[发明专利]一种利用褐煤煅烧新型干法水泥熟料的方法

说明书

技术领域

本发明属于水泥生产技术领域，涉及一种利用褐煤煅烧新型干法水泥熟料的方法，特别是涉及一种利用褐煤煅烧新型干法水泥熟料的方法。

背景技术

新型干法水泥工艺是指采用窑外预分解技术生产水泥的生产方法，其生产以悬浮预热器和窑外分解技术为核心。预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃，是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化，因而具有新型干法、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

煤炭是新型干法水泥生产最主要的能源，在其中兼具燃料与原料的作用，在烧成系统煤炭的使用分为两部分，一部分为分解炉用煤，占系统总煤炭用量的60%左右；一部分为回转窑用煤，占系统总煤炭用量的40%左右。分解炉的燃烧特性要求是无焰燃烧，燃料燃烧放热、悬浮态传热和物料的吸热分解这三个过程紧密结合在一起进行，燃烧放热的速率与物料分解吸热的速率相适应，要求煤炭的燃烧速度要快，燃烬时间要短，燃烬度要高；回转窑的燃烧特性是有焰燃烧，较高的燃烧温度，适中的火焰长度，燃烧速度要快，燃烬时间要长，燃烬度要求高，据此对煤炭的要求较高，以烟煤最适用。但水泥生产是一个高耗能的行业，随着煤炭资源的减少，能源紧张的加剧，新型干法煤炭资源越来越少，价格越来越高，严重制约着新型干法水泥生产，据统计能源成本已经占到新型干法水泥生产成本的60%左右，成了水泥生产成本的主要构成部分。

新型干法水泥生产所使用的煤炭主要有褐煤、烟煤、无烟煤、半无烟煤等几种煤炭。褐煤含挥发份40%左右，燃点低，容易着火，燃烧时上火快，火焰大，含碳量与发热量较低，燃烧时间短。烟煤含挥发份20%以上，燃点不太高，较易点燃，含碳量与发热量较高，燃烧时上火快，火焰长，燃烧时间较长。无烟煤挥发份含量低，在10%以下，燃点高，不易着火，但发热量高，刚燃烧时上火慢，火上来后比较大，火力强，火焰短，燃烧时间长，粘结性弱，燃烧时不易结渣，应掺入适量煤土烧用，以减轻火力强度。

结皮堵塞是当前新型干法窑普遍存在的现象，影响了水泥的正常生产，其产生的一个重要原因是煤炭燃烧特性与分解炉不匹配。在分解炉内，煤粉燃烧速率一般都低于碳酸盐分解速率，煤粉燃烧发热速率决定了碳酸盐速率；另外，煤炭燃烧速度决定了煤粉燃烧完全（燃烬）需要的时间，如果煤粉不能在分解炉中燃烬，带到预热器管道中继续燃烧发热造成局部高温，生料熔融后粘附在管道上就产生结皮堵塞。另外，我国水泥熟料煅烧普遍使用的燃料主要是高热值（≥5500kcal/kg）、高挥发份（≥25%）的新型干法烟煤为主，有的掺入适量褐煤或无烟煤混合后同时作为分解炉和回转窑用煤。但我国煤炭储量的地区分布很不均匀，大量的新型干法煤炭集中在华北、西北及中南的部分地区，而如云南褐煤占煤炭探明储量的75%、广东褐煤占45%，全部采用烟煤既不利于褐煤的综合、有效利用，又是造成当地水泥企业生产成本高的主要原因。目前，新型干法水泥生产中很少有单独或大比例使用褐煤作为分解炉燃料，如中国发明专利CN101759382A采用褐煤通过燃烧器燃烧，燃烧后的火焰分别进入分解炉和回转窑，存在工艺复杂、煅烧质量难以控制的缺点。

由于新型干法水泥生产的分解炉和回转窑对燃料要求完全不同，如果能够提供一种符合新型干法水泥分解炉和回转窑燃烧要求的生产方法，将能够解决结皮堵塞问题；如果还能够在用煤量较多的分解炉采用低热值煤炭，特别是利用分别较广的褐煤，既能充分利用本地褐煤资源，有利于提高本地煤炭资源的利用率，而且还能降低水泥生产成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够有效减少分解炉结皮堵塞、煤炭资源利用率高、生产成本低的利用褐煤煅烧新型干法水泥熟料的方法。

本发明是在烧成系统煤炭的使用包括分解炉用煤和回转窑用煤，将褐煤破碎并均化后送入分解炉作为煅烧燃料。