[发明专利]机立窑直掺垃圾生产水泥的工艺方法及附加设备

说明书

本发明涉及一种水泥的生产工艺技术，特别是利用垃圾作为基本原料生产水泥的工艺方法及附加设备。

城市垃圾是一种污染环境的废弃物，大量的垃圾作为废物堆积，占用土地、污染环境、造成公害。为解决垃圾的回收利用问题，近年来一些国家研究了利用垃圾废料作为生产水泥原料的新技术。例如，日本新能源产业技术综合开发机构和日本太平洋公司联合发明的利用城市垃圾焚化后的灰烬，下水道污染物与天然石灰石混合在回转窑中烧制，再将烧成的固体与石膏一同粉碎研磨而制成水泥的技术。但该技术存在以下几个方面的问题：

1、垃圾在焚烧成灰烬时，产生有毒有害气体，仍造成大量的空气污染，不利于环境保护。

2、垃圾中存有一些可燃物质，焚烧后浪费了有效可燃物质能源。

3、用回转窑烧制生产垃圾水泥，由于垃圾中含有氯离子，加之回转窑的结构特性所限，因此当烧制温度尚未达到烧结温度时，就会产生氯化碱，引起窑内的结圈结皮而易出现堵塞事故，给生产带来很大困难。另外，使用回转窑，一是建窑投资大，二是烧成燃料用优质煤。燃料耗量大，从而使成本增大。

本发明的目的是针对已有技术的不足而提供一种机立窑直掺垃圾生产水泥的工艺方法及辅助设备，它使垃圾不经过焚烧，直接掺入生产水泥的制作中。

为实现本发明的目的所采取的技术方案是：采用机械化立窑生产线烧制垃圾水泥。为将垃圾原料转化成符合水泥制作的水泥生料，在生产水泥原设备的工艺流程中，增设了垃圾处理系统，由该系统将垃圾进行破碎、灭菌、除铁、分类分离、细碎、烘干等处理后，成为颗粒状垃圾干燥料，再与工业废渣、石灰石或电石渣等物料制备成成份适宜、均匀、稳定的垃圾水泥生料，具体制备生料的方式为：将处理后的垃圾(组份1)与工业废渣(组份2)、石灰石或电石渣(组份3)、劣质煤(组份4)进行混合配比，配比组份为：组份1∶组份2∶组份3∶组份4＝1∶0.3∶3.7∶0.5。将配比好的垃圾水泥生料送入磨机，搅拌均化库进行粉磨、搅拌、均化成符合煅烧水泥熟料要求的化学成份即：生料中的CaO合格率＞80％，方可达到入窑水泥生料质量的要求，再将入窑的垃圾水泥生料预制成料球，送入机械化立窑中煅烧，其煅烧温度控制在1300℃～1400℃，比烧制普通水泥的温度降低100℃～150℃，将煅烧后的垃圾水泥熟料取50～70％，掺入25～45％的工业废渣，再加入5％的缓凝剂，送入熟料粉磨机中，研磨至水泥成品。

用垃圾作原料生产水泥，具有早强、高强、快凝性，因而可掺入大量的工业废渣，其中，在水泥生料的配比中，掺入的工业废渣可采用硫酸渣、电石渣、磷石膏、沸腾渣、粉煤灰煤渣等。在水泥熟料的配比中，掺入的工业废渣可采用沸腾渣、粉煤灰渣、钢渣、炼铁渣等，同时也可用工业废渣中的磷石膏、氟石膏作缓凝剂，或采用造纸工业的纸浆废液作缓凝剂，且有起到助磨剂的作用。从而达到改善水泥性质，提高水泥质量和降低水泥粉磨电耗的显著效果。另外，垃圾中含有的氯离子，大部分氯离子可在立窑的烧制中形成水泥熟料矿化物，另一部分氯离子随废气净化处理后，又返回立窑中，可以减少环境污染。

在生产垃圾水泥的设备中，附加的垃圾处理系统是由垃圾堆棚、桥式抓斗、辊式输送机、破碎机、皮带机、除铁器、灭菌器、垃圾物料分离机、切碎机、烘干机、提升机、储料库组成。系统中的各种机型设备均按垃圾处理工序的要求排列置放，并连接组装在一起，其连接组装方式如下：辊式输送机的下部连接有细料仓，运动方向端连接粗破碎机，在粗破碎机和碎料仓的下方位置设有皮带机，该机的输送端通向垃圾物料分离机，分离机的下部设有不同物料输送的皮带机和细破碎机。其中一个皮带机连接烘干机，用于将分离传输过来的物料进行烘干，并送至料斗提升机至储料库待用。另一个皮带机上是将分离出的可燃轻质物料送入切碎机，并经切碎机下方设置的皮带机将切碎的物料送至料斗提升机至储料库备用。在输送机和皮带机上均设有护罩，护罩用透明材料制成，也可采用薄铁皮材料。其中输送机和位于该机下方位置的皮带机护罩内设有拱型支架，其上分别固装有灭菌器和除铁器。该部位的护罩处采用窗口开闭的活动连接式，可定时拉开该处的护罩，用以清除除铁器上的铁质金属物及更换灭菌器。