一種白水泥熟料漂白工藝裝置及工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種白水泥熟料漂白工藝裝置及工藝方法，白水泥熟料從回轉(zhuǎn)窯送出后，需經(jīng)過高溫導(dǎo)料機(jī)輸送至漂白機(jī)進(jìn)行漂白，并依次經(jīng)過破碎機(jī)破碎后，最后通過篦冷機(jī)進(jìn)行冷卻；所述白水泥熟料從回轉(zhuǎn)窯出口送出時的溫度為1450±50℃，從高溫導(dǎo)料機(jī)送出時的溫度為1350±50℃，進(jìn)入篦冷機(jī)時的溫度為550±50℃。本發(fā)明工藝方法結(jié)合白水泥熟料礦物的穩(wěn)定、轉(zhuǎn)型溫度要求設(shè)定了多個溫度控制點(diǎn)，在滿足白熟料漂白質(zhì)量的前提下，最大限度的分級回收余熱，用于改善回轉(zhuǎn)窯內(nèi)和分解爐內(nèi)的煅燒環(huán)境，提高煅燒效率并降低了系統(tǒng)熱耗，可實現(xiàn)降耗12%以上，達(dá)到每公斤熟料熱耗4395kJ/kgcl左右，白水泥熟料白度87%的性能指標(biāo)。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于特種水泥生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及白水泥熟料生產(chǎn)及漂白的技術(shù)裝備 和工藝方法。 一種白水泥熟料漂白工藝裝置及工藝方法

【背景技術(shù)】
[0002] 白水泥生產(chǎn)過程中，熟料的白度是一個重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，為了保證白水泥熟 料的白度，在熟料出窯時必須進(jìn)行漂白，而目前的漂白工藝有兩種，一種是浸水漂白。即出 窯熟料直接被溜到漂白機(jī)，而漂白機(jī)是浸在水池里，熟料在漂白機(jī)里浸水?dāng)?shù)分鐘后，由漂白 機(jī)輸出，完成漂白工序，此時熟料水分含量很大，需要后續(xù)干燥處理，改工藝技術(shù)落后正逐 步被淘汰。另一種是淋水漂白。即出窯熟料通過下料通道溜到漂白機(jī)內(nèi)，漂白機(jī)內(nèi)設(shè)有噴 水管，水噴淋在熟料上實現(xiàn)冷卻。該工藝存在2個問題：1)噴水量若控制不好，導(dǎo)致噴水過 量，出料水分偏大；2)噴淋產(chǎn)生的熱蒸汽易串到回轉(zhuǎn)窯中，影響燒成，需要漂白機(jī)后面的排 氣風(fēng)機(jī)控制負(fù)壓，但因其結(jié)構(gòu)缺陷控制困難。更重要的是這兩種漂白工藝都沒能回收熟料 在漂白冷卻過程中的余熱，使得白水泥熟料燒成熱耗較高，最終導(dǎo)致白水泥生產(chǎn)成本高。本 項發(fā)明的目的是改進(jìn)漂白工藝和裝備，在保證漂白需求過程中回收部分余熱，在確保白水 泥熟料漂白質(zhì)量前提下，提高煅燒效率，降低白水泥熟料的燒成熱耗，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗、節(jié)能 減排、降本增效的多贏功效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷和技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種白水泥熟料漂白工藝 裝置及工藝方法，改進(jìn)了現(xiàn)有白水泥熟料漂白工藝，實現(xiàn)余熱的有效利用，通過余熱提高系 統(tǒng)煅燒效率，達(dá)到增產(chǎn)、降耗、增效的作用。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：一種白水泥熟料漂白工藝裝 置，包括回轉(zhuǎn)窯、高溫導(dǎo)料機(jī)、漂白機(jī)、輥式破碎機(jī)、篦冷機(jī)和換熱器，所述回轉(zhuǎn)窯的出口通 過高溫導(dǎo)料機(jī)與漂白機(jī)的入口連接，所述漂白機(jī)的尾端出口依次連接輥式破碎機(jī)和篦冷 機(jī)，所述漂白機(jī)的尾端設(shè)有引風(fēng)機(jī)，并通過管道與換熱器殼程連接；所述用于流通空氣的換 熱器管程出口與篦冷機(jī)的冷卻風(fēng)入口連通，同時換熱器的管程出口還通過高壓風(fēng)機(jī)與高溫 導(dǎo)料機(jī)連通；所述篦冷機(jī)的冷卻風(fēng)經(jīng)與熟料熱交換后的熱風(fēng)通過管道分別與回轉(zhuǎn)窯和分解 爐的送風(fēng)口連接。
[0005] 對上述技術(shù)方案改進(jìn)，還包括收塵器和拉鏈機(jī)，所述收塵器與換熱器殼程的出口 連接；所述拉鏈機(jī)分別設(shè)在換熱器和收塵器的底部。
[0006] 進(jìn)一步的，所述篦冷機(jī)的尾部的冷卻余風(fēng)出口與收塵器的入口連接。
[0007] 進(jìn)一步的，所述回轉(zhuǎn)窯的窯口設(shè)有窯頭罩，并與高溫導(dǎo)料機(jī)連接。
[0008] 本發(fā)明另一目的是提供了一種基于上述裝置的白水泥熟料漂白工藝方法，具體 步驟如下：白水泥熟料從回轉(zhuǎn)窯送出后，需經(jīng)過高溫導(dǎo)料機(jī)輸送至漂白機(jī)進(jìn)行漂白，并依 次經(jīng)過破碎機(jī)破碎后，最后通過篦冷機(jī)進(jìn)行冷卻；所述白水泥熟料從回轉(zhuǎn)窯出口送出時的 溫度為1450±50°C，從高溫導(dǎo)料機(jī)送出時的溫度為1350±50°C，進(jìn)入篦冷機(jī)時的溫度為 550±50°C。
[0009] 作為優(yōu)選，所述漂白機(jī)尾端設(shè)有引風(fēng)機(jī)，并通過引風(fēng)機(jī)將熱蒸汽送入換熱器的殼 程進(jìn)行換熱。
[0010] 作為優(yōu)選，所述換熱器管程通入空氣，經(jīng)過換熱后的溫度為130±50°C。
[0011] 有益效果：相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)：（1)在回轉(zhuǎn)窯和漂白機(jī)之間設(shè)置高溫導(dǎo) 料機(jī)，并控制進(jìn)入漂白機(jī)前的溫度在1350°C左右，從而在確保白水泥熟料中礦物的穩(wěn)定和 保留部分低價態(tài)鐵(例如：二價鐵氧化物等）的基礎(chǔ)上，能有效回收白水泥熟料的余熱；（2) 控制漂白溫度，建立多次余熱回收路線，有效回收余熱，降低能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明所述白水泥漂白工藝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖中：回轉(zhuǎn)窯1、窯頭罩2、高溫導(dǎo)料機(jī)3、漂白機(jī)4、輥式破碎機(jī)5、篦冷機(jī)6、換熱器 7、高壓風(fēng)機(jī)8、收塵器9、拉鏈機(jī)10。

【具體實施方式】
[0014] 下面結(jié)合附圖并以具體實施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明。應(yīng)理解這些實施例僅用于說 明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的 各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0015] 通?；剞D(zhuǎn)窯的出料溫度在1450°C左右，白水泥熟料的主要礦物為C3S、C 2S、C3A，其 穩(wěn)定溫度是在1250°C以上。而白水泥礦物大多以多氧化合物，在一定溫度下會現(xiàn)成多配位 體結(jié)構(gòu)，不同的金屬氧化物可以共同組成結(jié)晶體的核心。礦物中固溶的有色金屬氧化物部 分在1500攝氏度以上已形成高價態(tài)氧化物，這部分客觀存在，但還有部分是在1200°C以下 才發(fā)生高價態(tài)的轉(zhuǎn)化，漂白急冷的作用就是要阻止這部分氧化物的轉(zhuǎn)化；在高于白水泥熟 料礦物穩(wěn)定的溫度實施漂白還可以使固溶在礦物中的金屬氧化物以玻璃體形式存在，避免 其氧化。本發(fā)明的目的就在于在不影響熟料礦物漂白效果的同時，盡可能多回收余熱。
[0016] 本發(fā)明主要創(chuàng)新點(diǎn)在于：（1)在回轉(zhuǎn)窯和漂白機(jī)之間設(shè)置高溫導(dǎo)料機(jī)，并控制進(jìn) 入漂白機(jī)的溫度在1350°C左右，在保證白水泥熟料礦物穩(wěn)定及礦物中部分有色金屬(例如 二價鐵金屬氧化物等）不被氧化變色的基礎(chǔ)上，能有效回收白水泥熟料的余熱，而且裝置的 特殊結(jié)構(gòu)還避免了漂白機(jī)內(nèi)的水蒸氣串入窯內(nèi)，影響熟料的燒成；（2)通過對漂白溫度的 控制，建立多次余熱回收路線，有效回收余熱，降低能耗。
[0017] 如圖1所示，一種白水泥熟料漂白裝置及工藝方法，白水泥熟料從回轉(zhuǎn)窯出口送 出時的溫度通常在1450°c左右，主要礦物為C 3S、C2S、C3A，其中不可避免的會固溶有色金屬 氧化物(例如鐵的氧化物)，采用還原氣氛煅燒可以保持金屬氧化物以低價態(tài)離子配位(例 如：鐵以+2價態(tài)配位)，而以上礦物在1250°C以上可以穩(wěn)定存在，但隨著溫度的降低，礦物 會發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變，固溶的金屬氧化物也會被氧化成高價態(tài)而使熟料增色，影響其白度。因此 控制在1350°C對熟料實施漂白急冷，可保留部分低價態(tài)的金屬氧化物(例如 ：Fe0、Fe304);部 分固溶礦物以玻璃體形式存在削弱著色能力，反射光的能力增強(qiáng)，增加白度；此溫度下漂白 產(chǎn)生的高溫水蒸氣部分會發(fā)生分解產(chǎn)生H+和ΜΓ，H+會與Fe 3+反應(yīng)，使Fe3+變?yōu)镕e2+，而另 一部分or與Fe3+反應(yīng)生成Fe (OH) 3呈綠色，與可見光譜中的白光波長所示的顏色相近，從 而保證了白水泥熟料的白度。對比目前的漂白工藝，窯頭首先對100 °C左右的溫差實施了回 收，控制熟料1350°C入漂白機(jī)漂白，試驗及實踐證明并沒有影響到漂白質(zhì)量，重要的是回收 了熱能。
[0018] 從高溫導(dǎo)料機(jī)導(dǎo)出的白水泥溫度在1350°C后，進(jìn)入漂白機(jī)進(jìn)行淋水降溫，同時在 漂白機(jī)尾端的引風(fēng)機(jī)作用下將熱蒸汽引出送入換熱器的殼程，避免了蒸汽串到窯頭而影響 熟料燒成；漂白后的水泥熟料溫度控制在500?600°C，這時熟料中的礦物已迅速越過分解 溫度或晶型轉(zhuǎn)變溫度以介穩(wěn)態(tài)和玻璃體形式保持下來，此時有色金屬氧化物也基本穩(wěn)定。 而現(xiàn)有技術(shù)中，漂白機(jī)出來的白水泥熟料溫度為100多度，大量的熱量被浪費(fèi)。漂白機(jī)卸出 的熟料再經(jīng)過破碎后，進(jìn)入篦冷機(jī)進(jìn)行后程冷卻和余熱回收。具體是換熱器管程通入空氣 經(jīng)過換熱后溫度可達(dá)130°C左右，一部分作為冷卻風(fēng)(現(xiàn)有技術(shù)直接利用空氣作為冷卻風(fēng)） 進(jìn)入篦冷機(jī)對500°C左右熟料進(jìn)行冷卻的同時吸收余熱，此時空氣溫度可達(dá)400°C左右(現(xiàn) 有技術(shù)只有200°C左右)，并作為二次風(fēng)送入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行補(bǔ)充，同時還作為三次風(fēng)送入分解 爐中；換熱器換熱后達(dá)到130°C左右的另一部分熱空氣則送入高溫導(dǎo)料機(jī)中進(jìn)行吸熱，通 過高壓風(fēng)機(jī)控制風(fēng)量確保高溫導(dǎo)料機(jī)出來的熟料溫度在1350°C左右，確保進(jìn)入漂白機(jī)的熟 料溫度，以免影響漂白質(zhì)量，確保熟料礦物中的有色金屬氧化物以低價態(tài)的配位留存，減少 氧化變色發(fā)生，保證了白水泥熟料的白度。
[0019] 從圖1中還可以看出，通過換熱器換熱降溫后的熱蒸汽與篦冷機(jī)尾端出來的冷卻 余風(fēng)一同送入收塵器中進(jìn)行粉塵收集，將得到的白水泥熟料粉塵通過拉鏈機(jī)送入熟料庫， 該過程中熱蒸汽和篦冷機(jī)尾端的余風(fēng)含有較高熟料粉塵，具有回收價值，從而避免了污染 空氣，同時有效回收余熱。
[0020] 本發(fā)明工藝方法結(jié)合白水泥熟料礦物的穩(wěn)定、轉(zhuǎn)型溫度要求設(shè)定了多個溫度控制 點(diǎn)，在滿足白熟料漂白質(zhì)量的前提下，最大限度的分級回收余熱，用于改善回轉(zhuǎn)窖內(nèi)和分解 爐內(nèi)的煅燒環(huán)境，提高煅燒效率并降低了系統(tǒng)熱耗?？蓪崿F(xiàn)降耗12%以上。（每公斤熟料熱 耗4395kJ/kgcl左右，白水泥熟料白度87%)。
【權(quán)利要求】
1. 一種白水泥熟料漂白工藝裝置，其特征在于：包括回轉(zhuǎn)窯、高溫導(dǎo)料機(jī)、漂白機(jī)、輥 式破碎機(jī)、篦冷機(jī)和換熱器，所述回轉(zhuǎn)窯的出口通過高溫導(dǎo)料機(jī)與漂白機(jī)的入口連接，所述 漂白機(jī)的尾端出口依次連接輥式破碎機(jī)和篦冷機(jī)，所述漂白機(jī)的尾端設(shè)有引風(fēng)機(jī)，并通過 管道與換熱器殼程連接；所述用于流通空氣的換熱器管程出口與篦冷機(jī)的冷卻風(fēng)入口連 通，同時換熱器的管程出口還通過高壓風(fēng)機(jī)與高溫導(dǎo)料機(jī)連通；所述篦冷機(jī)的冷卻風(fēng)經(jīng)與 熟料熱交換后的熱風(fēng)通過管道分別與回轉(zhuǎn)窯和分解爐的送風(fēng)口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白水泥熟料漂白工藝裝置，其特征在于：還包括收塵器和拉鏈 機(jī)，所述收塵器與換熱器殼程的出口連接；所述拉鏈機(jī)分別設(shè)在換熱器和收塵器的底部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述白水泥熟料漂白工藝裝置，其特征在于：所述篦冷機(jī)的尾部的 冷卻余風(fēng)出口與收塵器的入口連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述白水泥熟料漂白工藝裝置，其特征在于：所述回轉(zhuǎn)窯的窯口設(shè) 有窯頭罩，并與高溫導(dǎo)料機(jī)連接。
5. -種基于權(quán)利要求1?4任一所述裝置的白水泥熟料漂白工藝方法，其特征在 于：白水泥熟料從回轉(zhuǎn)窯送出后，需經(jīng)過高溫導(dǎo)料機(jī)輸送至漂白機(jī)進(jìn)行漂白，并依次經(jīng) 過破碎機(jī)破碎后，最后通過篦冷機(jī)進(jìn)行冷卻；所述白水泥熟料從回轉(zhuǎn)窯出口送出時的溫 度為1450±50°C，從高溫導(dǎo)料機(jī)送出時的溫度為1350±50°C，進(jìn)入篦冷機(jī)時的溫度為 550±50°C。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述白水泥熟料漂白工藝方法，其特征在于：所述漂白機(jī)尾端設(shè)有 引風(fēng)機(jī)，并通過引風(fēng)機(jī)將熱蒸汽送入換熱器的殼程進(jìn)行換熱。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述白水泥熟料漂白工藝方法，其特征在于：所述換熱器管程通入 空氣，經(jīng)過換熱后的溫度為130±50°C。
【文檔編號】C04B7/48GK104108891SQ201410334908
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月14日
【發(fā)明者】潘泂, 唐亮, 夏國棟, 黃巧麗 申請人:中國中材國際工程股份有限公司