[发明专利]一种水泥熟料短窑用固氮型节煤剂

说明书

本发明公开一种水泥熟料短窑用固氮型节煤剂，该节煤剂由稀土尾矿、硅氧烷阻燃剂、硬脂酸镁、水合氧化铝、水合氧化镁、气相法白炭黑等混合而成，各组分的重量比为：稀土尾矿35‑50份、硅氧烷阻燃剂6‑18份、硬脂酸镁4‑10份、水合氧化铝15‑25份、水合氧化镁10‑20份、亲水性气相法白炭黑2‑8份，总组分为100份。本发明节煤剂针对短焰急烧的煅烧水泥工艺制度，该短焰窑型采用高燃烧值煤，加入节煤剂的混合煤燃烧后，与同量原煤燃烧后比较，燃煤烟气中NOx降低50‑60%，综合降低水泥熟料烧成能耗5‑15%。

技术领域

本发明属于节能减排技术领域，涉及一种水泥熟料短窑用固氮型节煤剂。

背景技术

水泥熟料短窑的窑体减轻、支承减少，设备造价大大降低；且因窑体减轻，窑墩负荷减小，土建费用亦可降低；短窑在降低生产成本方面还有许多好处：耗能低、生产消耗低、维护维修费用低、非正常停车率减少。与长窑相比，短窑窑粗而短，窑中无分解带，物料在窑内停留时间短，烧成速度要快，应选择适中饱和比、适中硅酸率的易烧性较好、结粒好的配料方案，方能实现优质高产目标。

水泥熟料短窑内热力强度要高，火力要求更加集中；此热工条件与煤质有较大关系，为保证分解炉煤发热量高，碳酸钙分解率高，一般选择高发热量煤，同步减少尾煤灰分对熟料的化学成分及熟料的矿物组成的影响。市面常用节煤剂多从离子交换、能量激活、催化燃烧等机理入手，降低劣质煤粉着火点，高温环境下增氧激活能量，加快煤粉燃烧速率。水泥熟料短窑采用该类节煤剂，反而容易使火焰发散，火焰长度缩短，增大窑筒体散热，增大窑尾负荷；且火焰缩短，热量过于集中，更加大氮氧化物的形成。

中国专利CN 104119982 A公开了一种水泥熟料回转窑熟料烧成用节煤剂及其制备方法，所述节煤剂由硅钙渣经脱碱和/或烘干制得。在所述节煤剂中含有硅酸二钙(2CaO·SiO₂)；所述节煤剂中二氧化硅和氧化钙总重为70-77wt％；所述节煤剂的密度为2.9-3.1g/cm³，松散容重为0.9-1.3g/cm³，中值粒径为25-30μm；并且基于节煤剂的总重，以Na₂O的量计，所述节煤剂的含碱率为小于1wt％，所述节煤剂的含水率低于5wt％。

中国专利CN 107164013 A公开一种新型干法水泥生料用粉体纳米催化固硫剂及其制备方法，包括纳米氧化镧、纳米氧化钍、纳米氧化鐠、纳米氧化钛、纳米氧化镍、纳米氧化镁、纳米氧化钙、纳米碳酸钙、羟基钙、高锰酸钾、铋酸钾、粉煤灰、炭黑、余量为分散载体。

中国专利CN 106118797 A公开一种基于化工副产物的煤基醇醚燃料助剂及其应用，它的原料配方包括以下重量份数的组分：第一烷基醇单烷基醚50-100份、第二烷基醇单烷基醚50-100份、周位酸60-120份、劳伦酸60-120份、纳米金属氧化物5～10份、乳化剂1-5份、多元醇500～1000份。通过采用特定的配方，可以改善煤粉的颗粒形态，有利于在燃烧器喷煤过程中煤粉流动的通畅性，保证了煤粉的稳定燃烧。

上述专利节煤剂的原材料复杂，成本较高，且未见针对水泥熟料短窑所专门开发的节煤剂，其节煤剂也未从作用机制上表现出固氮效果。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明摒弃传统节煤剂催化燃烧的思路，从分解释水、焦化隔离、离子活化作用机制入手，针对水泥熟料短窑采用的高燃烧值煤质，适当增大火焰长度，并对降低煤粉然效率，变相对窑内氧气分级控制，从而达到固氮效果。

本发明提供的技术方案具体如下：

一种水泥熟料短窑用固氮型节煤剂，包括以下重量份的组分，总组分为100份：

所述硅氧烷阻燃剂是由反应性硅酮聚合物、线型硅酮油、溶于硅油的一种硅树脂组成的混合物。