[其他]黑生料立式分解爐煅燒方法及設備

無效

• 申請號: 88101066
• 申請日: 1988-02-27
• 公開（公告）號: CN88101066A
• 公開（公告）日: 1988-09-28
• 發明（設計）人: 李步新
• 申請（專利權）人: 武漢工業大學
• 主分類號: C04B7/43
• 分類號: C04B7/43;F27B19/04
• 代理公司: 湖北省專利事務所
• 代理人: 張安國

本發明涉及煅燒水泥熟料的方法和設備。

當今世界水泥生產中，為了提高水泥質量，改進傳熱，降低煅燒水泥熟料的熱耗，提高生產能力和自動化程度，在回轉窯工藝中，出現了在窯外增設粉狀物料的予熱器和分解爐。但是這種煅燒技術的改進，僅僅從傳熱、熱工設備方面的改進，并沒有使熟料形成過程的物理化學參數接近最佳值，以保證過程的高速進行，同時還存在電耗高，窯尾設備龐大復雜，廠房高，土建投資大的缺點，對原料、燃料堿含量、氯、硫含量有嚴格的限制。SF、RSP、KSV、MFC分解爐用粉狀物料、燃料在懸浮態下高度分散，雖然傳熱快，然而進回轉窯CaCO₃分解率僅85-90%，在現今分解爐內由于物料接觸機會少，因此發生固相反應可能性質少。

目前的立窯工藝、熱耗電耗低，金屬消耗量少，建廠快，這是優點，但是立窯單機產量低，產品質量不均勻，自動化程度低，目前窯徑限制在3.2米以下，這是突出的缺點。

本發明的目的在于克服上述兩種工藝的弱點，提供一種煅燒水泥熟料的新方法，它具有傳熱好，能耗低，符合急劇煅燒特點，熟料形成過程的物理化學參數接近最佳值，該系統熟料產量高，質量高等優點。

本發明的目的是采用下述技術措施達到的，即是采用立式固定床分解爐和回轉窯串連，氣相與固相逆流運動，分解爐下部高溫區四周至少設有二個二次風進口，上部設有頂吹風管，可從此通入輔助風，頂吹風管伸到爐中心處作為調整爐風和點火裝置。分解爐內固定床層高徑比為0.7-1.5，含水量12-14%，粒徑3-13毫米的料球均勻撒布在床層上面，濕料層厚度為10-25厘米，床層溫度從上到下遞升，下部高溫區溫度控制在950-1100℃?；剞D窯燒成溫度控制在1250-1450℃。分解爐助燃空氣是予熱的高溫空氣同回轉窯窯尾廢氣的混合氣體。二次風是從冷卻機抽來的予熱空氣，風溫為500-750℃。本煅燒法帶有專門設計的黑生料輸送機同分解爐內的撒料機以及耐高溫卸料器。

含有一定燃熱比例生料預濕成球后，過篩得一定球徑料球，用送料機送入一專門設計的立式分解爐內，快速煅燒到碳酸鹽完全分解，并完成部分固相反應，但基本上不燒結，此灼燒的料球經分解爐底部可轉動的卸料器卸入回轉窯迅速“補火”燒成熟料，此法簡稱為VPBM法（The????burning????with????Vertical????preclcinator????of????black????meal），助燃空氣從回轉窯頭篦冷卻機抽入分解爐，并有回轉窯尾出來的1100℃左右的煙氣進入立式分解爐底部，分解爐廢氣從爐上部由排風機排出。

本法分解爐內薄薄的濕料層及預熱帶，主要是對流換熱。由于高溫區球間孔隙實際氣速達11米/秒左右，氣流的端流運動，有利于熱交換，生料球迅速被預熱后，料球表面煤粉，在溫度達650℃左右開始燃燒，料球越往下運動，溫度越高。由于煤粉同物料混合均勻，又是接觸燃燒，熱阻小，熱空氣迅速助燃，因而熱效率高，傳熱傳質幾乎同時進行，具有無焰燃燒的特點。由于分解爐濕料層薄，主要是高溫帶，高溫帶溫度又控制在燒成溫度以下，所以沒有結大塊現象。灼燒料球有一定強度，大小均齊，孔隙高，每米料層阻力小僅有90-110毫米水柱。顆粒間通風道彎曲程度相差不大，道壁效應小。因此爐內通風均勻。由于分解爐溫度高達1000℃左右，物料接觸面積大，在高溫度梯度下，生料得到熱力活化，碳酸鹽分解期與粘土礦物和碳酸鹽分解物相互間急劇反應期相生命，氧化物能很快地彼此形成礦物。因增加了反應速度，縮短了各帶的距離，所以熱耗降低。

出分解爐的物料，溫度約1000℃，進入回轉窯后，迅速升溫到1250℃，開始出現液相，這一段過渡帶可比一般予分解窯部份簡短1/3左右。在1250-1450℃燒成帶，f-CaO此時保留有較高活性，有利于C₂S吸收f-CaO形成C₃S。

本發明的立式分解爐，生產能力高，可達3.7噸-4.2噸/小時·米²，直徑∮3.0米分解爐產量，可達日產650-700噸灼燒料，爐內料運動速度為0.043-0.06米/分。

本法（即VPBM法）熱平衡計算系統熱耗為780-850大卡/公斤熟料，其熱損失與NSP窯熱損失的計算值比較結果列于表1。

表1

差值+27.0

注：單位為千卡/公斤熟料

表2列出了國內外不同NSP窯系統同本VPBM窯壓力降的計算值。

表2