水泥制造裝置及制造方法
【專利摘要】本發(fā)明是提供一種可使未燃碳含有量保持在容許范圍內(nèi)，同時使飛灰的使用量增加的水泥制造裝置等。該水泥制造裝置包括：用以除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳的除去機構(gòu)；將已由前述除去機構(gòu)除去未燃碳的石膏與熟料一起粉碎以產(chǎn)生水泥的粉碎機構(gòu)；前述除去機構(gòu)除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳，并且除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳，前述粉碎機構(gòu)將已除去未燃碳的飛灰與已除去未燃碳的石膏及熟料一起粉碎；用以測定由前述粉碎機構(gòu)產(chǎn)生的水泥的未燃碳含有量的測定機構(gòu)；根據(jù)由前述測定機構(gòu)而得的測定值計算出前述飛灰對前述水泥的混合量的計算機構(gòu)。
【專利說明】水泥制造裝置及制造方法
[0001]本申請是國際申請?zhí)枮镻CT/JP2007/073140、國際申請日為2007年11月30日、國家申請?zhí)枮?00780049516.3、發(fā)明名稱為“水泥制造裝置及制造方法”的發(fā)明專利申請的分
案申請。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及水泥制造裝置及制造方法，特別是涉及能夠使水泥的未燃碳含有量保持在容許范圍內(nèi)，同時使飛灰的使用量增加的水泥制造裝置及制造方法。
【背景技術(shù)】
[0003]過去，在燃煤火力發(fā)電廠等所產(chǎn)生的飛灰，被利用為水泥用混合材料、混凝土用混合材料、人工輕量骨材的原料等。此時，由于飛灰中未燃碳產(chǎn)生多種問題，故有必要去除未燃碳，因而有多種的技術(shù)被揭示。特別是將飛灰利用為水泥用混合材料時，在通過濕式浮選法進行的脫碳處理后，將濕灰向水泥磨前添加，被認為是最能夠抑制設(shè)備成本和運轉(zhuǎn)成本的有效方法。
[0004]因此，在將飛灰利用為水泥用混合材料時，在向飛灰中加水做成泥漿后，添加起泡劑進行攪拌，同時使之產(chǎn)生氣泡，使飛灰中的未燃碳附著于該氣泡，去除氣泡，將飛灰中的未燃碳去除后，與熟料同時于水泥磨中粉碎(例如，參考專利文獻I)。
[0005]專利文獻1:日本專利，特許第3613347號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明所要解決的課題
[0007]如前所述，水泥內(nèi)所含有的未燃碳是各種弊害的主要原因，故在將飛灰混合至水泥時，需盡力降低混合后的水泥內(nèi)所含有的未燃碳的量。另一方面，在廢棄物處理日漸困難的現(xiàn)今，飛灰等廢棄物的有效利用已被列為重要課題之一，在水泥制造工序中，強烈期望可以利用更多的飛灰。
[0008]但是，即使利用前述方法除去飛灰中的未燃碳，其除去量亦有限，完全除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳是很困難的。因此，要使未燃碳的含有量保持在容許范圍內(nèi)，就不得不限制飛灰的使用量，使得增加飛灰的使用量變得極為困難。
[0009]因此，鑒于前述現(xiàn)有技術(shù)的問題點，本發(fā)明的目的是提供能夠使水泥的未燃碳含有量保持在容許范圍內(nèi)，同時使飛灰的使用量增加的水泥制造裝置及制造方法。
[0010]為了解決課題的手段
[0011]本發(fā)明人為達到前述目的，經(jīng)反覆專心研究后，發(fā)現(xiàn)混合了飛灰的水泥內(nèi)所含有的未燃碳不只是飛灰中的未燃煤，亦包括許多石膏中的未燃碳，且將石膏混合于熟料前，通過除去石膏中的未燃碳，可大幅減少水泥的未燃碳含有量。
[0012]本發(fā)明是根據(jù)前述知識而做出的，作為本發(fā)明的水泥制造裝置，包括:用以除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳的除去機構(gòu)；將已由前述除去機構(gòu)除去未燃碳的石膏與熟料一起粉碎以產(chǎn)生水泥的粉碎機構(gòu)。
[0013]這樣，根據(jù)本發(fā)明，可與已由除去機構(gòu)除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳的量相應(yīng)地減少水泥的未燃碳含有量。另外，在將飛灰利用于水泥制造工序中時，可與已由除去機構(gòu)除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳的量相應(yīng)地使飛灰的使用量增加，故可使水泥中的未燃碳含有量保持在容許范圍內(nèi)，同時使飛灰的使用量增加。
[0014] 在前述水泥制造裝置中，亦可構(gòu)造成前述除去機構(gòu)除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳，并且除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳，前述粉碎機構(gòu)將已除去未燃碳的飛灰與已除去未燃碳的石膏及熟料一起粉碎。根據(jù)前述構(gòu)造，可共用自飛灰及石膏除去未燃碳的除去機構(gòu)，故可防止增加設(shè)備成本及運轉(zhuǎn)成本。
[0015]在前述水泥制造裝置中，亦可構(gòu)造成前述除去機構(gòu)在除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳的同時，除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳，故可縮短進行除去處理所需的時間，使得運轉(zhuǎn)成本進一步降低。
[0016]在前述水泥制造裝置中，亦可包括用以測定由前述粉碎機構(gòu)產(chǎn)生的水泥的未燃碳含有量的測定機構(gòu)；根據(jù)由前述測定機構(gòu)而得的測定值計算出前述飛灰對前述水泥的混合量的計算機構(gòu)。如果根據(jù)由計算機構(gòu)而得的計算值設(shè)定飛灰的混合量，則可確實地防止因飛灰混合過多而造成水泥的未燃碳含有量超過容許值，又，可將飛灰混合至使水泥中的未燃碳含有量保持在容許范圍內(nèi)的極限量附近為止，且亦能確保預(yù)定的水泥品質(zhì)同時有效地使用飛灰。
[0017]又，本發(fā)明是水泥制造方法，其特征在于，除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳，將已除去未燃碳的石膏與熟料一起粉碎以產(chǎn)生水泥。由此，與前述發(fā)明同樣地，可使水泥中的未燃碳含有量保持在容許范圍，同時使飛灰的使用量增加。
[0018]在前述水泥制造方法中，亦可除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳，并且除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳，將已除去未燃碳的飛灰與已除去未燃碳的石膏及熟料一起粉碎。
[0019]又，在前述水泥制造方法中，可在除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳的同時，除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳。
[0020]此外，在前述水泥制造方法中，亦可測定前述水泥的未燃碳含有量，根據(jù)前述測定值計算出前述飛灰對前述水泥的混合量。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]如前所述，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供能夠使水泥的未燃碳含有量保持在容許范圍，同時使飛灰的使用量增加的水泥制造裝置及制造方法。
【具體實施方式】
[0023]為了實施發(fā)明的最佳方式
[0024]圖1是表示適用本發(fā)明的水泥制造裝置及制造方法的系統(tǒng)的構(gòu)造例，該系統(tǒng)大致上是由飛灰槽I ;石膏槽2 ;將水加入到飛灰及石膏中以產(chǎn)生泥漿的泥漿槽3 ;將捕集劑添加至泥漿后，賦予剪力使未燃碳的表面改質(zhì)的表面改質(zhì)機5 ;將起泡劑加入到泥漿內(nèi)以使氣泡產(chǎn)生的調(diào)整槽8 ;通過使飛灰及石膏中的未燃碳附著于氣泡后使之浮起，以分離未燃碳的浮選機12 ;使來自浮選機12的尾料(tailing)固液分離的固液分離器14 ;使來自浮選機12的泡沫固液分離以取得未燃碳的壓濾機19 ;儲藏熟料的熟料倉20 ;粉碎熟料、飛灰、及石膏以產(chǎn)生水泥的水泥磨機21 ;及抽取所產(chǎn)生的水泥的一部分測定水泥中的未燃碳量，根據(jù)測定值控制來自飛灰槽I的飛灰供給量的供給量控制機22等所構(gòu)成。
[0025]飛灰槽I是為了儲藏自燃煤火力發(fā)電廠等作為廢棄物運來的飛灰，將自供給量控制機22所指示的量的飛灰供給至泥漿槽3而設(shè)置的。又，石膏槽2是為了儲藏由火力發(fā)電廠等的排煙脫硫裝置等產(chǎn)生的石膏，將與向供給量控制機22供給的熟料供給量相應(yīng)的石膏量供給至泥漿槽3而設(shè)置的。
[0026]泥漿槽3是為了以飛灰、石膏及水產(chǎn)生泥漿而設(shè)置的，且其內(nèi)部具有用以攪拌飛灰的攪拌槳。在該泥漿槽3的前段設(shè)有飛灰槽1、石膏槽2、及水供給裝置，而在泥漿槽3的后段配置有用以將泥漿送至表面改質(zhì)機5的泵4。
[0027]表面改質(zhì)機5是為了將剪力賦予給泥漿及捕集劑使未燃碳的表面改質(zhì)，且使泥漿內(nèi)所含有的粒子粉碎至超微細而設(shè)置的。在該表面改質(zhì)機5的前段設(shè)有儲藏作為捕集劑的燈油的燈油槽7、及用以將燈油供給至表面改質(zhì)機5的泵6。
[0028]調(diào)整槽8是將從起泡劑槽10經(jīng)泵9所供給的起泡劑添加至來自表面改質(zhì)機5的泥漿及捕集劑內(nèi)而進行混合的槽，且其內(nèi)部具有攪拌槳。在調(diào)整槽8的后段配置有用以將泥漿送至浮選機12的泵11。
[0029]浮選機12是為了使飛灰及石膏中的未燃碳附著于氣泡后使之浮起，從飛灰及石膏分離未燃碳的。在浮選機12的上方設(shè)有供給用以產(chǎn)生氣泡的空氣的空氣供給裝置，而在浮選機12的后段配置有用以將尾料送至固液分離器14的泵13。
[0030]固液分離 器14是為了將自浮選機12排出的含有飛灰及石膏的尾料固液分離而設(shè)置的，其將尾料分離成濾餅和水。被進行了分離的濾餅，亦即已除去未燃碳的飛灰及石膏(制品)被供給至濾餅漏斗16并暫時儲藏于其中。另一方面，被進行了分離的水則返回到泥漿槽3。
[0031]壓濾機19是為了將來自浮選機12的含有未燃碳的泡沫固液分離而設(shè)置的，被進行了分離的濾餅內(nèi)所含有的未燃碳，可作為燃料利用。又，自壓濾機19排出的水亦可經(jīng)泵18于泥漿槽3等中進行再利用。
[0032]水泥磨機21是為了將自濾餅漏斗16供給的濾餅與自熟料倉20供給的熟料一起粉碎以產(chǎn)生水泥而設(shè)置的。
[0033]接著，關(guān)于使用前述系統(tǒng)的本發(fā)明的水泥制造方法，將參照圖1同時進行說明。
[0034]自飛灰槽I供給飛灰，且自石膏槽2供給石膏至泥漿槽3，并將它們與水混合以產(chǎn)生泥漿。在此，將泥漿中的飛灰濃度調(diào)整至3~25質(zhì)量％的范圍內(nèi)，且將石膏濃度調(diào)整至6~50質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
[0035]接著，將泥漿槽3內(nèi)的含有飛灰及石膏的泥漿經(jīng)泵4供給至表面改質(zhì)機5。另一方面，將作為捕集劑的燈油自燈油槽7經(jīng)泵6供給至表面改質(zhì)機5。除了燈油以外，亦可使用輕油、重油等一般的捕集劑。將該捕集劑的添加量調(diào)整至飛灰中的未燃碳量及石膏中的未燃碳量的總和的5~100質(zhì)量％的范圍內(nèi)。
[0036]接著，于表面改質(zhì)機5中，將剪力賦予給泥漿及捕集劑，使泥漿內(nèi)所含有的粒子粉碎至超微細。經(jīng)賦予剪力等的泥漿及捕集劑，自表面改質(zhì)機5的出口被排出，并供給至調(diào)整槽8。與此同時，經(jīng)泵9將起泡劑供給至調(diào)整槽8，在調(diào)整槽8中，使泥漿及捕集劑與起泡劑進行混合。[0037]接著，將泥漿及捕集劑供給至浮選機12，并且將空氣供給至浮選機12，在浮選機12中，使氣泡產(chǎn)生，且使吸附于捕集劑上的未燃碳附著于該氣泡，并且除去附著了未燃碳而浮起的氣泡。
[0038]接著，將自浮選機12排出的含有未燃碳的泡沫通過壓濾機19進行固液分離，回收未燃碳。由壓濾機19進行脫水的水分，可經(jīng)泵18供給至泥漿槽3而重新添加，或在浮選機12中再用于使未燃碳附著于氣泡時的消除氣泡。
[0039]另一方面，由固液分離器14將來自浮選機12的含有飛灰及石膏的尾料進行固液分離。濾餅的水分過多時，利用由熱風爐等燃燒自壓濾機19排出的未燃碳所得到的熱風進行干燥，將未燃碳含有量為I質(zhì)量％以下的飛灰、及0.5質(zhì)量％以下的石膏供給至濾餅漏斗16。
[0040]接著，自熟料倉20供給熟料至水泥磨機21，并且，自濾餅漏斗16供給濾餅至水泥磨機21，在水泥磨機21中，將已除去未燃碳的飛灰及石膏與熟料一起粉碎以生成水泥。
[0041]接著，在供給量控制機22中，抽取由水泥磨機產(chǎn)生的水泥的一部分并測定未燃碳量，根據(jù)測定值計算可混合的飛灰添加量。在此，首先，計算未燃碳含有量的容許值或容許值以下的目標值與測定值之間的差值，從其差值倒算可追加的飛灰添加量。之后，加上所算出的飛灰添加量及目前供給的飛灰添加量，將其值設(shè)定成送至泥漿槽3的飛灰添加量。此外，在本實施方式中，在 除去未燃碳后將飛灰供給至水泥磨機21，故可將飛灰的未燃碳含有量當作I質(zhì)量％左右來計算飛灰的追加量。
[0042]接著，自供給量控制機22向飛灰槽I指示送至泥漿槽3的飛灰供給量，控制來自飛灰槽I的飛灰供給量。此外，有關(guān)石膏方面，其添加量對混凝土的凝固時間影響很大，故可與所期望的水泥的性質(zhì)相應(yīng)地決定為預(yù)定的添加量。
[0043]如前所述，根據(jù)本實施方式，在除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳及石膏內(nèi)所含有的未燃碳后，將它們與熟料一起粉碎以產(chǎn)生水泥，故與僅除去飛灰中的未燃碳的情況相比，可使水泥中的未燃碳的總含有量減少，與此相應(yīng)地，可使飛灰的使用量增加。
[0044]又，根據(jù)本實施方式，未燃碳除去裝置可由飛灰及石膏共用，故可抑制設(shè)備投資費，且可防止處理成本增加。此外，可在除去飛灰中的未燃碳的同時，除去石膏中的未燃碳，故亦可縮短進行除去處理所需的時間，使處理成本進一步降低。
[0045]又，根據(jù)本實施方式，抽取由水泥磨機21產(chǎn)生的水泥的一部分并測定未燃碳含有量，根據(jù)測定值決定飛灰的供給量，故可確實地防止因飛灰混合過多而造成水泥的未燃碳含有量超過容許值，又，可將飛灰供給至使水泥中的未燃碳含有量保持在容許范圍內(nèi)的極限量附近為止，且亦可確保預(yù)定的水泥品質(zhì)同時有效地使用飛灰。
[0046]此外，在前述實施方式中，雖于同時除去飛灰及石膏中的未燃碳后，將已除去未燃碳的飛灰及石膏供給至水泥磨機21，但除去飛灰中的未燃碳的處理、及除去石膏中的未燃碳的處理，亦可在不同的工序中進行。
[0047]又，在前述實施方式中，雖使用濕式分離法除去飛灰中的未燃碳及石膏中的未燃碳，但亦可使用將飛灰與未燃碳、石膏與未燃碳各自通過靜電分離進行分離的干式分離法進行除去。
[0048]此外，在前述實施方式中，雖設(shè)有供給量控制機22，自動控制來自飛灰槽I的飛灰供給量，但亦可由作業(yè)員測定自水泥磨機21排出的水泥的未燃碳含有量，根據(jù)測定值計算出飛灰供給量，并根據(jù)算出的供給量設(shè)定來自飛灰槽I的飛灰供給量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0049]圖1是表示適用本發(fā)明的水泥制造裝置及制造方法的系統(tǒng)一例的流程圖。
[0050]符號說明
[0051]1:飛灰槽
[0052]2:石膏槽
[0053]3:泥漿槽
[0054]4:泵
[0055]5:表面改質(zhì)機[0056]6:泵
[0057]7:燈油槽
[0058]8:調(diào)整槽
[0059]9:泵
[0060]10:起泡劑槽
[0061]11:泵
[0062]12:浮選機
[0063]13:泵
[0064]14:固液分離器
[0065]16:濾餅漏斗
[0066]18:泵
[0067]19:壓濾機
[0068]20:熟料倉
[0069]21:水泥磨機
[0070]22:供給量控制機
【權(quán)利要求】
1.一種水泥制造裝置，其特征在于，包括: 用以除去石膏和飛灰內(nèi)所含有的未燃碳的除去機構(gòu)； 將已由前述除去機構(gòu)除去未燃碳的石膏和飛灰與熟料一起粉碎以產(chǎn)生水泥的粉碎機構(gòu)； 用以測定由前述粉碎機構(gòu)產(chǎn)生的水泥的未燃碳含有量的測定機構(gòu)； 根據(jù)由前述測定機構(gòu)而得的測定值計算出前述飛灰對前述水泥的混合量的計算機構(gòu)。
2.一種水泥制造方法，其特征在于， 除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳， 將已除去未燃碳的石膏與熟料一起粉碎以產(chǎn)生水泥， 除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳，并且除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳， 將已除去未燃碳的飛灰與已除去未燃碳的石膏及熟料一起粉碎， 在除去飛灰內(nèi)所含有的未燃碳的同時，除去石膏內(nèi)所含有的未燃碳， 測定前述水泥的未燃碳含有量，根據(jù)前述測定值計算出前述飛灰對前述水泥的混合量。
【文檔編號】C04B7/36GK103951295SQ201410135408
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2007年11月30日 優(yōu)先權(quán)日:2006年12月5日
【發(fā)明者】中村朋道, 坂本幸教, 松良剛 申請人:太平洋水泥株式會社