专利名称：立窑水泥生料中空成型工艺及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及立窑水泥生产中生料的成型工艺及设备，特别是涉及生料中空成型工艺及设备。
在立窑水泥生产中，生料进窑煅烧之前必须成为均匀且有一定强度的规则体，以使物料在窑内易于煅烧，该规则体应满足下述四点质量要求。
1)要有一定的机械强度，能经受住输送和进窑煅烧过程中机械的冲击，摩擦和窑内物料的相互挤压。
2)具有一定的气孔率，能满足物料在窑内煅烧过程中让高温气体易于渗透，且有利于自身的化学反应。
3)形状大小均匀、整齐，形状过大，则煅烧速度和窑内煅烧后物料的下沉速度不相适应，且不易烧透，形状过小，则整个窑内的空隙率减小，造成通风不良，边风过剩等风分布不均匀的状况，严重影响熟料的质量。
4)水分适宜，因水分过大，则强度低，在窑内因受上部压力易产生变形，且容易形成大泥块，不易烧透，影响熟料的质量，水分过小，则易粉碎，造成通风不良。
上述四点要求是相互制约的，要确保熟料的质量、必须同时满足这四点要求。然而，现行较为先进的技术是预加水成球，它仅能满足“尖壳球”和水分适宜的两点要求，但不能确保料球成为规则体及强度质量的要求。
我国立窑生产水泥设备中已装预加水成球的约一千套，其中真正使用效果良好的只有30%，使用效果一般的有40%，还有30%使用效果较差。而且加水成球设备投资较大。
本发明的目的是要克服上述缺陷，提供一种生料中空成型的方法及设备，该方法制成的生料为规则的中空颗粒，能满足煅烧熟料所需机械强度、气孔率、粒度和水份的要求。
实现本发明目的技术措施是在生料成型的生产过程中，将所需生料粉和水分别通过计量装置后，同时进入搅拌装置中，经搅拌均匀后，再经振动装置均匀布料，模具成型如由螺旋或对辊挤压或者冲击入中空成型设备，成型后的中空体被中空成型设备下部的切割器定量的切割，从而成型为均匀，整齐的规则体，该规则体机械强度从1米高处自由落下不粉碎。
其工艺条件是生料粉成份按具体煅烧水泥熟料要求而定，生料粉粒度以0.08毫米方孔筛筛分应控制上余量在8-10%，以0.2毫米方孔筛筛余应控制在1.0%以内，料粉水份控制在1.2%以内，成球时水灰比综合条件一般控制在10-14%为宜，成型后为中部空心的柱状体，中部空心直径5-7毫米，柱状物外部直径16-20毫米，长度20-40毫米不等。
为了生产中空规则体生料，设计了螺旋挤压中空成型装置和对辊挤压中空成型装置。
螺旋挤压中空成型装置为一个圆筒4内设有一个旋转的缩颈螺旋12，物料由布料器进入圆筒4，物料在筒内被缩颈螺旋挤压经筛孔板8出去，筛孔板8有均布的锥形孔，孔径为所需规则生料颗粒外径，每孔内设有一个十字架固定的棒针7，棒针的直径为所需规则生料颗粒中心孔径，一般为5-7毫米。被挤出孔的物料为中心空的圆柱，再用切割9器定量切割成不等长度。
其设计的对辊挤压成型装置，由一对铸有均布半圆筒凹槽18和槽齿19的相对咬合转动的滚轮10，此对滚轮咬合转动时其凹槽正好结合为一排圆筒，在咬合的一排圆孔中心设置有一个排针11，排针为硬质材料制成，凹槽结合所成圆的直径为所需生料粒外径，一般为14-20毫米，排针11的直径为所需生料粒空心孔径，一般为5-7毫米。
本工艺因物料经预先计量而后搅拌，所以水分适宜，经振动作用均匀布料，再经挤压成型则具有合适的机械强度，经定量切割则形状均匀、整齐。特别是规则体中部空心，通风良好，利于均匀煅烧。经该方法制成的中空体，能很好地满足工艺要求，因而能达到物料在窑内快烧急冷的要求，故烧成的熟料强度好，经实验证明，熟料强度可提高一个标号，并且有费用低和节能的效果。
下面结合实施例附图进一步描述本立窑水泥生料中空成型工艺及设备。
图1是水泥生料挤压成型实例生产装置图。
图2是挤压成型装置部件4、7、8、12等结合示图。
图3是筛孔板8的结构示图。
图4是挤压成型装置中十字中空针7结构示图。
图5是水泥生料对辊成型生产实例装置示图。
图6对辊10的正视图。
图7对辊10的俯视图。
图中标号标识为1生料粉计量装置，2水的计量装置，3螺旋搅拌装置，4螺旋挤压装置筒，5弹性支承，起振动布料效果，6锥形筒，7十字中空针，8出料筛孔板，9切割器、10对辊、11排针、12缩颈螺旋、13导向装置、14振动布料器、15传动轴、16轴承、17传动轴、18凹槽、19槽齿。
图1是本发明的成型工艺第一实例装置，将前述筛分粒度的水泥生料粉经计量装置1，所需水经计量装置2，同时进入螺旋搅拌装置3搅拌均匀，再进入螺旋挤压装置筒4被缩颈螺旋12挤压入锥形筒6，锥形筒底盘筛板8呈圆盘状，筛板8上均布有许多锥形的穿孔，每孔中通过十字架固定着一个棒针7，物料通过穿孔和棒针7的作用成为具有中部空心的圆柱，再被成型装置下的切割器9切割成一定长度，即达到设计要求的具有中部空心的规则生料颗粒。
图5是本发明的成型工艺第二实例装置。
将所需量的生料粉和水分别经过计量装置1、2，进入螺旋搅拌器3搅拌均匀后，通过振动布料器14，进入辊式压缩成型装置中。辊式成型装置主要由对滚轮10和排针11组成，滚轮10表面铣有半圆形的凹槽18，凹槽18中铣有槽齿19，槽齿19是为了物料便于下陷，凹槽是为了物料成型，在两滚轮的结合处固定有一排针11，每根针都刚好处在两凹槽结合成圆的中心，这样，物料经槽齿的作用和凹槽的成型，及排针的穿孔，切割器9的切割，最后物料成为所需的具有中部空心的规则体。
对辊、棒针、排针用金属或硬质塑料，木料制作均可。
权利要求
1.一种立窑水泥生料成型工艺，将生料粉和水份分别计量后，搅拌掺合均匀，再成型，其特征是生料粉和水连续计量，同时加入拌合，用螺旋挤压或对辊或者冲击压入中空成型装置，成型后的中空体定量切割成柱状颗粒。
2.按权利要求1所述立窑水泥生料成型工艺，其特征是生料粉粒度以0.08毫米方孔筛，筛余量控制在8-10%，以0.2毫米方孔筛，筛余＜1.0%，水灰比10-14%，颗粒中空直径5-7毫米，外径16-20毫米，长20-40毫米。
3.用于权利要求1或2所述立窑水泥生料成型工艺的挤压设备，其结构特点是一个有进出口的圆筒4内设有一个能旋转的缩颈螺旋12，出口紧接一个有均布锥形孔的筛板8，每孔内装有十字架固定的棒针7，筛板孔径和棒针7的直径分别为所需生料颗粒的外径和空心直径。
4.用于权利要求1或2立窑水泥生料成型工艺的对辊成型设备，其结构特点是由对滚轮10和排针11组成，滚轮表面铣有半圆形的凹槽18，凹槽18中铣有槽齿19，对滚轮结合处固定有一排针11、每根针都刚好处在两凹槽结合成圆的中心，凹槽结合圆直径和排针直径分别为所需生料粒的外径和中空孔径，针直径一般为5-7毫米。
全文摘要
一种立窑水泥生料成型工艺及设备，它是将生料粉和水分别计量后，掺合搅拌均匀，进入中空成型装置，用螺旋挤压、冲压、或对辊压并用针穿孔后，用定量切割器切割，得到中部为空心柱状均匀整齐颗粒，强度高，水分适宜，此料在立窑中煅烧，可克服现行生产中的“欠烧”与“过烧”，特别是“炸球”的问题，并可改善立窑煅烧过程中通风不良的状况，从而保证实现快烧急冷的工艺要求。
文档编号B01J2/22GK1061207SQ91110948
公开日1992年5月20日 申请日期1991年11月20日 优先权日1991年11月20日
发明者刘立鄂, 黄耕亮, 黄元初, 李春 申请人:刘立鄂, 黄耕亮, 黄元初, 李春