999吨/天	本公司2500吨/天
				吨熟料烧成煤耗	111.8Kg/吨	118.5Kg/吨	100 Kg/吨

具体实施方式

一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其原料及原料的重量百分含量依次为双氰胺废渣1—60%、石灰石20-85%、电石渣5%、白灰渣8%、废硅石8-9%、铁粉4%和电炉渣4—5%；

a.石灰石破碎及输送：将石灰石经卸车坑由板式喂料机喂入单转子锤式破碎机；矿山开采的石灰石粒度≤600mm，由汽车运输进厂，经卸车坑由板式喂料机喂入单转子锤式破碎机。破碎后的石灰石经胶带输送机送至石灰石均化库，为均化和储存石灰石,设置一座长形石灰石预均化堆场，出预均化堆场的石灰石经胶带输送机送至原料调配站；

g.煤粉制备：煤粉制备采用烘干兼粉磨的风扫式煤磨；

h.熟料烧成：熟料煅烧采用新型干法预分解回转窑***，窑尾带单系列低压损六级旋风预热器和分解炉，熟料热耗3136kJ/kg （750kcal/kg）。窑头和分解炉用煤比例为40%和60%，入窑物料的碳酸钙分解率控制在90%~95%之间。

回转窑采用三档支撑，斜度为3.0%，转速为0.536~5.36r/min。窑头配有四通道低氮煤粉燃烧器。窑尾带单系列低压损六级旋风预热器和分解炉，回转窑采用三档支撑，斜度为3.0%，转速为0.536~5.36r/min，窑头配有四通道低氮煤粉燃烧器，熟料冷却采用一台***篦冷机，熟料出冷却机的温度为环境温度+65℃，冷却后的熟料经槽式输送机送至熟料储存库；

熟料冷却采用一台***篦冷机，熟料出冷却机的温度为环境温度+65℃。冷却后的熟料经槽式输送机送至熟料储存库。

冷却机排出的气体，一部分作为窑头二次风入窑，一部分经三次风管送往窑尾分解炉，三次风从窑头罩上抽取即大窑门罩，一部分用作煤磨的烘干热源,其余经收尘器净化后排入大气。

所述煤粉仓下设有煤粉计量输送装置，煤粉可经此装置精确地送入窑头及分解炉，煤粉制备***设置有严格的安全措施，如防爆阀、CO₂灭火***、消防水***等。

Claims

1.一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：其原料及原料的重量百分含量依次为双氰胺废渣1—60%、石灰石20-85%、电石渣5%、白灰渣8%、废硅石8-9%、铁粉4%和电炉渣4—5%。

2.如权利要求1所述的一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

g.煤粉制备：煤粉制备采用烘干兼粉磨的风扫式煤磨；

3. 如权利要求2所述的一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：所述原料调配站设置配料库，每种物料均由定量给料机按一定比例从配料仓中卸出，混合料经胶带输送机送至原料磨内。

4. 如权利要求2所述的一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：所述原料的粉磨过程为出磨生料经斗式提升机送入粗粉离器，粗粉按比例回磨头再次粉磨，细粉作为成品由高效旋风收尘器、增湿塔收下的窑灰一起经提升机、空气输送斜槽及生料分配器送入生料均化库内，当原料磨停时, 窑灰可另行输送至生料入窑***中，原料粉磨***设有自动连续取样装置，试样经过X－荧光分析仪检测并由计算机自动控制和调整各种原料的配合比例，从而调整生料配比，保证出磨生料化学成分的合格与稳定。

5. 如权利要求2所述的一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：所述煤磨设置在窑头，煤磨利用冷却机热端废气作为烘干热源，原煤由原煤仓下电子皮带秤计量后喂入磨内烘干与粉磨，烘干并粉碎后的煤粉随同气流从磨尾排出，经动态选粉机分离出粗粉后，细粉与废气一同进入收尘器，收下的煤粉经螺旋输送机送入煤粉仓，经收尘器净化后的废气排入大气，粗粉由螺旋输送机返回磨内继续粉磨。

6.如权利要求2所述的一种用干法预分解窑生产水泥熟料的方法，其特征在于：所述煤粉仓下设有煤粉计量输送装置，煤粉可经此装置精确地送入窑头及分解炉。