CN1028984C

CN1028984C - 流化床锅炉煅烧泥灰岩生产砌筑水泥的方法

Info

Publication number: CN1028984C
Application number: CN91100197A
Authority: CN
Inventors: 秦至刚; 蔡晋强; 康齐福; 傅子诚; 崔恩书; 巴陵; 谢荣良; 施正伦; 张玉昌; 佟贵山; 曹立新; 王金元; 王象明; 陈政彬; 郑越
Original assignee: COAL RESEARCH INST HUNAN; INST OF CEMENT SCIENCE CHINESE ACADEMY OF BUILDING MATERIAL SCIENCE; Zhejiang University ZJU
Current assignee: COAL RESEARCH INST HUNAN; INST OF CEMENT SCIENCE CHINESE ACADEMY OF BUILDING MATERIAL SCIENCE; Zhejiang University ZJU
Priority date: 1991-01-16
Filing date: 1991-01-16
Publication date: 1995-06-21
Anticipated expiration: 2006-01-16
Also published as: CN1052297A

Abstract

本发明是一种用流化床锅炉煅烧泥灰岩生产砌筑水泥的方法，把泥灰岩和燃煤配成混合生料，其中泥灰岩占混合料总量的30～45%，其余为燃煤。混合生料(燃料)在流化床锅炉内煅烧，炉温为950°～1050℃，烧成的熟料加石膏、矿渣或沸腾炉渣磨成砌筑水泥。其强度符合GB3183-82砌筑水泥检测标准要求。应用本技术，可以解决流化床锅炉发电厂煤渣的利用问题。

Description

本发明涉及一种用流化床锅炉产汽发电，同时又生产砌筑水泥的方法，即在供热发电的同时，又煅烧低品位石灰石-泥灰岩，生产砌筑水泥熟料;而燃煤燃烧后生成的炉灰渣可作为此水泥熟料的混合材，防止了环境的污染。

目前，国内外都在探索用粉煤灰制作水泥的途径，一般利用部分粉煤灰配料制作水泥，或者将粉煤灰直接掺入水泥熟料中作为混合材使用，以期解决粉煤灰的大量堆放，造成的球境污染和占用耕地问题，这些办法的前提是要对大量粉煤灰进行运输和加工，不能就地解决，而且用量很有限，不能从根本上解决粉煤灰的利用问题。我国目前用粘土砖建造房屋仍占绝大多数，砌筑水泥消耗量很可观，砌筑水泥标号为125～225kg/cm²一般要用高标号水泥配制、浪费水泥很多，且不易拌合均匀。

本发明的目的是在利用沸腾炉供热，发电的同时，在流化床锅炉燃煤中加入泥灰岩颗粒共同煅烧，得到煅烧泥灰岩熟料和煤渣的混合物、粉磨得到砌筑水泥，符合砌筑水泥标准要求。

本发明的原理是基于泥灰岩的成分与水泥生料成分比较接近，经过950°～1050℃的煅烧，其中的CaCo₂分解为CaO，并与其中的SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃成分化合生成C₂S少量铝酸盐和铁铝酸盐。加水后CaO与燃煤燃烧后灰渣中的活性氧化硅，氧化铝化合生成水化硅酸钙和铝酸钙，组成石灰火山灰水化物和低温烧成β-C₂S等水化物混合物。调整外加物品种、数量，可得到不同标号的砌筑水泥。

以下对本发明流化床锅炉煅烧泥灰岩生产砌筑水泥的方法详述如下：

本方法是用泥灰岩加燃煤配成燃料;泥灰岩占混合生料总量的30～45%，其余为燃煤;

对泥灰岩成分要求：CaO50～70%;SiO₂17～22%，Al₂O₃4～7%，Fe₂O₃2～4%，其余为杂质;

对燃煤要求：原用来作沸腾炉燃料的低热值煤加少量的高热值煤，使混合生料的发热量为1800～2600Kc/kg。

泥灰岩和燃煤在配料前都破碎为粒径d≤Φ7mm颗粒;在流化床锅炉内燃烧，炉温为950℃～1050℃，烧成的熟料加生石膏3～6%，和矿渣一同粉磨，磨细到通过0.08mm筛孔，筛余为5%以下。

如果泥灰岩破碎之后在其上喷洒CaCl₂悬浮液（工业废液）则砌筑水泥标号可提高，CaCl₂悬浮液的干基用量为泥灰岩的0.5～1.5%，此种措施还可以减少泥灰岩扬尘。

本方法关键问题是配煤的数量，根据流化床锅炉设计时对燃煤发热量的要求，考虑煅烧泥灰岩要使CaCO₃分解需要增加的热量（理论热值为396.5KCal/kgCaCO₃）确定配热，然后根据水泥中灰渣要占50%左右，考虑煤发热量，渣的活性，决定配煤数量，原用低热值煤热量不够，可以入少量发热量高的燃煤，以保证配热数量。根据理论计算及实践证明，配料时，泥灰岩占30～45%，燃煤可用一种煤或两种煤，这要视煤的发热量而定。

本发明的优点是：

1.充分利用低品位石灰石-泥灰岩作为原料，扩大了水泥原料来源。

2.节约能源：原来流化床锅炉产汽，供热，发电都要求有一定发热量的燃料，加上泥灰岩后只需将原来燃料的发热量略为提高（200～450KC/kg），即可兼顾煅烧泥灰岩的热量需要。如果单独煅烧水泥，这点热量是绝对不够的。

3.综合利用燃煤灰渣，保护环境。原来流化床锅炉煤渣虽可用作水泥混合材料，但是必需依靠附近有水泥厂，或者堆放和设法外运。采用本方法可以将灰渣转化为水泥组份，变成商品出售。此举即增产了水泥，改善了沸腾炉发电厂的环境，又不用粘土资源。

4.用流化床锅炉烧泥灰岩的煅烧温度只有950℃～1050℃，比烧普通水泥约低300℃左右，这也是能耗低的一个原因，同时，氮氧化合物和SO₃的排放量也低，有利于保护环境。

实施例1：

在蒸发量4吨/时规模的流化床锅炉上进行，将泥灰岩，石煤、烟煤分别破碎至d≤Φ7mm颗粒，配合比例为1∶1∶1（配热数量为1938kc/kg），配料后拌合均匀，入炉煅烧，煅烧温度为950°～1050℃，烧成的熟料加矿渣5～15%并加3～6%的石膏共同粉磨，制成的砌筑水泥按GB3183-82砌筑水泥检测标准检测，其28天抗压强度，如用1＃泥灰岩配煤时为184kg/cm²。如用2＃泥灰岩配煤时为190kg/cm²。

上例原燃料成分如下表：（表见文后）

实施例2：

在蒸发量20吨/时，3000KW规模的流化床锅炉上进行试验，按试验要求将泥灰岩、资兴煤，萍乡矸石分别破碎至d≤Φ7mm颗粒，配合比例为泥灰岩∶资兴煤∶萍乡矸石＝2∶2∶1，配热数为1835KC/kg。用化工厂的CaCl废液喷洒在混合料上，并配制成的混合生料（燃料）入炉煅烧，烧成温度控制在950°～1050℃，在满发（到3100KW）的工况下取出溢流渣和飞灰。平均样品加适量矿渣和石膏粉磨，即得所需水泥，用GB3188-82砌筑水泥标准方法检测，其28天抗压强度可达225＃以上。

以下为试烧用原燃料成分：

泥灰岩成分：

SiO₂17.68

Al₂O₃5.92

Fe₂O₃2.44

CaO 54.22

MgO 5.41

成分热值

SiO₂Al₂O₃Fe₂O₃CaO MgO 灰分%

名称千焦/公斤

泥灰岩1＃ 18.03 4.67 2.51 67.59 5.01

泥灰岩2＃ 20.43 5.13 2.07 66.36 4.38

石煤灰分 82.33 8.05 5.53 1.69 1.19 75.75 5319

烟煤灰分 54.21 35.39 7.64 0.07 0.71 35.20 21481

试验用燃煤成分

成分发热量

水分挥发分灰分固定碳

名称千焦/公斤

资兴煤 0.75 17.11 51.22 30.92 14367

萍乡煤 0.79 15.94 62.99 20.28 9667

水泥强度抗折kg/cm³抗压kg/cm³

7天 28天 7天 28天

平均样

30 58 92 248

Claims

1、一种用流化床锅炉煅烧泥灰岩生产砌筑水泥的方法，其特征是用泥灰岩加燃煤配成混合生料，泥灰岩占混合生料总量的30～45%，其余为燃料；

(1)泥灰岩成分要求：CaO50～70%；SiO₂17～22%，Al₂O₃4～7%，Fe₂O₃2～4%，其余为杂质；

(2)泥灰岩和燃煤在配料前都破碎为粒径d≤φ7mm颗粒；

(3)在流化床锅炉中煅烧，炉温为950°～1050℃；

(4)烧成熟料混合物加生石膏3～6%和矿渣一同粉磨，磨细到通过0.08mm筛孔，筛余为5%以下。

2、根据权利要求1所述用流化床锅炉煅烧泥灰岩生产砌筑水泥的方法，其特征是所述的泥灰岩在破碎之后，可以喷洒CaCl₂悬浮液，其干基用量为泥灰岩的0.5～1.5%。