水泥物料处理装置和水泥物料处理方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种水泥物料处理装置及方法，该装置包括：预分解部，适于对水泥生料执行预分解处理；预烧成部，适于对水泥物料进行预烧成处理，预烧成部包括循环出口，预分解部的物料出口与预烧成部的物料入口相通；烧成部，适于对来自预烧成部的水泥物料进行烧成处理；分离器，分离器的物料出口与预分解部的物料入口相通，分离器的物料入口与循环出口相通，其中：预烧成部包括流化床形式的预烧成炉，循环出口高于预烧成部的物料入口；所述装置包括循环回路，所述循环回路包括顺次布置的预分解部、预烧成部、循环出口和分离器。循环出口和分离器。循环出口和分离器。

【技术实现步骤摘要】
水泥物料处理装置和水泥物料处理方法


[0001]本专利技术的实施例涉及水泥生产领域，尤其涉及一种水泥物料处理装置和一种水泥物料处理方法。

技术介绍

[0002]水泥熟料煅烧主要包括以下过程：1)生料预热及CaCO3分解(800～900℃)；2)2CaO
·
SiO2(C2S)生成(900～1200℃)；3)3CaO
·
SiO2(C3S)生成(>1300℃)。
[0003]目前，传统的水泥熟料煅烧中效率较高的生产系统主要是新型干法预分解窑，该系统具有热耗低、单窑生产能力大、自动化过程易于操作等优点，是当前一项比较成熟的技术。在新型干法预分解窑中，生料预热及分解过程(<900℃)主要在各级旋风及分解炉设备中完成，而C2S(硅酸二钙)和C3S(硅酸三钙)烧成主要在回转窑设备中完成(1000～1800℃)。
[0004]但是，回转窑设备庞大，窑中的物料成堆积态，气、液、固换热效率低，窑内传热速度慢、温度不均匀。目前回转窑的热耗、成本等指标已经无法进一步下降，最高热效率只能达到60％左右，一直无法突破工艺瓶颈。
[0005]此外，水泥窑炉回转窑窑头高达1800℃的温度使得回转窑贡献了80％的热力型和40％的燃料型NOx，这也是造成水泥窑炉是化石能源消耗和环境污染的重要源头的原因之一。
[0006]流态化水泥煅烧技术有望克服上述回转窑技术缺陷，成为新一代水泥熟料煅烧技术。中国专利CN1073054C和日本专利JP01148737A公开了一种水泥熟料的烧成方法和烧成装置，将经四级旋风预热和分解炉分解后(900～1100℃)的水泥原料粉在流化床中造粒并烧成(>1450℃)，然后将烧成的熟料送入冷却器中，该方法以较低的热损失高效率地烧成水泥熟料。
[0007]美国专利US4402754A公开了一种利用循环流化床进行水泥熟料烧成的装置，将旋风预热后的水泥原料粉在两级串联的循环流化床装置中进行(950～1150℃)及熟料烧成(1400℃)，然后进行冷却后排出，该方法进行熟料烧成的热效率较高。
[0008]中国专利CN1171066C公开了一种大颗粒流态化水泥熟料煅烧装置，装置由预热室、流态化预煅烧室、流态化煅烧室和冷却室组成，将移动床技术和流态化技术结合在一起，改善了移动床立窑水泥熟料质量差的问题。
[0009]新型干法水泥生产工艺采用回转窑烧成，设备体积庞大、热耗大，C2S和C3S均在回转窑中烧成，回转窑窑头温度过高(1800℃)、燃烧温度不均匀，导致NOx排放高、环境污染严重，能量利用率低。
[0010]现有的水泥熟料流态化烧成方法保留了干法预分解窑的预分解设备，而简单地将回转窑替代为鼓泡流化床，整个烧成设备仍然庞大与复杂，热耗降低有限；整体反应仍分为生料分解及熟料煅烧，未将C2S烧成这一过程从熟料煅烧过程中分离出来。
[0011]此外，烧成/造粒炉内温度分布不均匀，温度较高，物料与高温烟气逆向流动，熟料烧成区烟气量大，NOx排放水平高且不稳定，设备大型化困难。
[0012]而且，水泥流态化烧成各系统内物料逐级发生反应，各系统间不存在物料循环过程，无法保证细物料颗粒的烧成质量。

技术实现思路

[0013]为缓解或解决上述问题中的至少一个方面或者至少一点，提出本专利技术。
[0014]根据本专利技术的实施例的一个方面，提出了一种水泥物料处理装置，包括：
[0015]预分解部，适于对水泥生料执行预分解处理；
[0016]预烧成部，适于对水泥物料进行预烧成处理，预烧成部包括循环出口，预分解部的物料出口与预烧成部的物料入口相通；
[0017]烧成部，适于对来自预烧成部的水泥物料进行烧成处理；
[0018]分离器，分离器的物料出口与预分解部的物料入口相通，分离器的物料入口与循环出口相通，
[0019]其中：
[0020]预烧成部包括流化床形式的预烧成炉，循环出口高于预烧成部的物料入口；
[0021]所述装置包括循环回路，所述循环回路包括顺次布置的预分解部、预烧成部、循环出口和分离器。
[0022]根据本专利技术的实施例的又一方面，提出了一种水泥物料处理装置，包括：
[0023]预分解部，适于对水泥生料执行预分解处理；
[0024]预烧成部，适于对水泥物料进行预烧成处理，预烧成部包括循环入口和第一循环出口，预分解部的物料出口与预烧成部的物料入口相通；
[0025]烧成部，适于对来自预烧成部的水泥物料进行烧成处理，烧成部设置有第二循环出口；
[0026]第一分离器，第一分离器的物料入口与第一循环出口相通，第一分离器的物料出口与烧成部的物料入口相通，
[0027]其中：
[0028]第一循环出口设置在预烧成部的底部或下部；
[0029]第二循环出口与循环入口相通；
[0030]所述装置包括第二循环回路，所述第二循环回路包括顺次布置的预烧成部、第一循环出口、第一分离器、烧成部、第二循环出口、循环入口。
[0031]根据本专利技术的实施例的还一方面，提出了一种水泥物料处理方法，包括步骤：
[0032]提供上述的水泥物料处理装置；
[0033]使得一部分水泥物料在所述循环回路内流动而构成物料循环。
附图说明
[0034]图1为根据本专利技术的一个示例性实施例的水泥物料处理的流程图；
[0035]图2为根据本专利技术的一个示例性实施例的水泥物料处理装置的示意图，其与图1所示的流程图对应；
[0036]图3为根据本专利技术的再一个示例性实施例的水泥物料处理的流程图；
[0037]图4为根据本专利技术的一个示例性实施例的水泥物料处理装置的示意图，其与图3所
示的流程图对应。
[0038]附图标记示例性说明：
[0039]预分解单元10，第二分离器11，分解炉12，第一返料器13；
[0040]预烧成单元20，预烧成炉21，第一分离器22；
[0041]造粒/烧成单元30，第二返料器31，主烧成炉32；
[0042]熟料冷却单元40，熟料冷却炉41。
具体实施方式
[0043]下述参照附图对本专利技术实施方式的说明旨在对本专利技术的总体专利技术构思进行解释，而不应当理解为对本专利技术的一种限制。
[0044]图1为根据本专利技术的一个示例性实施例的水泥物料处理的流程图。如图1所示，在图1所示的水泥物料处理中，包括了四个单元，分别是预分解单元10、预烧成单元20、造粒/烧成单元30、熟料冷却单元40。
[0045]如图1所示，水泥生料进入预分解单元10，在预分解单元10中与来自预烧成单元20的高温烟气、细颗粒(例如其温度为1000～1200℃)进行换热，生料完成预热和CaCO3分解，实现烟气热量的回收，完成预热后的烟气(在本专利技术的一个实施例中，可以为温度小于800℃)排出。在本专利技术的一个实施例中，预分解单元1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水泥物料处理装置，包括：预分解部，适于对水泥生料执行预分解处理；预烧成部，适于对水泥物料进行预烧成处理，预烧成部包括循环出口，预分解部的物料出口与预烧成部的物料入口相通；烧成部，适于对来自预烧成部的水泥物料进行烧成处理；分离器，分离器的物料出口与预分解部的物料入口相通，分离器的物料入口与循环出口相通，其中：预烧成部包括流化床形式的预烧成炉，循环出口高于预烧成部的物料入口；所述装置包括循环回路，所述循环回路包括顺次布置的预分解部、预烧成部、循环出口和分离器。2.根据权利要求1所述的装置，其中：所述分离器为第二分离器，所述循环出口为第三循环出口，所述循环回路为第一循环回路；所述装置还包括第一分离器，第一分离器的物料入口与预烧成部的第一循环出口相通，第一分离器的物料出口与烧成部的物料入口相通；所述预烧成部包括循环入口，烧成部包括第二循环出口，第一分离器的烟气出口以及第二循环出口均与所述循环入口相通，循环入口在高度方向上设置在第三循环出口与第一循环出口之间；所述装置还包括第二循环回路，所述第二循环回路包括顺次布置的预烧成部的第一循环出口、第一分离器、烧成部、第二循环出口、循环入口。3.根据权利要求2所述的装置，其中：烧成部的物料入口设置在烧成部的顶部或上部，所述第二循环出口设置在烧成部的下部。4.根据权利要求2所述的装置，其中：第一分离器的烟气出口以及第二循环出口均与所述循环入口相通，循环入口在高度方向上设置在第三循环出口与第一循环出口之间；所述装置还包括第三循环回路，所述第三循环回路包括顺次布置的预烧成部的第一循环出口、第一分离器、第一分离器的烟气出口、循环入口。5.根据权利要求2所述的装置，其中：烧成部的物料入口设置在烧成部的下部，第二循环出口设置在烧成部的上部或顶部。6.根据权利要求5所述的装置，其中：所述烧成部包括流化床形式的烧成炉。7.根据权利要求3
‑
6中任一项所述的装置，还包括：冷却部，适于冷却来自烧成部的水泥物料，冷却后的水泥熟料适于自所述冷却部排出。8.根据权利要求7所述的装置，其中：所述装置在第二循环出口的下方设置有分选风入口，分选风适于经由所述分选风入口通入到烧成部内。9.根据权利要求8所述的装置，其中：
烧成部的燃料入口和燃料配风入口设置在烧成部的顶部或上部，第二循环出口设置在烧成部的底部或下部；所述冷却部与所述烧成部在竖向上一体形成，冷却部处于烧成部的下方；所述冷却部的底部或下部设置有分选风入口，分选风适于经由所述分选风入口向上进入到烧成部内。10.根据权利要求8所述的装置，其中：所述冷却部独立于所述烧成部设置，至少一部分位于所述烧成部的下方，所述冷却部经由第二输送管道连通到烧成部；所述烧成部的燃料配风入口设置在烧成部的底部或下部，烧成部的燃料配风构成所述分选风，烧成部的燃料配风入口构成所述分选风入口。11.根据权利要求1所述的装置，其中：循环出口与分离器的物料入口之间设置有输送通道，所述输送通道设置有水泥生料入口、燃料入口和燃料配风入口。12.根据权利要求1所述的装置，还包括：返料器，返料器设置在预分解部的物料出口与预烧成部的物料入口之间，所述循环回路包括返料器。13.根据权利要求2所述的装置，其中：所述返料器为第二返料器，所述装置还包括第一返料器，第一返料器设置在预烧成部的物料出口与烧成部的物料入口之间。14.一种水泥物料处理装置，包括：预分解部，适于对水泥生料执行预分解处理；预烧成部，适于对水泥物料进行预烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨少波，任强强，李百航，蔡军，吕清刚，欧阳子区，
申请(专利权)人：中国科学院工程热物理研究所，
类型：发明
国别省市：