一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法及高强度水泥的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法及高强度水泥的制备方法，属于水泥制造技术领域。本发明专利技术的利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，包括如下步骤：1）将原料混合，粉磨，气流选粉，制得生料；所述原料包括湿粉煤灰，所述湿粉煤灰中水分的质量分数为8‑20%；所述气流选粉时采用的气流的温度为180‑290℃；2）将生料进行预热、分解，然后在1100‑1250℃下烧结30‑40min，冷却，即得。本发明专利技术的利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法将粉磨后气流选粉时的温度设置为较高的温度，能够快速降低湿粉煤灰中的水分含量，提高了效率还有利于降低烧结温度，降低能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法及高强度水泥的制备方法
本专利技术涉及水泥制造
，更具体地说，涉及一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法及高强度水泥的制备方法。
技术介绍
硅酸盐水泥是由石灰石、砂岩、矿渣等制成熟料，然后再与混合材料混合后得到的水硬性凝胶材料，是建筑行业应用面最广、使用量最大的建筑材料。水泥熟料制备时，将石灰石、砂岩、矿渣等按比例磨细混合得到生料，然后进行煅烧，煅烧后得到熟料。根据不同的水泥的要求，水泥在制备时，还会加入粉煤灰等原料，一些水泥是在混合材中加入粉煤灰，另外一些水泥则是在生料中加入粉煤灰。由于大部分粉煤灰都会带有一定量的水分，在用作生料的原料时需要进行烘干，这增加了水泥熟料制造工艺的复杂程度。有的电厂粉煤灰含有大量的水分，使用时需要烘干的时间很长，还需要消耗大量的能源。因此，很多水泥厂都在选择粉煤灰原料时，都对含水量提出了严格的要求，不选用含水量过高的粉煤灰。由于很多电厂采用湿排的方式排出粉煤灰，导致粉煤灰中的水分含量非常高，很难直接加以利用。针对这些粉煤灰，有些水泥厂开发了相应的熟料制造工艺，以能够对这些高含水量的粉煤灰直接加以利用，节约加工成本。申请公布号为CN108314338A的中国专利技术专利公开了一种低碱硅酸盐水泥熟料的制作方法，该方法包括步骤：1)确定石灰石搭配比例范围：保证后续制成的熟料碱含量R2O≤0.60wt％，粉砂岩在生料中湿基掺比≤3.0wt％；2)原料预处理：将石灰石、铁矿石、页岩、湿粉煤灰和粉砂岩经过破碎或过筛处理，并对不同品位石灰石在搭配极限范围内进行搭配和预均化；3)生料配料与粉磨：计算石灰石、铁矿石、页岩、湿粉煤灰和粉砂岩配料方案，并将其按比例混合均匀后喂入兼烘干功能的粉磨系统进行粉磨与筛分，控制粉磨成品水分含量≤1.0wt％，80微米方孔筛的筛余量控制在20wt％±2wt％，0.2毫米方孔筛的筛余量≤2.0wt％，得到干粉状生料；4)熟料制成：混合均化后的干粉状生料喂入悬浮预热器和分解炉进行预热和分解，然后进入水泥回转窑中，在1350-1450℃进行高温煅烧，得到液相量为24％-27％的部分熔融状的物料，然后通过控制一段篦下压力在5600-6200Pa，使得熔融状的物料在篦冷机上得到高压鼓风机的充分冷却，得到出窑温度为60-100℃硅酸盐水泥熟料。上述低碱硅酸盐水泥熟料的制备方法中，采用了湿粉煤灰和粉砂岩作为原料，制得了碱度较低的水泥熟料。该制备方法中，含有湿粉煤灰的配料在进行粉磨时，采用了兼烘干功能的粉磨系统，普通的兼烘干功能的粉磨系统的烘干温度较低，对于采用高含水量湿粉煤灰的生料粉磨时，得到的生料中含水量仍然较高，生料颗粒之间容易出现粘结、团聚现象，粉磨后的生料粒径较大。
技术实现思路
针对现有技术存在的不足，本专利技术的第一个目的在于提供一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，该方法中粉磨后的生料粒度小，制得的水泥熟料强度较高。本专利技术的第二个目的在于提供一种高强度水泥的制备方法，该方法制得的水泥强度较高。为实现上述第一个目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，包括如下步骤：1)将原料混合，粉磨，气流选粉，制得生料；所述原料包括湿粉煤灰，所述湿粉煤灰中水分的质量分数为8-20％；所述气流选粉时采用的气流的温度为180-290℃；2)将生料进行预热、分解，然后在1100-1250℃下烧结30-40min，冷却，即得。通过采用上述技术方案，水泥原料中包括湿粉煤灰，而且湿粉煤灰中的水分含量比较高，在与其他原料混合粉磨时，能够利用湿粉煤灰中含有的水分使各原料之间更好地接触并结合在一起，其中的水分还能在粉磨时起到润滑作用，提高粉磨效率，提高粉磨后的颗粒均匀性，利于得到粒径较小且均匀分布的生料颗粒。良好的生料粒度分布能够在烧结过程中加快物相的生成速度，改善熟料的矿物结构，制得的熟料中晶体尺寸更大，使熟料具有更高的后期强度。同时，采用的湿粉煤灰中的水分含量也不过大，避免了生料粉磨后颗粒团聚现象的出现。由于粉煤灰中水分含量较大，为避免生料中过高的水分含量对后续的预热、分解、烧结过程造成影响，在气流选粉时采用高温气体对生料颗粒进行筛选并加热，气流选粉时用的气流的温度非常高，可以利用选粉过程的较短时间完成水分的去除，进一步提高了效率。水分去除后，还有利于降低后续的烧结过程中的烧结温度，降低能耗。本专利技术进一步设置为：步骤1)中所述原料包括如下重量份数的组分：石灰石810-840份、低碱砂岩50-70份、硫酸渣25-35份、湿粉煤灰80-100份、含氟铁矿石12-16份；所述石灰石中CaO的质量分数不小于50％。通过采用上述技术方案，水泥熟料的制备原料中的石灰石中的CaO的质量分数高于50％，高于一般的高品位石灰石，在水泥烧结过程中，能够提供更多的活性氧化钙，进一步提高反应效率，降低烧结温度。本专利技术进一步设置为：所述原料还包括45-65重量份的石灰石矿废料，所述石灰石矿废料包括如下重量百分比的组分：40-45％的劣质石灰石，55-60％的黏土，劣质石灰石中CaO的质量分数为38-41％，黏土中SiO2的质量分数为56-66％。通过采用上述技术方案，除了高品位石灰石外，本专利技术的原料中还加入石灰石矿废料，石灰石矿废料中的CaO的质量分数较低，但是其中含有较大量的黏土，能够提高原料间的吸附作用，还能够增加原料中游离二氧化硅的量，提高硅相反应的效率。而且，采用石灰石矿废料还能够充分利用水泥厂进行石灰石矿开采时的废料，提高资源利用率。本专利技术进一步设置为：所述石灰石的粒径为50-70mm，所述低碱砂岩的粒径为60-80mm。通过采用上述技术方案，由于原料中加入了湿粉煤灰，同时控制石灰石和低碱砂岩的粒径较小，有利于使石灰石和砂岩与含水粉煤灰颗粒更好地结合在一起，使粉煤灰分散得更加均匀。本专利技术进一步设置为：步骤1)中气流选粉后的生料中80μm筛余物的体积不大于10％。通过采用上述技术方案，由于湿粉煤灰的作用，粉磨后的生料的粒径分布更加均匀，在选粉时控制选粉后的生料粒径较小，可以使选粉机将更多的大颗粒物料选出重新进行粉磨，进一步提高了生料的粒径均匀程度。本专利技术进一步设置为：步骤1)制得的生料的KH为0.9-0.98。通过采用上述技术方案，生料的KH控制为0.9-0.98，保证了生料中的氧化钙的含量较高，提高了后续烧结时的反应效率。具体的KH控制可以通过调整各原料的配比来实现，本专利技术设置高品位石灰石的使用量较大以满足上述KH范围。本专利技术进一步设置为：步骤2)中冷却时采用篦冷机，篦冷机出风口连接分解炉以将篦冷机排出的废气通入分解炉对预热后的生料加热进行所述分解，分解炉的出口连接预热器以将分解炉排出的废气送入预热器对生料进行所述预热；篦冷机排出的废气的温度为900-1100℃，分解炉排出的废气的温度为890-905℃，预热器排出的废气的温度为290-320℃。通过采用上述技术方案，为了充分利用热量，通常都会将篦冷机的出风口排出的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n1）将原料混合，粉磨，气流选粉，制得生料；所述原料包括湿粉煤灰，所述湿粉煤灰中水分的质量分数为8-20%；所述气流选粉时采用的气流的温度为180-290℃；/n2）将生料进行预热、分解，然后在1100-1250℃下烧结30-40min，冷却，即得。/n

【技术特征摘要】
1.一种利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）将原料混合，粉磨，气流选粉，制得生料；所述原料包括湿粉煤灰，所述湿粉煤灰中水分的质量分数为8-20%；所述气流选粉时采用的气流的温度为180-290℃；
2）将生料进行预热、分解，然后在1100-1250℃下烧结30-40min，冷却，即得。


2.根据权利要求1所述的利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，其特征在于：步骤1）中所述原料包括如下重量份数的组分：石灰石810-840份、低碱砂岩50-70份、硫酸渣25-35份、湿粉煤灰80-100份、含氟铁矿石12-16份；所述石灰石中CaO的质量分数不小于50%。


3.根据权利要求2所述的利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，其特征在于：所述原料还包括45-65重量份的石灰石矿废料，所述石灰石矿废料包括如下重量百分比的组分：40-45%的劣质石灰石、55-60%的黏土，劣质石灰石中CaO的质量分数为38-41%，黏土中SiO2的质量分数为56-66%。


4.根据权利要求2所述的利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，其特征在于：所述石灰石的粒径为50-70mm，所述低碱砂岩的粒径为60-80mm。


5.根据权利要求2所述的利用湿粉煤灰制备水泥熟料的方法，其特征在于：步骤1）中气流选粉后的生料中80μm筛余物的体积不大于10%。


6.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文显，李春杰，王景震，
申请(专利权)人：南阳中联卧龙水泥有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41