CN106277872B - 含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用，该方法是将含发热量的铁泥掺入水泥熟料煅烧的燃料——煤粉中，一同粉磨，随后一同从回转窑的窑头和窑尾喷入窑内进行煅烧和化学反应，不同于现有技术的将铁泥在生料配料站掺入。本发明中，含发热量的铁泥除了作为铁质校正原料之外，还起到燃料的作用，将其与煤炭混合后经窑头和窑尾燃烧器喷入窑***，和生料在气流中混合煅烧，避免了生料囤积在窑尾，因温度高而液相提前出现，导致熟料结粒大、烧不透等问题。本发明制得的熟料质量稳定，3天强度增加0.1‑0.4MPa，同时熟料标煤耗可下降3‑10公斤，吨熟料成本可节约1.44‑6.56元左右。

Description

含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用
技术领域
本发明属于水泥领域，具体涉及含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用。
背景技术
含发热量的铁泥是指钢铁厂从冶炼炉前收尘后，排出来像泥浆一样的渣子。钢厂每天产生700-800吨含发热量700-3500千卡/公斤的铁泥废渣。
目前，有将含发热量铁泥作为铁质校正原材料的，在生料配料站掺入，占生料质量2％左右，每月可消耗1万吨含发热量铁泥；但是这个配比太小，含发热量铁泥无法大规模应用。节能降耗效果不明显，吨熟料标煤耗仅下降1公斤左右，吨熟料成本下降0.5元左右。
但若使含发热量铁泥在生料中占比大于2％，则会导致水泥熟料质量下降，其原因是煅烧过程中液相提前出现，熟料结粒变大(>40mm)，烧不透，熟料黄心料多，游离钙合格率<80％，熟料28天强度Cv>1.7。
发明内容
本发明的目的在于克服现有使用技术的缺陷，提供含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用，是将含发热量的铁泥掺入水泥熟料煅烧的燃料——煤粉中，随煤粉一同进入窑内进行煅烧和化学反应，不同于现有技术的将铁泥在生料配料站掺入；
具体地包括以下步骤：
(1)将熟料烧成所需的各原料，按设计好的配料方案在调配站进行计量混合，再将上述混合物粉磨制备成生料，后送至均化库混合均匀，然后送入预热器预热；该过程中，铁质校正原料含发热量的铁泥不与其他原料进行粉磨和混合；
(2)将含发热量的铁泥与煤炭混合后粉磨，铁泥煤炭混合物的发热量控制在5200千卡/公斤以上，若低于这个发热量，烧成状况不稳定，影响窑产质量；
铁泥的用量在步骤(1)中已根据熟料的生产总量、配料方案等确定；在步骤(2)中，煤炭的用量根据混合物的发热量、单位铁泥的发热量、铁泥用量和单位煤炭的发热量确定，计算公式如下：
Q＝(QM×A+QN×B)÷(A+B)
Q-铁泥煤炭混合物的发热量，QM-单位煤炭的发热量，A-煤炭用量，QN-单位铁泥的发热量，B-铁泥用量；
(3)利用分解炉对步骤(1)预热后的生料进行窑外分解，然后送入回转窑煅烧；在煅烧过程中，将步骤(2)的铁泥煤炭混合物从回转窑的窑头和窑尾喷入，最后将回转窑的煅烧产物送入冷却剂中冷却，得到水泥熟料。
含发热量的铁泥可用于生产现有技术各种类型水泥的熟料，因此涉及的配料方案按现有技术各种类型水泥的要求即可。优选地，适合于含发热量铁泥应用的熟料率值和熟料矿物含量分别是：饱和系数(KH)0.920，硅率(SM)2.35，铝率(IM)1.35；C3S(硅酸三钙)53-55％，C2S(硅酸二钙)21-22％，C3A(铝酸三钙)7-8％，C4AF(铁铝酸四钙)11-12％。
所述的步骤(3)中，铁泥煤炭混合物从窑头喷入的比例占铁泥煤炭混合物质量的30-40％，余下的从窑尾喷入。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
1、含发热量的铁泥除了作为铁质校正原料之外，还起到燃料的作用，将其与煤炭混合后经窑头和窑尾燃烧器喷入窑***，和生料在气流中混合煅烧，避免了生料囤积在窑尾，因温度高而液相提前出现，导致熟料结粒大、烧不透等问题。
2、本发明制得的熟料质量稳定，3天强度增加0.1-0.4MPa，同时熟料标煤耗可下降3-10公斤，吨熟料成本可节约1.44-6.56元左右。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
含发热量的铁泥在生产硅酸盐水泥熟料中的应用，包括以下步骤：
(1)将各原料破碎，按设计好的熟料率值和熟料矿物含量进行计量混合，再将上述混合物粉磨后送至均化库混合均匀，然后送入预热器预热；该过程中，铁质校正原料含发热量的铁泥不与其他原料进行粉磨和混合；
所采用的铁泥购自柳州钢铁厂，其Fe2O3的含量是45-50％，单位发热量是1500千卡/公斤。
(2)将含发热量的铁泥与煤炭混合后粉磨，所采用的煤炭是山西5000烟煤，其单位发热量是5727千卡/公斤；铁泥煤炭混合物的发热量控制在5200千卡/公斤以上；
(3)利用分解炉对步骤(1)预热后的生料进行窑外分解，然后送入回转窑煅烧；在煅烧过程中，将步骤(2)的铁泥煤炭混合物从回转窑的窑头和窑尾喷入，铁泥煤炭混合物从窑头喷入的比例占铁泥煤炭混合物质量的35％，余下的从窑尾喷入；铁泥煤炭混合物与生料在气流中混合煅烧；最后将回转窑的煅烧产物送入冷却剂中冷却，得到水泥熟料。
所制得的水泥熟料其质量见表1。
表1、铁泥煤炭混合物的发热量与水泥熟料质量的关系
由表1可以看出，本发明方法所生成的熟料，与传统方法(即不添加铁泥)相比，凝结时间没有太大变化，符合要求；3天强度增加0.1-0.4MPa，同时熟料标煤耗下降3-10公斤，吨熟料成本节约1.44-6.56元左右，在符合技术要求的同时降低了生产成本。
对比例
含发热量的铁泥在生产硅酸盐水泥熟料中的应用，是将含发热量铁泥作为铁质校正原材料的，在生料配料站掺入，其他生产环节和参数要求同现有的熟料生成方法一致。
所制得的水泥熟料其质量见表2。
表2、铁泥掺入量与水泥熟料质量的关系
由表2可以看出，将铁泥从生料配料站掺入，掺量2％时，对熟料的f-CaO及3天强度已经开始有不良影响，达到4％时，生产已经无法正常进行。对比例的方法不适合熟料生产。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用，其特征在于包括以下步骤：
（1）将熟料烧成所需的各原料，按设计好的配料方案在调配站进行计量混合，再将上述混合物粉磨制备成生料，后送至均化库混合均匀，然后送入预热器预热；该过程中，铁质校正原料含发热量的铁泥不与其他原料进行粉磨和混合；
（2）将含发热量的铁泥与煤炭混合后粉磨，铁泥煤炭混合物的发热量控制在5200千卡/公斤以上；
（3）利用分解炉对步骤（1）预热后的生料进行窑外分解，然后送入回转窑煅烧；在煅烧过程中，将步骤（2）的铁泥煤炭混合物从回转窑的窑头和窑尾喷入，最后将回转窑的煅烧产物送入冷却剂中冷却，得到水泥熟料；
所述的步骤（3）中，铁泥煤炭混合物从窑头喷入的比例占铁泥煤炭混合物质量的30-40%，余下的从窑尾喷入。
2.根据权利要求1所述的含发热量的铁泥在生产水泥熟料中的应用，其特征在于：步骤（1）中，配料方案涉及的熟料率值和熟料矿物含量分别是：饱和系数0.920，硅率2.35，铝率1.35；硅酸三钙53-55%，硅酸二钙21-22%，铝酸三钙7-8%，铁铝酸四钙11-12%。
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