一种水泥的生产方法

专利名称：一种水泥的生产方法
技术领域：
本发明涉及一种水泥的生产方法，特别是一种适用于利用立窑生产水泥的生产方法。
立窑法生产水泥是我国水泥行业采用较普遍的一种方法，利用该方法所生产的水泥，俗称小水泥，其产量占全国水泥总产量的80-90％，形成了我国独特的一个生产群体，确实为我国经济建设发挥了巨大的作用，但是传统的立窑法生产水泥，普遍存在以下不足一是所生产的熟料饱和比通常在0.97以下。因为熟料饱和比过高会导致熟料易烧性变差，产品合格率下降，如果保持一个较低的饱和比，虽然能够降低水泥中的游离钙，提高熟料的易烧性，降低了能耗，但由于熟料质量降低，在后续工序中会导致添加材料的掺入量减少，使得单位重量熟料的水泥产出率降低，从整体上看并没有达到高产、节能、降耗的目的。二是生料颗粒度大，使得在煅烧过程中物理化学反应不充分，反应速率慢，或由于生料球塑性差，破碎率高，直接影响窑内通风，因而导致了熟料的产量、质量不稳定或难以达到技术要求。三是传统的水泥以粘土作为原料之一，需耗费大量的粘土资源和土地资源，且粘土中三氧化二铝的含量较低，导致在煅烧过程中的液相量偏低，降低了物理化学反应速率，从而在同等生产条件下，影响了产量和质量的提高。四是传统的水泥生产方法混合材的掺入量受到限制，一般情况下，当掺入量≥12％时，将导致水泥强度有较大下降，这在某种程度上制约了单位重量熟料的水泥产出比难以提高，且使得高强度等级水泥的生产成本大幅度上升。五是由于上述技术缺陷的限制，传统的立窑工艺无法生产52.5等级的高强度水泥。
本发明的目的旨在改进上述已有技术的不足之处，提供一种能够节约大量粘土资源的生产高等级水泥的生产方法；本发明的另一发明目的是提供一种在保证水泥强度的条件下，能够提高水泥的投入产出比，增加产量，降低能耗的水泥生产方法。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的一种水泥的生产方法，它依次包括配料、粉磨、造粒、煅烧、二次配料、二次粉磨等工艺过程，其特殊之处在于在配料过程中，采用高铝质原料替代粘土，采用高用量的矿化剂，以吨熟料需热量≥5000KJ的标准配置燃煤用量，配料时，控制各组份的含量，根据计算公式 控制各参数为饱和比≥0.97，硅率≥2.3，铁率≥1.5，氟硫含量≥1.5％；在粉磨过程中，采用80μm方孔筛控制筛余量≤6％，提高生料细度；在造粒过程中，料球直径≤5mm；在煅烧过程中，控制通风量≥98％；在二次粉磨过程中，采用80μm方孔筛控制筛余量≤3％，以提高水泥的细度。
所述的高铝质原料可以为片页岩、铝矾土、煤矸石、粉煤灰中的一种或任意两种及两种以上的混合物。
采用上述生产方法生产水泥时，混合材的掺入量可以大幅增加，与现有水泥生产工艺相比，在不降低水泥强度等级的条件下，混合材的掺入量可以≥15％。
本发明所述的水泥生产方法与现有技术相比具有如下突出的实质性特点和显著的进步一是采用了高铝质原料，增大了组分中的三氧化二铝的含量，从而可以提高煅烧过程中的液相量，加快物理化学反应，降低能耗，且高铝质原料来源广泛，价格低廉，既节约了粘土资源和土地资源，又降低了水泥生产成本；二是提高矿化剂的用量，增加熟料中氟和硫的含量，以稳定熟料质量，降低能耗；三是提高了饱和比，使饱和比≥0.97的情况下，不影响熟料的易烧性，熟料强度能够提高15％；四是提高生料细度，减小生料球的直径，使生料球的破碎率降低，改善窑内通风，从而使反应速率加快，提高熟料的产量和质量；五是提高了水泥细度，增加水泥活性，使水泥的强度等级得到提高，且在相同强度等级情况下，可提高水泥产量达15％以上，有关数据可参考下面提供的实验数据对照表
表一工艺参数对照表
表二实验结果对照表
从上面的表中可以看出，采用本发明工艺生产水泥，水泥的熟料强度及产出比都有较大提高。
下面结合实施例对本发明所述的生产方法进行详细地说明。
实施例1一种生产高等级水泥的生产方法，取钙质原料石灰石74.5吨，高铝质原料片页岩8.0吨，校正原料铁粉3.0吨，矿化剂萤石1.5吨、硫化铁0.5吨，燃煤13.5吨，化验各组分的成份含量按照公式计算饱和比为0.99，硅率为2.30，铁率为1.50，氟硫含量比为2.25％，吨熟料需热量为5300KJ；然后将上述原料混合后经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为5％，将筛选后的细粉送入成球盘内按粒径≤5mm的规格造球，即成为生球料，将生球料由顶部送入立窑中煅烧，煅烧过程中通风量控制在99％的负载量，煅烧完成后即成熟料，入熟料仓待用；称取熟料0.9吨，缓凝剂0.04吨，混合材0.06吨，将其混合后，经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为1％，筛选后即为成品52.5水泥，按50kg/袋包装出厂即可。其中，混合材的掺入量为6％。
本实施例水泥的各项指标检测结果
本实施例中，水泥的各项指标均达到国标52.5等级标准，吨熟料水泥产出比为1∶1.11，与现有技术相比，既克服了传统立窑工艺无法生产高强度水泥的缺陷，又降低了生产成本，提高了水泥产量。
实施例2取钙质原料石灰石72.5吨，高铝质原料片页岩7.6吨，铝矾土1.4吨，校正原料铁粉2.5吨，矿化剂萤石1.5吨、石膏1.0吨，燃煤13.5吨，化验各组分的成份含量按照公式计算出饱和比为0.99，硅率为2.30，铁率为1.55，氟硫含量为2.30％，吨熟料需热量为5300KJ；然后将上述原料混合后经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为6％，将筛选后的细粉送入成球盘内按粒径≤5mm的规格造球，即成为生球料，将生球料由顶部送入立窑中煅烧，煅烧过程中通风量控制在100％的负载量，煅烧完成后即成熟料，入熟料仓待用；称取熟料33.5吨，缓凝剂2.5吨，混合材9.0吨，将其混合后，经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为2％，筛选后即为成品水泥，等级为42.5，按50kg/袋包装出厂即可。本实施例中，混合材的掺入量为18％，吨熟料水泥产出比为1∶1.30，与现有技术相比产出率提高19％。
实施例3取钙质原料石灰石73.0吨，片页岩7.0吨。煤矸石1.0吨，粉煤灰1.0吨，铁粉2.5吨，萤石1.5吨，硫化铁0.5吨，石膏0.5吨，燃煤13.0吨，化验各组分的成份含量按照公式计算出饱和比为1.00，硅率为2.30，铁率为1.51，氟硫含量为2.36％，吨熟料需热量为5350KJ；然后将上述原料混合后经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为5％，将筛选后的细粉送入成球盘内按粒径≤5mm的规格造球，即成为生球料，将生球料由顶部送入立窑中煅烧，煅烧过程中通风量控制在100％的负载量，煅烧完成后即成熟料，入熟料仓待用；称取熟料50吨，缓凝剂2.0吨，混合材25.0吨，将其混合后，经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为3％，筛选后即为成品水泥，等级为32.5，按50kg/袋包装出厂即可。本实施例中，混合材的掺入量为32.5％，吨熟料水泥产出比为1∶1.54，与现有技术相比产出率提高22.1％。
实施例4取钙质原料石灰石72.5吨，片页岩7.0吨，铝矾土1.0吨，煤矸石1.0吨，粉煤灰1.0吨，铁粉2.5吨，萤石1.5吨、硫化铁0.5吨，燃煤13.0吨，化验各组分的成份含量按照公式计算出饱和比为1.00，硅率为2.31，铁率为1.55，氟硫含量为2.20％，吨熟料需热量为5300KJ；然后将上述原料混合后经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为6％，将筛选后的细粉送入成球盘内按粒径≤5mm的规格造球，即成为生球料，将生球料由顶部送入立窑中煅烧，煅烧过程中通风量控制在100％的负载量，煅烧完成后即成熟料，入熟料仓待用；称取熟料50吨，缓凝剂2.0吨，混合材52吨，将其混合后，经球磨机磨成细粉，用80μm方孔筛过筛，筛余量控制为3％，筛选后即为成品水泥，标号为275，按50kg/袋包装出厂即可。本实施例中，混合材的掺入量为50％，吨熟料水泥产出比为1∶2.08，与现有技术相比产出率提高32.7％。
权利要求
1.一种水泥的生产方法，它依次包括配料、粉磨、造粒、煅烧、二次配料、二次粉磨等工艺过程，其特征是在配料过程中，用高铝质原料替代粘土，采用高用量的矿化剂，以吨熟料需热量≥5000KJ的标准配置燃煤用量，各参数控制为饱和比≥0.97，硅率≥2.3，铁率≥1.5，氟硫含量≥1.5％；在粉磨过程中，生料细度控制在以80μm方孔筛筛余量≤6％的标准；在造粒过程中，料球直径≤5mm；在煅烧过程中，控制通风量≥98％；在二次粉磨过程中，水泥细度控制在用80μm方孔筛筛余量≤3％的标准。
2.按照权利要求1所述的一种水泥的生产方法，其特征是所述的高铝质原料为片页岩、铝矾土、煤矸石、粉煤灰中的一种或任意两种及两种以上的混合物。
3.按照权利要求1所述的一种水泥的生产方法，其特征是在所述的二次配料过程中，混合材的掺入量≥15％。
全文摘要
本发明提供了一种水泥的生产方法,它依次包括配料、粉磨、造粒、煅烧、二次配料、二次粉磨等工艺过程,其特点是:用高铝质原料替代粘土,增大矿化剂和燃煤的用量,各参数控制为:吨熟料需热量≥5000KJ,饱和比≥0.97,硅率≥2.3,铁率≥1.5,氟硫含量≥1.5%,生料细度≤6%,水泥细度≤3%,本发明生产工艺可以使水泥熟料的强度和产量得到提高,增加水泥活性,提高成品水泥的强度等级,解决传统立窑工艺无法生产高等级水泥的难题,降低了生产成本,水泥的质量和产量都有明显地提高。
文档编号C04B7/36GK1318529SQ01115009
公开日2001年10月24日 申请日期2001年6月6日 优先权日2001年6月6日
发明者栾世平, 苑立平, 李小平, 王修亭, 贾红旗, 林强 申请人:烟台锦河水泥有限公司