[其他]煤矸石作水泥原、燃料的煅烧方法

说明书

本发明是一种水泥煅烧方法

与本发明相关的已有技术是四川渡口水泥厂和峨眉水泥厂用煤矸石代替粘土煅烧水泥。其中渡口水泥厂用煤矸石代替全部粘土，煤矸石带入的热量达到100〔千卡/公斤·熟料〕，节煤效果达到5%，熟料的KH值小于0.93，担心电收尘器爆炸而没有再增加窑尾的发热量，仅仅试烧了几天，没有投入生产。

本发明的目的是用煤矸石代替水泥原料中所需的全部粘土，使国内热值不同的煤矸石大多数能应用于此，最大限度地降低煤耗，减少环境污染，保护农田。

本发明的特征是采用高KH配料，水泥熟料的KH值可控制在0.93至0.99。用于湿法窑时，煤矸石带入的热量可控制在300至600〔千卡/公斤·熟料〕，以往熟料的KH一般是0.87至0.93。

本发明所说的煤矸石是指煤层中的夹石，最好是洗煤厂的洗选煤矸石。煤矸石配料带入的热量，加强了物料的予烧，因此物料必然易烧。高KH值物料难烧，但是耐烧，因而能够明显地减少由于过分易烧带来结大块或形成后结＊等不利情况，同时还能保持高强度。

煤矸石带入的热量应以600〔千卡/公斤·熟料〕为限，同时窑头喂煤量要相应减少，其减少的发热量应不少于煤矸石带入的热量。如果煤矸石带入的热量超过600〔千卡/公斤·熟料〕，那么窑头喂煤量并不继续减少，导致热耗上升。

煤矸石生料浆水份比粘土生料浆少1%至2%，烧煤矸石生料浆时，窑尾废气温度比烧粘土生料浆高20℃至30℃。煤矸石生料浆塑性差，易干燥，不易结粒，比重小，可燃物烧尽后更小，因此在窑内链区物料粘挂少、收尘效果差、干燥带和分解带扬尘严重，因而增加了电收尘器的负荷、降低了窑的产量。克服这一困难的有效途径是加快窑的转速。以φ3.5×145m窑为例，窑速从71〔转/小时〕增至75〔转/小时〕。

烧煤矸石料浆，加强了物料的予烧，降低了窑头的喂煤量，使窑头火焰变长、温度降低、窑皮的长度增长一倍。这种情况有效地保护了耐火砖延长了窑的运转周期。过去烧粘土生料浆时，窑的平均运转周期为140天，最高278天。改烧煤矸石生料浆后，运转周期达到历史最高指标。

提高熟料的KH值，可以提高早期强度，如试验时，KH＝0.983、f·c只有1.46%，并不难烧，三天抗压强度值为358〔kg·f/cm²〕，另外，KH值低并且n值也低于1.8时，如KH＝0.944、n＝1.72物料也很好烧，三天抗压强度为342〔kg·f/cm²〕，产量26.8〔吨/小时〕，高于粘土生料浆时的平均产量26.3〔吨/小时〕。这说明成份波动虽大、变化频繁，但窑能适应，这对生产控制十分有利。

烧煤矸石料浆，可以明显降低窑头的煤耗，以φ3.5×145m窑为例，烧粘土生料浆时，窑前热耗为210〔公斤·标准煤/吨·熟料〕，烧煤矸石生料浆时窑头煤耗为141.8〔公斤·标准煤/吨·熟料〕，降低32.48%，只此一项一年一台窑节省开支超过50万元人民币。

煤矸石中固定碳的燃烧使CaCO₃的分解位置提前，这是因为煤矸石中粘土矿物分解为活性硅、铝后迅速与刚分解的CaO反应，加速了CaCO₃的分解，故可以降低煤耗。

由试烧期间的生产统计数据可知，煤矸石带入热量468〔千卡/公斤·熟料〕，节省热能477〔千卡/公斤·熟料〕，这样煤矸石中每1〔千卡/公斤·熟料〕相当于窑头煤粉1.02〔千卡/公斤·熟料〕，热利用率大于100%，研究其原因，主要是燃烧方式有利于传热。试烧期间的生产统计数据如表1所示。

仍然用粘土生料浆烧水泥，并在窑尾喂入小于600〔千卡/公斤·熟料〕的煤粉（该煤粉应与窑头所用煤粉相同），其效果与烧煤矸石生料浆相同。

本发明的优点是：降低煤耗30%以上、延长窑的运转周期至280天以上、提高熟料的早期强度至358〔kg·f/cm²〕、提高窑对物料成份波动的适应能力。此外，用煤矸石代替粘土煅烧水泥，减少了对农田的破坏及煤矸石对环境的污染，因而具有广泛的社会效益。

实施例：窑的规格为φ3.5×145m湿法回转窑，设计产量25〔吨/小时〕，煤矸石选用洗煤厂的洗选煤矸石。表2记述了试烧期间的原料、燃料及其配比。