一种大颗粒旋流沸腾煅烧高温研磨生料的方法技术

一种大颗粒旋流沸腾煅烧高温研磨生料的方法，其特征在于：备料→原料磨粉→预热→大颗粒煅烧→回转窑→冷却→收尘一→收尘二→旁路锅炉。本发明专利技术的有益效果在于：本发明专利技术可以将水泥熟料煅烧能源消耗水平下降20～35%。本发明专利技术是水泥熟料煅烧技术新的突破和变革，必然会对水泥工业的煅烧技术产生新的变化，同时对其他行业采用高温煅烧窑炉方式起到很好的示范和借鉴，他是对绿色经济发展很好的诠释和解读，创新引领人类的进步与发展。

【技术实现步骤摘要】
一种大颗粒旋流沸腾煅烧高温研磨生料的方法
本专利技术涉及水泥熟料煅烧
，具体涉及一种大颗粒旋流沸腾煅烧高温研磨生料的方法。
技术介绍
水泥行业自二百多年前形成以来对人类工业文明带来了巨大帮助和促进，今后很长一段时间依然会存在下去。水泥有是一个高耗能高污染的行业，目前广泛采用的窑外分解窑水泥熟料煅烧技术生产一吨水泥熟料需要消耗电58～70度，其中生料电耗17～21度，标煤90～120公斤，同时产生占全球工业总排放量30%的氮氧化物，当前采用的工业有以下特点：原料破碎配料后入研磨系统常温下或者低温烘干细磨至80微米以下占比大于80%的生料，生料制备完成后入窑外分解窑尾部预热分解系统共同预热共同分解造成预热分解设备体积庞大效率低下，化石能源消耗占世界全部化石能源消耗的15%，完全没有考虑物料颗粒在高温下物理化学反应过程中自然特性。
技术实现思路
针对现有技术的不足本专利技术提供一种大颗粒旋流沸腾煅烧高温研磨生料的方法，其特征在于：备料→原料磨粉→预热器→大颗粒煅烧→回转窑→冷却→收尘一，预热器→收尘二，旁路锅炉→收尘二，旁路锅炉→五级预热器入口。其中：第一步：备料工序的工艺条件为：将石灰质原料70～80％，硅、铝质替代原料15～25％，硅、铝质校正原料2～5％，铁质2～5％在常温常压下混合备用；第二步：原料磨粉工序的工艺条件为：将第一步备用的物料用磨机或辊压机粉磨制成粉料，粉末粒径80μm方孔筛不小于筛余20～80％，粉料备用；第三步：预热工序的工艺条件为：将第二步备用的粉料通过输送装置入次末级预热从常温加热到650～750℃，分解率10～20%的大颗粒生料；第四步：煅烧工序的工艺条件为：主要有三部（一）上部细粉分解煅烧区：1、将第三步预热备用的大颗粒生料用量的70～80%，进入三次风正前方入炉，大颗粒煅烧炉上部分解煅烧区，2、在三次风的作用下带动生料形成旋流，大颗粒分解煅烧炉内的三次风的温度为900～1100℃，切向旋流风速20～25m/s，上升风速7～10m/s，在切向旋流风和上升风作用下物料大小颗粒分离，占生料量25～40%大颗粒沉降，3、在底部煅烧区喷入煤粉，喷入煤粉量为40～60%，在中部分解煅烧区喷入煤粉，喷入煤粉量为15～30%，通过来自回转窑的高温废气，温度为1000～1150℃，和底部煅烧区、中部分解煅烧区，喷入的煤粉不完全燃烧形成大量的活性碳共同作用下加温蓄能，温度为900～1200℃，三种情况在三次风出口充分混合活性碳燃爆，燃爆温度为1300～1400℃；细粉生料形成大于500℃的瞬间升温，在快速升温、燃爆形成的冲击波、旋流风带动生料旋转形成的碰幢、摩擦共同作用下大颗粒部分自爆粉碎占生料量的15～20%，碳酸钙分解并且部分矿化形成少量熟料细粉。（二）大颗粒煅烧炉顶部充分分解持续矿化区中，旋流风速8～13m/s，上升风速为7～9m/s，物料停留时间为3～6s，生料中碳酸钙持续分解并少量矿化，温度下降温度为900～1250℃，；（三）大颗粒煅烧炉中部分解煅烧区:1、来自上部分解煅烧区沉降下来的大颗粒生料占生料量20～25%，2、中部分解煅烧区椎体切向喷入的煤粉，为了防止燃爆带入煤粉管道喷入管道加装单项防爆阀，切向风速30～45m/s，3、来自底部的废气夹带着未燃尽碳和高温研磨矿化的熟料细粉，温度为950～1150℃，旋流风速10～15m/s，上升风速8～16m/s，物料停留时间为1～5s,4、生料入炉口在中部分解煅烧区喷煤口的正上方加入生料用量的20～30%，汇合在喷煤处燃爆，温度为1150～1350℃，生料细粉被矿化，大颗粒生料在燃爆形成的冲击波、旋流风带动生料旋转形成的碰幢、摩擦共同作用下大颗粒部分自爆粉碎占生料量的15～20%，细粉化的生料同时被矿化，喷入的煤粉常温下迅速加热蓄能，温度为950～1150℃，随废气细粉进入上部分解煅烧区，没有分解矿化的沉降进入底部煅烧区占生料量的15～25%。（四）大颗粒煅烧炉底部煅烧区，1、位于烟室上部接收来自回转窑煅烧后的高温废气，温度为1000～1150℃，上升风速20～30m/s，2、来自中部分解煅烧区的大颗粒生料，3、喷入煤粉在底部椎体沿筒壁水平切向或者向上10～30度喷入形成旋流，喷入煤量为40～60%，旋流风速25～50m/s，上升风速25～40m/s，物料停留时间为1～2s，煅烧温度为1250～1450℃，4、底部煅烧区椎体上部温度风速降低，温度为1150～1350℃，上升风速7～10m/s，旋流风速15～25m/s，大颗粒生料在旋流风带动生料旋转形成的快速碰幢、摩擦共同作用下大颗粒部分全部自爆粉碎矿化，发育较大的沉降进入烟室，细粉和未燃尽碳随废气进入中部分解煅烧区；所有旋流旋转方向均为同一方向。第五步：回转窑工序的工艺条件为：回转窑内煅烧温度为1200～1350℃，煅烧时间为10～15min；第六步：冷却工序的工艺条件为：冷却时间为15～30min，冷区后物料的温度为高于环境温度65℃；第七步：收尘一：冷却后多余的废气入收尘器收尘，熟料粉尘回收。第八部：旁路锅炉：在大颗粒分解煅烧炉顶部废气管道中抽取热风占废气量的20～40%入旁路锅炉，废气温度为950～1250℃降至，锅炉出口废气温度200～250℃，分为两部分一部分40～60%入收尘器二，一部分40～60%进入锅炉出口废气与五级入口连接管道，同时在连接管道加入收尘器二回收的生料粉尘，将五级入口连接管道温度降低，温度为750～850℃。第九步：收尘二：预热器排出的废气入收尘器收尘，回收的生料粉尘入旁路五级冷却风管。如上所述整体还原状态下大颗粒旋流沸腾分解煅烧炉高温研磨大颗粒生料，消除氮氧化物生产水泥熟料的方法，是充分依据高温生料的物理化学反应过程中的自然属性，采用了强力旋流沸腾状态燃爆机制研磨大颗粒生料，少氧高温废气环境下局部煅烧，根据物料在高温物理化学反应过程中，生料高温存在时间的不同带来的直接物理性能的变化，新旧颗粒高速旋转，加之自身分解形成的不规则移动和急剧升温颗粒内部产生的裂隙，燃爆形成的冲击波、摩擦、碰幢共同作用下大颗粒生料自爆粉碎。底部煅烧区来自回转窑的高温废气缺氧环境下喷入的燃煤并带入的空气仅供燃煤中的挥发分和少量的碳燃烧，将少量生料投入直接煅烧成熟料，形成矿化计减轻回转窑符合提高煅烧效率。未燃尽的碳形成高温活性碳900～1250℃两级还原氮氧化物，还原效率高达90%以上，同时未燃尽的高温活性碳900～1100℃在分解煅烧炉内部与冷却机带入分解煅烧炉的高温富氧三次风900～1100℃混合后形成爆燃。生料在2～60s内从650～750℃升高至1250～1350℃高达500～700℃的短时升温过程，形成极高的温度梯度激发热活化能并且完全利用，预热、分解、矿化反应高度重叠，晶格破坏与物质的无定型化，使分解产物中间相具有很大的活性，降低反应活化能，大大提高了反应速度，使液相生成、贝里特、阿里特几乎同时出现。极大提高了单位容积产量，降低煅烧温度，还可以大大地降低煅烧工艺能耗，旁路锅炉含碳废气加入少量冷却机热风，碳和一氧化碳充分氧化形成二氧化碳。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供了高温度梯度热活化的配合回转窑煅烧方法，同时都形成大颗粒高温研磨机制，高温活性炭两级消除氮氧化物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大颗粒旋流沸腾煅烧高温研磨生料的方法，其特征在于：备料→原料磨粉→预热器→大颗粒煅烧→回转窑→冷却→收尘一， 预热器→收尘二，旁路锅炉→收尘二，旁路锅炉→五级预热器入口。

【技术特征摘要】
1.一种大颗粒旋流沸腾煅烧高温研磨生料的方法，其特征在于：备料→原料磨粉→预热器→大颗粒煅烧→回转窑→冷却→收尘一，预热器→收尘二，旁路锅炉→收尘二，旁路锅炉→五级预热器入口。2.其中：第一步：备料工序的工艺条件为：将石灰质原料70～80％，硅、铝质替代原料15～25％，硅、铝质校正原料2～5％，铁质2～5％在常温常压下混合备用；第二步：原料磨粉工序的工艺条件为：将第一步备用的物料用磨机或辊压机粉磨制成粉料，粉末粒径80μm方孔筛不小于筛余20～80％，粉料备用；第三步：预热工序的工艺条件为：将第二步备用的粉料通过输送装置入次末级预热从常温加热到650～750℃，分解率10～20%的大颗粒生料；第四步：煅烧工序的工艺条件为：主要有三部（一）上部细粉分解煅烧区：1、将第三步预热备用的大颗粒生料用量的70～80%，进入三次风正前方入炉，大颗粒煅烧炉上部分解煅烧区，2、在三次风的作用下带动生料形成旋流，大颗粒分解煅烧炉内的三次风的温度为900～1100℃，切向旋流风速20～25m/s，上升风速7～10m/s，在切向旋流风和上升风作用下物料大小颗粒分离，占生料量25～40%大颗粒沉降，3、在底部煅烧区喷入煤粉，喷入煤粉量为40～60%，在中部分解煅烧区喷入煤粉，喷入煤粉量为15～30%，通过来自回转窑的高温废气，温度为1000～1150℃，和底部煅烧区、中部分解煅烧区，喷入的煤粉不完全燃烧形成大量的活性碳共同作用下加温蓄能，温度为900～1200℃，三种情况在三次风出口充分混合活性碳燃爆，燃爆温度为1300～1400℃；细粉生料形成大于500℃的瞬间升温，在快速升温、燃爆形成的冲击波、旋流风带动生料旋转形成的碰幢、摩擦共同作用下大颗粒部分自爆粉碎占生料量的15～20%，碳酸钙分解并且部分矿化形成少量熟料细粉。3.（二）大颗粒煅烧炉顶部充分分解持续矿化区中，旋流风速8～13m/s，上升风速为7～9m/s，物料停留时间为3～6s，生料中碳酸钙持续分解并少量矿化，温度下降温度为900～1250℃。4.（三）大颗粒煅烧炉中部分解煅烧区:1、来自上部分解煅烧区沉降下来的大颗粒生料占生料量20～25%，2、中部分解煅烧区椎体切向喷入的煤粉，为了防止燃爆带入煤粉管道喷入管道加装单项防爆阀，切向风速30～45m/s，3...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴超，
申请(专利权)人：吴超，
类型：发明
国别省市：新疆,65