CN102173608A - 电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料工艺方法 - Google Patents
电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料工艺方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料工艺方法，经过电石渣干燥、生料粉磨、熟料烧成三步完成。电石渣干燥步骤包括同时进行的干燥和除杂两个流程，生料粉磨步骤包括粉磨和废气排放两个流程，熟料烧成包括窑外预热、窑外分解、煅烧、熟料储存四步。本发明的实施，解决了目前国内乙炔法制化工原料行业的废渣处理难题，使电石渣、碎石灰石、石灰渣等废渣得到最大化利用，解决了废渣处置的环境污染问题。本发明对含水分≤10%的电石渣采用窑尾废气直接烘干，无需另设热源，使废热得到了合理利用，通过在干燥器里对电石渣的风选，剔除了电石渣中的硅铁，解决了硅铁在磨机内堵塞篦板的难题，使生料磨的运转与回转窑的运转脱离，降低了生料磨的运转率，使生料磨能够适应各种废渣原料，最大利用了生料磨的产能。
Description
电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料工艺
方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种水泥熟料生产方法，尤其涉及一种电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料工艺方法。
背景技术
[0002] 专利号为20081007¾¾. 5的发明专利“干排电石渣100%替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法”公开了一种以电石渣为主要原料，采用窑外分解生产水泥熟料的方法。其原料配比为：电石渣71. 8〜77. 8%，砂岩纩12%，硫酸渣1. 5〜2. 5%，粉煤灰11. 2〜15. 2%。 该方法存在以下不足：
(1)干排电石渣100%替代天然石灰质原料，只能利用乙炔生产装置排出的废电石S， 而对专为乙炔生产装置配套的石灰窑无法利用的石灰石碎渣不能加以利用，对电石炉无法利用的石灰渣也不能加以利用。
[0003] (2)由于回转窑窑尾采用三级预热器，预热器出口温度达到500° C，如此高的温度用来烘干水分< 12%的电石渣，热能利用效率差，增加系统热耗20%。该系统还需喷水降温，1吨熟料增加用水量0. 2吨。
[0004] (3)经中卸粉磨后的辅助原料与电石渣同时进入窑尾干燥管干燥混合成生料，则入生料均化库的生料温度高，入生料均化库的提升机及窑尾提升机也易出现老化，缩短使用寿命。同时生料粉磨与回转窑煅烧必须同步进行，生料粉磨系统出现故障将影响回转窑的运转，降低了回转窑的运转率，同时磨机产能得不到充分发挥。
[0005] (4)对于电石渣中的硅铁未见有分离处理措施。
发明内容
[0006] 本发明的目的在于提供一种经优化的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产熟料工艺方法。
[0007] 本发明的目的是这样实现的：本发明的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法是经过电石渣干燥、生料粉磨、熟料烧成三步完成。
[0008] 1、电石渣干燥步骤包括同时进行的干燥和除杂两个流程：
①干燥：湿电石渣经干燥器充分干燥后随热气流进入旋风收尘器内进行气料分离，旋风收尘器内收集的干石渣直接卸入电石渣干粉库内储存。
[0009] ②除杂：随湿电石渣进入干燥器内的硅铁等杂质沉降于干燥器的底部，经回转锁风下料器、螺旋输送机、斗式提升机送入硅铁仓装车外排。
[0010] 2、生料粉磨步骤包括粉磨和废气排放两个流程：
①粉磨：将硫酸渣库、砂岩库、粉煤灰库内的三种辅助原料及碎石灰石库或石灰渣库的原料送入中卸式烘干兼粉磨机内粉磨，粉磨后的物料送入组合式选粉机内分选。电石渣干粉库内的电石渣送至组合式选粉机内。电石渣与粉磨后的物料在组合式选粉机内充分混合均勻，形成生料，生料送入生料均化库内储存。
[0011] ②废气排放：中卸式烘干兼粉磨机排出的废气经过组合式选粉机进入袋式收尘器净化，净化后的气体经系统风机排入大气。
[0012] 3、熟料烧成包括窑外预热、窑外分解、煅烧、熟料储存四步：
①窑外预热：生料均化库内的生料送入窑尾预热器一级旋风筒的进风管道内，在一级旋风筒内与热烟气进行充分的悬浮热交换，随后生料由一级旋风筒进入二级旋风筒，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被收集下来进入下一级旋风筒，如此反复，最后生料粉经四级旋风筒收集后进入管道式分解炉。
[0013] ②窑外分解：在管道式分解炉内生料粉与热烟气同样进行悬浮热交换，生料粉吸热发生分解反应，生料粉随热烟气经管道式分解炉出风管道进入五级旋风筒，在五级旋风筒内进行悬浮热交换后，生料粉再次被收集下来经筒底管道、窑尾烟室进入回转窑内煅烧。
[0014] ③煅烧：生料粉在回转窑内经过预热带、过渡带、到达烧成带，在烧成带高温煅烧下，生料粉温度达到1450° C时凝聚成熟料颗粒，经冷却带冷却至1300° C出回转窑，生料粉在回转窑内煅烧20分钟。
[0015] ④熟料储存：经回转窑煅烧的熟料由窑头罩卸出，经篦式冷却机强制通风冷却后， 由熟料链斗输送机送入熟料库内储存。
[0016] 本发明的实施，解决了目前国内乙炔法制化工原料行业的废渣处理难题，使电石渣、碎石灰石、石灰渣等废渣得到最大化利用，解决了废渣处置的环境污染问题。本发明对含水分< 10%的电石渣采用窑尾废气直接烘干，无需另设热源，使废热得到了合理利用，通过在干燥器里对电石渣的风选，剔除了电石渣中的硅铁，解决了硅铁在磨机内堵塞篦板的难题，使生料磨的运转与回转窑的运转脱离，降低了生料磨的运转率，使生料磨能够适应各种废渣原料，最大利用了生料磨的产能。
[0017] 与专利号为20081007¾¾. 5的发明专利“干排电石渣100%替代天然石灰质原料生产水泥熟料工艺方法”相比，熟料烧成热耗降低约15%，1吨生料电耗降低8kW. h，同时提高了设备运转率，延长了使用寿命，最大化利用了各种化工废渣，取得了更好的经济效益。 本发明适应了干排电石渣水分越来越低的技术发展趋势，体现了水泥行业处理化工行业废渣的技术发展趋势，符合国家发展循环经济、节能减排的产业政策。
[0018] 附图说明：本发明的技术方案由以下的附图和实施例给出：
图1是电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法的工艺流程图； 图2是电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法的工艺流程图（续)。
[0019] 图例：1、胶带输送机，2、回转锁风下料器，3、干燥器，4、螺旋输送机，5、斗式提升机，6、硅铁仓，7、旋风收尘器，8、电石渣干粉库，9、系统风机，10、窑尾电收尘器，11、烟囱， 12、链式输送机，13、计量秤，14、电动三通阀，15、袋式收尘器，16、碎石灰石库，17、硫酸渣库，18、砂岩库，19、石灰渣库，20、粉煤灰库，21、中卸式烘干兼粉磨机，22、斜槽风机，23、空气输送斜槽，24、组合式选粉机，25、生料均化库，26、固体流量计，27、罗茨鼓风机，观、一级旋风筒，29、管道，30、二级旋风筒，31、三级旋风筒，32、四级旋风筒，33、五级旋风筒，34、分解炉，35、喷煤管，36、高温闸阀，37、三次风管，38、回转窑，39、烟室，40、窑头罩，41、篦冷机， 42、窑头电收尘，43、熟料链斗输送机，44、熟料库，45、立式辊磨机，46、煤粉仓，47、煤粉计量秤。[0020] 具体实施方式：
本发明不受下述实施例的限制，可根据本发明的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。
[0021] 实施例：本发明的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法是经过电石渣干燥、生料粉磨、熟料烧成三步完成，其中涉及到的设备均为市售常规产品，具体结构在此不做叙述。
[0022] 1、电石渣干燥步骤包括同时进行的干燥和除杂两个流程：
①干燥：含水分< 10%的湿电石渣经胶带输送机1转运，经回转锁风下料器2送入干燥器3内，干燥器3与回转窑38的窑尾预热器一级旋风筒观出风的管道四连通，出一级旋风筒观的废热烟气经过干燥器3时，与电石渣在悬浮状态下进行强烈的热交换，在干燥器 3内，电石渣充分干燥后随热气流进入旋风收尘器7内进行气料分离，旋风收尘器7设置在电石渣干粉库8库顶，旋风收尘器7内收集的干电石渣直接卸入电石渣干粉库8内储存。
[0023] ②除杂：随湿电石渣进入干燥器3内的硅、铁等杂质，由于比重大，不能被干燥器内的热气流带走，沉降于干燥器3的底部，经回转锁风下料器2、螺旋输送机4、斗式提升机 5送入硅铁仓6装车外排。
[0024] 2、生料粉磨步骤包括粉磨和废气排放两个流程：
①粉磨：将硫酸渣库17、砂岩库18、粉煤灰库20内的三种辅助原料及碎石灰石库16或石灰渣库19的原料经各自库底计量秤13配料后，经胶带输送机1送入斗式提升机5，再送入中卸式烘干兼粉磨机21内粉磨，粉磨后的物料从中卸式烘干兼粉磨机21中部卸出，经磨底空气输送斜槽23、斗式提升机5、磨顶空气输送斜槽23送入组合式选粉机M内分选。电石渣干粉库8内的电石渣经库底计量秤13配料后经链式输送机12送入斗式提升机5中， 再提升至组合式选粉机M内。电石渣与粉磨后的物料在组合式选粉机M内，处于气态悬浮状态下充分混合均勻，组合式选粉机M选出的粗粉返回中卸式烘干兼粉磨机21内继续粉磨，选出的粒度< 0. 08mm细粉即为生料。生料经空气输送斜槽23、斗式提升机5送入生料均化库25内储存。
[0025] 中卸式烘干兼粉磨机21的烘干热烟气是采用回转窑38的窑尾废热烟气，该热烟气经管道四引入中卸式烘干兼粉磨机21内烘干原料，该热烟气大部分从磨头进入，少部分从磨尾进入。
[0026] ②废气排放：中卸式烘干兼粉磨机21排出的废气经过组合式选粉机M进入袋式收尘器15净化，净化后的气体经系统风机排入大气。
[0027] 步骤2中生产水泥熟料的原料组成及其重量百分比为：电石渣25—80%，碎石灰石或石灰渣0 — 55%，硫酸渣2 — 3%，砂岩8 —12%，粉煤灰8 —15%。
[0028] 3、熟料烧成包括窑外预热、窑外分解、煅烧、熟料储存四步：
①窑外预热：生料均化库25内的生料经库底固体流量沈计量后经空气输送斜槽23、 斗式提升机5送入窑尾预热器一级旋风筒观进风的管道四内，该进风的管道四与二级旋风筒30出风管相连，来自窑尾烟室39的热烟气切向进入一级旋风筒观，由于流速大，生料粉即随热烟气同流顺次切向进入一级旋风筒观，在一级旋风筒观内做螺旋运动，并与热烟气进行充分的悬浮热交换，由于受到离心力的作用，生料粉与热烟气分离，沉降于一级旋风筒观底部，在此分散与聚集的过程中，生料粉已被加热到接近一级旋风筒观出风口处热气
6流的温度。随后生料由一级旋风筒观底部经管道四进入二级旋风筒30进风的管道29，随热烟气进入二级旋风筒30，在二级旋风筒30内生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被收集下来进入下一级旋风筒，如此反复，最后生料粉经四级旋风筒32收集后进入管道式分解炉34。
[0029] ②窑外分解：在管道式分解炉34内生料粉与热烟气同样进行悬浮热交换，立式辊磨机45粉磨后的煤粉随气流进入袋式收尘器15内收集，废气经系统风机9排入大气，收集下来的煤粉经螺旋输送机4送入煤粉仓46中储存。煤粉仓46中的煤粉经煤粉计量秤47计量后，由罗茨风机27将煤粉经喷煤管35送入回转窑38头部及管道式分解炉34内，在管道式分解炉34内煤粉快速燃烧，由于涡流运动造成很大的速度差，促使热气流与生料粉快速混合进行热交换，进而在管道式分解炉34内形成无焰燃烧，生料粉吸热发生分解反应，其中电石渣=Ca(OH)2 — H20+Ca0，石灰石=Ca(CO)3 — C02+Ca0，生料粉中的电石渣及石灰石分解率达到85—90%。生料粉随热烟气经管道式分解炉34出风管道四进入五级旋风筒33， 在五级旋风筒33内进行悬浮热交换后，生料粉再次被收集下来经筒底的管道四、窑尾烟室 39进入回转窑38内煅烧。窑头罩40内的热烟气一部分进入回转窑38，一部分经三次风管 37引入管道式分解炉34内，三次风管37内设置高温闸阀36以控制风量。
[0030] ③煅烧：生料粉在回转窑38内经过预热带、过渡带、到达烧成带，在烧成带高温煅烧下，生料粉温度达到约1450° C时凝聚成熟料颗粒，经冷却带冷却至约1300° C出回转窑，生料粉在回转窑38内煅烧20分钟。
[0031] ④熟料储存：经回转窑38煅烧的熟料由窑头罩40卸出，经篦式冷却机41强制通风冷却后，由熟料链斗输送机43送入熟料库44内储存，篦式冷却机41排出的热烟气一部分引入立式辊磨机45中烘干煤粉，另一部分经窑头电收尘器42进行收尘，净化后的废气由系统风机9经烟囱11排入大气。
[0032] 前述步骤①中的热烟气是回转窑38内的热烟气经窑尾烟室39、管道式分解炉34 与生料换热后进入五级旋风筒33，在五级旋风筒33内与生料悬浮换热分离后经出风的管道四进入四级旋风筒32进风管，在四级旋风筒32内与生料悬浮换热分离后进入三级旋风筒31，热烟气最后进入一级旋风筒28，出一级旋风筒观的热烟气经预热器出风的管道四、 干燥器3进入旋风收尘器7内，再经管道四进入系统风机9。出系统风机9后，一部分热烟气送入中卸式烘干兼粉磨机21内烘干原料，剩余部分送入窑尾电收尘器10中，净化处理后的废气由系统风机9经烟囱11排入大气。
[0033] 以上技术特征构成了本发明的最佳实施例，其具有较强的适应性和最佳实施效果，可根据实际需要增减非必要技术特征，来满足不同情况的需要。
Claims (9)
1. 一种电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，是经过电石渣干燥、生料粉磨、熟料烧成三步完成，其特征在于：电石渣干燥步骤包括同时进行的干燥和除杂两个流程：①干燥：湿电石渣经干燥器充分干燥后随热气流进入旋风收尘器内进行气料分离，旋风收尘器内收集的干电石渣直接卸入电石渣干粉库内储存；②除杂：随湿电石渣进入干燥器内的硅铁等杂质沉降于干燥器的底部，经回转锁风下料器、螺旋输送机、斗式提升机送入硅铁仓装车外排；生料粉磨步骤包括粉磨和废气排放两个流程：①粉磨：将硫酸渣库、砂岩库、粉煤灰库内的三种辅助原料及碎石灰石库或石灰渣库的原料送入中卸式烘干兼粉磨机内粉磨，粉磨后的物料送入组合式选粉机内分选，电石渣干粉库内的电石渣送至组合式选粉机内，电石渣与粉磨后的物料在组合式选粉机内充分混合均勻，形成生料，生料送入生料均化库内储存；②废气排放：中卸式烘干兼粉磨机排出的废气经过组合式选粉机进入袋式收尘器净化，净化后的气体经系统风机排入大气；熟料烧成包括窑外预热、窑外分解、煅烧、熟料储存四步：①窑外预热：生料均化库内的生料送入窑尾预热器一级旋风筒的进风管道内，在一级旋风筒内与热烟气进行充分的悬浮热交换，随后生料由一级旋风筒进入二级旋风筒，生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被收集下来进入下一级旋风筒，如此反复，最后生料粉经四级旋风筒收集后进入管道式分解炉；②窑外分解：在管道式分解炉内生料粉与热烟气同样进行悬浮热交换，生料粉吸热发生分解反应，生料粉随热烟气经管道式分解炉出风管道进入五级旋风筒，在五级旋风筒内进行悬浮热交换后，生料粉再次被收集下来经筒底管道、窑尾烟室进入回转窑内煅烧；③煅烧：生料粉在回转窑内经过预热带、过渡带、到达烧成带，在烧成带高温煅烧下，生料粉温度达到1450° C时凝聚成熟料颗粒，经冷却带冷却至1300° C出回转窑，生料粉在回转窑内煅烧20分钟；④熟料储存：经回转窑煅烧的熟料由窑头罩卸出，经篦式冷却机强制通风冷却后，由熟料链斗输送机送入熟料库内储存。
2.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：所述电石渣干燥步骤的干燥流程内的湿电石渣含水分< 10%。
3.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：所述电石渣干燥步骤的干燥流程中，湿电石渣经胶带输送机转运，经回转锁风下料器送入干燥器内，干燥器与回转窑的窑尾预热器一级旋风筒出风的管道连通，出一级旋风筒的废热烟气经过干燥器时，与电石渣在悬浮状态下进行强烈的热交换，在干燥器内，电石渣充分干燥后随热气流进入旋风收尘器内进行气料分离，旋风收尘器设置在电石渣干粉库库顶，旋风收尘器内收集的电石渣直接卸入电石渣干粉库内储存。
4.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：所述生料粉磨步骤的粉磨流程中，电石渣与粉磨后的物料在组合式选粉机内，处于气态悬浮状态下充分混合均勻。
5.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：生料粒度< 0. 08mm。
6.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：所述生料粉磨步骤的粉磨流程中，中卸式烘干兼粉磨机的烘干热烟气是采用回转窑的窑尾废热烟气，该热烟气经管道引入中卸式烘干兼粉磨机内烘干原料，该热烟气一部从磨头进入，另部从磨尾进入。
7.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：生产水泥熟料的原料组成及其重量百分比为：电石渣25—80%，碎石灰石或石灰渣0 — 55%，硫酸渣2 — 3%，砂岩8 —12%，粉煤灰8 —15%。
8.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：所述熟料烧成步骤的窑外分解步骤中，立式辊磨机粉磨后的煤粉随气流进入袋式收尘器内收集，废气经系统风机排入大气，收集下来的煤粉经螺旋输送机送入煤粉仓中储存，煤粉仓中的煤粉经煤粉计量秤计量后，由罗茨风机将煤粉经喷煤管送入回转窑头部及管道式分解炉内，在管道式分解炉内煤粉快速燃烧，由于涡流运动造成很大的速度差，促使热气流与生料粉快速混合进行热交换，进而在管道式分解炉内形成无焰燃烧，生料粉吸热发生分解反应。
9.如权利要求1所述的电石渣高比例配料五级预热器窑外分解生产水泥熟料方法，其特征在于：所述熟料烧成步骤的窑外预热步骤中，生料均化库内的生料经库底固体流量计量后经空气输送斜槽、斗式提升机送入窑尾预热器一级旋风筒进风的管道内，该进风的管道与二级旋风筒出风管相连，来自窑尾烟室的热烟气切向进入一级旋风筒，由于流速大，生料粉即随热烟气同流顺次切向进入一级旋风筒，在一级旋风筒内做螺旋运动，并与热烟气进行充分的悬浮热交换，由于受到离心力的作用，生料粉与热烟气分离，沉降于一级旋风筒底部，在此分散与聚集的过程中，生料粉已被加热到接近一级旋风筒出风口处热气流的温度，随后生料由一级旋风筒底部经管道进入二级旋风筒进风的管道，随热烟气进入二级旋风筒，在二级旋风筒内生料粉再次与热烟气进行悬浮热交换，并被收集下来进入下一级旋风筒，如此反复，最后生料粉经四级旋风筒收集后进入管道式分解炉。
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