專利名稱：水泥熟料煅燒新技術-雙配料工藝的制作方法
一種適應于回轉窯生產水泥熟料的新技術，可廣泛應用于濕法回轉窯、立玻爾窯、各種干法中空窯、預熱器窯以及窯外分解窯等燃燒過程和被煅燒熟料相分離的水泥生產設備。
許多水泥生產廠采用的熟料煅燒設備是各型回轉窯，它們的共同特點是燃料燃燒在窯頭進行，被加熱煅燒的物料由窯尾喂入，物料運動到窯頭即完成燒結、反應過程，而燃燒所產生的灰份則沉落于由窯尾過來并被加熱的物料上，該過程由于燃燒比較完全，溫度較高且較容易控制，因此熟料質量比煤與生料混合一起煅燒的立窯容易提高;但由于燃燒過程及傳熱過程的劇烈不可逆性以及傳熱過程的大量熱損失等，使回轉窯煅燒熱效率始終不能達到立窯那樣高(扣除化學不完全燃燒熱損失);另一方面，對于燒煤等含灰份的燃料的回轉窯，由于燃燒灰份是在窯頭沉落在來料上的，這就不可避免地導致熟料成份的局部不均勻性。一般地，為補償煤灰對熟料成份的影響，往往將生料的石灰飽和系數配的高于熟料(煤灰的成份往往接近粘土質原料)這就加劇了熟料顆粒內外部的不均勻狀態，使有的部分石灰含量過高而難于吸收，而有的部分則粘土質材料集中(如煤灰顆粒沉落處)，給燒成帶來影響。為保證熟料質量就必須延長煅燒時間，降低石灰飽和系數或提高燒成溫度。這對熟料的質量、易磨性、生產能耗、產量等均有顯著的影響。即使如此，目前采用煤為燃料的各種回轉窯生產的水泥熟料，往往是顆粒表面的游離氧化鈣低，而中心部則很高，其差別可達2.5-3.0倍，這與生料的飽和系數高，煤灰沉落在來料表面上有密切的聯系。
回轉窯煅燒熟料所采用的燃料有氣體、液體和固體，這些燃料的性質各異，成份不同，對燃燒的影響也不同。隨著能源的日益緊張，大部分水泥廠都采用了煤炭或一些可燃的固體廢料作燃料。固體燃料一般都不可避免地含有灰份，生產中必須考慮灰分的摻入量來確定生料的配比，而這種考慮常常是被動的適應它們的變化。研究表明固體燃料內的灰份的成分對燃燒也有一定的影響，合適的化學成分將對燃料的發熱能力有提高作用，同時灰份的熔點亦有改變。
本發明的目的是更充分地發揮燃料燃燒時的放熱潛力，并利用燃燒時的不可逆過程，傳熱、升溫及灰沉降的特點，使回轉窯的生產能力得到提高、能耗更低、質量更好。
本發明的工藝方法是將煤等含灰份的固體燃料按照灰份的成分和含量配入一定的外加劑，使燃料的性質更適合水泥的煅燒，燃燒效率更高;同時對生料的配比進行調整，達到與燃料的性質相匹配。本發明的核心是首先提出了改變燃料性質來適應生產的進行，并同時改變生料的成分，使進入到生產過程的物料(燃料和生料)都有一個最佳狀態。本發明的過程可用如下流程表示燃料+外加劑↓混合粉磨-→回轉窯煅燒←-生料(或料漿)←粉磨←水泥生產原料↓熟料本發明的直接結果是使燃料的燃燒特性得到改善，生料易燒性提高，熟料的燒結更容易。達到了增加產量、提高質量、降低能耗的目的。
本發明實施的關鍵是正確確定燃料的外加劑，按照本發明的研究，一般外加劑以該廠所生產水泥品種的主原料為主，并根據燃料的性質進行調整。對以石灰石等含鈣材料為主原料的水泥品種(如硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、高鋁水泥等)，外加劑以鈣基原料為主，鈣基原料可以是石灰石、石膏、螢石或水泥熟料以及它們的混合物。外加劑的配比、摻量依煤質的不同、水泥品種的不同、窯型的等設備的不同而變化。外加劑在燃料中的摻量可以為3-45%，對以石灰石為主的外加劑，一般的配比范圍為石灰石∶石膏∶螢石∶熟料＝100∶0～25∶0～10∶0～15上述外加劑的成分可按窯的實際生產情況增減。
正如上述所敘的發明，這里稱為雙配料工藝，它們是配燃料和配生料，雙配的有機結合才能達到本發明的目的。燃料的配合依燃料的特性為出發點，生料的配合依改善易燒性為目的;雙配的結合使熟料的質量提高、能耗降低。
本技術的制約條件是燃料的性質，如狀態、灰含量、成分、發熱量、燃燒速度等。若燃料的性能很差，則影響雙配料的效果。一般情況下，若采用普通煤作燃料，本技術可節約能耗5-10%，增產5-10%，游離氧化鈣降低，熟料質量提高。對年產100萬噸的水泥廠，每年可增產5-10萬噸，節約燃料7460-14900噸標準煤。
本發明的實施條件非常簡單，新修水泥廠可對燃料制備系統增設喂料配煤系統，以滿足雙配料的要求。對老廠，只要對煤磨的喂料系統進行改造即可。若原煤磨出力不夠，也可增設磨機等，以滿足回轉窯的用煤要求。在實施過程中，可將燃料作為第二生料對待，不僅要嚴格控制其細度、水分，還要要求其成分及均勻性。
本發明的實施例是在一臺Φ2.5/2.7×45M立筒預熱器回轉窯上進行的，采用的燃料是普通煙煤，發熱量為17900-23400kJ/kg煤，生產的熟料為普通硅酸鹽水泥熟料，熟料飽和系數0.90-0.98，外加劑為石灰石與熟料的混合物，配比100∶4.5，摻入煤中的量為8-15%，達到了提高產量18%，節能10%左右，熟料平均標號大于525＃的優良結果。
本發明的另一實施例是在兩臺Φ3.1/2.5×78M濕法回轉窯上實現的，采用發熱量20900-26400kj/kg煤的煙煤，外加劑為石灰石、熟料、石膏和螢石，其配比為石灰石∶熟料∶石膏∶螢石＝100∶5∶2.5∶0.6
摻入到煤中的量為6-22%，生產普通硅酸鹽水泥和油井水泥，達到了增產11%，節能12%的效果，生產的熟料游離氧化鈣平均低于0.8%，標號大于550＃。
權利要求
1.一種適應于回轉窯生產水泥熟料的新技術，可廣泛應用于濕法回轉窯、立玻爾窯、各種干法中空窯、預熱器窯以及窯外分解窯等燃燒過程和被煅燒熟料相分離的水泥生產設備，其特征是是將煤等含灰份的固體燃料按照灰份的成分和含量配入一定的外加劑，使燃料的性質更適合水泥的煅燒，同時對生料的配比進行調整，達到與燃料的性質相匹配，使進入到生產過程的物料(燃料和生料)都有一個最佳狀態，流程為燃料+外加劑↓混合粉磨-→回轉窯煅燒←-生料(或料漿)←粉磨←水泥生產原料↓熟料
2.如權利要求1所述的技術，其特征是生產以氧化鈣為主原料的水泥品種時(如(如硅酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、高鋁水泥等)，外加劑的配料以鈣基原料為主，配比是石灰石∶石膏∶螢石∶熟料＝100∶0～25∶0～10∶0～1全文摘要
一種可廣泛應用于濕法回轉窯、立玻爾窯、各種干法中空窯、預熱器窯以及窯外分解窯等水泥熟料生產的新技術。其工藝方法是將煤等含灰分的固體燃料按照灰分的成分和含量配入一定的外加劑，使燃料的性質更適合水泥的煅燒，燃燒效率更高；同時對生料的配比進行調整，使進入到生產過程的物料(燃料和生料)都有一個最佳狀態。若采用普通煤作燃料，本技術可節約能耗5—10％，增產5—10％，游離氧化鈣降低，熟料質量提高。
文檔編號C04B7/44GK1089582SQ93100819
公開日1994年7月20日 申請日期1993年1月15日 優先權日1993年1月15日
發明者王玉平, 吳繼明, 楊渝蓉 申請人:成都市錦江區川建化工建材新技術開發部