[发明专利]水泥立窑小料球快烧技术

说明书

本发明涉及一种水泥立窑制球及煅烧技术，根据对小料球应用机理的分析，对现有立窑水泥生产工艺作了有效的改进。

现有立窑水泥生产所用料球，球径一般控制在10mm±2mm，球径大，相对比表面积小，传热慢，达到反应完善的时间就长，必然会影响立窑的产量，另外，这种大料球含水量高达12～14%，蒸发水份的热损失大，烧成熟料的热耗高，煤耗大，另外，大料球入窑时由于下落时冲量大，球易碰碎，又因为球径大，受热不均匀，导致较多料球热炸裂，有大量粉末充填料球之间空隙，使通风阻力增加，煅烧速度减慢。另外，国内现有立窑制球技术很差，造成球径大小不均，甚至有粉球相混，造成烧窑困难的情况，其原因是成球盘技术参数不合理造成的，目前立窑煅烧球径为10mm±2mm的料球，烧窑用压二肋喂料操作，窑面控制为盘形，由于气流的附壁效应，窑的边部阻力小，通风好，上火快，相对来说，窑中间通风差，上火慢，而卸料时，又是中间卸的快，如果采取快烧，中间的料就烧不好，这样就只能延长料球在窑中停留时间，这是立窑产量提不高的主要原因。

本发明的理论依据是对小料球应用机理分析，有以下几条结论，1.据大小料球的体积和面积计算公式得出：一个φ10mm的料球，其体积相当于8个φ5mm料球的体积，而8个φ5mm料球的表面积相当于两个φ10mm料球的表面积。2.根据球的紧密堆积规则，一个球可与周围12个球接触，有12个直接传热点，因8个φ5mm料球相当于一个φ10mm料球，所以直接传热面要增加八倍。3.根据化学反应动力学公式，立窑内φ5mm料球要比φ10mm料球化学反应时间缩短2～3倍。4.φ5mm料球含水量比φ10mm料球含水量低2～2.5%，蒸发水份热损失减少25～40千卡/千克熟料。5.φ5mm料球比φ10mm料球入窑时冲量小，不易破碎，由于含水份少，互相之间不易粘结，体积小，受热均匀，也不易热炸裂。6.φ5mm料球比φ10mm料球，在窑内能形成微沸腾煅烧，烧成收缩大，形成很好的空隙率，阻力降低;风机电耗减低，以上小料球应用机理分析，已经实验证实。

本发明的目的旨在克服现有立窑水泥生产工艺上存在的热耗大，产量低的状态，根据上述小料球应用机理分析总结的六条结论，在立窑上采用小料球烧成，以增加受热面积，提高反应速度，为保证得到均齐的小料球，对现有成球技术进行改进，采用新的烧成操作方法，以适应小料球的煅烧，并克了服现有立窑水泥煅烧工艺窑中心通风不良的缺点。

本发明的要点：

1.小料球粒径在3mm～7mm范围内，并要求粒径小于或等于5mm的料球在65%以上。

2.窑口喇叭角度为9°～12°，小料球入窑从边部下料，窑料面成“V”字形，大球滚到“V”字中心，小球压边，改善了窑中心通风不良的缺点、使底火平衡，可达到节能快烧的技术效果。

附图1为现有技术与本发明水泥立窑煅烧操作方法窑料面曲线对比图，曲线1表示本技术“V”字形煅烧工艺，曲线2为现有技术的盘形煅烧操作工艺。

3.小料球制作有两种成球方法，予加水成球和喷粉成球，此两种方法是在现有成球盘的基础上改装的，以下结合说明书附图进行叙述，附图2为予加水成球盘新老技术对比图，附图3为喷粉成球盘新老技术对比图，为说明方便将园盘成球盘看作平面坐标，盘的几何中心看作坐标原点O，yy′与xx′将园盘分为四个象限Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、成球盘逆时针旋转，在用予加水成球方法时，下料管4装在Ⅰ象限的左下方，用喷粉成球方法时，下料管8安装在第Ⅰ象限左上方，而老技术在用予加水成球方法时，下料管5安装在Ⅲ象限中间，在用喷粉成球方法时，下料管9安装在第Ⅳ象限左下方，用喷粉成球方法时，本发明设喷水管10共三条，一条在第Ⅰ象限平行于xx′轴偏下，其余两条在xx′上方，互相平行，与xx′轴成30°～40°角，一条经过oy轴中点跨Ⅰ、Ⅱ两象限，另一条在第Ⅱ象限中间（见图3），老技术的喷水管1在xx′下方共三条，都平行于XX′轴，跨Ⅱ、Ⅲ两象限;关于刮刀的安装位置，予加水和喷粉成球方法，都可采用旋转刮刀或平面刮刀，本技术采用旋转底刮刀6两把，并列安装在OX′轴上，旋转边刮刀7一把，安装在Ⅱ象限左侧靠成球盘边，如不采用旋转刮刀也可用平面固定刮刀12一把，安装于Ⅱ象限与OX′轴成15°角，与盘底成10～15°角，固定边刮刀13一把安装位置与旋转边刮刀相同，与成球盘16的周边切线成30°角，老技术的平面固定刮刀14也在Ⅱ象限，与OX′轴成45°以上的夹角，老技术的固定边刮刀15在Ⅰ象限紧靠成球盘边17。

本发明的优点和效果：