[发明专利]空心料球法立窑煅烧水泥熟料

说明书

本发明属于普通硅酸盐水泥或波特兰水泥的制作工艺。

现今立窑煅烧水泥熟料仍是通过将含有石灰石、粘土、铁粉、煤和矿化剂的生料粉投入成球机，加入12-14%的水分，以形成5-20毫米的实心料球入窑而实现的。但是，由于这种实心料球内部致密，难烧透，易形成黄心球。在煅烧过程中，水蒸汽、CO₂气体难以排出。况且，料球内部气体膨胀，在预热带和分解带，易引起料球爆炸，形成粉末，而粉料又使窑内通风不良，易产生偏火、结窑，结心的现象，引起还原气体煅烧。总之，用实心料球煅烧，对立窑熟料的质量和产量无凝有很大的影响。

本发明的目的在于克服长期以来立窑煅烧均匀性差，不稳定、水泥质量低劣的弊端，以添加一种能使实心体变为空心体物质成分，来获得一种不具前述缺点的空心料球。

本发明的技术方案是这样实现的：在配料中先后加入一定量的稻谷壳麦壳或锯木屑，切细的稻草，麦杆等，经调均，送入成球机，加水制成湿生料球，然后送入立窑内煅烧。料球内一般具有1-2个谷壳，或更多些。谷壳在煅烧过程中很快被炭化，使料球内部形成空腔。

以下为本发明实施例。实施例中以石灰石60-70%，粘土7-8%，铁粉3-4%，煤14%，矿化剂4%和稻谷壳（DGK）0.5-2%配料计量，然后混合物料进入球磨机磨成细度＜12%的生料细粉，再在磨细的生料粉中加入0.5-2%的稻谷壳，在园库内混合均匀，由输送机送入成球机，与此同时加入12-14%的水，制成5-20毫米粒径的湿生料球。接着由输送机将生料球送入立窑内煅烧。

在成球机内，以稻谷壳为球核，逐渐被湿生料粉包裹，变大成球径为10-20毫米的带有谷壳内芯的料球。料球内一般有1-2个谷壳，粒径大的料球含谷壳相对多些。因此，球核与生料粉之间具有一定的空隙，谷壳核在立窑内800℃下很快被炭化，由此而使料球内部形成空腔。由于谷壳的主要成分为90%的可燃物，800℃时即可炭化完毕。10%左右为灰分，灰分中的主要成分为K₂O、P₂O₅、Fe₂O₃、CaO等，这些少量元素在1350-1450℃之间时有利于C₃S的形成。在熟料冷却过程中可以防止β-C₂S转化为γ-C₂S，避免熟料粉化，而提高熟料质量。

立窑煅烧时窑内由上至下分成四个带即预热带，分解带、烧成带和冷却带。

1、预热带（最上层），常温至700℃，球料不断升温，排出水分（水蒸汽由烟窗排放）。

2、分解带：温度为700-1300℃，主要由CaCO₃分解排出CO₂气体。

3、烧成带：温度为1350℃-1450℃，料球中各种原料化学成份（SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等）互相起化学反应，生成水泥中所需要的矿物成分：硅酸三钙（C₃S40-60%），硅酸二钙（C₂S15-30%），铝酸三钙（C₃A₅-10%），铁铝酸四钙（C₄AF₈-15%）。

4、冷却带：料球通过烧成带后，烧成熟料球，鼓风冷却至100℃左右，卸出窑外，经破碎由输送机送入熟料库内储存。

取用储库内的熟料80%，混合材15%，石膏3%配料计量，由输送机送入球磨机-第二道磨机水泥磨。磨成细度＜12%的细粉，即成普通硅酸盐水泥，经包装储存便可出厂使用。

实验证明，空心球入窑煅烧可以消除实心球的弊病，对提高立窑煅烧的质量和产量有明显的效果。空心球法煅烧立窑水泥熟料消除了实心球的弊病，最显著的特点是空心料球好烧，上火快而均齐，烟色白浓不结窑，灰尘少，操作轻便。熟料烧成率可达95%以上，fCaO显著降低，熟料强度可提高5-10MPa（兆帕），产量提高15-20%，能耗降低10%以上，有助于改进操作条件，降低料耗损失，减少环境污染。本发明适用于所有立窑水泥厂。