[发明专利]水泥熟料煅烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种水泥熟料煅烧方法，具体涉及一种使用预分解干法水泥窑工艺生产水泥熟料的方法。

背景技术

1824年出现土立窑，1885年回转窑出现(英国兰萨姆-F·Ransome),1928年出现立波尔窑，1950年出现悬浮预热器窑，1971年出现预分解窑，即水泥熟料煅烧工艺经历了从立窑→湿法窑→预热器窑→预分解窑的转变。预分解干法水泥窑工艺是指煤与水泥原料在分解炉内经850～900℃燃烧分解，进入回转窑在1400～1500℃参与固相反应最终生产出水泥熟料的生产工艺技术。

水泥原料分为石灰质原料和辅助原料，所述石灰质原料是指化学成分主要以CaCO₃为主的原料，以CaO计含量通常在45～56％，如石灰石、泥灰岩、白垩、贝壳等，我国水泥企业主要使用石灰石。所述辅助原料通常包括黏土质原料和校正原料；黏土质原料，化学成分主要以SiO₂(50～70％)为主，如黏土、黄土、页岩、粉砂岩、河泥等天然资源，还有工业废渣替代品，如煤矸石、粉煤灰、赤泥、高炉矿渣等。校正原料，主要包括铁质校正原料、硅质校正原料、铝质校正原料。铁质校正原料，化学成分主要以Fe₂O₃(不低于40％)为主，如硫铁矿渣、铜矿渣、铁矿石、铅矿渣等；硅质校正原料，化学成分主要以SiO₂(70～85％)为主，如砂岩、粉砂岩、河砂，以及硅藻土、硅藻石、蛋白石等；铝质校正原料，化学成分主要以Al₂O₃(不低于30％)为主，如低品位铝矾土、煤渣、煤矸等。

如今，现有的预分解干法水泥窑工艺通常都如图1所示或类似，水泥原料按规定比例计量后粉磨成生料，然后送入生料均化库，按照产能的要求再将生料送入到预热系统进行烘干。所述预热系统会有多级预热工序，因此也包括若干个预热器，预热器通常都为旋风筒，附图1所示的为C1-C4四级预热工序和分解炉后的C5第五级预热工序，预热器具体包括C11A、C12A、C11B、C12B、C2A、C2B等。生料经C1-C4四级预热工序后进入分解炉进行分解，然后再进入最后一级C5预热后最终到回转窑进行固相反应，经冷却卸料装置后出成品熟料。预分解干法水泥窑工艺中热风的流程与物料的走向正好相反，最终经增湿塔后进入窑尾收尘器。预热器的主要作用实质为脱水、辅料的低温分解，分解炉主要作用实质为碳酸钙的分解，回转窑的作用实质为固相反应，但目前现有的工艺回转窑的作用除进行固相反应外，还为10％左右的石灰石提供分解的作用。

水泥工艺自1971年日本发明预分解窑以来基本没有发生变化，旋风筒(即上述的预热器)、分解炉悬浮态的换热面积比回转窑内堆积态大2千多倍，是一种高效率的换热设备。由于现有工艺采用混合料进入分解炉，导致碱、硫等低熔点物质开始出现液相，物料发粘，分解率徘徊在90-95％之间。而未分解完的生料在回转窑中占据较多的空间，使设备体积变大，效率降低。

随着科学技术的发展,以及市场和环境的需要，目前对节能、减排、降耗提出了更高的要求。预分解干法水泥窑工艺中NOx的大量排放也严重污染环境，为了限制NOx的排放浓度，在一定程度上也增加了生产水泥熟料的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种使用预分解干法水泥窑工艺生产水泥熟料的方法，该方法产量高、能耗低，生产的水泥熟料强度高。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

水泥熟料煅烧方法，采用预分解干法水泥窑工艺，包括原料粉磨工序、预热系统预热工序、分解炉分解工序、回转窑固相反应工序，所述预热系统包括N级预热工序，原料粉磨时将石灰质原料与辅助原料分开粉磨并且分开喂料，石灰质原料喂入预热系统进行预热，经过N－1级预热后进入分解炉分解，然后进入预热系统的第N级预热工序，最终进入回转窑进行固相反应；辅助原料直接喂入预热系统的第N级预热工序或回转窑窑尾，最终与石灰质原料一起进行固相反应。

其中，上述方法中N的范围是3～8。

其中，上述方法中，当原料中的硅质原料游离硅含量大于65％时，硅质原料的粉磨细度为过0.08mm筛的筛余量小于12％。

其中，上述方法分解炉分解和回转窑固相反应的工序中，头煤用量和尾煤用量的比例为20～25重量份︰75～80重量份。

本发明的有益效果是：