CN101182142B - 一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法 - Google Patents

一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法。本发明属于无机非金属材料技术领域。本发明以电石渣为钙质原料,采用干法窑外预分解水泥生产技术,其特点是100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,包括:(1)电石渣预热预分解,采用旋风预热器和分解炉系统对电石渣生料进行预热预分解,电石渣的分解温度为380-550℃,分解炉出口温度为550-750℃;(2)煤粉燃烧和生料分解,煤粉和生料通过分料器进入分解炉,控制分解炉风、料和煤的加入位置和加入量,使煤粉在温度高于850℃条件下燃烧,生料进行分解;(3)上述料进入回转窑煅烧制成水泥熟料。本发明具有资源节约,CO2排放少,成本低,循环经济等优点。

Description

一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法
技术领域
本发明属于无机非金属材料技术领域,特别涉及一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥熟料的方法。
背景技术
电石渣主要成分为Ca(OH)2,用电石渣替代石灰石生产水泥熟料是综合利用电石渣的重要途经,不仅可消除环境污染,实现电石渣的资源化处理,还能够有效降低水泥生产热耗,节约石灰石资源,达到环保、节能、资源化利用的目的。
目前,利用电石渣生产水泥熟料,主要采用湿法窑和立窑技术,随着水泥生产技术的不断进步以及资源日益匮乏,以电石渣为原料的“湿磨干烧”和“干磨干烧”的新型干法水泥生产技术得到发展,但是目前电石渣的掺加比例均不高,最多利用电石渣替代石灰石的比例也只是在50%左右,目前应用的处理电石渣技术也还没有突破传统的应用石灰石配料的水泥生产技术,处理电石渣的水泥生产工艺在水泥生产方法上没有大的改进,存在其技术缺点。
发明内容
本发明为解决现有公知技术存在的问题,提供了一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法。
本发明的目的是解决目前电石渣的资源化处理及现有新型干法预分解技术无法100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料的难题,提供一种采用二级或三级预热器加“高温燃烧、中温分解”分解炉的处理电石渣的新方法,采用本方法可100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料。这种方法充分考虑到电石渣的物理和化学性能,并有机结合新型干法预分解系统的技术优势,实现了新型干法预分解系统100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料的新突破,从而可有效降低水泥生产热耗,节约石灰石资源。
本发明的工作原理是,电石渣和普通生料的分解温度相差太大,电石渣的分解温度基本在380~550℃,在温度600℃下电石渣迅速分解,而预热器系统在600℃以下结皮堵塞的几率大幅度减少,故出分解炉的温度控制在550~750℃左右。分解炉的主要功能是煤粉完全燃烧和生料充分分解,既要控制较低的电石渣分解温度,又要达到煤粉燃烧所要求的较高温度,这就是处理电石渣生料的技术关键,通过分解炉风、料、煤的合理设计,可以达到分解炉的“高温燃烧、中温分解”功能。由于电石渣配料的分解炉出口温度大幅度下降,结合原料粉磨所需的废气热焓,窑尾预热器系统采用二级或三级预热器系统。考虑到电石渣的松散密度、堆积压力以及流动性等特殊性能,在下料管翻板阀和撒料装置上采取特殊设计,确保物料的畅通。
本发明采用如下技术方案:
电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,以电石渣为钙质原料,采用干法窑外预分解技术,其特点是:  100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,工艺过程包括,
(1)电石渣预热预分解
采用旋风预热器对电石渣生料进行预热,采用燃料燃烧和生料分解功能分开设计的分解炉对电石渣进行预分解,电石渣的分解温度为380-550℃,分解炉出口温度控制在550-750℃;
(2)煤粉燃烧和生料分解的结合
煤粉和生料通过分料器进入分解炉,控制分解炉风、料和煤的加入位置和加入量,使煤粉在温度高于850℃条件下燃烧,生料进行分解,并保持分解炉出口温度为(1)电石渣分解所需的分解温度;
(3)回转窑煅烧制成水泥熟料
经过预分解的生料进入回转窑系统煅烧制成水泥熟料。
本发明还可以采取以下技术措施:
所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特点是:煤粉燃烧和生料分解,其分解炉入料点进行分料处理,调整分解炉不同入料点的分料比例,保证煤粉在分解炉燃烧区充分燃烧,在分解炉的分解区内生料大量吸热分解。
所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特点是:电石渣预热分解,采用二级或三级旋风预热器进行生料预热。
所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特点是:二级预热器与三级旋风预热器能够切换。
所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特点是:煤粉燃烧和生料分解用分解炉采用上下分料的喷腾型分解炉。
所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特点是:电石渣预分解系统,为单系列或双系列旋风预热器系统。
所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特点是:预热器系统的撒料装置为撒料板或撒料箱结构。
本发明具有的优点和积极效果:
电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,由于采用了本发明技术方案,与现有技术相比,具有以下特点:1、100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,实现电石渣大规模的资源化处理,实现社会循环经济的目的;2、100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,能够大幅度降低水泥生产热耗,降低企业生产成本;3、100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,节约石灰石资源;4、100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,大幅度减少CO2的排放,减少温室气体效应;5、100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,单位产品重量的窑尾系统设备重量大幅度降低,降低水泥熟料生产设备的整体高度,降低了设备成本和相应的土建施工成本。
附图说明
图1是本发明100%利用电石渣全部替代石灰石煅烧水泥熟料的方法的双系列预分解系统流程图;
图2是本发明100%利用电石渣全部替代石灰石煅烧水泥熟料的方法的单系列预分解系统流程图。
图中:1是分料阀、2是旋风预热器、3是旋风预热器、4是旋风预热器、5是分解炉、6是分料阀、7是窑尾烟室、8是回转窑、9是喂煤系统、10是分料阀、11是旋风预热器、12是旋风预热器、13是旋风预热器、14是分解炉、15是分料阀、16是窑尾烟室、17是回转窑、18是喂煤系统。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效,兹例举以下实例,并配合附图详细说明如下:
实施例1
参照附图1和图2。
电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,以电石渣为钙质原料,采用干法窑外预分解水泥生产技术,其特点是:100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,工艺过程包括,
(1)电石渣预热预分解
采用旋风预热器和分解炉系统对电石渣生料进行预热预分解,电石渣的分解温度为380-550℃,分解炉出口温度为550-750℃;
电石渣预热器系统采用二级或三级旋风预热器。而且二级预热器与三级旋风预热器能够进行切换。预热器系统可以为单系列或双系列旋风预热器系统。
(2)煤粉燃烧和生料分解的结合
煤粉和生料通过分料器进入上下分料的喷腾型分解炉,其下料管的翻板阀配重较轻,撒料装置为撒料板或撒料箱结构。控制分解炉风、料和煤的加入位置和加入量,使煤粉在温度高于850℃条件下燃烧,生料进行分解,并保持分解炉出口温度为(1)电石渣预热分解所需550-750℃;
为保证煤粉燃烧和生料分解,其分解炉入料点进行分料处理,调整分解炉不同入料点的分料比例,保证煤粉在分解炉燃烧区的充分燃烧,在分解炉的分解区内生料大量吸热分解。
(3)回转窑煅烧制成水泥熟料
经过预分解的生料进入回转窑煅烧制成水泥熟料。同时,考虑到电石渣生料的二次合成CaCO3,回转窑系统的能力和规格将进行特殊设计。
本实施例(图1为双系列窑尾预分解系统,图2单系列窑尾预分解系统)工作过程:100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥的方法,该方法采用的是新型干法预分解技术,窑尾预分解系统主要由C1旋风预热器2、11,C2旋风预热器3、12,C3旋风预热器4、13以及分解炉5、14组成;C1旋风预热器2、11,C2旋风预热器3、12以及C3旋风预热器4、13为高效低阻型旋风预热器,通过分料阀1、10入窑尾系统的生料进行分料调整,实现窑尾预热器系统的二级或三级预热。分解炉5、14为有上下分料的喷腾型分解炉,来自窑头的热的三次空气分两路对撞径向进入喷腾炉的下柱体,燃料采用特制的燃烧器从喷腾炉的下柱体三次风入口上方喷入分解炉,并在纯空气的高温环境中稳定着火并快速燃烧,来自下面第二级旋风筒的预热物料由溜管分别喂入主炉的下柱体及上部,通过分料阀6、15对入分解炉的生料进行上下分料调整,结合分解炉风、料、煤的合理设计,把分解炉分为多个功能区,实现分解炉的“高温燃烧、低温分解”功能,即既要控制较低的电石渣分解温度,又要达到煤粉燃烧所要求的较高温度,这就是处理电石渣生料的技术关键。同时,考虑到电石渣的松散密度、堆积压力以及流动性等特殊性能,在由C1旋风预热器、C2旋风预热器、C3旋风预热器以及分解炉组成的窑尾预分解系统的内部细节上也应充分考虑,主要下料管翻板阀和撒料装置上采取特殊设计,确保物料的畅通。经过窑尾预分解系统预热分解后的物料通过窑尾烟室7、16进入回转窑8、17内进行熟料煅烧,由于入窑生料的温度较低和有一定比例的二次合成CaCO3,在回转窑内有一个较石灰石配料的预分解窑稍长的预热带和分解带,因此回转窑的规格和长度应适当考虑放大,窑头窑尾的喂煤系统9、18,也应根据回转窑内和分解炉内发生的变化,进行适当的调整,窑头回转窑喂煤量将有所增加,窑尾分解炉喂煤量将大幅度减少,烧成系统热耗降低。

Claims (7)

1. 一种电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,以电石渣为钙质原料,采用干法窑外预分解生产技术,其特征是:100%利用电石渣替代石灰石煅烧水泥熟料,工艺过程包括,
(1)电石渣预热预分解
采用旋风预热器和分解炉系统对电石渣生料进行预热预分解,电石渣的分解温度为380-550℃,分解炉出口温度为550-750℃;
(2)煤粉燃烧和生料分解的结合
煤粉和生料通过分料器进入分解炉,控制分解炉风、料和煤的加入位置加入量,使煤粉在温度高于850℃条件下燃烧,生料进行分解,并保持分解炉出口温度为(1)电石渣预热分解所需550-750℃;
(3)回转窑煅烧制成水泥熟料
经过预分解的生料进入回转窑煅烧制成水泥熟料。
2. 根据权利要求1所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特征是:煤粉燃烧和生料分解,其分解炉入料点进行分料处理,调整分解炉不同入料点的分料比例,保证煤粉在分解炉燃烧区的充分燃烧,在分解炉的分解区内生料大量吸热分解。
3. 根据权利要求1所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特征是:电石渣预热预分解系统,采用二级或三级旋风预热器。
4. 根据权利要求3所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特征是:二级预热器与三级旋风预热器能够进行切换。
5. 根据权利要求1所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特征是:煤粉燃烧和生料分解用分解炉采用上下分料的喷腾型分解炉。
6. 根据权利要求1所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特征是:电石渣预热预分解系统,为单系列或双系列旋风预热器系统。
7. 根据权利要求1所述的电石渣全部替代石灰石煅烧水泥的方法,其特征是:煤粉燃烧和生料分解用分解炉的撒料装置为撒料板或撒料箱结构。
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