[发明专利]立窑增产节能治理新工艺及高产立窑

说明书

本发明涉及水泥熟料的煅烧工艺及其设备立窑。

长期以来，我国有相当一部分立窑不达产，致使水泥磨开工率不足，严重地影响了地方水泥企业的经济效益，发明人通过运用系统工程原理对立窑生产全过程中所存在的主要矛盾-“风、热、压、动”四差现象加以分析研究后，认为造成立窑产量不高的主要原因有以下三种：1、由于受传统理论的束缚，立窑上部几何结构往往是扩大角过大（一般在15°～20°），虽在主观上想达到抑制边风，加强中部通风的目的，实际上边风有所抑制，中部料层由于受正、侧双重压力作用透气性能变差，反而恶化了中部通风，造成二肋风盛，吡火、偏火、底火层在二肋处断裂、卡、架窑等不良窑况时有发生，影响了立窑的正常煅烧及操作工的安全;另一方面，目前大多数立窑的保温效果不理想，边中温温度场差距较大，由武工大研制开发的立窑等温煅烧技术曾一度得到推广。该办法基于在立窑烧成册耐火砖外围安装电加热元件，利用电热补偿立窑边温之不足，但该法不太适合我国国情，其一：我国电力不足;其二：电热元件长期在密闭状态下工作，由于质量原因，容易烧断，面且维修起来很不方便。

2、传统的加料方法为压二肋，留边部，浅中间，使得中部料层较厚，透气性能差，同样也会造成中部通风不良，偏火、卡、架窑等不良状况。

3、将生料煅烧成熟料，需要提供足够的热量，以达到发生一系列化学反应完全，形成熟料足够矿物的目的。若配热不足，化学反应不充分，熟料中不能形成足够的矿物，熟料质量低;当配热过剩时，由于入窑量不能满足煤完全燃烧所需要的空气量，立窑中严重缺氧，煤不能完全燃烧，产生较高的一氧化碳，由于立窑中一氧化碳影响还原氧气严重，产生低熔液相，在上部物料垂直压力及侧压力作用下，中部物料结成大块，影响通风，反而降低了立窑熟料之质量，目前，我国有相当多的水泥工艺人员，习惯用加大配煤量来提高室温，其结果不仅不能提高，而且熟料产量下降，质量也不稳定，又浪费了燃料。

针对上述问题，本发明提出了一种立窑增产节能新工艺，并提供一种高产立窑，旨在投入改造费用极低的情况下，达到增产、节能显著的目的。

本发明的具体方案是：1、在工艺上，改变传统的加料方法，采取压边部、盖二肋外沿、浅中间的深锅底形，以保边温，促中火，一方面中心部位不加料，同时由于料加在二肋外沿，料球不容易滚到中部去，让中部料层保持疏松，提高其透气性能，有利于改善中部通风，从而提高了燃烧速度;另一方面，建立生料配热的数学模型，合理配热，严禁配热超算，防止配热过剩，从而达到提高产量、质量、节约能源的目的，具体按以下经验公式配热：

a、全黑生料法、机立窑、简易机立窑：

q＝2090+81V^r±20

b、煤料分别粉磨法，机立窑、简易机立窑：

q＝2010+81V^r±20

c、白生料法、机立窑、简易机立窑：

q＝1925+81V^r±20

d、半机械化、人工立窑生料配热在上述基础上再增加335～420仟焦/千克生料。

上式中：q-配热量，单位：仟焦/千克生料

V^r-煤的无水无灰基挥发分（%）

2、改进立窑、设计高产立窑：主要措施有：

a、缩小立窑上部喇叭口的扩大角α并按以下方法确定α角：

Ⅰ、全黑生料法：

粘土中Al₂O₃% α°

12-14 0.1Al₂O₃-2

15-16 0.1Al₂O₃-3

17-18 0.1Al₂O₃-4

Ⅱ、煤料分别粉磨法：

粘土中Al₂O₃% α°

12-14 0.1Al₂O₃-1

15-16 0.1Al₂O₃-2

17-18 0.1Al₂O₃-3

Ⅲ、白生料法：

粘土中Al₂O₃% α°

12-14 0.1Al₂O₃

15-16 0.1Al₂O₃-1