專利名稱:煤矸石作水泥原、燃料的煅燒方法
本發(fā)明是一種水泥煅燒方法與本發(fā)明相關(guān)的已有技術(shù)是四川渡口水泥廠和峨眉水泥廠用煤矸石代替粘土煅燒水泥。其中渡口水泥廠用煤矸石代替全部粘土，煤矸石帶入的熱量達(dá)到100〔千卡/公斤·熟料〕，節(jié)煤效果達(dá)到5%，熟料的KH值小于0.93，擔(dān)心電收塵器爆炸而沒有再增加窯尾的發(fā)熱量，僅僅試燒了幾天，沒有投入生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的是用煤矸石代替水泥原料中所需的全部粘土，使國內(nèi)熱值不同的煤矸石大多數(shù)能應(yīng)用于此，最大限度地降低煤耗，減少環(huán)境污染，保護(hù)農(nóng)田。
本發(fā)明的特征是采用高KH配料，水泥熟料的KH值可控制在0.93至0.99。用于濕法窯時(shí)，煤矸石帶入的熱量可控制在300至600〔千卡/公斤·熟料〕，以往熟料的KH一般是0.87至0.93。
本發(fā)明所說的煤矸石是指煤層中的夾石，最好是洗煤廠的洗選煤矸石。煤矸石配料帶入的熱量，加強(qiáng)了物料的予燒，因此物料必然易燒。高KH值物料難燒，但是耐燒，因而能夠明顯地減少由于過分易燒帶來結(jié)大塊或形成后結(jié)圈等不利情況，同時(shí)還能保持高強(qiáng)度。
煤矸石帶入的熱量應(yīng)以600〔千卡/公斤·熟料〕為限，同時(shí)窯頭喂煤量要相應(yīng)減少，其減少的發(fā)熱量應(yīng)不少于煤矸石帶入的熱量。如果煤矸石帶入的熱量超過600〔千卡/公斤·熟料〕，那么窯頭喂煤量并不繼續(xù)減少，導(dǎo)致熱耗上升。
煤矸石生料漿水份比粘土生料漿少1%至2%，燒煤矸石生料漿時(shí)，窯尾廢氣溫度比燒粘土生料漿高20℃至30℃。煤矸石生料漿塑性差，易干燥，不易結(jié)粒，比重小，可燃物燒盡后更小，因此在窯內(nèi)鏈區(qū)物料粘掛少，收塵效果差、干燥帶和分解帶揚(yáng)塵嚴(yán)重，因而增加了電收塵器的負(fù)荷、降低了窯的產(chǎn)量?？朔@一困難的有效途徑是加快窯的轉(zhuǎn)速。以φ3.5×145m窯為例，窯速從71〔轉(zhuǎn)/小時(shí)〕增至75〔轉(zhuǎn)/小時(shí)〕。
燒煤矸石料漿，加強(qiáng)了物料的予燒，降低了窯頭的喂煤量，使窯頭火焰變長、溫度降低、窯皮的長度增長一倍。這種情況有效地保護(hù)了耐火磚，延長了窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期。過去燒粘土生料漿時(shí)，窯的平均運(yùn)轉(zhuǎn)周期為140天，最高278天。改燒煤矸石生料漿后，運(yùn)轉(zhuǎn)周期達(dá)到歷史最高指標(biāo)。
提高熟料的KH值，可以提高早期強(qiáng)度。如試驗(yàn)時(shí)，KH＝0.983、f·C只有1.46%，并不難燒，三天抗壓強(qiáng)度值為358〔kg·f/cm2〕，另外，KH值低并且n值也低于1.8時(shí)，如KH＝0.944、n＝1.72物料也很好燒，三天抗壓強(qiáng)度為342〔kg·f/cm2〕，產(chǎn)量26.8〔噸/小時(shí)〕，高于粘土生料漿時(shí)的平均產(chǎn)量26.3〔噸/小時(shí)〕。這說明成份波動(dòng)雖大、變化頻繁，但窯能適應(yīng)，這對生產(chǎn)控制十分有利。
燒煤矸石料漿，可以明顯降低窯頭的煤耗，以φ3.5×145m窯為例，燒粘土生料漿時(shí)，窯前熱耗為210〔公斤·標(biāo)準(zhǔn)煤/噸·熟料〕，燒煤矸石生料漿時(shí)窯頭煤耗為141.8〔公斤·標(biāo)準(zhǔn)煤/噸·熟料〕，降低32.48%，只此一項(xiàng)一年一臺(tái)窯節(jié)省開支超過50萬元人民幣。
煤矸石中固定碳的燃燒使CaCO3的分解位置提前，這是因?yàn)槊喉肥姓惩恋V物分解為活性硅、鋁后迅速與剛分解的CaO反應(yīng)，加速了CaCO3的分解，故可以降低煤耗。
由試燒期間的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，煤矸石帶入熱量468〔千卡/公斤·熟料〕，節(jié)省熱能477〔千卡/公斤·熟料〕，這樣煤矸石中每1〔千卡/公斤·熟料〕相當(dāng)于窯頭煤粉1.02〔千卡/公斤·熟料〕，熱利用率大于100%，研究其原因，主要是燃燒方式有利于傳熱。試燒期間的生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如表1所示。
表1
仍然用粘土生料漿燒水泥，并在窯尾喂入小于600〔千卡/公斤·熟料〕的煤粉(該煤粉應(yīng)與窯頭所用煤粉相同)，其效果與燒煤矸石生料漿相同。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是降低煤耗30%以上、延長窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期至280天以上、提高熟料的早期強(qiáng)度至358〔kg·f/cm2〕、提高窯對物料成份波動(dòng)的適應(yīng)能力。此外，用煤矸石代替粘土煅燒水泥，減少了對農(nóng)田的破壞及煤矸石對環(huán)境的污染，因而具有廣泛的社會(huì)效益。
實(shí)施例窯的規(guī)格為φ3.5×145m濕法回轉(zhuǎn)窯，設(shè)計(jì)產(chǎn)量25〔噸/小時(shí)〕，煤矸石選用洗煤廠的洗選煤矸石。表2記述了試燒期間的原料、燃料及其配比。
料及其配比。
表2
表3 記述了窯頭用煤的工業(yè)分析。
表3
表4 記述了試燒期間煤矸石的工業(yè)分析
其中A-10月7日至10月14日;C-10月18日至10月28日;
B-10月10日至10月20日;D-9月27日至10月28日。
表5 記述了煤矸石灰份波動(dòng)情況。
A-6月16日至6月20日;D-9月27日至10月14日;
B-6月16日至6月30日;E-9月27日至10月28日;
C-9月9日至9月20日;F-9月27日至10月31日。
由表5可知試燒期間，短周期灰份波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)偏差在4左右，控制這種中等波動(dòng)的物料成份正好采用予均化倉。長周期灰份波動(dòng)很大，但實(shí)際上不可能儲(chǔ)存這么多的料，發(fā)現(xiàn)波動(dòng)超出原有范圍即可分段均化。
10月5日下午開始放入全煤矸石生料漿，停電收塵器。統(tǒng)計(jì)從10月6日開始，檢測CO含量不高，開電收塵器，由于飛灰增加，電收塵器回塵泵負(fù)荷增大，10月25日采用快轉(zhuǎn)窯后，回灰量明顯減少。同年11月2日試燒結(jié)束。煅燒后熟料的化學(xué)成份及物理性能可參看表6。
表權(quán)利要求
1.一種水泥煅燒方法，水泥原料中的粘土全部用煤矸石代替，其特征是所說的水泥熟料的KH值可控制在0.93至0.99。
2.一種如權(quán)利要求
1所說的水泥煅燒方法，其特征是所說的煤矸石帶入的熱量用于濕法窯時(shí)，可控制在300至600〔千卡/公斤·熟料〕。
3.一種如權(quán)利要求
2所說的水泥煅燒方法，其特征是所說的煤矸石帶入的熱量也可用窯頭煤粉帶入。
4.一種如權(quán)利要求
2所說的水泥煅燒方法，其特征是所說的濕法回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速可提高2%至6%。
5.一種如權(quán)利要求
2所說的水泥煅燒方法，其特征是所說的濕法回轉(zhuǎn)窯窯頭喂煤量可減少300至600〔千卡/公斤·熟料〕。
專利摘要
本發(fā)明是一種水泥煅燒方法。
文檔編號C04B7/43GK87103601SQ87103601
公開日1987年12月23日 申請日期1987年5月19日
發(fā)明者秦至剛 申請人:國家建筑材料工業(yè)局建筑材料科學(xué)研究院導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan