CN102649628A - 一种利用工业废渣在5kt/d干法窑上生产特低碱硅酸盐水泥熟料的方法 - Google Patents

一种利用工业废渣在5kt/d干法窑上生产特低碱硅酸盐水泥熟料的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用工业废渣在5KT/D干法窑上生产特低碱硅酸盐水泥熟料的方法，其生料配比按重份为：石灰石∶石灰石碎屑∶硅石尾矿∶粉煤灰∶铜渣＝68～70∶15.0～17.0∶6.0～8.5∶3.5～5.0∶2.0～3.0；生料率值控制为：KH：1.10±0.02，N：2.5±0.1，P：1.1±0.1，控制煅烧熟料工艺参数实施生产。本发明工业废渣掺量占到生料原料的30％及以上，科学的原料配比和工艺参数控制克服了工业废渣品位低、质量差的缺陷，变废为宝，节能减排，节省了水泥生产所用的天然优良的矿产资源，实现了劣质原料生产高品质熟料的目标。

Description

一种利用工业废渣在5KT/D干法窑上生产特低碱硅酸盐水泥熟料的方法
技术领域：
本发明涉及水泥生产工艺，尤其涉及利用工业废渣生产低碱硅酸盐水泥熟料的方法。 
背景技术：
碱集料反应是指混凝土原材料中的碱性物质与活性成分发生化学反应，生成膨胀物质或吸水膨胀物质而引起混凝土产生内部自膨胀应力而开裂的现象。由于碱集料反应一般是在混凝土成型后的若干年后逐渐发生，其结果造成混凝土耐久性下降，严重时还会使混凝土丧失使用价值，且由于反应是发生在整个混凝土中，因此，这种反应造成的破坏既难以预防，又难于阻止，更不易修补和挽救，故被称为混凝土的癌症。 
目前我国水泥工业迅猛发展，优质水泥原料越来越少，生产出的硅酸盐水泥熟料碱含量难以控制，易造成水泥中碱含偏高，导致混疑土工程产生碱集料反应，造成建筑物及构件破坏，影响其耐久性。传统的硅酸盐水泥熟料的生料配方普遍采用石灰石质原料、粘土质原料和铁质原料等3～4种物料配制生料，生产低碱水泥熟料时对原料中的有效化学成分、工艺过程要求严格，否则很难满足要求。而在我国诸多的大型工程中要求使用低碱水泥的工程越来越多，例如机场跑道、桥梁、铁路、堤坝等等，生产特低碱熟料可以达到生产特低碱水 泥的目标，满足不断增长的市场需求。 
发明内容：
本发明的目的是提供一种利用工业废渣生产特低碱硅酸盐水泥熟料的方法。 
本发明，生料配料包括石灰石原料、硅质原料、铝质原料和铁质原料，其特征在于：其用石灰石碎屑替代部分石灰石，用硅石尾矿作硅质原料，用粉煤灰作铝质原料，用铜渣作为铁质原料，其生料配比按重份为：石灰石∶石灰石碎屑∶硅石尾矿∶粉煤灰∶铜渣＝68～70∶15.0～17.0∶6.0～8.5∶3.5～5.0∶2.0～3.0； 
其工艺包括： 
(1)生料磨制：石灰石经破碎后与石灰石碎屑按比例混合并均化作为石灰石原料，石灰石原料、硅石尾矿、粉煤灰、铜渣按配比入生料立磨磨制生料，生料技术指标：控制三率值：KH：1.10±0.02，N：2.5±0.1，P：1.1±0.1，磨细至0.08mm方孔筛百分筛余量≤15.0％入生料均化库； 
(2)煅烧熟料的燃料：煅烧熟料所用原煤经破碎、均化后送至煤立磨，磨细至0.08mm方孔筛百分筛余量≤5.0％，备用； 
(3)煅烧熟料：生料均化库的生料进行预热、分解，分解率达到93％以上，再经回转窑煅烧，经物理化学反应后，生成以硅酸盐矿物为主要成分的熟料，经篦冷机冷却后得到特低碱硅酸盐水泥熟料，入熟料储库。 
煅烧熟料工艺中，预热器、回转窑系统工艺参数控制如下： 
一级筒出口温度：  320～350℃ 
一级出口压力：    -5400±100Pa 
分解炉出口温度：  900±20℃ 
窑尾温度：        1100±50℃ 
窑头罩负压：      -10～-50pa 
二次风温：        1150±50℃ 
三次风温：        800～900℃。 
本发明的技术优点：1.硅石尾矿、石灰石碎屑、粉煤灰、铜渣均为工业废渣，工业废渣掺量占到生料原料的30％及以上，科学的原料配比和工艺参数控制克服了工业废渣品位低、质量差的缺陷，变废为宝，节能减排，节省了水泥生产所用的天然优良的矿产资源，实现了劣质原料生产高品质熟料的目标。2.与原采用风积沙配料相比，熟料生产成本可降低5.00元/吨。3.硅酸盐水泥熟料3天抗压强度达到30.9MPa，28天抗压强度达到60.6MPa，f-CaO：0.96％，实现了早期强度高、后期强度增进率大的特点。4.熟料中碱含量低于0.40％，达到0.30％，远低于低碱熟料碱含量不高于0.60％的国家标准，属于特低碱硅酸盐水泥熟料，更大程度地减少了碱集料反应，提高了建筑物的使用寿命。5.本发明填补了大型干法窑生产特低碱熟料的技术空白。 
具体实施方式：
下面结合生产实例对本发明作进一步说明。 
在5KT/D干法窑上实施下述生产。 
用硅石尾矿作硅质原料，用石灰石碎屑替代部分石灰石，用粉煤灰作为铝质原料，用铜渣作为铁质材料。其生料配比按重份为：石灰石∶石灰石碎屑∶硅石尾矿∶粉煤灰∶铜渣＝68～70∶15.0～17.0∶6.0～8.5∶3.5～5.0∶2.0～3.0； 
操作步骤： 
原料石灰石经破碎入预均化帐篷库，均化后入石灰石储库；石灰石碎屑经计量与石灰石混合后入预均化帐篷库；硅石尾矿、铜渣经大倾角皮带输送入储库；粉煤灰经泵车入储库，以上原料经储库下的计量称按设定的配比入生料立磨磨制生料，生料质量技术指标控制三率值：KH：1.10±0.02、N：2.5±0.1、P：1.1±0.1，磨细至0.08mm方孔筛百分筛余量≤15.0％入生料均化库；煅烧熟料所用原煤经破碎后入预均化库，均化后送至煤立磨，磨细至0.08mm方孔筛百分筛余量≤5.0％，用于煅烧熟料的燃料；生料均化库的生料经输送机入五级旋风预分解系统，生料进行预热、分解，分解率达到93％以上，再经回转窑在1450℃煅烧，经物理化学反应后，生成以硅酸盐矿物为主成分的熟料，经篦冷机冷却后得到特低碱硅酸盐水泥熟料入熟料帐篷储库。 
煅烧熟料中预热器、回转窑系统控制的工艺参数如下： 
一级筒出口温度：320～350℃ 
一级出口压力：  -5400±100Pa 
分解炉出口温度：900±20℃ 
窑尾温度：      1100±50℃ 
窑头罩负压：-10～-50pa 
二次风温：  1150±50℃ 
三次风温：  800～900℃。 
按上述生产工艺生产的硅酸盐水泥熟料质量显著提高，碱含量明显降低，其作为新配方工艺与原有技术的原配方工艺相比，产品技术指标对比如下： 
Figure BSA00000601189100051
本工艺生产的硅酸盐水泥熟料的优点： 
1.硅酸盐水泥熟料3天抗压强度达到30.9MPa，28天抗压强度达到60.6MPa，f-CaO：0.96％，实现了早期强度高、后期强度增进率大的特点； 
2.熟料中碱含量达到0.30％，属于特低碱硅酸盐水泥熟料，更 大程度地减少了碱集料反应，提高建筑物的使用寿命； 
3.与原采用风积沙配料相比，熟料生产成本可降低5.00元/吨； 
4.原料中工业废渣掺量高于30％，实现了劣质原料生产高品质熟料的目标； 
5.填补了大型干法窑生产特低碱熟料的技术空白。 

Claims (2)

1.一种利用工业废渣在5KT/D干法窑上生产特低碱硅酸盐水泥熟料的方法，其生料配料包括石灰石原料、硅质原料、铝质原料和铁质原料，其特征在于：其用石灰石碎屑替代部分石灰石，用硅石尾矿作硅质原料，用粉煤灰作铝质原料，用铜渣作铁质原料，其生料配比按重份为：石灰石∶石灰石碎屑∶硅石尾矿∶粉煤灰∶铜渣＝68～70∶15.0～17.0∶6.0～8.5∶3.5～5.0∶2.0～3.0；
其工艺包括：
(1)生料磨制：石灰石经破碎后与石灰石碎屑按比例混合并均化作为石灰石原料；石灰石原料、硅石尾矿、粉煤灰、铜渣按配比入生料立磨磨制生料；生料技术指标：控制三率值为：KH：1.10±0.02，N：2.5±0.1，P：1.1±0.1，磨细至0.08mm方孔筛百分筛余量≤15.0％入生料均化库；
(2)煅烧熟料的燃料：煅烧熟料所用原煤经破碎、均化后送至煤立磨，磨细至0.08mm方孔筛百分筛余量≤5.0％，备用；
(3)煅烧熟料：生料均化库的生料进行预热、分解，分解率达到93％以上，再经回转窑煅烧，经物理化学反应后，生成以硅酸盐矿物为主要成分的熟料，经篦冷机冷却后得到特低碱硅酸盐水泥熟料，入熟料储库。
2.如权利要求1所述的特低碱硅酸盐水泥熟料的方法，其特征在于：煅烧熟料工艺中，预热器、回转窑系统工艺参数控制如下：
一级筒出口温度：320～350℃
一级出口压力：-5400±100Pa
分解炉出口温度：900±20℃
窑尾温度：      1100±50℃
窑头罩负压：    -10～-50pa
二次风温：      1150±50℃
三次风温：      800～900℃。
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