專利名稱：一種生產(chǎn)水泥熟料的方法
一種生產(chǎn)水泥熟^H"的方法
(一) 技術(shù)領(lǐng)域 本發(fā)明涉及一種水泥熟料的生產(chǎn)方法。
(二)
背景技術(shù)：
我國(guó)水泥實(shí)物產(chǎn)量從1985年起已連續(xù)22年位居世界第一，2007 年水泥總產(chǎn)量達(dá)13.5億t。長(zhǎng)期以來(lái)，水泥工業(yè)大多以高品位石灰石 資源和優(yōu)質(zhì)粘土為原料，中、低品位石灰石，尤其是低品位石灰石 的應(yīng)用甚少。而我國(guó)石灰石資源探明儲(chǔ)量中只有30%為高品位石灰 石，約有70%為低品位石灰石。據(jù)推算，現(xiàn)探明的高品位石灰石儲(chǔ)量 僅能滿足水泥工業(yè)30多年生產(chǎn)所需。因此，開發(fā)低品位石灰石資源 在水泥工業(yè)中的應(yīng)用已勢(shì)在必行。同時(shí)，水泥是粘土消耗大戶，而我 國(guó)是人口大國(guó)，耕種土地已經(jīng)迫近18億畝的極限值，尋求低質(zhì)值(低 品質(zhì)、低價(jià)值)硅鋁質(zhì)資源已迫在眉睫。同時(shí)，我國(guó)水泥工業(yè)能耗居 高不下，節(jié)能減排也成為水泥企業(yè)面臨的重要任務(wù)。近年來(lái)，水泥工 業(yè)采用的新型干法回轉(zhuǎn)窯工藝，由于應(yīng)用窯外分解新技術(shù)、設(shè)備大型 化、高效化和余熱利用起到了一定的節(jié)能減排作用。但由于水泥企業(yè) 大多以高分解點(diǎn)(900~950°C)的高品位石灰石和高熔點(diǎn)(1580°C) 的優(yōu)質(zhì)粘土等的高能耗原料為生產(chǎn)原料，由于沒有利用原料的地質(zhì)潛 在能量，水泥工業(yè)的節(jié)能減排仍有較大空間。
較之高品位石灰石，低品位石灰石具有較大原生結(jié)構(gòu)缺陷、較低 的分解能耗(比高品位石灰石約低200kJ/kg)、較好的易燒性，以及較高的潛在能量。煤研石的礦物成分以高嶺土、石英、蒙脫石、伊犁
石為主，化學(xué)組成中Si02、八1203約占50%-80%,與黏土化學(xué)組成 相似，能提供水泥熟料煅燒所需的硅鋁質(zhì)成分。較之黏土，煤幵石還 具有以下優(yōu)點(diǎn)(1 )煤拜石熔點(diǎn)比粘土低約50~ IO(TC; ( 2 )煤研石 中的Fe、 Zn、 Pb等硫化物為能量礦物；(3)煤石f石具有一定的可燃 物，其發(fā)熱量在1250 ~ 6270kJ/kg; (4 )煤石f石中Si。2的Si-O結(jié)構(gòu)相 對(duì)要比粘土溶出[Si04廣性能好。因此，煤研石在水泥工業(yè)可作為替代 黏土的低質(zhì)值高潛能硅鋁質(zhì)原料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種低品位石灰石與煤石f石超 限匹配生產(chǎn)水泥熟料的方法，利用巖礦原料受地質(zhì)能量運(yùn)動(dòng)而轉(zhuǎn)換集 聚起來(lái)的自然物理化學(xué)潛在能量，使其在水泥熟料燒成中親合釋放和 相互激勵(lì)，達(dá)到增產(chǎn)、提質(zhì)和節(jié)能的目標(biāo)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下
一種燒制水泥熟料的方法，包括生料配制、4分磨，然后在干法回 轉(zhuǎn)窯中煅燒形成水泥熟料，所述生料先由煤幵石、低品位石灰石和鐵 質(zhì)原料按重量百分比為煤石f石3-8%,低品位石灰石90~95%， 鐵質(zhì)原料1~2%配料，然后再以上述原料的總重量為100%計(jì)，超限 配入低品位石灰石3~8%,以使各原料的礦物合理匹配，起到^是質(zhì)降 耗的效果。
進(jìn)一步，所述的低品位石灰石的CaO質(zhì)量百分?jǐn)?shù)優(yōu)選為40-48%。
在生料細(xì)度工藝控制中，由于煤研石中結(jié)晶Si02較粗，為提高
4煤拜石和低品位石灰石在燒成的親合性，優(yōu)選粉磨使生料細(xì)度為80 jum篩余量不得超過10%。
本發(fā)明所述的水泥熟料的生產(chǎn)方法，其他工藝條件可使用常規(guī)工 藝條件。
本發(fā)明可依硅酸鹽水泥熟料礦物組成要求設(shè)計(jì)生料配方，并4妄 Fe203、 A1203、 Si02的需要，配足石灰石量。按照配方控制燒成溫度。 根據(jù)Si02的Si-O結(jié)構(gòu)溶出規(guī)則和礦物生成結(jié)晶分異規(guī)律，在熟料燒 成液相反應(yīng)期，生料中煤幵石Si-0結(jié)構(gòu)在滿足形成C2S、 QS后，多 余Si-O游離出來(lái)形成準(zhǔn)活化的f-Si02。并在快燒急冷條件下，保證 C3S、 C2S的合適比例。超限匹配工藝技術(shù)，盡管從表觀成分工藝配 方計(jì)算石灰飽和系數(shù)KH較低，但實(shí)際形成的穩(wěn)形熟料礦物量高，燒 制的水泥熟料依然能達(dá)到較高強(qiáng)度。
具體來(lái)說，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)
1. 原料易得廉價(jià)。本發(fā)明所用的低品位石灰石分布較廣，全國(guó)各 地都有，儲(chǔ)量較大，目前尚未大量利用；煤幵石是我國(guó)目前年排放量 和積存量最大的工業(yè)固體廢物。低品位石灰石和煤石f石只要在水泥廠 合理運(yùn)輸半徑內(nèi)即可；
2. 配料易掌握。只要根據(jù)原生產(chǎn)所用原料成分特性適當(dāng)調(diào)整配方 即可生產(chǎn)出合格的水泥熟料；
3. 工藝簡(jiǎn)單。勿需對(duì)原生產(chǎn)工藝設(shè)備進(jìn)行改造； 4節(jié)能增產(chǎn)明顯。熟料單位熱耗可降低到2842 ~ 3010 kJ/kg，熟
料產(chǎn)量可比設(shè)計(jì)產(chǎn)量提高8%以上。 5.原料成本相對(duì)降低5%以上。具體實(shí)施例方式
下面以具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明 的保護(hù)范圍不限于此
本發(fā)明實(shí)施方式很筒單，條件是在水泥生產(chǎn)企業(yè)附近合理運(yùn)輸半 徑內(nèi)有低品位石灰石和煤石f石資源，通常勿需改造原生產(chǎn)工藝設(shè)備和 工藝流程，只要調(diào)整原料工藝配方即可。具體實(shí)施步驟如下
1. 調(diào)研低品位石灰石和煤石f石資源情況，并取樣進(jìn)行化學(xué)成分分 析和礦物成分分析；
2. 根據(jù)低品位石灰石和煤幵石化學(xué)成分和礦物成分特性，調(diào)整原 料工藝配方，確定原料的配比；
3. 根據(jù)燒成的熟料的物化特性指標(biāo)(如游離氧化鉤含量、抗折抗 壓強(qiáng)度等)逐步調(diào)整原料的合理配比。
本發(fā)明實(shí)施例所使用的煤幵石發(fā)熱量為800~2000kJ/kg,化學(xué)成分中 Si02、 A1203、 Fe203、 CaO、 MgO的重量分?jǐn)?shù)分別為72%、 6.8%、 2.7%、 1.9%、 1.7%。實(shí)施例1
2500t/d新型干法回轉(zhuǎn)窯，采用浙江諸暨CaO質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為44 ~ 47%的低品位石灰石和煤幵石。生料的重量百分比配方為在原料煤 石f石7.8%,低品位石灰石90.8%,鐵質(zhì)原料硫酸渣1.4%的基礎(chǔ)上， 再超限配入原料煤野石、低品位石灰石、鐵質(zhì)原料辟u酸渣總重量3.2% 的低品位石灰石。粉磨使生料細(xì)度為80|am篩<10%,然后在球磨 機(jī)中磨制成生料粉，在干法回轉(zhuǎn)窯中1400~ 1450。C煅燒形成水泥熟 料。各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)見下表l。
對(duì)比例生料的原料配比如下煤研石7.8 % , CaO質(zhì)量百分lt為44 ~ 47% 的低品位石灰石90.8%,鐵質(zhì)原料硫酸渣1.4%，其他工藝條件同實(shí) 施例1,所制得的水泥熟料的技術(shù)指標(biāo)見表1。
表l.所制得的水泥熟料的技術(shù)指標(biāo)
技術(shù)指標(biāo)只于比例實(shí)施例1
熟料燒成熱耗(kJ/kg)32102960
熟料產(chǎn)量(t/d)25602810
熟料28天抗壓強(qiáng)度(MPa)52.853.5
權(quán)利要求
1、一種生產(chǎn)水泥熟料的方法，包括生料配制、粉磨，然后在干法回轉(zhuǎn)窯中煅燒形成水泥熟料，其特征在于所述生料先由煤矸石、低品位石灰石和鐵質(zhì)原料按重量百分比為煤矸石3～8％，低品位石灰石90～95％，鐵質(zhì)原料1～2％配料，然后再以上述原料的總重量為100％計(jì)，超限配入低品位石灰石3～8％。
2、 如權(quán)利要求1所述的生產(chǎn)水泥熟料的方法，其特征在于所述的低 品位石灰石的CaO質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為40 ~ 48%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種生產(chǎn)水泥熟料的方法，包括生料配制、粉磨，然后在干法回轉(zhuǎn)窯中煅燒形成水泥熟料，所述生料先由煤矸石、低品位石灰石和鐵質(zhì)原料按重量百分比為煤矸石3～8％，低品位石灰石90～95％，鐵質(zhì)原料1～2％配料，然后再以上述原料的總重量為100％計(jì)，超限配入低品位石灰石3～8％。本發(fā)明采用超限匹配工藝技術(shù)，以使各原料的礦物合理匹配，起到提質(zhì)降耗的效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有原料易得廉價(jià)、配料易掌握、工藝簡(jiǎn)單、節(jié)能增產(chǎn)明顯等優(yōu)點(diǎn)，原料成本相對(duì)降低5％以上。
文檔編號(hào)C04B7/36GK101462837SQ20081016234
公開日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2008年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月1日
發(fā)明者俞壽苗, 傅圣勇, 周勁松, 岑可法, 方夢(mèng)祥, 施正倫, 程樂鳴, 駱仲泱, 翔 高 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)