专利名称:煤矸石作水泥原、燃料的煅烧方法
本发明是一种水泥煅烧方法与本发明相关的已有技术是四川渡口水泥厂和峨眉水泥厂用煤矸石代替粘土煅烧水泥。其中渡口水泥厂用煤矸石代替全部粘土，煤矸石带入的热量达到100〔千卡/公斤·熟料〕，节煤效果达到5%，熟料的KH值小于0.93，担心电收尘器爆炸而没有再增加窑尾的发热量，仅仅试烧了几天，没有投入生产。
本发明的目的是用煤矸石代替水泥原料中所需的全部粘土，使国内热值不同的煤矸石大多数能应用于此，最大限度地降低煤耗，减少环境污染，保护农田。
本发明的特征是采用高KH配料，水泥熟料的KH值可控制在0.93至0.99。用于湿法窑时，煤矸石带入的热量可控制在300至600〔千卡/公斤·熟料〕，以往熟料的KH一般是0.87至0.93。
本发明所说的煤矸石是指煤层中的夹石，最好是洗煤厂的洗选煤矸石。煤矸石配料带入的热量，加强了物料的予烧，因此物料必然易烧。高KH值物料难烧，但是耐烧，因而能够明显地减少由于过分易烧带来结大块或形成后结圈等不利情况，同时还能保持高强度。
煤矸石带入的热量应以600〔千卡/公斤·熟料〕为限，同时窑头喂煤量要相应减少，其减少的发热量应不少于煤矸石带入的热量。如果煤矸石带入的热量超过600〔千卡/公斤·熟料〕，那么窑头喂煤量并不继续减少，导致热耗上升。
煤矸石生料浆水份比粘土生料浆少1%至2%，烧煤矸石生料浆时，窑尾废气温度比烧粘土生料浆高20℃至30℃。煤矸石生料浆塑性差，易干燥，不易结粒，比重小，可燃物烧尽后更小，因此在窑内链区物料粘挂少，收尘效果差、干燥带和分解带扬尘严重，因而增加了电收尘器的负荷、降低了窑的产量。克服这一困难的有效途径是加快窑的转速。以φ3.5×145m窑为例，窑速从71〔转/小时〕增至75〔转/小时〕。
烧煤矸石料浆，加强了物料的予烧，降低了窑头的喂煤量，使窑头火焰变长、温度降低、窑皮的长度增长一倍。这种情况有效地保护了耐火砖，延长了窑的运转周期。过去烧粘土生料浆时，窑的平均运转周期为140天，最高278天。改烧煤矸石生料浆后，运转周期达到历史最高指标。
提高熟料的KH值，可以提高早期强度。如试验时，KH＝0.983、f·C只有1.46%，并不难烧，三天抗压强度值为358〔kg·f/cm2〕，另外，KH值低并且n值也低于1.8时，如KH＝0.944、n＝1.72物料也很好烧，三天抗压强度为342〔kg·f/cm2〕，产量26.8〔吨/小时〕，高于粘土生料浆时的平均产量26.3〔吨/小时〕。这说明成份波动虽大、变化频繁，但窑能适应，这对生产控制十分有利。
烧煤矸石料浆，可以明显降低窑头的煤耗，以φ3.5×145m窑为例，烧粘土生料浆时，窑前热耗为210〔公斤·标准煤/吨·熟料〕，烧煤矸石生料浆时窑头煤耗为141.8〔公斤·标准煤/吨·熟料〕，降低32.48%，只此一项一年一台窑节省开支超过50万元人民币。
煤矸石中固定碳的燃烧使CaCO3的分解位置提前，这是因为煤矸石中粘土矿物分解为活性硅、铝后迅速与刚分解的CaO反应，加速了CaCO3的分解，故可以降低煤耗。
由试烧期间的生产统计数据可知，煤矸石带入热量468〔千卡/公斤·熟料〕，节省热能477〔千卡/公斤·熟料〕，这样煤矸石中每1〔千卡/公斤·熟料〕相当于窑头煤粉1.02〔千卡/公斤·熟料〕，热利用率大于100%，研究其原因，主要是燃烧方式有利于传热。试烧期间的生产统计数据如表1所示。
表1
仍然用粘土生料浆烧水泥，并在窑尾喂入小于600〔千卡/公斤·熟料〕的煤粉(该煤粉应与窑头所用煤粉相同)，其效果与烧煤矸石生料浆相同。
本发明的优点是降低煤耗30%以上、延长窑的运转周期至280天以上、提高熟料的早期强度至358〔kg·f/cm2〕、提高窑对物料成份波动的适应能力。此外，用煤矸石代替粘土煅烧水泥，减少了对农田的破坏及煤矸石对环境的污染，因而具有广泛的社会效益。
实施例窑的规格为φ3.5×145m湿法回转窑，设计产量25〔吨/小时〕，煤矸石选用洗煤厂的洗选煤矸石。表2记述了试烧期间的原料、燃料及其配比。
料及其配比。
表2
表3 记述了窑头用煤的工业分析。
表3
表4 记述了试烧期间煤矸石的工业分析
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 记述了煤矸石灰份波动情况。
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可知试烧期间，短周期灰份波动的标准偏差在4左右，控制这种中等波动的物料成份正好采用予均化仓。长周期灰份波动很大，但实际上不可能储存这么多的料，发现波动超出原有范围即可分段均化。
10月5日下午开始放入全煤矸石生料浆，停电收尘器。统计从10月6日开始，检测CO含量不高，开电收尘器，由于飞灰增加，电收尘器回尘泵负荷增大，10月25日采用快转窑后，回灰量明显减少。同年11月2日试烧结束。煅烧后熟料的化学成份及物理性能可参看表6。
表权利要求
1.一种水泥煅烧方法，水泥原料中的粘土全部用煤矸石代替，其特征是所说的水泥熟料的KH值可控制在0.93至0.99。
2.一种如权利要求
1所说的水泥煅烧方法，其特征是所说的煤矸石带入的热量用于湿法窑时，可控制在300至600〔千卡/公斤·熟料〕。
3.一种如权利要求
2所说的水泥煅烧方法，其特征是所说的煤矸石带入的热量也可用窑头煤粉带入。
4.一种如权利要求
2所说的水泥煅烧方法，其特征是所说的湿法回转窑的转速可提高2%至6%。
5.一种如权利要求
2所说的水泥煅烧方法，其特征是所说的湿法回转窑窑头喂煤量可减少300至600〔千卡/公斤·熟料〕。
专利摘要
本发明是一种水泥煅烧方法。
文档编号C04B7/43GK87103601SQ87103601
公开日1987年12月23日 申请日期1987年5月19日
发明者秦至刚 申请人:国家建筑材料工业局建筑材料科学研究院导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan