[发明专利]煤灰产铝氧、水泥煅烧新工艺

说明书

本发明是关于用窑外预热或预热、预分解技术，以热电厂高铝粉煤灰或煤矸石灰（Al₂O₃≥30%）为原料提炼优质铝氧制品并生产高标号水泥的方法。更具体地说，是用粉煤灰按要求配入石灰石（CaO≥53.2%）烧成铝酸钙熟料，用低浓度纯碱溶液浸取其中生产水泥嫌多的Al₂O₃，并生产优质铝氧;其废渣（硅钙渣）含有有效水泥矿物成分80%，并具有自粉化特性，只需配入少量石灰石粉（10～15%）即能生产高标号水泥。

从高铝粉煤灰中提取铝氧制品的石灰石烧结法，国外已有较深入的研究，并已投入工业化生产，如波兰格日麦克教授早在50年代就以粉煤灰、煤矸石等为原料，配以石灰石，综合制造优质铝氧制品和高标号水泥，并在波兰、美国……等十个国家取得专利权。匈牙利发展了波兰专利技术成为用老式干法水泥窑进行石灰石烧结，并取得专利权，已投厂生产，美国也拟在其热力发电厂附近，建立此类工厂，以求全部处理排放粉煤灰。

我国火力发电厂至“六五”后期每年排放粉煤灰已达3千多万吨，利用率仅为9%，而国外利用率达80%以上。从1985年以来国内也进行了这顶科研工作，如冶金部、安徽省冶金研究所与合肥水泥工业研究设计院共同研究，用石灰石烧结法从高铝粉煤灰中提取铝氧制品，并生产优质水泥，已试验成功，并进行了技术鉴定。

从国内外情况看来，石灰石烧结法从高铝粉煤灰（煤矸石）中提取铝氧制品，其硅钙渣全部用于制造水泥，技术上可行，经济上合理，尤对环保治理，意义重大;但迄今为止，国外都只用湿法和老式干法水泥窑，窑炉系统要处理大量粉状物料（其中含未分解的石灰石70%左右），势必要加大窑炉容量，相对说，存在热耗高，生产效率低的特点，出窑熟料的高温余热也急待利用。

本发明将当代水泥工业煅烧新技术-窑外预热或预热、预分解窑进行改进，为充分利用预热，采用三级篦式冷却机实现空气重复一次通过热熟料层技术，不放空，以利用此部分热量发电，空前提高了窑外分解技术的热利用率，创水泥能耗新指标，有了本发明与已有技术-石灰石烧结法的综合配套，能全面提高此项综合技术的经济效益和社会效益。

附图1为本发明预热、预分解窑炉系统示意图，主要由预热器1，回转窑2，冷却机3，除尘器4，破碎机5，空气室6，发电机组7，沸腾炉8，窑喷煤管9，电动机11，排风机12，分解炉13，熟料冷却风机14，分解炉喷煤管16，生料入口15，抽风管20，送风管21，总出风管22，二次风管23，回风管24，沸腾炉进风管25，循环风管26，调节闸阀27，备用闸阀29，和沸腾炉进风管30组成。

本发明将水泥工业窑外分解新技术引入石灰石烧结法，将通用四级预热器的Ⅱ级旋风式预热器换装为两个（Ⅱ、Ⅲ级）轴流式预热器，以扩大热交换作用，并为利用出窑热风轻抽风管20至进风管30送沸腾炉发电建立条件。

所用的CFF分解炉13，是将通用的NSF型分解炉顶部缩小，使形成涡流室;从而加强气流的旋风强度，气流中生料又被分离出来，重新落到直径大的反应室，增加了生料及燃料在炉内的停留时间，提高热的利用率，降低预热器排风气温;分解炉下部为燃烧室，装三个喷煤管，沿圆周等间距分布，分解炉下端有接冷却机3的二次风管23，从冷却机3来的二次风从此处送入分解炉内。

本发明为了节能目的，采用篦式冷却机3实现部分空气不至一次通过热熟料层技术，如说明书附图1，由a、b风机吸入冷风先经第一级炉篦（第（1）、（2）空气室）与出窑之1200℃熟料经热交换，被加热空气入窑或分解炉助燃;由e风机吸入之冷风在第三级炉篦（第（6）-（7）空气室）与热熟料接触，升温至250°～270℃，经除尘后，再补充冷风调节到200°～220℃经循环风管26分送到第（3）和第（4）-（5）空气室，进第（3）空气室者升温到550°～650℃送回转窑和分解炉;进第（4）-（5）空气室者升温到430°～450℃，从风管25送沸腾炉发电。冷却风二次通过热熟料，使冷却机余热风温提高，余风量减少，余热风温的提高适于沸腾炉发电，风量的减少可缩小除尘器的规格。只此一项估算余热发电节煤30%以上。

附图2为本发明与相关技术的工艺流程图。

图2的右部为用窑外预热、预分解窑于石灰石烧结法提取铝氧制品工艺流程图，图2的左半部为用提取铝氧制品之后的硅钙渣制造高标号水泥的工艺流程图，兹简述如下：

（1）铝氧制品制取过程：