專利名稱：水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料方法
技術領域：
本發明屬于建材領域，尤其涉及一種水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫生產低堿高標號熟料方法。
背景技術：
新型預分解干法回轉窯是水泥生產的主流工藝生產線，它的不斷大型化對節能減排起到決定性推動作用。然而由于設計不完善，節能減排多考慮物理方面的提高，少考慮化學因素的提高。因為我國西北部廣大的高堿地區熟料強度低，被迫用低堿硅石配料來提高熟料強度，硅酸率提高為η = 2.6 2.8之間，反而造成液相量不足，熱耗增加，熟料強度普遍低于55MPa，甚至小于50MPa。實際生產過程中往往采用旁路放風除氯、堿、硫，防止結皮堵塞預熱器，它造成燒成困難，熱耗、電耗增加和慮灰的二次倒運增加污染。沒有考慮旁路放風除堿來提高熟料強度，更沒考慮礦化劑的再循環利用。
中國發明專利200410012393.4提供了一種能有效降低窯內物料含堿量，使堿、硫循環結皮堵塞預熱器的同時，還解決了煤矸石脫水問題。其不足之處是引出熱煙氣沒有經過粗收塵，直接引入脫水管進行煤矸石粉脫水，這樣煤矸石粉混大量的窯灰，作為混合材用影響水泥質量，作為原料堿又返回窯內更不合適。而且脫水后的廢氣溫度太低根本不能進入四級預熱器，進入后會造成新的結皮和熱耗損失。中國實用新型專利200920301403.4提供了一種旁路放風的驟冷器能迅速將高溫(Iioo0C )熱煙氣迅速降到結皮溫度以下，使氣流中的揮發物質不會粘結在系統裝備的邊壁上，并確保放風處不結皮、無高溫粉塵排出，不增加燒成系統漏風，解決了高揮發成分原、燃料的使用問題。驟冷器也叫旁路放風抽氣探頭，其不足之處是進風口處與冷風交匯常常結皮，需空氣炮定時清理，并且還要專設一臺冷風機，工藝復雜，電耗、煤耗增加。文獻中也公布了一種方法，謝峻林、何峰編寫的水泥窯用無煙煤的催化燃燒[J]《硅酸鹽學報》1998年12月。該技術用CaCO3, CaC03+BaC03, CaC03+SrC03,CaC03+BaC03+Sr (NO3) 2+F203為催化劑研究試驗對無煙煤的燃燒有一定的催化作用，適合水泥工業。其不足之處是:催化劑需加工，摻加的均勻性，催化劑種類對無煙煤和劣質煤都有一定的影響。文獻中也公布了一種方法，馬保國主編的K新型干法水泥生產工藝3第8章水泥工業煤粉催化燃燒技術寫道:魏國、杜鶴桂、刁曰升根據高爐的生產特點，選擇Mn02、MgC03、MnCO3> NaCl、MgCl、CaO、CaF2、轉爐塵作為改善煤粉燃燒性能和強化煤粉燃燒的催化劑。實驗室的動態燃燒實驗表明:混加適當的催化劑可以縮短煤粉著火時間，提高煤粉燃燒率。幾種催化劑中，NaCl及石灰的助燃效果較明顯。此試驗為回轉窯有害氣體再利用提供了思路和啟示
發明內容
本發明的目的在于解決現有公知技術有待進一步解決的問題，添加了氯鹽礦化劑使堿更多的從熟料中揮發出來，并提供了一種水泥窯爐內堿、氯、硫有害氣體再循環利用的方法，解決了窯尾抽取熱風不用驟冷器和冷風機，利用現有余熱鍋爐發電、煤磨，使堿、氯、硫、氟等有害成份冷凝收集下來。使高堿熟料變為低堿熟料并解決了窯尾系統結皮堵塞，同時堿、氯、硫、氟等礦化劑隨煤粉再一次入窯起礦化、催化作用:降低燒成溫度，使煤耗顯著降低，堿揮發增加。同時，由于堿揮發增大，窯皮表面液相粘度增大，反而增強了窯皮耐燒性，延長了耐火磚的使用周期，熟料強度28天提高了 lOMpa。本發明目的是通過以下技術方案實現的:(一 )低溫煅燒低堿高標號熟料的原料及重量份數為:石灰石63-83份，電石渣0-20份，石灰石渣，粘土 8份-12份，爐渣3_6份，磷灰石+氯鹽渣2份-4份，硫酸渣或銅渣2-5份。(二)生產工藝方法為:1、一種水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料方法，包括如下步驟:首先將石灰石、粘土、爐渣、磷灰石+氧化鎂渣、硫酸渣或銅渣五種原料按重量配比后送入烘干磨成細粉，燃后再加入電石渣按重量比混合成生料，合格后入生料均化庫，備新型干法預分解窯使用。 2、上述的一種水泥窯爐有害氣體再循環利用，低溫煅燒低堿高標號熟料方法，其特征在于回轉窯煙室與煤磨相連接，用含鹽的廢氣烘干煤粉能在200°C以前發生CaC12吸附水和結晶水的脫水。3、上述的原料石灰石、粘土、硫酸渣、廢渣、外加劑中還包含有礦化劑成份S03、P205、Cr-、F_、晶種和微量組份Ti0、Mn0、V，稀土原素，它們的組合能在1250 1350°C煅燒出硅酸鹽熟料。4、上述外加劑中Cr和F_，它們能促使堿揮發，能阻止與硫反應生成KC23S12、NaC8aA存在熟料中，從而達到除堿快燒的效果。5、本發明的優點在于:其一石灰石、粘土原料為主添加了廢渣、外加劑配制的生料，熟料燒成范圍很寬(K H = 0.82 w 0.95)，硅酸率低(η = 1.95- 2.05)，能大幅度降低煤耗、提高產量；鋁氧率范圍也(P=Llwl.5)寬，熟料強度(三天抗壓強度28 - 32Mpa、二十八天抗壓強度58 - 62Mpa)高，水泥熟料堿含量< 0.6%。6、本發明的優點在于:氯鹽能阻止硫與堿的結合，為此生產低堿水泥不用低堿硅石配料，達到節約能耗、減排。7、本發明的優點在于:產量、質量提高而且不用抽取篦冷機的熱風干擾噴煤嘴火焰形狀。8、本發明的優點在于:廢氣缺氧使煤粉生產安全得到保障。9、本發明的優點在于:堿在燒成帶與高溫(1500 1700°C )煤粉燃燒又形成氣體，它與窯皮充分接觸增加了窯皮表面粘度，窯皮不易燒垮，從而起到了保護窯皮的作用，延長了窯的運轉周期。10、本發明的優點在于:煤粉有了催化劑燃燒燃燼速度快，爆發力強，用煤量減少，筒體散熱可降低50°C。11、本發明的優點在于:Ν0χ因為燒成溫度降低100 150°C，NO的生成量就會成倍減少，火焰短燃燒速度快產生NO少，窯截面空氣流量增大形成的NO減少，再加上內循環物如堿的氯化物，能對燃料燃燒起抑制作用，促使NO分解。所以，在電石渣低溫煅燒熟料并有氯存在下NOx的實測含量< 200mg/Nm3。12、本發明的優點在于:技術改造利用了現有設備，少投資幾千萬元。
圖1是本發明實施的工藝流程圖
具體實施例方式下面結合附圖1詳細描述本發明，但本發明的范圍并不僅局限于實例，其要求保護的范圍記載于權利要求的權項中。實施例1(一 )水泥窯爐有 害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料的原料及重量份數為:石灰石63-83份，電石渣0_20份，石灰石渣，粘土 8份-12份，爐渣3_6份，磷灰石+氯鹽渣2份-4份，硫酸渣或銅渣2-5份。( 二)生產工藝方法為:1、一種水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料方法，包括如下步驟:首先將石灰石70份、粘土 11.5份、爐渣3份、磷灰石+氧化鎂渣3份、硫酸渣或銅渣2.5份五種原料按重量配比后送入烘干磨成細粉，燃后再加入電石渣10份按重量比混合成生料，合格后入生料均化庫，備新型干法預分解窯1250 1350°C煅燒堿熟料，當物料行進到燒成帶時，氯、堿、硫揮發返回窯尾煙室1:煙室I按裝有抽氣管道與雙筒旋風收塵器2、調速風機3、調速風機4、水暖鍋爐6、煤磨7相連接，高溫高濃度有害氣體在煤磨中冷凝吸附在煤粉上再次回到窯內起礦化作用；另一路由調速風機3，到粗收塵8，進入窯頭余熱發電鍋爐冷凝在熟料粉塵上，除喊完成。實施例2與實施例1的不同之處在于:用氯、磷作礦化劑，能使CaCO3在600°C分解，在1250°C燒成低堿熟料。實施例2與實施例1的不同之處在于:用氯、磷作礦化劑，能使CaCO3在600°C分解，在1350°C燒成低堿熟料。
權利要求
1.一種水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料方法，包括低溫煅燒低堿高標號熟料的原料及重量份數為: 石灰石63-83份，電石渣0-20份，粘土 8份-12份，爐渣3_6份，磷灰石+氯鹽渣2份-4份，硫酸渣或銅渣2-5份。其特征在于:首先將石灰石、粘土、爐渣、磷灰石+氯鹽渣、硫酸渣或銅渣五種原料按重量配比后送入烘干磨成細粉，燃后再加入電石渣按重量比混合成生料，合格后入生料均化庫，備新型干法預分解窯使用。
2.如權利要求1所述的一種水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料方法，其特征在于回轉窯煙室于窯頭余熱鍋爐或混合材烘干機、水泥磨相互連通。
3.如權利要求1所述的一種水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料方法，其特征在于回轉窯煙室與煤磨相連接。
4.根據權利要求1所述的原料石灰石、粘土、硫酸渣、廢渣、外加劑中還包含有礦化劑成份S03、P2O5, Cl—、F—、晶種和微量組份TiO、Mn02、V，稀土元素。
5.根據權利要求1所述的外加劑中Cl'F_它們能促使堿揮發阻止生成KC23S12、NaC8aA存在熟料中，從而達到除堿、快燒的效果。
6.根據權利要求1所述的外加劑中在水泥窯爐有害氣體再循環利用時，用含氯鹽廢氣烘干煤粉能在200°C以前發生CaC12吸附水和結晶水的脫水。
7.根據權利要求1所述的一種水泥窯爐有害氣體再循環利用低溫煅燒低堿高標號熟料方法，其特點在于回轉窯內溫度在1250 1350°C之間。
8.根據權利要求1所述的石灰石、粘土原料為主添加了廢渣、礦化劑配制的生料，其特征在于熟料K H = 0.82 ^ 0.95, η = 1.95 ^ 2.05, P = 1.1 ^ 1.5 ;水泥熟料堿含量< 0.6%。
9.根據權利要求1所述的鈣質、硅質原料和廢渣替代鐵質原料，其特征在于不受權利要求保護。
10.根據權利I所述的一種水泥窯煅燒熟料以鈣質和硅質為主原料，其特征在于:熟料強度取值范圍三天抗壓強度28 - 32Mpa 二十八天抗壓強度58 - 62Mpa屬經濟效益最大化。
全文摘要
本發明公開一種水泥窯煅燒熟料添加了礦化劑、廢渣、廢料、在回轉窯內生成有害氣體再循環利用的方法，其主要技術方案為在窯尾煙室抽取一部分，900℃∽1100℃的高溫高濃度有害氣體，經旋風除塵器將窯灰收集后再回窯，高濃度堿氣體通過管道，一路入窯頭余熱發電鍋爐發電，并將堿冷凝收集下來，使其達到普通原料也能生產低堿水泥熟料；另一路抽入煤磨烘干煤粉冷凝吸附在煤粉上，作為礦化劑再次利用。
文檔編號C04B7/43GK103121801SQ20121055185
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者金延宇 申請人:金延宇, 金琪盛