專利名稱：水泥立窯小料球快燒技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水泥立窯制球及煅燒技術(shù)，根據(jù)對(duì)小料球應(yīng)用機(jī)理的分析，對(duì)現(xiàn)有立窯水泥生產(chǎn)工藝作了有效的改進(jìn)。
現(xiàn)有立窯水泥生產(chǎn)所用料球，球徑一般控制在10mm±2mm，球徑大，相對(duì)比表面積小，傳熱慢，達(dá)到反應(yīng)完善的時(shí)間就長，必然會(huì)影響立窯的產(chǎn)量，另外，這種大料球含水量高達(dá)12～14%，蒸發(fā)水份的熱損失大，燒成熟料的熱耗高，煤耗大，另外，大料球入窯時(shí)由于下落時(shí)沖量大，球易碰碎，又因?yàn)榍驈酱?，受熱不均勻，?dǎo)致較多料球熱炸裂，有大量粉末充填料球之間空隙，使通風(fēng)阻力增加，煅燒速度減慢。另外，國內(nèi)現(xiàn)有立窯制球技術(shù)很差，造成球徑大小不均，甚至有粉球相混，造成燒窯困難的情況，其原因是成球盤技術(shù)參數(shù)不合理造成的，目前立窯煅燒球徑為10mm±2mm的料球，燒窯用壓二肋喂料操作，窯面控制為盤形，由于氣流的附壁效應(yīng)，窯的邊部阻力小，通風(fēng)好，上火快，相對(duì)來說，窯中間通風(fēng)差，上火慢，而卸料時(shí)，又是中間卸的快，如果采取快燒，中間的料就燒不好，這樣就只能延長料球在窯中停留時(shí)間，這是立窯產(chǎn)量提不高的主要原因。
本發(fā)明的理論依據(jù)是對(duì)小料球應(yīng)用機(jī)理分析，有以下幾條結(jié)論，1.據(jù)大小料球的體積和面積計(jì)算公式得出一個(gè)φ10mm的料球，其體積相當(dāng)于8個(gè)φ5mm料球的體積，而8個(gè)φ5mm料球的表面積相當(dāng)于兩個(gè)φ10mm料球的表面積。2.根據(jù)球的緊密堆積規(guī)則，一個(gè)球可與周圍12個(gè)球接觸，有12個(gè)直接傳熱點(diǎn)，因8個(gè)φ5mm料球相當(dāng)于一個(gè)φ10mm料球，所以直接傳熱面要增加八倍。3.根據(jù)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)公式，立窯內(nèi)φ5mm料球要比φ10mm料球化學(xué)反應(yīng)時(shí)間縮短2～3倍。4.φ5mm料球含水量比φ10mm料球含水量低2～2.5%，蒸發(fā)水份熱損失減少25～40千卡/千克熟料。5.φ5mm料球比φ10mm料球入窯時(shí)沖量小，不易破碎，由于含水份少，互相之間不易粘結(jié)，體積小，受熱均勻，也不易熱炸裂。6.φ5mm料球比φ10mm料球，在窯內(nèi)能形成微沸騰煅燒，燒成收縮大，形成很好的空隙率，阻力降低;風(fēng)機(jī)電耗減低，以上小料球應(yīng)用機(jī)理分析，已經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)。
本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有立窯水泥生產(chǎn)工藝上存在的熱耗大，產(chǎn)量低的狀態(tài)，根據(jù)上述小料球應(yīng)用機(jī)理分析總結(jié)的六條結(jié)論，在立窯上采用小料球燒成，以增加受熱面積，提高反應(yīng)速度，為保證得到均齊的小料球，對(duì)現(xiàn)有成球技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，采用新的燒成操作方法，以適應(yīng)小料球的煅燒，并克了服現(xiàn)有立窯水泥煅燒工藝窯中心通風(fēng)不良的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的要點(diǎn)1.小料球粒徑在3mm～7mm范圍內(nèi)，并要求粒徑小于或等于5mm的料球在65%以上。
2.窯口喇叭角度為9°～12°，小料球入窯從邊部下料，窯料面成“V”字形，大球滾到“V”字中心，小球壓邊，改善了窯中心通風(fēng)不良的缺點(diǎn)、使底火平衡，可達(dá)到節(jié)能快燒的技術(shù)效果。
附圖1為現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明水泥立窯煅燒操作方法窯料面曲線對(duì)比圖，曲線1表示本技術(shù)“V”字形煅燒工藝，曲線2為現(xiàn)有技術(shù)的盤形煅燒操作工藝。
3.小料球制作有兩種成球方法，予加水成球和噴粉成球，此兩種方法是在現(xiàn)有成球盤的基礎(chǔ)上改裝的，以下結(jié)合說明書附圖進(jìn)行敘述，附圖2為予加水成球盤新老技術(shù)對(duì)比圖，附圖3為噴粉成球盤新老技術(shù)對(duì)比圖，為說明方便將園盤成球盤看作平面坐標(biāo)，盤的幾何中心看作坐標(biāo)原點(diǎn)O，yy′與xx′將園盤分為四個(gè)象限Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、成球盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，在用予加水成球方法時(shí)，下料管4裝在Ⅰ象限的左下方，用噴粉成球方法時(shí)，下料管8安裝在第Ⅰ象限左上方，而老技術(shù)在用予加水成球方法時(shí)，下料管5安裝在Ⅲ象限中間，在用噴粉成球方法時(shí)，下料管9安裝在第Ⅳ象限左下方，用噴粉成球方法時(shí)，本發(fā)明設(shè)噴水管10共三條，一條在第Ⅰ象限平行于xx′軸偏下，其余兩條在xx′上方，互相平行，與xx′軸成30°～40°角，一條經(jīng)過oy軸中點(diǎn)跨Ⅰ、Ⅱ兩象限，另一條在第Ⅱ象限中間(見圖3)，老技術(shù)的噴水管1在xx′下方共三條，都平行于XX′軸，跨Ⅱ、Ⅲ兩象限;關(guān)于刮刀的安裝位置，予加水和噴粉成球方法，都可采用旋轉(zhuǎn)刮刀或平面刮刀，本技術(shù)采用旋轉(zhuǎn)底刮刀6兩把，并列安裝在OX′軸上，旋轉(zhuǎn)邊刮刀7一把，安裝在Ⅱ象限左側(cè)靠成球盤邊，如不采用旋轉(zhuǎn)刮刀也可用平面固定刮刀12一把，安裝于Ⅱ象限與OX′軸成15°角，與盤底成10～15°角，固定邊刮刀13一把安裝位置與旋轉(zhuǎn)邊刮刀相同，與成球盤16的周邊切線成30°角，老技術(shù)的平面固定刮刀14也在Ⅱ象限，與OX′軸成45°以上的夾角，老技術(shù)的固定邊刮刀15在Ⅰ象限緊靠成球盤邊17。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果用小料球煅燒，因其比表面比大料球大，傳熱面大，傳熱快，立窯內(nèi)集結(jié)熱量大，化學(xué)反應(yīng)快，燒成時(shí)間縮短，并在微沸騰狀況下燒成，相對(duì)收縮率大，孔隙率高，通風(fēng)阻力降低;又加上采取“V”字型窯料面操作方式，粒徑大的球，滾向窯中心部，粒徑小的球壓住了邊部，窯中心孔隙率大，通風(fēng)距離短，通透性好，克服了現(xiàn)有技術(shù)邊部通風(fēng)好，中心通風(fēng)不好的缺點(diǎn)，使立窯邊部和中心部溫度比較平衡，因此能節(jié)省能量，提高產(chǎn)量。
實(shí)施例1.本發(fā)明專利申請(qǐng)人在使用老技術(shù)用立窯生產(chǎn)水泥時(shí)，熱耗為950千卡/千克熟料，使用本技術(shù)后降低到800千卡/千克熟料每臺(tái)立窯每小時(shí)提高產(chǎn)量1～1.5噸，如果配合用尾礦作礦化劑和原料，燒成熱耗從原來950千卡/千克熟料降低到600千卡/千克熟料每臺(tái)窯每小時(shí)提高產(chǎn)量2～2.5噸。
2.廣東省江門市水泥廠，使用本技術(shù)，由原來的1050～1100千卡/千克熟料降低到900～910千卡/千克熟料，產(chǎn)量明顯提高。
3.河北省遵化縣第二水泥廠，使用本技術(shù)，由原來熱耗1050～1100千卡/千克熟料降到950千卡/千克熟料，立窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量提高1～1.5噸。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)和本發(fā)明水泥立窯煅燒操作方法立窯料面曲線對(duì)比圖。
圖2為予加水成球盤現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明對(duì)比圖。
圖3為噴粉成球盤現(xiàn)有技術(shù)與本發(fā)明對(duì)比圖。
圖中編號(hào)1.本發(fā)明“V”字形煅燒工藝控制立窯料面曲線。2.現(xiàn)有技術(shù)煅燒工藝中立窯料面曲線。3.立窯窯體。4.予加水成球法成球盤下料管。5.現(xiàn)有技術(shù)予加水成球法成球盤下料管。6.本發(fā)明予加水和噴粉成球盤旋轉(zhuǎn)，底刮刀。7.本發(fā)明予加水和噴粉成球盤旋轉(zhuǎn)邊刮刀。8.本發(fā)明噴粉成球盤的下料管。9.現(xiàn)有技術(shù)噴粉成球盤的下料管。10.本發(fā)明噴粉成球盤噴水管。11.現(xiàn)有技術(shù)噴粉成球盤噴水管。12.本發(fā)明予加水和噴粉成球盤平面固定底刮刀。13.本發(fā)明予加水和噴粉成球盤固定邊刮刀。14.現(xiàn)有技術(shù)成球盤平面固定底刮刀。15.現(xiàn)有技術(shù)成球盤固定邊刮刀。16.成球盤。17.成球盤邊。
權(quán)利要求
1.一種水泥立窯小料球快燒技術(shù)，其中包括料球粒徑和級(jí)配以及煅燒操作工藝，其特征是料球粒徑在3mm～7mm范圍內(nèi)，要求粒徑在5mm或5mm以下者占料球總數(shù)的65%，要求窯口喇叭口角度為9°～12°，布料方法是從窯邊部布料，保持窯料面呈“V”字形，較大料球滾向窯中心，小球壓邊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述水泥立窯小料球快燒技術(shù)，其特征是所述φ3～7mm粒徑的小料球的制作方法是在原有成球盤的基礎(chǔ)上作以下改進(jìn)在用予加水成球方法時(shí)，下料管安裝在Ⅰ象限的左下方。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述水泥立窯小料球快燒技術(shù)，其特征是所述φ3～7mm粒徑的小料球的制作方法是在原有成球盤的基礎(chǔ)上作以下改進(jìn)在用噴粉成球方法時(shí)，下料管安裝在Ⅰ象限的左上方。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述水泥立窯小料球快燒技術(shù)，其特征是所述噴粉成球方法中噴水管有3條，其中一條平行于XX′上方與XX′軸成30°～40°角安裝，一條經(jīng)過OY軸中點(diǎn)斜跨Ⅰ、Ⅱ兩象限，另一條在第Ⅱ象限中間。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述水泥立窯小料球快燒技術(shù)，其特征是所述φ3～7mm粒徑小料球的制作方法中，成球盤的刮力是旋轉(zhuǎn)刮刀，其中旋轉(zhuǎn)底刮刀兩把并列安裝在OX′軸上，旋轉(zhuǎn)邊刮刀一把，安裝在Ⅱ象限左側(cè)，靠近成球盤邊。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述水泥立窯小料球快燒技術(shù)，其特征是所述φ3～7m粒徑小料球的制作方法中成球盤的刮刀是平面固定刮刀，底刮刀一把，在Ⅱ象限與OX′成15°角，與盤底成10°～15°夾角安裝，邊刮刀一把，安裝在Ⅱ象限左邊部，與成球盤周邊切線成30°夾角。
全文摘要
本發(fā)明是一種用立窯生產(chǎn)水泥的新技術(shù)，其特點(diǎn)是采用比現(xiàn)有技術(shù)更小的生料球。為制得此種小而均齊的小料球，在原來成球盤的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了與水泥生產(chǎn)密切相關(guān)的小料球制作工藝。另在煅燒小料球時(shí)，采取新的煅燒操作工藝，保持立窯料面呈“V”字形，較大料球滾向窯中心，小球壓邊，改善了立窯的通風(fēng)狀態(tài)，因此能提高產(chǎn)量，節(jié)省能耗。
文檔編號(hào)C04B7/44GK1068557SQ9210896
公開日1993年2月3日 申請(qǐng)日期1992年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月5日
發(fā)明者傅圣勇, 秦至剛, 任國傳, 吳公明, 樓勇, 俞國樵 申請(qǐng)人:浙江省諸暨市應(yīng)店街水泥廠, 中國建筑材料科學(xué)研究院水泥科學(xué)研究所