[发明专利]劣质煤用于制备立窑煅烧高标号水泥熟料燃料的生产技术

说明书

本发明涉及一种对劣质煤(低热值煤、含碳工业废渣以及高硫煤)进行优化处理、使之应用于立窑能等量取代优质煤煅烧高标号水泥熟料的技术。简称“快煤”生产技术。

我国的水泥产量居世界首位，在我国，水泥工业也是工业耗能的大户，而我国70％以上的水泥都是由立窑生产的，而至今，立窑煅烧水泥熟料的燃料还都必须是高发热量(大于20000KJ/Kg)的优质煤，这对我国东部和东南部贫煤区劣质煤资源的开发与应用是极大的制约，对我国相当一部分立窑建设在东部和东南部贫煤区的水泥企业的发展具有极大的影响。近年来，为了开发利用劣质煤，使其变废为宝，我国众多的科技人员对劣质煤的利用作了大量研究，虽也取得了一定的成果，但他们多着眼于利用它作水泥的原料而非燃料，即用其灰分替代水泥原料中所需的组分，虽然它在煅烧水泥熟料过程中利用其可燃物质也能节省一些燃料，但它还不能取代优质煤作燃料。劣质煤之所以不能直接用作制备立窑煅烧高标号水泥熟料的燃料，原因在于：1、水泥熟料的形成需要经过分解、固相反应、液相烧结和冷却结晶等过程，其标准煅烧温度需达1350～1400℃，而劣质煤中可燃物质少，燃烧特性低劣(包括着火温度、最高燃烧温度、燃烧速度等)，难以达到形成高标号水泥熟料(主要是C₃S的含量)所必须的条件；2、在煅烧水泥熟料过程中，为增加发热量，只有增加燃料的用量，由于劣质煤含灰分量本来就相当高，燃料量增大后，灰分量随之更高，这些灰分绝大部分要进入水泥熟料中(全黑生料法)，使熟料率值难以达到规定的标准，严重降低熟料质量，甚者连熟料都烧不成。

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，而提供一种劣质煤用于制备立窑煅烧高标号水泥熟料燃料的生产技术，即一种用劣质煤制备的立窑煅烧高标号水泥熟料燃料及其方法。

本发明的目的可通过这样的技术方案来实现：这种用劣质煤制备的立窑煅烧高标号水泥熟料燃料，它是以各类劣质煤为主料，以含硅、镁、铁、铝、钙、磷、氟、钒的天然矿石或尾矿、矿渣为辅料制备的，主料的低位发热量为15000～18000KJ/Kg，挥发分在6～10％之范围，按重量百分比计：主料占96％，辅料占4％；辅料中含：

                SiO₂       22～35％

                Al₂O₃     2～10％

                Fe₂O₃     7～15％

                CaO          12～32％

                MgO          15～25％

                P₂O₅      0.7～2.0％

                F          0.5～1.0％

                V₂O₅      0.1～1.0％。这样的燃料：其辅料的催化、强燃作用，可以加速劣质煤的燃烧反应，使劣质煤中有限的可燃物质在水泥熟料煅烧过程中实现快速升温并在高温带集中、充分地释放热量，维持煅烧反应所需之高温、使熟料矿物快速形成，而待进入冷却带时，则能由于可燃物质的燃尽而迅速冷却，并不再耗氧，保证高温带燃烧所需氧气的浓度；其辅料的矿化、助溶作用，可以降低水泥熟料煅烧反应液相温度和粘度，使劣质煤主料有限的发热量能满足水泥熟料煅烧反应所需。上述燃料中劣质煤主料与其辅料中各功能微量组分各尽其能，并相互协同，使其能使水泥熟料煅烧反应按照理想的方式进行，从而生产出高标号水泥熟料。

而上述用劣质煤制备立窑煅烧高标号水泥熟料燃料的方法是：

(1)、分析各类劣质煤，根据其工业分析数据，调整各类劣质煤的掺重量，使主料的低位发热量为15000～18000KJ/Kg，挥发分在6～10％之范围。

(2)、将选择的主料原料均混粉碎至＜5mm。

(3)、根据选用的矿石或尾矿、矿渣之成分，调整其掺重量，使辅料中含：

            SiO₂         22～35％

            Al₂O₃       2～10％

            Fe₂O₃       7～15％