[发明专利]水泥制造设备及操作水泥制造设备的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥制造设备及操作水泥制造设备的方法。

背景技术

在水泥熟料的生产中，首先要预热原料，然后再预煅烧，最后在炉内烧制。目前的燃烧过程在炉的烧结带中进行，其中材料被加热到1400C°至1500C°的温度。

德国专利号DE69806183涉及一种通过富硫燃料生产水泥熟料的方法，位于燃烧炉入口的氧浓度从4.5％增加到5.5％，藉此使硫酸钙分解时的温度增高而大大地超过烧结温度，以致使硫酸钙(CaSO₄)成为成品的一种成分，而不是分解成气体并且在燃烧炉、预热炉和预热旋风筒中留下沉积物。

特殊的成分，特别是与氯和硫结合的碱金属在炉的烧结带中成为挥发物，并排放出炉废气(挥发性)。炉废气用于对煅烧带和预热带中的材料进行热处理。在热交换的过程中，使挥发物的成分在原料上凝結(吸附)，并再次被引入到烧结带中。在那里，它们部分再次成为挥发物，从而形成那些成分的回路。因此，没有跟随水泥熟料或废气一起排出系统的所有物质都保留在回路中，回路中载有的成分能够达到相当高的浓度。所有回路都可能导致在煅烧带和预热带不希望有的沉淀生成以及对操作的干扰。结果，回路成分的特定混合物导致在较低温度下熔化的共晶成分。当原料熔化并在制造设备壁上成为结晶时，形成沉淀。

在此情形下有一特别的问题，即经过原料和燃料引入到回路的硫。因此，燃烧材料中允许的最大SO₃浓度一般为5％。在较高浓度时，则存在阻断的风险，并且工制造设备不能再运作。如果还出现氯，SO₃的可容忍量就会进一步减少。如附图1所示，其显示沉淀出在筒形回转窑中SO₃和Cl的反应。在A区没有沉淀物，反而在B区需要正常净化以及在C区需要做彻底的净化。在D区以及在SO₃浓度超过5％时则存在阻断的风险。

因此，先前所做的尝试是为了防止回路和挥发度。为了减少回路浓度，公知的是提供可移除部分炉废气的旁通。结果，回路成分可从回路中移除并且可减少回路的负荷。籍此可减少回路浓度并且使沉淀物生成减小，从而提高工制造设备的效率。

然而，具有相当高的硫浓度的燃料因而不能在現有的水泥生产中使用。虽然欧洲专利申请号EP-A2-1428804揭示出一种以含硫量大于5％的燃料生产的水泥熟料，其专利说明书没有很详细的描述如何生产该水泥熟料而不会在预热或煅烧或增加的SO₂排出物时导致沉淀生成。

发明内容

因此，本发明要解决的问题在于提供一种操作水泥制造设备的方法和装置，其可能使用高含硫量的燃料，而不会增加SO₂排出物，并且进一步充分确保操作的安全性。

通过权利要求1和12的特征可解决本发明的问题。

依照本发明操作水泥制造设备的方法，在预热带中预热生料，再在煅烧带中预先煅烧已预热的材料，最后在烧结带中烧结已预先煅烧的材料。所述水泥制造设备以这样的方法操作，即供应给烧结带的已预先煅烧的材料具有按总含盐量计质量浓度为至少5.5％的SO₃和质量比例为至少75％，最好为90％的CaSO₄。

本发明的水泥制造设备具有预热原料的预热带、预先煅烧已预热材料的煅烧带以及烧结已预先煅烧材料的烧结带。本发明进一步提供根据上述方法操作水泥制造设备的操控和调节装置。

本发明基于以下的认别，沉淀生成不仅取决于含硫量，而且还取决于盐类组成，尤其是CaSO₄的比例，因此，随着相对高的CaSO₄比例，SO₃的浓度可大大地提高至现有技术可容忍的用量之上。随着按总含盐量计的CaSO₄比例增至90％，SO₃的质量浓度也可增加至10％以上。

在基于本发明进行的测试中，可以发现到由于水泥制造设备的操作，有可能选择地影响在回路中确定含硫量的“吸附”和“挥发”过程。

从属权利要求涉及本发明的其它优点和结构。

依据本方法较佳的结构，至少得出以下一些操作参数测试并用于操控水泥制造设备：

a.在烧结带的入口区、煅烧带和/或在预热带开始之前分析气体，

b.测量烧结带中材料和/或气体的温度，

c.测量煅烧带中材料和/或气体的温度，

d.测量预热带中材料和/或气体的温度，

e.实验分析预先煅烧的材料、原料或燃料，

f.实验分析烧结带中燃烧的水泥熟料，