專利名稱：全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建材領(lǐng)域，涉及一種水泥熟料生產(chǎn)方法，尤其涉及一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法。
背景技術(shù)：
電石法聚氯乙烯工藝主要是通過水與電石反應(yīng)，生產(chǎn)乙炔氣，乙炔素有“有機化工之母”美稱，是目前世界上有機化工產(chǎn)品最基礎(chǔ)的原料之一，但電石法聚氯乙烯生產(chǎn)過程， 每生產(chǎn)一噸PVC將生產(chǎn)1. 6噸電石渣，同時產(chǎn)生25噸電石渣漿，預(yù)計到2011年年底，我國電石法聚氯乙烯產(chǎn)量將突破1000萬噸，每年將產(chǎn)生1600萬噸以上電石廢渣，同時產(chǎn)生2. 5 億噸電石渣漿，按傳統(tǒng)的填埋法處理，不僅需增加電石渣運輸掩埋的巨額投資，更重要的是將會對環(huán)境造成嚴重的影響。電石渣如長期在室外堆放，形成的電石渣廢水是強堿性、高懸浮物廢水，同時還含有硫化物等有毒有害物質(zhì)，且多項指標(biāo)違反國家排放標(biāo)準(zhǔn)。廢水直接排放后，其中懸浮物在輸送過程中產(chǎn)生沉淀，會造成管道堵塞，直接造成河床淤塞。電石渣漿廢水PH為12-14，廢水中硫化物超標(biāo)，但當(dāng)環(huán)境水體PH發(fā)生變化，呈中性或微酸性時，就會造成大量硫化氫外逸。此外硫化物排入河道后在細菌參與下和河水中溶解氧反應(yīng)生成硫酸鹽，耗去水中大量的溶解氧，致使水生動物大量死亡，水體發(fā)黑發(fā)臭。另外電石渣堆放占用大量的土地，長期堆積對土地侵蝕嚴重，而且電石渣含水率超過50%以上，呈漿糊狀，在運輸途中易滲漏污染路面。所以電石法聚氯乙烯要發(fā)展，必需解決生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢渣這一圍繞行業(yè)發(fā)展健康發(fā)展的難題，這是電石法聚氯乙烯行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。干法乙炔技術(shù)是近年來逐步發(fā)展的新型乙炔發(fā)生技術(shù)，其反應(yīng)耗水量僅為濕法乙炔的20%左右，產(chǎn)生的電石渣含水5%左右，杜絕了電石渣漿的產(chǎn)生，節(jié)水效果顯著。同時，由于產(chǎn)生的電石渣含水率低， 為發(fā)展電石渣新型干法水泥技術(shù)提供了條件，相繼諸多研發(fā)機構(gòu)和企業(yè)對其關(guān)鍵技術(shù)進行了集中研發(fā)和攻克。中國專利20081007 . 5的公開了一種干排電石渣100%替代天然石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥熟料工藝方法，以電石渣為主要原料，采用窯外分解生產(chǎn)水泥熟料的方法，其原料配比為電石渣71. 8-77. 8%、砂巖為8% -12%、硫酸渣1. 5-2. 5%、粉煤灰11. 2-15. 2%，該方法將電石渣100%替代天然石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥熟料解決了電石渣用量少的問題，使大量的污染廢渣變廢為寶。但是，該方法中電石渣是生產(chǎn)水泥熟料的精品鈣質(zhì)原料，在電石渣生成過程中會產(chǎn)生石灰石渣、石灰渣、電石收塵灰等一系列鈣質(zhì)廢渣，沒有搭配處理掉，還會造成一定環(huán)境污染；其次，砂巖8% -12%時為高硅配料，由于砂巖結(jié)晶SiO2難磨難燒，電耗煤耗高，產(chǎn)量、質(zhì)量就會降低，給煅燒工藝造成化學(xué)匹配問題；其三、該方法配方在生產(chǎn)過程中會導(dǎo)致預(yù)熱器出口廢氣溫度高，造成系統(tǒng)結(jié)皮，故障多。眾所周知，電石渣100%替代天然石灰質(zhì)原料生產(chǎn)水泥熟料在預(yù)熱器產(chǎn)生固相反應(yīng)，分解爐下部溫度850°C，上部溫度960°C，出三級預(yù)熱器930°C物料升溫快，液相出現(xiàn)早，
3在三級入口處已經(jīng)有熟料燒成，頻繁堵塞下料管和預(yù)熱器，二級出口溫度750°C，一級預(yù)熱器出口溫度在680°C，造成氫氧化鈣分解快，使一級預(yù)熱器產(chǎn)生22 %的碳酸鈣逆反應(yīng)，有 1. 5% CaCO3逆反應(yīng)進入高溫風(fēng)機粘附葉片，造成風(fēng)機震動大，軸承升溫高，無法正常運轉(zhuǎn)。 其次，硅質(zhì)原料砂巖為結(jié)晶二氧化硅，出分解爐入窯后才能轉(zhuǎn)為化合Si02。大量氧化鈣沒有相應(yīng)多的活性S^2反應(yīng)，只能和廢氣中的ω2形成逆反應(yīng)，再加上氯、硫、鉀、鈉和18%的水蒸氣，造成預(yù)熱器結(jié)皮堵塞，窯內(nèi)通風(fēng)不暢，火焰回縮，燒壞窯皮、窯磚，運轉(zhuǎn)率低，設(shè)備故障頻繁發(fā)生等現(xiàn)象。中國專利200720098Μ7. 7公布的一種電石渣全部替代石灰石煅燒水泥的裝置方法，其特征是在于第一和第二級旋風(fēng)預(yù)熱器的進口連接風(fēng)管的入料口分別通過下料溜管連接分料閥，生料分別進二級、三級旋風(fēng)預(yù)熱器出口進行“高溫煅燒、中溫分解”，該方法解決了一級出口溫度偏高問題。但存在以下不足，其一，一級出口溫度在550°C，如果采用烘干濕渣效率較好，采用干渣出口溫度還是高，熱耗浪費大；其二，電石渣全部代替石灰石分解爐的主要作用是煅燒砂巖，由于砂巖中的結(jié)晶SiO2轉(zhuǎn)化為化合S^2較慢，反而使電石渣分解出的氧化鈣活性鈍化，不得不加長窯體，增加工藝復(fù)雜性，造成設(shè)備故障多。文獻中也公布了一種方法，金延宇等編寫的利用廢渣低溫煅燒高標(biāo)號變異熟料 [J]《中國水泥》2011年4月。該技術(shù)解決了熟料強度差，易燒性不好等問題，一級旋風(fēng)預(yù)熱器出口溫度680°C降為600°C，逆反應(yīng)減少再經(jīng)干燥管懸浮生料吸收，高溫風(fēng)機葉輪消除了結(jié)皮，熟料強度提高IOMPa左右，煤耗降低，但是，其一、該方法中仍要采用5%的粉化砂巖配料，造成各氧化物分解、脫水、與固相反應(yīng)不能重合；其二、沒考慮石灰石渣能大幅度降低一級旋風(fēng)器溫度，它比電石渣分解慢，相對這部分氧化鈣鈍化時間短在窯內(nèi)與C2S反應(yīng)迅速容易形成C3S,反而這部分石灰渣是增產(chǎn)部分、更能降低煤耗；其三、還有300°C余熱靠增霧噴濕來降低，約合650kJ/kg熱值，占燒成熱耗的沒有利用；其四、余熱鍋爐達到600°C 處容易結(jié)皮。其五，方法中依靠的是熱力活化和化學(xué)活化原理，在操作中容易出現(xiàn)不穩(wěn)定現(xiàn)象；其六、將硅質(zhì)原料風(fēng)積沙按重量11%配比改為5%粉化砂巖，其余部分由爐渣和粉煤灰補充，分解爐煤耗大幅度下降，分解爐溫度控制由850°C -900°C下降為800°C _850°C，進三級預(yù)熱器溫度為870°C，出三級預(yù)器溫度為860°C，出二級預(yù)器溫度730°C，出一級預(yù)器溫度 600°C，其中廢氣由噴霧增濕降溫300°C。但是，由于溫度高逆反應(yīng)沒有根除和噴霧水混合時常粘壁，達到一定厚度從高處墜落砸壞錐底，產(chǎn)生漏風(fēng)影響正常生產(chǎn)。綜上所述，現(xiàn)有的技術(shù)中解決了電石渣這一問題，但用于水泥生產(chǎn)過程中存在的上述缺點未能解決，提供一種運行穩(wěn)定連續(xù)、成本低、余熱利用率高的水泥熟料生產(chǎn)方法是該行業(yè)渴望解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目在于解決現(xiàn)有技術(shù)中廢渣未能全部利用、添加砂巖造成預(yù)熱器溫度高影響生產(chǎn)、余熱鍋爐結(jié)皮的問題，進而提供了一種制造成本低，能耗利用率高，設(shè)備故障少， 水泥熟料強度高的全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法。本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的(一 )全廢渣生產(chǎn)水泥熟料的原料及重量份數(shù)為電石渣55-75份，電石收塵灰2-7份，石灰渣1_10份，石灰石渣5_15份，粉煤灰6-10份，爐渣3-6份，煤矸石3-6份，硫酸渣2-3份；(二)生產(chǎn)工藝方法為一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，包括如下步驟首先將煤矸石、 爐渣、硫酸渣、電石收塵灰、石灰石渣、石灰渣六種廢渣按重量比重配比后送入烘干中卸磨粉磨成細粉和粉煤灰一起送入選粉機混合篩選合格的細粉，然后進入干燥管與電石渣按重量比混合，篩選不合格的粗粉返回中卸磨研磨，廢渣經(jīng)干燥管干燥后進入生料均化庫，當(dāng)溫度為80°C -100°C時送入溫度為600°C -750°C的二級預(yù)熱器上升煙道，生料被預(yù)熱后進入一級旋風(fēng)器收集下來，廢氣從一級旋風(fēng)器出口排出，收集的生料從一級旋風(fēng)器落入溫度為 7000C _900°C的三級旋風(fēng)器上升煙道，熱交換后進入二級旋風(fēng)器進行氣固分離，廢氣從二級旋風(fēng)器出口排出，分離的固相送入分解爐分解后送入三級旋風(fēng)器進行氣固分離，固相落入煙室進行煅燒，然后送入回轉(zhuǎn)窯進一步煅燒后生成水泥生料，由回轉(zhuǎn)窯出口排出。上述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其干燥管與回轉(zhuǎn)窯相互連通，余熱循環(huán)利用，降低成本。上述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其一級旋風(fēng)器出口溫度在 450°C以內(nèi)，解決余熱鍋爐結(jié)皮問題。上述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其固相在二級旋風(fēng)器下料出口溫度為600°C _650°C，廢氣在二級旋風(fēng)器出口為650°C _700°C。上述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度在 12500C -1350 。上述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其二級預(yù)熱器上升煙道溫度在650°C _700°C之間。上述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其三級旋風(fēng)器上升煙道溫度在750°C _850°C之間。本發(fā)明的優(yōu)點在于其一、配方中加入了石灰渣，不用硅質(zhì)校正原料砂巖、硅石，使物料在短時間內(nèi)進入回轉(zhuǎn)窯進行煅燒，操作簡單系統(tǒng)穩(wěn)定，設(shè)備運轉(zhuǎn)率高；其次、一級預(yù)熱器出口溫度由600°C降低到450°C以內(nèi)，使氫氧化鈣不產(chǎn)生分解條件，不形成氧化鈣和二氧化碳的逆反應(yīng)，使余熱鍋爐不結(jié)皮；其三、本方案利用低品位鈣質(zhì)石灰石渣與高品位電石渣搭配使用，一個吸熱，一個放熱解決了出口溫度高，又達到資源再利用和清潔生產(chǎn)的目的。因此，本方案采取急劇燃燒理論，將配料方案添加一定量的劣質(zhì)石灰石渣吸熱，使二級上升煙道降溫變?yōu)轭A(yù)熱，三級上升煙道分解，從生料入二級預(yù)熱器上升煙道到分解爐只需要短短幾秒種之內(nèi)完成，物料迅速升溫至800-850°C，分解后的活性物質(zhì)Ca02、SiO2, AlO3Ie2O3在分解爐迅速生成C12A7、C2S和鐵酸鹽礦物，減輕了回轉(zhuǎn)窯的運轉(zhuǎn)負荷，提高了產(chǎn)品的質(zhì)量、和產(chǎn)量。


圖1是本發(fā)明實施例1的工藝流程圖
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1詳細描述本發(fā)明，但本發(fā)明的范圍并不僅局限于實例，其要求保護的范圍記載于權(quán)利要求的權(quán)項中。實施例1(一 )全廢渣生產(chǎn)水泥熟料的原料及重量份數(shù)為電石渣55-75份，電石收塵灰2_7份，石灰渣1_10份，石灰石渣5_15份，粉煤灰 6-10份，爐渣3-6份，煤矸石3-6份，硫酸渣2-3份；( 二)生產(chǎn)工藝方法為一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，包括如下步驟首先將煤矸石4 份1、爐渣4份2、硫酸渣2. 5份3、電石收塵灰5份4、石灰石渣10份5、石灰渣6份6按重量比重配比后送入烘干中卸磨11粉磨成細粉和粉煤灰12 —起送入選粉機10混合篩選合格的細粉，然后進入干燥管8與含水量7%的電石渣62. 5份7混合，篩選不合格的粗粉返回中卸磨11研磨，廢渣經(jīng)回轉(zhuǎn)窯20窯尾廢氣提供的250°C的溫度在干燥管8干燥后進入生料均化庫9，當(dāng)溫度為90°C時送入溫度為680°C的二級預(yù)熱器上升煙道13，生料被預(yù)熱到 430°C，進入一級旋風(fēng)器14收集下來，廢氣從一級旋風(fēng)器14出口排出，收集的生料從一級旋風(fēng)器14落入溫度為860°C的三級旋風(fēng)器上升煙道15，熱交換后進入二級旋風(fēng)器16進行氣固分離，廢氣從二級旋風(fēng)器16出口排出，分離的固相送入分解爐17分解后送入三級旋風(fēng)器 18進行氣固分離，固相落入煙室19進行煅燒，然后送入回轉(zhuǎn)窯20在1300°C的溫度下進一步煅燒后生成水泥生料，由回轉(zhuǎn)窯20出口排出。實施例2與實施例1的不同之處在于二級旋風(fēng)器出口溫度為600°C，廢氣在二級旋風(fēng)器出口為650°C，回轉(zhuǎn)窯溫度為1250°C。實施例2與實施例1或2的不同之處在于二級旋風(fēng)器出口溫度為650°C，廢氣在二級旋風(fēng)器出口為700°C，回轉(zhuǎn)窯溫度為1350°C。
權(quán)利要求
1.一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其特征在于全廢渣生產(chǎn)水泥熟料的原料及重量份數(shù)為電石渣55-75份，電石收塵灰2-7份，石灰渣1-10份，石灰石渣5_15份，粉煤灰6_10 份，爐渣3-6份，煤矸石3-6份，硫酸渣2-3份。
2.如權(quán)利要求1所述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其特征在于生產(chǎn)工藝方法為一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，包括如下步驟首先將煤矸石、爐渣、 硫酸渣、電石收塵灰、石灰石渣、石灰渣六種廢渣按重量比重配比后送入烘干中卸磨粉磨成細粉和粉煤灰一起送入選粉機混合篩選合格的細粉，然后進入干燥管與電石渣按重量比混合，篩選不合格的粗粉返回中卸磨研磨，廢渣經(jīng)干燥管干燥后進入生料均化庫，當(dāng)溫度為80°C -100°C時送入溫度為600°C -750°C的二級預(yù)熱器上升煙道，生料被預(yù)熱后進入一級旋風(fēng)器收集下來，廢氣從一級旋風(fēng)器出口排出，收集的生料從一級旋風(fēng)器落入溫度為 700°C _900°C的三級旋風(fēng)器上升煙道，熱交換后進入二級旋風(fēng)器進行氣固分離，廢氣從二級旋風(fēng)器出口排出，分離的固相送入分解爐分解后送入三級旋風(fēng)器進行氣固分離，固相落入煙室進行煅燒，然后送入回轉(zhuǎn)窯進一步煅燒后生成水泥生料，由回轉(zhuǎn)窯出口排出。
3.如權(quán)利要求2所述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其特征在于干燥管與回轉(zhuǎn)窯相互連通。
4.如權(quán)利要求1至3任一所述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其特征在于一級旋風(fēng)器出口溫度在450°C以內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1至4任一所述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法， 其特征在于固相在二級旋風(fēng)器出口溫度為600°C -650°C，廢氣在二級旋風(fēng)器出口溫度為 6500C _700°C之間。
6.如權(quán)利要求1至5任一所述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其特征在于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度在1250°C -1350°C之間。
7.如權(quán)利要求5所述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其特征在于二級預(yù)熱器上升煙道溫度在650°C -700°C之間。
8.如權(quán)利要求1至7任一所述的一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法，其特征在于三級旋風(fēng)器上升煙道溫度在750°C -850°C之間。
全文摘要
一種全廢渣低溫急劇煅燒高標(biāo)號水泥熟料方法屬于建材領(lǐng)域，將煤矸石、爐渣、硫酸渣、電石收塵灰、石灰石渣、石灰渣按重量比重配比后送入烘干中卸磨和粉煤灰一起送入選粉機，然后進入干燥管與電石渣混合，廢渣經(jīng)干燥管干燥后進入生料均化庫送入二級預(yù)熱器上升煙道，生料被預(yù)熱后進入一級旋風(fēng)器，收集的生料從一級旋風(fēng)器落入三級旋風(fēng)器上升煙道，熱交換后進入二級旋風(fēng)器，分離的固相送入分解爐分解后送入三級旋風(fēng)器進行氣固分離，固相落入煙室進行煅燒，然后送入回轉(zhuǎn)窯進一步煅燒后生成水泥生料；該方法中配料全部采用廢渣并加入了吸熱的石灰石渣，去除了硅質(zhì)原料，使反應(yīng)溫度充分降低，解決了余熱鍋爐結(jié)皮問題，縮短了煅燒時間。
文檔編號C04B7/14GK102351444SQ20111020456
公開日2012年2月15日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者吳彬, 張新力, 楊忠, 秦陸軍, 鄔江紅, 郭慶人, 金延宇 申請人:新疆天業(yè)(集團)有限公司