CN100556840C - 电石渣100%替代天然石灰质原料窑外分解生产水泥熟料的方法 - Google Patents
电石渣100%替代天然石灰质原料窑外分解生产水泥熟料的方法 Download PDFInfo
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Abstract
电石渣100%替代天然石灰质原料窑外分解生产水泥熟料的方法属于建材领域。生料粉磨：将压滤后的电石渣饼喂入烘干破碎机，与来自窑尾的热烟气进行强烈热交换，电石渣粉随热烟气进入旋风收尘器，经其收集后送入干粉库；电石渣干粉、窑灰、硅石、粉煤灰和钢渣五种主辅料经配料，前二者送入选粉机，后三者送入中卸式烘干兼粉磨机，粉磨后的生料粉送入选粉机，选出的细粉送入连续式均化库；熟料烧成：细生料粉送至一、二、三级旋风筒，与热烟气进行悬浮热交换后送入管道式分解炉中，进行分解反应后经三级旋风筒进入回转窑煅烧，熟料由窑头卸出。本明实现了工业废渣的再利用，有效降低生产成本及热耗，极大减少CO2气体的排放。生产自动化程度高，产品质量达标稳定。
Description
1、技术领域：
本发明的电石渣100％替代天然石灰质原料窑外分解生产水泥熟料的方法属于建材领域，尤其涉及一种水泥熟料的烧制方法。
2、背景技术：
重化工企业生产中产生的工业废渣如电石渣、硫酸渣、粉煤灰等，直接倒弃既造成资源的极大浪费，又造成生态环境污染，还加大了企业处置资金的投入。这些工业废渣完全可作为资源再利用，电石渣中富含CaO，可用做水泥生产的主料石灰石原料的替代物，硫酸渣、粉煤灰可用做水泥生产的辅料。申请号为CN200510021024.6的发明专利“用电石渣为原料的水泥熟料及其干法生产方法”公开了一种以电石渣为主要原料，采用干法立窑制备水泥熟料的方法。其原料配比为：电石渣60～70％，磷渣3～8％，硫铁渣1～3％，磷石膏1～4％，粉煤灰8～17％，无烟煤8～10％，采用行星式轮碾机搅拌达到碾、压挤均化作用，挤压、脱水、成球，一体化干法制成熟料。该方法存在以下不足：①电石渣掺加量少，只能代替石灰石质原料60～70％；②自动化程度低，由于采用干法立窑煅烧，故需要人工操作，劳动强度大；③关键生产环节不能实现实时控制，熟料质量不稳定；④规模小，由于立窑规模仅为年产熟料7～8万吨/单线，不能满足大规模生产的需要。⑤不符合国家建材产业政策。
3、发明内容：
本发明的目的在于提供一种以电石渣完全取代天然石灰质原料，采用窑外分解生产水泥熟料的方法。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：
(一)原料及重量百分比为：
电石渣 75.05％ 硅石 11.84％
粉煤灰 4.80％ 钢渣 8.31％。
(二)生产方法：
(1)生料粉磨：
①将压滤后的电石渣饼喂入烘干破碎机，在该机的进料箱内与来自窑尾的热烟气进行强烈的热交换，然后通过分料装置和热烟气一起进入破碎腔，被打散为细粉，并与热烟气进行充分热交换，悬浮的细粉随热烟气进入旋风收尘器；粗粉则在破碎腔继续被打散，直至能够被热烟气带入旋风收尘器，经其收集后的送入电石渣干粉库内储存。出旋风收尘器的气体送至窑尾电收尘器净化处理后排入大气，该电收尘器收集的窑灰送入窑灰库内储存。
②将①所述的电石渣干粉、窑灰与硅石、粉煤灰和钢渣三种辅料经各自储存库底的自动配料系统配料，前二者直接送入组合式选粉机内，后三者送入中卸式烘干兼粉磨机内粉磨，粉磨后的所述三种辅料粉从该磨中部卸出送入组合式选粉机内，经该机选出的粒度≤0.08mm的细粉送入连续式均化库内，粒度＞0.08mm的粗粉经分料阀分料后，少部分送回中卸烘干生料磨磨头仓，随着各原料储存库底新喂入的原料一起继续粉磨；大部分送至磨尾细磨仓中继续粉磨；窑尾热烟气经管道引入中卸式烘干兼粉磨机，该烟气大部分从磨头进入，少部分从磨尾进入，中卸烘干生料磨排出的废气送至气箱脉冲除尘器，净化处理后的废气排入大气；
(2)熟料烧成：
①连续式均化库出库后的生料粉送至一级旋风筒进风管道，该管道与二级旋风筒进风管道连通，生料粉随热烟气同流顺次切向进入一级旋风筒，与热烟气进行悬浮热交换，随后，沉积于该筒底部的生料粉由重锤锁风翻板阀卸出，进入二级旋风筒进风管道，该进风管道与三级旋风筒出风管道连通。在此处，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被二级旋风筒分离出来，送入管道式分解炉中，该炉经三次风管与窑头罩连通。
②从管道式分解炉下部喷入煤粉燃烧，生料粉进行分解反应：Ca(OH)2→H2O+CaO，随后进入三级旋风筒。
③由三级旋风筒将预分解的生料粉与热烟气分离，预分解的生料粉经三级旋风筒底部下料管道进入回转窑内煅烧，热烟气进入二级旋风筒。
④经回转窑煅烧的熟料由窑头卸出，经篦式冷却机强制通风冷却后，送入熟料储存库内。篦式冷却机的热烟气一部分通过管道引入立式辊磨烘干煤粉，另一部分经电收尘器进行收尘，净化后的废气排入大气。
本发明可完全解决工业废渣对生态环境造成污染的社会问题，实现了资源的再利用，有效降低生产成本，极大减少CO2气体的排放。窑尾及窑头废气余热利用最大化，热耗降低约25％。生产自动化程度高，可实现中央控制室集中控制，关键环节均可实现实时控制，产品质量达标稳定。生产工艺流畅紧凑，占地面积小。劳动强度降低，劳动环境改善。单位容积产量高，单条生产线能力可达75万吨/年熟料，能和目前国内年产40万吨最大规模的PVC生产线配套，将其生产中产生的工业废渣如电石渣全部利用，解决了设备的大型化问题，符合我国建材行业产业政策。
4、附图说明：
本发明的具体生产方法由以下的流程图和实施例给出：
图1是本发明的生产流程框图。
图例：1、胶带输送机2、锁风回转下料器3、管道4、烘干破碎机5、一级旋风筒6、二级旋风筒7、重锤锁风翻板阀8、风管9、管道式分解炉10、喷煤嘴11、高温蝶阀12、三次风管13、回转窑14、窑尾烟室15、三级旋风筒16、生料均化库17、提升机18、空气输送斜槽19、罗茨风机20、固体流量计21、系统风机22、分料阀23、中卸式烘干兼粉磨机24、气箱脉冲袋收尘器25、硅石原料库26、粉煤灰库27、钢渣库28、定量给料机29、组合式选粉机30、链式输送机31、气箱脉冲袋收尘器32、烟囱33、窑灰库34、电石渣干粉库35、旋风收尘器36、煤粉秤37、煤粉仓38、立式辊磨39、熟料库40、链斗输送机41、篦式冷却机42、窑头罩。
5、具体实施方式：
实施例：
(一)原料及重量百分比为：
电石渣 75.05％ 硅石 11.84％
粉煤灰 4.80％ 钢渣 8.31％。
(二)生产方法：
(1)生料粉磨：
①将压滤后含水份≤37％的电石渣饼经胶带输送机1转运，经锁风回转下料器2喂入烘干破碎机4。回转窑13的窑尾烟室14与管道式分解炉9、风管8、三级旋风筒15、二级旋风筒6、一级旋风筒5通过管道3顺次连通，三级旋风筒15的出风管道3与一级旋风筒5的锥体部连通，一级旋风筒5的上部通过管道3与烘干破碎机4连通。电石渣饼在烘干破碎机4的进料箱内与来自窑尾烟室34的热烟气进行强烈的热交换，然后通过分料装置和热气流一起进入该机破碎腔，在高速回转转子和弧形板之间被打散到小于1mm的细粉，并与热烟气进行充分的热交换，悬浮的细粉随热烟气通过管道3进入旋风收尘器35；粗粉则在破碎腔继续被打散，直至能够被热烟气带入旋风收尘器35，经其收集后的电石渣干粉由链式输送机30送入电石渣干粉库34内储存。出旋风收尘器35的气体通过管道3、系统风机21送至气箱脉冲袋收尘器31，净化处理后由系统风机21、烟囱32排入大气。该收尘器收集的窑灰经链式输送机30、提升机17送入窑灰库33内储存。
②将硅石原料库25、粉煤灰库26和钢渣库27三库的辅助原料经各自库底的定量给料机28自动配料，由胶带输送机1、提升机17送入中卸式烘干兼粉磨机23内粉磨，粉磨后的生料粉从该磨中部卸出，经空气输送斜槽18、提升机17和空气输送斜槽18送入组合式选粉机29内。将电石渣干粉库34和窑灰库33原料经各自库底的定量给料机28自动配料，经胶带输送机1转运至提升机17，再经空气输送斜槽18送入组合式选粉机29内，上述五种原料配合后形成的生料粉在此进行分选。选出的粒度≤0.08mm的细粉经空气输送斜槽18、提升机17、空气输送斜槽18送入连续式生料均化库16内；粒度＞0.08mm的粗粉经分料阀22分料后，少部分由空气输送斜槽18送回中卸式烘干兼粉磨机23磨头仓，随着各原料储存库底新喂入的原料一起继续粉磨，大部分通过固体流量计20计量后送至磨尾细磨仓中继续粉磨。回转窑13的窑尾烟室14中的热烟气经管道3引入中卸式烘干兼粉磨机23，该烟气大部分从磨头进入，少部分从磨尾进入。中卸式烘干兼粉磨机23排出的废气由管道3送至气箱脉冲除尘器24，净化处理后的气体通过系统风机21排入大气。
(2)熟料烧成：
①生料均化库16内的生料粉由固体流量计20计量后经空气输送斜槽18、提升机17送至一级旋风筒5与二级旋风筒6连通的管道3上，生料粉即随来自窑尾烟室14的热烟气同流顺次切向进入一级旋风筒5，在该筒内作螺旋运动，并与热烟气进行充分的热交换。由于受到离心力的作用，生料粉与热烟气分离，沉积于一级旋风筒5底部，在这短暂的分散与聚集过程中，生料粉已被加热到接近于二级旋风筒6出口管道3处热气流的温度。随后生料粉由一级旋风筒5底部重锤锁风翻板阀7卸出，经管道3至二级旋风筒6的进风管道3，二级旋风筒6的进风管道3与三级旋风筒15的出风管道3连通，在此处，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被二级旋风筒6分离出来，经风管8送入管道式分解炉9中。
②通过罗茨风机19将煤粉从管道式分解炉9下部喷煤嘴10喷入，在燃烧中，由于涡流运动造成相当大的速度差，促进热气流与生料粉之间的快速混合和热交换，进而使管道式分解炉9内形成无焰燃烧。生料粉在向下运动中进行如下分解反应：Ca(OH)2→H2O+CaO，使生料粉中Ca(OH)2的分解率达85～90％而进入三级旋风筒15。
③由三级旋风筒15将预分解的生料粉与热烟气气流分离后，生料粉经该筒15底部下料管道3进入回转窑13内煅烧，热烟气气流则进入二级旋风筒6。
④窑头罩42的热烟气经三次风管12引入管道式分解炉9，三次风管12上设置高温蝶阀11以控制风量。
⑤经回转窑13煅烧的熟料由窑头卸出，经篦式冷却机41强制通风冷却后，由链斗输送机40送入熟料储存库39内。篦式冷却机41的热烟气一部分通过管道3引入立式辊磨38以烘干煤粉，另一部分经气箱脉冲袋收尘器31进行收尘，净化后的废气经系统风机21、烟囱32排入大气。
Claims (1)
1、一种电石渣100％替代天然石灰质原料窑外分解生产水泥熟料的方法，其特征在于：它是由下列重量百分比的原料制成：
电石渣 75.05％ 硅石 11.84％
粉煤灰 4.80％ 钢渣 8.31％；
生产方法为：
(1)生料粉磨：
①将压滤后的电石渣饼喂入烘干破碎机，先在进料箱内与来自窑尾的热烟气进行强烈的热交换，然后通过分料装置和热烟气一起进入破碎腔，在高速回转转子和弧形板之间被打散为细粉，并与热烟气进行充分热交换，悬浮的细粉随热烟气进入旋风收尘器；粗粉则在破碎腔继续被打散，直至能够被热烟气带入旋风收尘器，经其收集后的电石渣干粉送入电石渣干粉库内储存，出旋风收尘器的热烟气体送至窑尾电收尘器净化处理后排入大气，该电收尘器收集的窑灰送入窑灰库内储存；
②将①所述的电石渣干粉、窑灰与硅石、粉煤灰和钢渣三种辅料经各自储存库底的自动配料系统配料，前二者直接送入组合式选粉机内，后三者送入中卸式烘干兼粉磨机内粉磨，粉磨后的所述三种辅料粉从该磨中部卸出送入组合式选粉机内，经该机选出的粒度≤0.08mm的细粉送入连续式均化库内，粒度＞0.08mm的粗粉经分料阀分料后，少部分送回中卸烘干生料磨磨头仓，随着各原料储存库底新喂入的原料一起继续粉磨；大部分送至磨尾细磨仓中继续粉磨；窑尾热烟气经管道引入中卸式烘干兼粉磨机，该烟气大部分从磨头进入，少部分从磨尾进入，中卸烘干生料磨排出的废气送至气箱脉冲除尘器，净化处理后的废气排入大气；
(2)熟料烧成：
①连续式均化库出库后的生料粉送至一级旋风筒进风管道，该进风管道与二级旋风筒进风管道连通，生料粉随热烟气同流顺次切向进入一级旋风筒，与热烟气气流进行悬浮热交换，随后，沉积于该筒底部的生料粉由重锤锁风翻板阀卸出，进入二级旋风筒进风管道，该管道与三级旋风筒出风管道连通，在此处，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被二级旋风筒分离出来，送入管道式分解炉中，该炉经三次风管与窑头罩连通；
②从管道式分解炉下部喷入煤粉燃烧，生料粉进行分解反应：Ca(OH)2→H2O+CaO，随后进入三级旋风筒；
③由三级旋风筒将预分解的生料粉与热烟气分离，预分解的生料粉经三级旋风筒底部下料管道进入回转窑内煅烧，热烟气进入二级旋风筒；
④经回转窑煅烧的熟料由窑头卸出，经篦式冷却机强制通风冷却后，送入熟料储存库内，篦式冷却机的热烟气一部分通过管道引入立式辊磨烘干煤粉，另一部分经电收尘器进行收尘，净化处理后的废气排入大气。
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