专利名称：一种以燃气煅烧生产水泥熟料的方法及立窑的制作方法
技术领域：
本发明涉及煅烧水泥熟料的生产方法及其立窑。
背景技术：
我国水泥生产大部分采用立窑技术，分布广。现有立窑煅烧水泥熟料是将含有石灰石、粘土、铁粉、矿化剂和煤混合成生粉加入11～13％的水在成球盘中形成3-15mm的料球入窑煅烧而实现的。由于窑壁的散热损失等原因，导致窑边部每公斤熟料形成热比中部高出1250KJ，由于目前采用的是固体燃料全煤煅烧，在配煤时无法予以区分，整个窑断面都按边部熟料所需的形成热配煤，这样导致中部通风不良，易产生结窑、结火柱现象；煤灰粉的沉降，导致熟料硅酸率下降，影响水泥的28天抗压强度，影响水泥的质量和产量。经检索，至今未见采用燃气、特别是采用由生物质及可燃固体垃圾气化的燃气用于立窑煅烧水泥熟料方法的报道。
技术内容本发明的目的是提出一种使用燃气煅烧生产水泥熟料的立窑及其生产工艺，通过改变立窑的结构、并使用由生物质及可燃固体垃圾气化的燃气，以克服现有技术的上述缺陷，并可节约常规能源和减少环境污染。
本发明以燃气煅烧生产水泥熟料的立窑，包括窑体3、烟囱1、设置于窑体3顶端的布料斗2、设置于窑体3底部的鼓风机5，卸料装置4及其传动装置6和出料溜管7，操作平台8；其特征在于将作为燃料的燃气经燃气母管10、调风阀11，进入设置于窑体3中部的多路周向均布的燃气配管12穿过窑壁送入窑内。
本发明以燃气煅烧生产水泥熟料的方法，包括将生产水泥熟料所需的原料以一定比例配合，并配入一定量的燃煤，磨制成生料粉，再加入11-14％重量的水份，制成直径为5-15mm的生料球，送入窑内，均匀布满在整个立窑的横断面上进行煅烧，氧气或空气从底部送入窑内助燃；废气经烟囱直接排出或经除尘装置净化后排出；生料球在窑内烧制成熟料后，由卸料装置4在传动装置6带动下在窑内转动，然后由出料溜管7自窑内排出，并进行包装；其特征在于所述原料中按窑横断面中部熟料形成热(2500-2950KJ/Kg)配入一定量的燃煤，将作为燃料的燃气经均压并调节燃气量大小后，从窑体中部多路周向均布送入窑内。
所述燃气配管12的优选位置为窑体3扩口处下部0-2米处；所述多路周向均布，通常优选采用3-12路燃气配管12周向均布穿过窑壁送入窑内。
所述燃气采用曲生物质气化产生的燃气；也可以采用包括可燃固体垃圾气化产生的燃气、天然气或煤气在内的其它燃气。
所述原料中按窑中部熟料形成热(2500-2950KJ/Kg)配入一定量的燃煤，为加入占生料粉重量比0-11％的煤粉；所述生料球中还可加入重量比为0-3％、颗粒大小在1-15毫米的生物质燃料配料。
本发明的立窑与现有采用固体燃料煅烧生产水泥熟料的立窑相比较，其主要区别是根据以燃气为燃料的特点，设置了燃气母管10，经调风阀11后进入设置于窑体3中部的多路周向均布的燃气配管12送入窑内。
本发明方法与现有采用固体燃料全煤煅烧生产水泥熟料的技术相比较，其主要区别是采用燃气煅烧水泥熟料，可采用包括生物质产生的燃气、天然气、煤气在内的各种燃气。由于燃气燃烧速度明显高于煤的燃烧速度，故可提高立窑的水泥产量。
特别是本发明采用由生物质及可燃固体垃圾气化产生的燃气，为我国众多的生物质能及可燃固体垃圾的再利用找到了有效途径。由于生物质的再生性，取之不尽用之不竭，而燃煤属一次性能源，日益枯竭，引入生物质煅烧水泥熟料可实现水泥工业的可持性再发展。
本发明采用在原料中按窑横断面中部熟料形成热(2500-2950KJ/Kg)配入一定量的燃煤工艺，消除了现有单燃料烧煤立窑按窑边部熟料形成热(需增加1250KJ/Kg的热量)配入燃煤而使窑中部物料配煤量过多的弊病，这一工艺的改变不仅可减少煤耗30-40％、从而也减少了煤灰的沉降量30-40％，而且提高了产品水泥的质量和数量，提高了熟料28天抗压强度(150检测标准)5-8Mpa。
本发明既可节省燃料、节约常规能源，提高产品水泥的质量和数量，而且可减少环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。
图1是本发明燃气煅烧水泥熟料立窑的基本结构示意图。
具体实施例方式实施例1本发明燃气煅烧生产水泥熟料立窑的基本结构如图1所示。窑体3既为整个立窑的支承，又是煅烧水泥熟料的窑炉。设置于立窑顶端布料斗2将投入的生料球均匀布满在窑体内的断面上；设置于窑体3底部的鼓风机5提供窑内煅烧水泥所需的助燃空气；烟囱1用于排出燃烧过程中产生的烟尘。卸料装置4由传动装置6带动，以将水泥熟料排入溜管7，再由溜管7流出窑体3进行包装，周向操作平台8供操作工人站在其上以处理窑内发生结块等异常现象。本发明采用生物质燃气煅烧水泥熟料立窑的主要特点是配有生物质气化炉9以生产可燃气体；由气化炉产生的可燃气体在燃气母管10内均压后，由风阀11根据煅烧过程的需要调节进入窑内的燃气量，经设置于窑体3中部的3-12路周向均布的燃气配管12进入窑内燃烧放热；燃气在配管12内的压力高于窑内压力。
与现有采用固体燃料全煤煅烧生产水泥熟料的立窑的结构相比，本发明燃气煅烧生产水泥熟料立窑的基本结构中的1-8部件及其作用完全相同，原煅烧工艺中不配燃气，其煅烧过程中没有燃气输入，其所需熟料形成热全部由煤燃烧后提供。
本发明生产水泥熟料的工艺流程为将所需的原材料(通常是石灰石、粘土、铁粉)以通常的一定比例配合，按窑横断面中部熟料形成热(2500-2950KJ/Kg)配入一定量的燃煤，磨制成生料粉，再加入11-14％的水份经成球机制成直径为5-15mm左右的料球，经皮带输送机送入窑内布料斗2，布料斗2将料球均匀布满整个立窑横断面上进行煅烧，燃烧所需的氧气由鼓风机5从底部鼓入窑内助燃。生物质由气化石炉9产生燃气后，送入起均压作用的燃气母管10，经可调风阀调节入窑燃气量的大小后，进入设置于窑体3底部的3-12路周向均布的燃气配管12送入窑内燃烧放热，以补充边部熟料烧成所需增加的热量(1250KJ/Kg)。整个燃烧所产生的废气经烟囱1直接排出或经收尘装置净化后排出。
所述生料粉中可加入重量比在0-11％的煤粉；所述生料球中可加入重量比为0-3％颗粒大小在1-15毫米的生物质燃料配料。
生料球在窑内烧制成熟料后，卸料装置4在传动装置6带动下在窑内转动，然后由出料溜管7自窑内排出，并进行包装。若窑面出现异常情况需处理时，由操作工在操作平台8上进行处理。
权利要求
1.一种以燃气煅烧生产水泥熟料的立窑，包括窑体、烟囱、设置于窑体顶端的布料斗、设置于窑体底部的鼓风机，卸料装置及其传动装置和出料溜管；操作平台；其特征在于将作为燃料的燃气经燃气母管调风阀后，进入设置于窑体中部的多路周向均布的燃气配管穿过窑壁送入窑内。
2.如权利要求1所述以燃气煅烧生产水泥熟料的立窑，其特征在于所述设置于窑体中部的燃气配管的优选位置为窑体扩口处下部0-2米处；所述多路周向均布，优选采用3-12路燃气配管周向均布穿过窑壁送入窑内。
3.一种以燃气煅烧生产水泥熟料的方法，包括将生产水泥熟料所需的原料以一定比例配合，并配入一定量的燃煤，磨制成生科粉，再加入11-14％重量的水份，制成直径为5-15mm的生料球，送入窑内均匀布满在整个立窑的横断面上进行煅烧，氧气或空气从底部送入窑内助燃；废气经烟囱直接排出或经除尘装置净化后排出；生料球在窑内烧制成熟料后，由卸料装置4在传动装置6带动下在窑内转动，然后由出料溜管7自窑内排出，并进行包装；其特征在于所述原料中按窑中部熟料形成热配入一定量的燃煤，将作方燃料的燃气经均压并调节燃气量大小后，从窑体中部多路周向均布送入窑内。
4.如权利要求3所述以燃气煅烧生产水泥熟料的方法，其特征在于所述燃气采用由生物质气化产生的燃气或可燃固体垃圾气化产生的燃气。
5.如权利要求3所述以燃气煅烧生产水泥熟料的方法，其特征在于所述燃气采用包括天然气或煤气在内的燃气。
6.如权利要求3所述以燃气煅烧生产水泥熟料的方法，其特征在于所述原料中按窑中部熟料形成热配入一定量的燃煤为加入占生料粉重量比0-11％的煤粉。
7.如权利要求3所述以燃气煅烧生产水泥熟料的方法，其特征在于所述生料球中还可加入重量比为0-3％、颗粒大小在1-15毫米的生物质燃料配料。
全文摘要
本发明以燃气煅烧生产水泥熟料的方法及立窑，包括将生产水泥熟料所需的原料并按窑中部熟料形成热配入一定的燃煤，磨制成生料粉，加入11－14％的水制成直径为5－15mm的料球，送入窑内均匀布满在横断面上进行煅烧，氧气或空气从底部送入窑内助燃；生料球在窑内烧制成熟料后由卸料装置在传动装置带动下由出料溜管排出；其特征在于将生物质气化产生的燃气，经均压并调节燃气量的大小后，从窑体中部多路周向均布穿过窑壁，送入窑内。本发明为生物质再利用找到了有效途径；可节约煤耗30－40％，节约常规能源，减少煤灰沉降量30－40％，提高熟料28天抗压强度5－8Mpa，并减少环境污染，具有良好的经济效益和社会效益。
文档编号C04B7/44GK1510004SQ02157279
公开日2004年7月7日 申请日期2002年12月25日 优先权日2002年12月25日
发明者夏维东, 夏保林, 李业发 申请人:中国科学技术大学