[发明专利]干法生产中高硫煤煅烧水泥熟料的方法

说明书

技术领域

本发明涉及水泥生产工艺，具体指干法生产线使用高硫煤煅烧水泥熟料的方法，本方法适用于含硫量在1.5％以上、5％以下的高硫煤。

背景技术

新型干法水泥生产中，对煅烧水泥熟料用的燃料有较高的要求，要求燃料为烟煤或部分使用无烟煤，煤的挥发份、灰分以及含硫量控制要求较高(挥发份要求控制在18％以上，灰分控制在小于24％，含硫量控制在1.5％以下，硫含量高于1.5％则为高硫煤)，即传统水泥生产技术必须用优质低硫煤。由于水泥生产企业受到建厂区域、资源综合利用和成本竞争的压力，目前都在研究使用有效的技术方法来使用就近的、低成本的高硫煤炭资源，但由于目前水泥行业使用高硫煤的技术尚不成熟，还存在一些未解决的问题，如在使用高硫煤后在窑尾烟室形成结皮非常快且多，窑内结圈、结蛋频繁，以及篦冷机堆雪人，更为严重的是生产的连续性差和熟料的后期强度偏低，造成生产成本偏高。如果因此造成停产，将带来非常大的经济损失。因此在干法生产中，如何将丰富的高硫煤用于水泥熟料的生产以降低生产成本，至今仍是一个尚待解决的问题。

发明内容

针对现有干法生产水泥必须用优质低硫煤的不足，本发明的目的是提供一种使用高硫煤来煅烧水泥熟料的方法。

本发明解决技术问题的技术方案为：干法生产中高硫煤煅烧水泥熟料的方法，本方法包括如下控制条件：(1)高硫煤煤粉细度控制R80μm筛筛余在1.5％以内，同时控制60μm筛筛余小于3％，水分控制小于1.0％，高硫煤含硫量在1.5％以上、5％以下；(2)调整配料方案，使熟料中硫碱比不超过1，KH＝0.92±0.02，n＝2.7±0.1，p＝1.6±0.1，1400℃下的液相量控制在25～28％；(3)扩大窑尾缩口截面积使截面风速为25～32m/s，严格控制入窑分解率在90～94％，控制烧成带窑皮长度不超过20m；(4)通过控制窑速使窑内填充率低于10％。

干法生产中熟料冷却机为篦冷机，篦冷机采取厚料层操作使二次风温在1050℃以上，三次风温在850℃以上。

本方法中窑尾用风O₂含量控制在3.5～5％。

本发明通过调整部分关键工艺环节的参数和配料方案，实现了使用含硫量在5％以下的高硫原煤进行水泥熟料的稳定生产，解决了长期困扰水泥生产企业必须用优质低硫煤的难题，从而降低了生产成本。

本方法能够使用高硫煤高效、稳定地生产优质水泥熟料，水泥熟料3d强度可达到30MPa以上，28d强度在56MPa以上。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。

为了在干法生产中能够用低成本的高硫煤作燃料煅烧出优质的水泥熟料，本发明采取的控制手段主要有以下几方面：

一、工艺关键环节的改进：目前新型干法生产线的窑尾缩口的设计风速为35～40m/s，在使用高硫煤后在窑尾烟室形成结皮非常快且多；改进为扩大缩口截面积使截面风速控制为25～32m/s，这样的风速控制既可以有效的减少结皮，并且避免分解炉塌料；严格控制分解炉内生料的入窑表观分解率在90～94％，防止温度过高造成预热器堵塞。调整窑头燃烧器和窑头用煤量，使火焰集中，以控制烧成带形成不超过20m长的窑皮；本发明干法生产中熟料冷却机为第三代篦冷机或第四代篦冷机，篦冷机控制厚料层，保持较高的二、三次风温。

二、调整配料方案，改善熟料的易烧性：控制熟料硫碱比不超过1即可(新型干法要求为0.6～0.8)，配料方案控制石灰饱和系数KH＝0.92±0.02，硅酸率n＝2.7±0.1，铝氧率p＝1.6±0.1，(不同公司的原燃材料，其配料方案略有变化)，根据熟料中的镁含量适当调整n、p值，液相量控制在25～28％(1400℃)。根据这些参数要求，可以倒推计算出各生料的含量配比。

三、提高回转窑的极限转速以降低窑内的填充率。国内使用的直流调速或交流变频调速电机，都可以通过调整参数设置实现极限转速的提高(提高10～15％)。

本发明是按如下方法具体实施的：

1、首先确认工厂使用的原煤和生产原料的成分，窑尾风机性能参数和分解炉缩口尺寸、三次风管的尺寸。三次风管是将冷却机内的废气引入分解炉的管道，三次风管和缩口通过的风量此消彼涨，两者存在一定的配合关系。

2、计算窑尾缩口在三次风管不同开度下的风速，要求在三次风阀门开度在50％时，缩口的风速在30m/s，由此计算出缩口应调整的尺寸大小，利用检修停机整改到位。