專利名稱：一種水泥的生產方法
技術領域：
本發明是一種水泥的生產方法。
文獻《水泥燒成工藝》(中國建筑工業出版社，1973年10月出版)關于水泥的生產方法分類。按窯的結構來分有三種立窯、回轉窯、燒結格條式窯。其生產工藝都可歸納為“兩磨一燒”，即把原料按一定比例配合，經破碎粉磨后進行燒結，燒結后再經破碎、加入一定助劑粉磨得水泥成品。根據不同的窯型。燒結的方式亦不同用立窯燒結，是將燃料煤配入原料之中進行粉磨，得水泥生料粉，將水泥生料粉制成球，然后從立窯上端加入窯中進行煅燒；用回轉窯燒結，是將水泥生料粉制球后從窯尾送入回轉窯中，或者將原料進行濕法漿磨后，得到的生料粉漿直接從回轉窯尾送入回轉窯，另一方面，將粉磨的煤粉(亦有用液體燃料或氣體燃料)通過噴煤管(或液管或氣管)從窯頭噴入窯中進行燃燒，對不斷回轉過來的水泥生料球或漿進行煅燒。目前國內外水泥生產都是以這兩種燒結工藝進行。這兩種燒結工藝都是利用制球流態化燒結工藝。用立窯對生料球進行煅燒，在煅燒時易于出現粘爐壁、結大塊、漏生料現象，造成燒結不均，操作難度大，且水泥質量不穩定，極難得到高質量的水泥，用立窯燒結水泥，一般只能得到425#的普通水泥。用回轉窯燒制水泥，在煅燒時雖然克服了漏生料，燒結較為均勻，能得到較高質量的水泥，但仍存在粘爐壁，結大塊現象，帶來管理上的困難，而且投資巨大，管理系統復雜。
生產水泥有兩個核心問題，一是原料配比的準確；二是燒結要充分，溫度要均勻，用上述燒結工藝來生產水泥，對這兩個核心問題都不能得到滿意的解決。水泥質量的好壞，主要取決于燒結溫度和熟料的化學成分。一般水泥熟料中有四種主要成份硅酸三鈣(3CaO.SiO2簡寫為C3S)、硅酸二鈣(2CaO.SiO2簡寫為C2S)，鋁酸三鈣(3CaO.AlO3簡寫C3A)和鐵鋁酸四鈣(4CaO.Al2O3.Fe2O3簡寫為C4AF)，其中C3S是主要成份；C3S含量高，水泥強度高。要C3S含量高，熟料的石灰飽和比要大，石灰飽和比簡稱飽和比，表示熟料中二氧化硅被氧化鈣所飽和的程度，飽和比KH為0.82--0.92，飽和比大，煅燒溫度要高，相應配煤量大，溫度高，用上述工藝煅燒，又會出現粘爐壁，結大塊，煅燒操作困難，反過來，致使爐內溫度下降達不到所需溫度，C3S難以形成，使水泥熟料中的C3S比例下降，而游離的氧化鈣增加，影響水泥安定性.從而得不到高質量水泥。另一方面，由于煅燒是在流態化過程中煅燒，煤與生料的配比不易控制，在立窯煅燒中會出現結大塊、漏生料、煅燒不充分、溫度不均勻，C3S比例少，甚至有原料和未燃燒的煤進入水泥熟料，嚴重影響水泥質量；在回轉窯煅燒過程中，由于煤從外部噴入，噴入的煤量受回轉窯內的溫度和粘壁結塊等情況變化而變化，由于煤的用量或多或少，回轉窯的溫度時高時低水泥熟料燒結程度受到影響，又由于煤的灰分進入水泥熟料之中，煤的灰量變化不定，影響水泥的配料比不準確、不均勻。用上述工藝進行煅燒，熱損失大、耗能高。因立窯煅燒時，余熱完全未利用，同時有漏生料現象，燃料煤有部分未燃燒或未充分燃燒用回轉窯煅燒時，雖然燃燒尾氣余熱得到利用，但爐體保溫性能差，熱損失較大，由于燒成熟料迅速流出，熟料余熱未能利用。基于以上原因，上述工業生產一噸水泥耗標準煤達150-250公斤。
本發明的目的，在于解決立窯、回轉窯生產水泥中存在的粘爐壁、結大塊、漏生料、煅燒不充分、溫度不均勻、原料配比易改變、水泥質量不高和水泥質量不穩定、能耗高、操作管理困難等問題，提出一種工藝簡單，操作管理容易、能耗低、質量穩定和質量高的生產水泥的工藝方法。
本發明是這樣實現的將傳統的水泥生產工藝中的生料粉成球煅燒改為制塊煅燒，將成球后在立窯和回轉窯中煅燒改為制塊后在輪窯或隧道窯或倒焰窯中煅燒。將石灰石、粘土(或砂石)、輔助料、煤按比例混合，經球磨得到水泥生料粉，將水泥生料粉加入水后制成塊狀物，經晾干或烘干，放入輪窯、隧道窯或倒焰窯中，按建材磚堆碼和燒結方法進行，煅燒后的水泥熟料塊，經破碎、加入助劑粉磨陳化后而得水泥產品。
本發明的水泥生產方法工藝流程圖見圖I首先將石灰石分別破碎到0.1--5厘米，將石灰石、粘土(干燥)、輔助料、煤按比例混合均勻，煤的配入量按生料粉的14--18％配入，經球磨機粉磨至180目得水泥生料粉。將生料粉配入16％的水制塊，晾干或烘干，將生料塊堆碼于輪窯或隧道窯或倒焰窯中進行煅燒，高溫帶煅燒溫度1250--1450℃，煅燒時間1--4小時，煅燒后的料塊粗碎并加入助劑進入球磨機粉磨進入水泥料儲倉，經包裝而得水泥產品。
本發明與所列文獻相比，具有以下優點1.本工藝制塊燒結不會出現粘爐壁、結大塊、漏生料現象，同時煅燒易于控制，高溫帶溫度恒定，能對水泥料進行充分煅燒，能實現對高質量(高飽和比)的水泥配料進行充分煅燒而得到高標號的水泥。
2.本工藝不是流態燒結而是相對靜態燒結，燒結過程中，原料配比不會變化，使產品質量穩定。
3.本工藝流程簡單，操作方便，整個過程易于管理。
4.本工藝燃料燃燒充分，爐型保溫性能好，余熱充分利用，熱損失小，煤耗比文獻值降低10--20％。
5.本工藝設備簡單、造價低、投資少、見效快、經濟效益好。
6.本工藝能充分利用磚廠設備生產高質量的水泥，為一些原料枯竭的磚廠轉產提供了條件，社會效益顯著。
實施例采用石灰石原料化學成份(％)CaOMgO Fe2O3Al2O3SiO2燒失量53.13 0.800.890.39 3.1541.17
采用粘土原料化學成份(％)CaO MgO Fe2O3Al2O3SiO2燒失量2.021.615.5116.9367.295.27生產原料鐵礦渣含Fe2O350％。
將石灰石經錘式破碎機破碎至最大粒度10mm，按80％石灰石和15％的粘土(已干燥)、鐵礦渣5％的比例配料，再按生料重量的20％加入煤(7000卡/公斤)混均后，進入球磨機粉磨(球磨機Φ1.5×5.7m)，粉磨至180目(篩余量8％)，得水泥生料粉33.6噸。將制得的水泥生料粉33.6噸，經成球盤成球放入立窯中進行煅燒，煅燒物料經破碎加入3％的石膏，經球磨機粉磨至180目(篩余量小于8％)，陳放后經檢驗得425#水泥。
按上述完全相同的原料和原料配比而僅將煤的加入量改為15％(7000大卡/公斤)混勻后，進入球磨機球磨(球磨機Φ1.5×5.7m)，粉磨至180目(篩余量鵑)得水泥生料粉20.2噸，加入16％的水制成料塊(標準磚規格6×12×24cm)8000塊，每塊磚干重2.5公斤左右，將上述干燥的生料塊按一般生產紅磚方式碼入經改造后的輪窯中進行煅燒，煅燒溫度高溫區控制在1350±50℃，燒結物破碎加入3％的石膏混合粉碎至180目(篩余量小于8％)，陳放后經檢驗得525#水泥。
權利要求
1.一種水泥的生產方法，其特征在于將水泥原料粉和煤粉按比例混合，制成塊狀，堆碼在輪窯、隧道窯或倒焰窯中煅燒，燒結物經粗碎加入助劑粉磨而得水泥熟料。
2.根據權利要求1所述的水泥的生產方法，其特征為方法所指的塊狀物，一般為建材磚塊狀物。
3.根據權利要求1、2所述的水泥的生產方法，其特征是水泥配料按傳統水泥配料，石灰飽和系數為0.85--0.92。煅燒溫度高溫帶為1250--1450℃，煅燒時間1--4小時。
全文摘要
本發明是一種水泥的生產方法,將水泥生料粉和煤粉按一定的比例配合,制成塊狀,堆碼在輪窯、隧道窯或倒焰窯中進行煅燒,煅燒物經粗碎加入助劑粉磨而得水泥產品。本發明克服了現有水泥生產工藝中的原料配比易改變,燒結不充分,操作管理難以及粘爐壁、結大塊、漏生料、煤耗高、產品質量不穩定的缺點。用本方法生產水泥工藝簡單、設備投資少、操作方便、生產過程易管理,能得到穩定的高質量的水泥。
文檔編號C04B7/00GK1189468SQ9610779
公開日1998年8月5日 申請日期1996年6月5日 優先權日1995年7月10日
發明者朱云勤, 馬武權 申請人:貴州大學