專利名稱：窯外分解簡易水泥生產(chǎn)線及工藝方法
技術領域：
本發(fā)明屬于建材行業(yè)水泥業(yè)中的水泥生產(chǎn)線及工藝方法。
目前，水泥業(yè)的窯外分解是較先進技術，只有旋風預熱器預熱生料的窯外法，碳酸鈣的分解率才能達到85%-95%，由于旋風預熱器需要一座高50-100米高大鋼制框架，管道內(nèi)又易于結(jié)皮堵塞，操作復雜，并需要預均化堆埸、生料預均化堆埸、生料均化庫、生料庫、熟料庫、包裝機房等復雜高大構(gòu)筑物和相應設備。生料、煤粉、水泥制備需要三臺球磨機系統(tǒng)和三座高大框架構(gòu)筑物及除塵設備，出篦式冷卻機以及一臺單元單筒冷卻機，熟料溫度高不能直接配上混合材和石膏直接進入水泥磨。更做不到自發(fā)電滿足生產(chǎn)所需，投資高、收益低，生產(chǎn)一噸水泥電耗一般在130度電左右。
本發(fā)明的目的是提供一種簡易水泥生產(chǎn)線及工藝方法，它可克服現(xiàn)有技術所存在的不足，使整個水泥廠投資較建同類水泥廠節(jié)省50%左右，投資、能耗及產(chǎn)品各項指標達到機立窯水泥廠的水平。
本發(fā)明的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)，由MAMMUT破碎機、節(jié)能終粉磨機、立筒預熱爐外循環(huán)生產(chǎn)熟料系統(tǒng)，高低溫預熱中溫發(fā)電窯外熟料系統(tǒng)，兩單元高低溫熟料單筒冷卻機系統(tǒng)，碎石灰石均化和在線原料配料控制系統(tǒng)，碎煤均化系統(tǒng)，熟料、混合料、石膏配比系統(tǒng)，水泥倒庫均化系統(tǒng)和包裝及散裝出廠系統(tǒng)等組成生產(chǎn)線。
其生產(chǎn)工藝方法為1.石灰石、鐵礦石、黃砂等原料由自卸汽車卸至破碎機，破碎后經(jīng)斗式提升機分別進入碎石灰石圓筒倉、鐵礦石圓筒倉、黃砂圓筒倉，根據(jù)生料在線成份分析儀控制微機皮帶電子稱自動配料;
2.進節(jié)能終粉磨機的生料粉磨倉粉磨后，生料進入第1級旋風預熱器，生料粉預熱后進入立筒逆式分解爐;
3.分解后的物料通過分解爐底鋼性給料機分料，一路大量料經(jīng)循環(huán)風管、高溫預熱爐循環(huán)提升入分解爐頂部，另一路進入回轉(zhuǎn)窯鍛燒成熟料，經(jīng)兩單元高低溫熟料單筒冷卻機冷卻后，配上石膏、混合材入節(jié)能終粉磨機制備;
4.制備后的產(chǎn)品入成品庫。
本發(fā)明的技術方案，還可以通過以下技術特征來描述在碎石灰石圓筒倉庫下安裝有微機配料稱，可按平均所需量由五個庫計量卸出;碎煤圓筒倉庫下也安裝有微機配料稱，可按平均所需量由三個庫計量卸出，并與在線生料成份分析儀反控原料配比;
采用節(jié)能終粉磨機同機分倉完成生料、煤粉、水泥制備;
節(jié)能終粉磨機、生料粉磨倉出風管經(jīng)第一級細粉分離器和第二級旋風除塵器所得生料，全部由集粉管加入第一級旋風預熱器;
熟料冷卻機分離熟料加上混合材和石膏后可直接入節(jié)能終粉磨機的水泥粉磨倉;
生料卸出節(jié)能終粉磨機水泥倉是由粗粉分離器和細粉分離器完成，成品水泥由細粉分離器卸出后，經(jīng)螺旋輸送機直接入成品庫;
節(jié)能終粉磨機的煤粉粉磨倉進風管，抽進冷卻機中溫風，在煤粉粉磨倉出風除塵后，納入冷卻機低溫風管送來的低溫風進水泥粉磨倉進風管，在水泥粉磨倉內(nèi)出風除塵后一部份風經(jīng)循環(huán)風機進風管、出風管循環(huán)入水泥粉磨倉進風管、煤粉粉磨倉進風管，另一部份納入中溫風管，中溫風進生料粉磨倉烘干生料;
采用第二級旋風預熱器與第三級旋風預熱器通過風管提升物料達到二單元預熱;
采用總排風機作負壓源，用各小徑管道以斜度大于60°抽取污染源，集中至四埸臥式收塵器集中收塵;
生產(chǎn)線中所涉及的鎖風、下料、分料給料機均采用軸中空水冷卻的分格輪結(jié)構(gòu)，取代冷卻閥和翻板翻。
圖1是本發(fā)明生產(chǎn)線及工藝過程示意圖，也是摘要附圖;
圖2是本發(fā)明采用自發(fā)電系統(tǒng)的工藝過程示意圖。
下面依照附圖對本發(fā)明作進一步的描述如圖1圖2所示，組成本發(fā)明的各系統(tǒng)在圖中的標號分別為MAMMUT破碎機5，節(jié)能終粉磨機68，立筒預熱爐外循環(huán)生產(chǎn)熟料系統(tǒng)29、30、31、32、33、34、35、39、40、41、43、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、91、92、103、105;高低溫預熱中溫發(fā)電窯外熟料系統(tǒng)29、74、108、109、110、111、112、113、114、115、116、120、121、123、124、125、126、127、140、143;兩單元高低溫熟料單筒冷卻機系統(tǒng)90、100、101、102、104、141、142、134、135、136;碎石灰石均化和原料配料系統(tǒng)3、7、8、9、10、11、12、13、21、22、45;碎煤均化系統(tǒng)15、16、17、18、19、23、24、25、26、27、106、107;熟料和混合材及石膏配料系統(tǒng)75、76、77、78、89、94、95、97、98、132、133;水泥倒庫均化系統(tǒng)62、63、64、81、83、生料粉磨倉系統(tǒng)28、36、37、38、45、59、60、68、85、99、117、119、146;煤粉粉磨倉系統(tǒng)68、70、71、72、73、79、80、93、144;水泥粉磨倉系統(tǒng)65、66、67、86、87、88、90、137、138;包裝機82;散裝機84。
生產(chǎn)的工藝過程如圖1所示，最大直徑達0.9-1.9米的石灰石、鐵礦石、砂巖等原料由自卸汽車1卸至PB板式喂料機4上部料倉147，根據(jù)MAMMUT破碎機5負荷量自控向破碎機給料，破碎機5進行破碎，破碎后的物料一是可直接用斜度達55度的溜槽送入高效斗式提升機2，二是可通過BAB皮帶輸送機6水平送至高效斗式提升機2，而由破碎機產(chǎn)生的污染源則由高效斗式提升機2的機體作通道，通過負壓抽取進1＃石灰石圓筒倉7。由斗式提升機提升至原料庫頂，再經(jīng)振動輸送機8密封送到各庫之中。石灰石庫7、9、10、11、12各庫底裝有電磁振動給料機21，根據(jù)皮帶電子稱22所需量平均卸料至皮帶輸送機3達到均化目的。鐵礦石庫13、砂巖庫14所設電磁振動給料機21，根據(jù)皮帶電子稱22指令將鐵礦石、砂巖與碎石灰石配比后卸至皮帶輸送機3上，而三種原料的配合重量和所需量又受生料在線分析儀45和入窯量控制調(diào)節(jié)。配好的原料被皮帶輸送機送入溜槽20，進入節(jié)能終粉磨機6的生料粉磨倉，經(jīng)搓壓粉碎后落至攪拌微介質(zhì)磨內(nèi)，邊研磨邊在該倉進風管85、99中溫熱風烘干，并經(jīng)出風管28、69帶至粗粉分離器146，分離出的粗粉返回進風管，分離出的細粉被送至第一級細粉分離器36，經(jīng)出風管37進入第二級旋風除塵器38，未被除完風料則經(jīng)風管60與第三級旋風預熱器58出風管中溫風混合后進入四埸電除塵39，經(jīng)除塵符合國家排放標準后，經(jīng)總排風機40由煙囪41排入大氣之中。被分離出的生料由集粉管59匯集，經(jīng)鎖風排進第三級旋風預熱器58的進風管57下部，被送入第三級旋風預熱器，同流預熱后收集至底部，再由溜槽54鎖風后排入第二級旋風預熱器53的進風管34下部(沉積料鎖風后排入立筒預熱器32的出風管50、34)，被送入第二級旋風預熱器53第二次同流預熱后被收集至底部，鎖風后排入立筒預熱器32的出風管50、34和第三級旋風預熱器33的進風管35所構(gòu)成的兩單元泵92經(jīng)風管74送入立筒逆式分解爐下部;另一路煤粉被單相螺旋泵91經(jīng)風管103從三通道噴煤管105噴出，煤粉燃燒產(chǎn)生高溫火焰，對來自回轉(zhuǎn)窯55尾部已分解物料進行高溫鍛燒而成熟料，熟料經(jīng)回轉(zhuǎn)窯55落至窯頭56的溜槽104上，受煤粉磨除塵后經(jīng)風管79從兩側(cè)向下吹出的部份氣體的急冷后，滾入高溫熟料冷卻機102，經(jīng)滾動逆向風料熱交換，至冷卻機102尾后半部又受到灑水管142灑下高溫水急冷后從中溫聯(lián)接室溜槽101滾入低溫熟料冷卻機100，經(jīng)揚料板揚起物料進行逆向風料熱交換，行至冷卻機100尾部中段受低溫風更加劇熱交換過程作用，至尾部后段，又受到灑水管141灑下冷卻水急冷后，以不高于環(huán)境溫度60%排入料斗136，經(jīng)耐高溫鏈板計量稱95計量后卸到耐高溫皮帶輸送機89上。
石膏和混合材由自卸汽車98倒入TPC錘式石膏破碎機97破碎后，由高效斗式提升機78提至振動輸送機76密封卸至石膏庫75、混合材庫77之中，由庫底電磁振動給料機96，根據(jù)微機配料皮帶電子稱94和在線稱量冷卻機熟料量配比后，從耐高溫皮帶輸送機89進入節(jié)能終粉磨機68的水泥粉磨倉，經(jīng)搓壓粉碎后落至攪拌微介質(zhì)磨內(nèi)，邊研磨邊在該倉進風管79、90低溫來風冷卻狀態(tài)下被出風管67帶至粗粉分離器138，分離下粗粉返回進風管79、90，粗粉分離器出來料風進入細粉分離器66，分離出合格水泥通過雙列螺旋輸送機65密封卸入成品庫62、83。出細粉分離器風料則從風管85、99進入生料粉磨倉進風管。
為使入成品庫合格水泥質(zhì)量更好，強度均勻，安定性更穩(wěn)定，須經(jīng)倒庫螺旋輸送機81，倒庫高效斗式提升機63，倒庫庫頂螺旋輸送機64進行倒庫均化。均化好的水泥一是經(jīng)庫底包裝機82包裝出廠，二是經(jīng)庫底散裝機系統(tǒng)84計量后散裝出廠。
圖2是采用自發(fā)電系統(tǒng)的工藝示意圖，也是對圖1的補充。
預熱物料提升管下部(底部沉積料被沸騰床44沖散帶走)，送入第三級旋風預熱器33，生料在此被再一次同流預熱，被收集至底部鎖風后，經(jīng)鎖風、下料、撒料閥61均勻進入立筒預熱器32的上部，經(jīng)逆向旋風快速換熱并產(chǎn)生少量碳酸鈣分解后，經(jīng)底部鎖風、排料給料機鎖風后由溜槽49排入爐外循環(huán)風料提升管30，與來自爐外循環(huán)物料溜槽47的爐外循環(huán)料混合分散預熱，又產(chǎn)生少量碳酸鈣分解后切向進入立筒逆式分解爐29上部，其中大部份未分離料隨立筒逆式分解爐29的出風管31重復切向進入立筒預熱器32下部進行另一路爐外循環(huán)。
在立筒逆式分解爐上部被分離下來的物料，受下部燃燒噴煤管74所加入煤粉與切向進入三次風管52所帶來的高溫三次風產(chǎn)生旋風燃燒所產(chǎn)生大量熱量逆式旋風換熱后快速產(chǎn)生大量碳酸鈣分解，碳酸鈣分解率達96%左右時由下部鎖風、下料、分料給料機43排出。一路物料從溜槽47排入從窯尾來的近1200℃高溫廢氣體之中，分散后被爐外循環(huán)風料提升管30，產(chǎn)生爐外物料大循環(huán)，以提高分解率。另一路少量物料(相當于喂入生料量減去分解產(chǎn)生的二氧化碳量和未除掉塵量)通過溜槽46從窯尾斜煙道排入兩檔支承回轉(zhuǎn)窯55的尾部。煙煤由自卸汽車27卸入，經(jīng)HS環(huán)錘式碎煤機26破碎后，經(jīng)高效斗式提升機19提入振動輸送機16密封卸入碎煤庫15、17、18之中，庫下部電磁振動給料機23，根據(jù)節(jié)能終粉量負荷量平均給料卸至微機皮帶電子稱24，計量后通過皮帶輸送機25送至溜槽42進入節(jié)能終粉磨機68的煤粉粉磨倉，經(jīng)提壓粉碎后落至攪拌微介質(zhì)磨內(nèi)，邊研磨邊在該倉進風管99中溫來風烘干狀態(tài)下被出風管70送至粗粉分離器144，被分離下的粗粉返回進風管99，風料被帶進第一級細粉分離器71和第二級旋風除塵器73，分離除塵后進入節(jié)能終粉磨機的水泥粉磨倉進風管85、90。分離下煤粉鎖風后排入煤粉倉93，其中一路煤粉被單相螺旋在電力缺乏或建廠地址離供電線路太遠的情況下，可將圖1中所示的爐外循環(huán)物料提升管30改為圖2中的從高溫預熱爐109的噴嘴143從底部高速噴出，由中溫風管99所來熱風并帶煤粉從爐下部切向進風口110切向進入產(chǎn)生過盈燃燒熱量，由高效鏈式雙列斗式提升機145鎖風，低溫生料從爐中部下段喂入;在旋風效應和噴騰效應下分散于旋風之中進行快速傳熱，整個過程從分散好至出爐只需2秒鐘，就可使生料預熱至750℃-800℃左右，并產(chǎn)生少量碳酸鈣分解，經(jīng)切向聯(lián)接方管108，切向進入立筒逆式分解爐29上部，分離下少部份物料后從風管31送進旋風除塵器33，分離下物料鎖風后撒料瀉落入高溫預熱爐進入另一路物料爐外大循環(huán)，出旋風除塵器33溫度達近1000℃，中溫風從風管34進入魯奇余熱鍋爐112，經(jīng)氣、管熱交換出達4.0MPA水蒸汽，進氣包分離后進氣輪機113推動發(fā)電機116發(fā)電，滿足生產(chǎn)所需有余。
廢水蒸汽經(jīng)廢氣管115排入魯奇鍋爐112尾部與爐內(nèi)氣體混合后，在出氣管120內(nèi)預熱生料，冷生料從集粉管59鎖風后喂入魯奇鍋爐出氣管120始端，分散后邊預熱邊從進風管120帶進低溫旋風預熱器121，在同流預熱并有水蒸汽參與情況下，收集到的物料經(jīng)鎖風后排列螺旋輸送機124上，螺旋輸送機納入魯奇余熱鍋爐112沉積鎖風排出料后，送至高效鏈式雙列斗式提升機145。通過低溫旋風預熱器121的出風管122納入節(jié)能終粉磨機68的生料粉磨倉，用高壓抽風機117的出風管119送出含水蒸汽的低溫風，從風管125進入四埸臥式電收塵器39。除塵所得物料經(jīng)螺旋輸送機127送至高效鏈式雙列斗提機145之中。從四埸臥式電除塵器39經(jīng)除塵已符合國家排放標準的氣體經(jīng)出風管126抽入總排風機40，從煙囪41排入大氣中。
鎖風、下料、分料給料機43和其它鎖風、下料、分料給料機均采用軸中空水冷卻的分格輪結(jié)構(gòu)取代閃動閥和翻板翻，達到了不高空垮料造成重大工傷事故和設備事故。
本發(fā)明采用立筒預熱、高低溫預熱生料以及立筒逆式分解爐帶爐外循環(huán)分解碳酸鈣的窯外法、兩單元高低溫熟料單筒冷卻機冷卻熟料、全部粉料制備由一臺磨機完成而構(gòu)成的窯外分解簡易水泥生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線及配套的工藝方法，與現(xiàn)有技術相比，取消了預均化堆埸;生料磨機房屋;生料均化庫;生料庫;五級旋風預熱器高達50-100米的鋼框架結(jié)構(gòu);煤磨機房屋;熟料庫;水泥磨機房屋;包裝機房屋。自發(fā)電時用高溫預熱爐109和魯奇余熱鍋爐取代了五級旋風預熱器中的第二、三、四、五級，以及相應的構(gòu)筑物、設備、附屬設備。從而使整個工藝路線簡單，技術先進，易于操作，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，投資低(與建國內(nèi)同規(guī)模、同質(zhì)量窯外分解水泥廠相比，可節(jié)省投資50%)，能耗低(熱耗低，電耗相比減少1/3以上)，效益高，建設周期短，適合于大、中、小型水泥廠的建設。
權利要求
1.一種窯外分解簡易水泥生產(chǎn)線，其特征是由破碎機、節(jié)能終粉磨機、立筒預熱爐外循環(huán)生產(chǎn)熟料系統(tǒng)，高低溫預熱中溫發(fā)電窯外熟料系統(tǒng)，兩單元高低溫熟料單筒冷卻機系統(tǒng)，碎石灰石均化和在線原料配料控制系統(tǒng)，碎煤均化系統(tǒng)，熟料、混合材、石膏配比系統(tǒng)，水泥倒庫均化系統(tǒng)和包裝及散裝出廠系統(tǒng)組成生產(chǎn)線。
2.如權利要求1所述的窯外分解簡易水泥生產(chǎn)線，其生產(chǎn)的工藝方法為①.石灰石、鐵礦石、黃砂原料由自卸汽車(1)卸至破碎機(5)破碎后經(jīng)斗提機(2)分別進入碎石灰石圓筒倉(7)、(9)、(10)、(11)、(12)，鐵礦石圓筒倉(13)，黃砂圓筒倉(14)，根據(jù)生料在線成份分析儀(45)控制微機皮帶電子稱(22)自動配料;②.進節(jié)能終粉磨機(68)的生料粉磨倉粉磨后，生料進入第1級旋風預熱器(58)、(121)，生料粉預熱后進入立筒逆式分解爐(29);③.分解后的物料通過分解爐底鎖風、下料、分料給料機(43)分料，一路大量料經(jīng)循環(huán)風管(30)、高溫預熱爐(109)循環(huán)提升入分解爐頂部，另一路進入回轉(zhuǎn)窯(55)鍛燒成熟料后，經(jīng)兩單元高低溫熟料單筒冷卻機(100)、(102)冷卻后，配上石膏、混合材入節(jié)能終粉磨機(68)制備;④制備后的產(chǎn)品入成品庫(63)、(83)。
3.如權利要求2所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是碎石灰石圓筒倉庫(7)、(9)、(10)、(11)、(12)可按平均所需量由五個庫計量卸出，碎煤圓筒倉庫(15)、(17)、(18)可按平均所需量由三個庫計量卸出，并與在線生料成份分析儀(45)反控原料配比。
4.如權利要求3所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是采用節(jié)能終粉磨機(68)同機分倉完成生料、煤粉、水泥制備。
5.如權利要求4所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是節(jié)能終粉磨機(68)、生料粉磨倉出風管(28)經(jīng)第一級細粉分離器(36)和第二級旋風除塵器(38)所得生料，全部由集粉管(59)加入第一級旋風預熱器(58)。
6.如權利要求5所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是熟料冷卻機分離熟料加上混合材和石膏后可直接入節(jié)能終粉磨機(68)的水泥粉磨倉。
7.如權利要求6所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是生料卸出節(jié)能終粉磨機水泥倉是由粗粉分離器(138)和細粉分離器(66)完成，成品水泥由細粉分離器卸出后，經(jīng)螺旋輸送機(65)直接入成品庫。
8.如權利要求7所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是節(jié)能終粉磨機(68)的煤粉粉磨倉進風管(99)，抽進冷卻機(100)中溫風，出風除塵后納入冷卻機低溫風管(90)送來的低溫風進水泥粉磨倉進風管，出風除塵后一部份風經(jīng)循環(huán)風機(86)由進風管(87)、出風管(88)循環(huán)入進風管(90)、(79)，另一部份風納入中溫風管(99)，中溫風進生料粉磨倉烘干生料。
9.如權利要求8所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是采用第二級旋風預熱器(53)與第三級旋風預熱器(33)通過風管(35)、(44)、(50)提升物料達到兩單元預熱。
10.如權利要求9所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是采用總排風機(40)作負壓源，用各小徑管道以斜度大于60°抽取污染源，集中至四埸臥式電收塵器(39)集中收塵。
11.如權利要求10所述的簡易水泥生產(chǎn)線工藝方法，其特征是鎖風、下料、分料給料機(43)和其它鎖風、下料、分料給料機均采用軸中空水冷卻的分格輪結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明是一種窯外分解簡易水泥生產(chǎn)線及工藝方法，它采用立筒預熱、高低溫預熱生料、中溫發(fā)電及立筒逆式分解爐帶爐外循環(huán)的窯外法，兩單元高低溫熟料單筒冷卻機冷卻熟料，粉料制備由一臺磨機完成。取消了現(xiàn)有的預均化堆場，生料磨機房、均化庫，生料庫，煤磨機房，熟料庫等相應的構(gòu)筑物和設備，使工藝路線簡單，易于操作，質(zhì)量穩(wěn)定，投資低(較建同類廠節(jié)省投資50％左右)，尤其適合缺電地區(qū)大、中、小型水泥廠的建設。
文檔編號C04B7/36GK1096278SQ9311184
公開日1994年12月14日 申請日期1993年6月8日 優(yōu)先權日1993年6月8日
發(fā)明者陳茂林 申請人:陳茂林