CN1089582A - 水泥熟料煅烧新技术-双配料工艺 - Google Patents

Abstract

一种可广泛应用于湿法回转窑、立玻尔窑、各种 干法中空窑、预热器窑以及窑外分解窑等水泥熟料生 产的新技术。其工艺方法是将煤等含灰分的固体燃 料按照灰分的成分和含量配入一定的外加剂，使燃料 的性质更适合水泥的煅烧，燃烧效率更高；同时对生 料的配比进行调整，使进入到生产过程的物料(燃料 和生料)都有一个最佳状态。若采用普通煤作燃料， 本技术可节约能耗5—10％，增产5—10％，游离氧 化钙降低，熟料质量提高。

Description

一种适应于回转窑生产水泥熟料的新技术，可广泛应用于湿法回转窑、立玻尔窑、各种干法中空窑、预热器窑以及窑外分解窑等燃烧过程和被煅烧熟料相分离的水泥生产设备。

许多水泥生产厂采用的熟料煅烧设备是各型回转窑，它们的共同特点是燃料燃烧在窑头进行，被加热煅烧的物料由窑尾喂入，物料运动到窑头即完成烧结、反应过程，而燃烧所产生的灰份则沉落于由窑尾过来并被加热的物料上，该过程由于燃烧比较完全，温度较高且较容易控制，因此熟料质量比煤与生料混合一起煅烧的立窑容易提高;但由于燃烧过程及传热过程的剧烈不可逆性以及传热过程的大量热损失等，使回转窑煅烧热效率始终不能达到立窑那样高（扣除化学不完全燃烧热损失）;另一方面，对于烧煤等含灰份的燃料的回转窑，由于燃烧灰份是在窑头沉落在来料上的，这就不可避免地导致熟料成份的局部不均匀性。一般地，为补偿煤灰对熟料成份的影响，往往将生料的石灰饱和系数配的高于熟料（煤灰的成份往往接近粘土质原料）这就加剧了熟料颗粒内外部的不均匀状态，使有的部分石灰含量过高而难于吸收，而有的部分则粘土质材料集中（如煤灰颗粒沉落处），给烧成带来影响。为保证熟料质量就必须延长煅烧时间，降低石灰饱和系数或提高烧成温度。这对熟料的质量、易磨性、生产能耗、产量等均有显著的影响。即使如此，目前采用煤为燃料的各种回转窑生产的水泥熟料，往往是颗粒表面的游离氧化钙低，而中心部则很高，其差别可达2.5-3.0倍，这与生料的饱和系数高，煤灰沉落在来料表面上有密切的联系。

回转窑煅烧熟料所采用的燃料有气体、液体和固体，这些燃料的性质各异，成份不同，对燃烧的影响也不同。随着能源的日益紧张，大部分水泥厂都采用了煤炭或一些可燃的固体废料作燃料。固体燃料一般都不可避免地含有灰份，生产中必须考虑灰分的掺入量来确定生料的配比，而这种考虑常常是被动的适应它们的变化。研究表明：固体燃料内的灰份的成分对燃烧也有一定的影响，合适的化学成分将对燃料的发热能力有提高作用，同时灰份的熔点亦有改变。

本发明的目的是更充分地发挥燃料燃烧时的放热潜力，并利用燃烧时的不可逆过程，传热、升温及灰沉降的特点，使回转窑的生产能力得到提高、能耗更低、质量更好。

本发明的工艺方法是将煤等含灰份的固体燃料按照灰份的成分和含量配入一定的外加剂，使燃料的性质更适合水泥的煅烧，燃烧效率更高;同时对生料的配比进行调整，达到与燃料的性质相匹配。本发明的核心是首先提出了改变燃料性质来适应生产的进行，并同时改变生料的成分，使进入到生产过程的物料（燃料和生料）都有一个最佳状态。本发明的过程可用如下流程表示：

燃料+外加剂

↓

混合粉磨-→回转窑煅烧←-生料(或料浆)←粉磨←水泥生产原料

                    ↓

                    熟料

本发明的直接结果是使燃料的燃烧特性得到改善，生料易烧性提高，熟料的烧结更容易。达到了增加产量、提高质量、降低能耗的目的。

本发明实施的关键是正确确定燃料的外加剂，按照本发明的研究，一般外加剂以该厂所生产水泥品种的主原料为主，并根据燃料的性质进行调整。对以石灰石等含钙材料为主原料的水泥品种（如硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、高铝水泥等），外加剂以钙基原料为主，钙基原料可以是石灰石、石膏、萤石或水泥熟料以及它们的混合物。外加剂的配比、掺量依煤质的不同、水泥品种的不同、窑型的等设备的不同而变化。外加剂在燃料中的掺量可以为3-45%，对以石灰石为主的外加剂，一般的配比范围为：

石灰石∶石膏∶萤石∶熟料＝100∶0～25∶0～10∶0～15

上述外加剂的成分可按窑的实际生产情况增减。

正如上述所叙的发明，这里称为双配料工艺，它们是配燃料和配生料，双配的有机结合才能达到本发明的目的。燃料的配合依燃料的特性为出发点，生料的配合依改善易烧性为目的;双配的结合使熟料的质量提高、能耗降低。

本技术的制约条件是燃料的性质，如状态、灰含量、成分、发热量、燃烧速度等。若燃料的性能很差，则影响双配料的效果。一般情况下，若采用普通煤作燃料，本技术可节约能耗5-10%，增产5-10%，游离氧化钙降低，熟料质量提高。对年产100万吨的水泥厂，每年可增产5-10万吨，节约燃料7460-14900吨标准煤。

本发明的实施条件非常简单，新修水泥厂可对燃料制备***增设喂料配煤***，以满足双配料的要求。对老厂，只要对煤磨的喂料***进行改造即可。若原煤磨出力不够，也可增设磨机等，以满足回转窑的用煤要求。在实施过程中，可将燃料作为第二生料对待，不仅要严格控制其细度、水分，还要要求其成分及均匀性。

本发明的实施例是在一台Φ2.5/2.7×45M立筒预热器回转窑上进行的，采用的燃料是普通烟煤，发热量为17900-23400kJ/kg煤，生产的熟料为普通硅酸盐水泥熟料，熟料饱和系数0.90-0.98，外加剂为石灰石与熟料的混合物，配比100∶4.5，掺入煤中的量为8-15%，达到了提高产量18%，节能10%左右，熟料平均标号大于525＃的优良结果。

本发明的另一实施例是在两台Φ3.1/2.5×78M湿法回转窑上实现的，采用发热量20900-26400kj/kg煤的烟煤，外加剂为石灰石、熟料、石膏和萤石，其配比为：

石灰石∶熟料∶石膏∶萤石＝100∶5∶2.5∶0.6

掺入到煤中的量为6-22%，生产普通硅酸盐水泥和油井水泥，达到了增产11%，节能12%的效果，生产的熟料游离氧化钙平均低于0.8%，标号大于550＃。

Claims (2)

1、一种适应于回转窑生产水泥熟料的新技术，可广泛应用于湿法回转窑、立玻尔窑、各种干法中空窑、预热器窑以及窑外分解窑等燃烧过程和被煅烧熟料相分离的水泥生产设备，其特征是是将煤等含灰份的固体燃料按照灰份的成分和含量配入一定的外加剂，使燃料的性质更适合水泥的煅烧，同时对生料的配比进行调整，达到与燃料的性质相匹配，使进入到生产过程的物料(燃料和生料)都有一个最佳状态，流程为：

燃料+外加剂

↓

混合粉磨-→回转窑煅烧←-生料(或料浆)←粉磨←水泥生产原料

          ↓

          熟料

2、如权利要求1所述的技术，其特征是生产以氧化钙为主原料的水泥品种时（如（如硅酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、高铝水泥等），外加剂的配料以钙基原料为主，配比是：

石灰石∶石膏∶萤石∶熟料＝100∶0～25∶0～10∶0～15