水泥制造方法技术

本发明专利技术提供一种水泥制造方法，即使在水泥原料中的P2O5量改变时，也可将水泥熟料中的P2O5量保持在规定范围内。在通过设置在窑前(4)的主燃烧器(5)的火焰将内部保持在1400℃以上的高温气氛下的水泥窑(1)内，从窑尾(2)投入到内部的水泥原料向窑前(4)侧移送并烧成而制造水泥熟料的水泥制造方法中，将对上述水泥原料中的P2O5量的改变量或制造的上述水泥熟料所包含的P2O5量的改变量进行补偿的量的干燥污泥投入到水泥窑(1)内，从而控制所述水泥熟料所包含的P2O5量在0.3～1.0重量％的范围内。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在保持在高温气氛下的水泥窑中烧成水泥原料而制造水泥熟料的方法，具体地涉及可将上述水泥熟料中包含的P2O5量控制在期望范围内的。
技术介绍
通常，在水泥制造设备中，将水泥原料在预热器中预热至规定温度并导入水泥窑，在该水泥窑内由来自设置在窑前的主燃烧器的火焰在约1450°C的高温气氛下烧成而形成水泥熟料后，对该水泥熟料加入防止快速凝结用的二水石膏并进行微粉碎来制造水泥。然而，在上述制造工艺得到的水泥熟料中，混有水泥原料自身或燃料中包含的磷(P)成分。而且，已知如此混入的磷成分(P2O5)对水泥的诸多物性带来影响，为了保持最终 的水泥品质，对水泥原料自身或燃料中的P2O5量进行管理，以使上述水泥熟料中的P2O5量不超出规定值。另一方面，在上述水泥窑的主燃烧器中燃烧的燃料通常使用煤炭和焦炭，但近年随着燃料的飞跃发展，对上述煤炭等添加作为工业废弃物的废油等副燃料作为上述燃料的一部分使用。进而，除了其他的工业废弃物的废塑料或废轮胎，在下述专利文献I中还提出了对下水污泥、食品加工残渣污泥、造纸污泥等含水有机污泥进行造粒、干燥，将它们均作为水泥制造用的辅助燃料进行有效利用。然而，上述有机污泥大多在其固含量中包含5重量％以上的P2O5,根据用量有可能引起水泥的凝结延迟或压缩强度的降低。此外，在下述专利文献2中，提出了一种，该方法的特征在于，包括能从含水污泥中减少磷成分的含量的除磷工序、对上述除磷工序得到的磷成分的含量降低的含水污泥进行加热干燥的干燥工序以及在水泥制造设备中将上述干燥工序中得到的干燥污泥用作水泥制造用燃料和原料而制造水泥的水泥制造工序，磷在该干燥污泥固含量中占有的含量调整为4重量％以下。对于该，通过将污泥中的P2O5量降低至4重量％以下，具有可在水泥制造设备中处理比以往更多量的含水污泥的优点，但在水泥制造工序投入的含水污泥量变得过多时或水泥原料中的P2O5量增加时，水泥熟料中的P2O5量增加，从而具有引起水泥的凝结延迟或压缩强度降低的问题。进而，除了上述的水泥的凝结延迟或压缩强度的改变，水泥熟料的被粉碎性也因含有的P2O5量而变化。因此，在将上述含水污泥等有机污泥投入水泥制造工艺并要作为燃料的一部分有效利用时，在水泥的品质管理上强烈要求将水泥熟料中的P2O5量保持在一定范围内。专利文献I :日本专利公开平成11-217576号公报专利文献2 :日本专利公开2004-203662号公报书
技术实现思路
本专利技术鉴于上述问题而作出，目的在于提供一种，即使在水泥原料中的P2O5量改变时，也可将水泥熟料中的P2O5量保持在规定范围内，因而可稳定地维持水泥的品质。为了解决上述问题，本专利技术的特征在于，在由设置在窑前的主燃烧器的火焰将内部保持在1400°C以上的高温气氛下的水泥窑内，将从该水泥窑的窑尾投入到内部的水泥原料向着上述窑前侧移送并烧成来制造水泥熟料的中，将对上述水泥原料中的P2O5量的改变量或制造的上述水泥熟料所包含的P2O5量的改变量进行补偿的量的干燥污泥投入到上述水泥窑内，从而控制上述水泥熟料所包含的P2O5量在0. 3 I. 0重量％的范围内。本专利技术的特征在于，在记载的专利技术中，上述干燥污泥为加热处理过的下水污泥，且粉碎至5mm以下的粒度后，从上述窑前侧投入上述水泥窑内。 本专利技术的特征在于，在或记载的专利技术中，测定上述水泥原料中的P2O5量的改变量，计量补偿该改变量的量的上述干燥污泥的量并将该干燥污泥投入到上述水泥窑内。本专利技术的特征在于，在中记载的专利技术中，测定制造的上述水泥熟料所包含的P2O5量的改变量，计量补偿该改变量的量的上述干燥污泥的量并将该干燥污泥投入到上述水泥窑内。本专利技术的特征在于，在中记载的专利技术中，上述主燃烧器的燃料为在磨碎机中粉碎固体燃料得到的微粉末固体燃料，且向上述磨碎机供给上述干燥污泥并与上述固体燃料一起粉碎后由上述主燃烧器投入到上述水泥窑内。本专利技术的特征在于，在中记载的专利技术中，由设置在上述主燃烧器的上方的辅助投入管向上述主燃烧器的火焰投入上述干燥污泥。根据 中任意之一记载的专利技术，若在水泥窑内的1400°C以上的高温气氛中投入干燥污泥，则干燥污泥在上述高温气氛下燃烧、分解，从而不燃烧成分中的P2O5混入被烧成的水泥原料中。因此，在制造的水泥熟料所包含的P2O5量不足时，通过使投入上述水泥窑内的干燥污泥量增加，能够容易且可靠地将上述水泥熟料所包含的P2O5量控制在预先设定的0.3 I. 0重量％的范围内。此时，通过将上述干燥污泥投入到水泥窑内的1400°C以上的高温气氛中，可完全燃烧、分解并生成P2O5，从而可有效地调整水泥熟料中的P2O5量。因此，即使在水泥调合原料中的P2O5量改变时或制造的水泥熟料所包含的P2O5量减少时，也可将水泥熟料中的P2O5量保持在0. 3 I. 0重量％的范围内，因而可稳定地维持水泥的品质。在此，若对水泥熟料中的P2O5量限定为保持在0. 3 I. 0重量％的范围内的理由进行说明，通常，在作为最终产品的水泥中，随着含有的P2O5量增加，得到因硅酸三钙促进水合反应性而带来的强度表现效果，但如果该P2O5量变得过多，则强度因熟料构成物的量的变化、即二钙硅酸盐量的增加等而降低。于是，本专利技术人等进行了用于确认使水泥(=水泥熟料)中的P2O5量变化时的水泥固化体强度变化的实证实验。图4示出了上述实证实验的结果，示出了使水泥中的P2O5量变化时的3天后、7天后和28天后的水泥固化体的压缩强度值。而且，通过上述实证实验，如图4所见，水泥固化体的压缩强度在水泥中的P2O5量为0.3重量％以上时增加，在0.5重量％表现出最大值，但随着P2O5量进一步增加压缩强度反而降低，在I. 0重量％变得与0. I重量％相同。基于以上观点，控制投入到水泥窑内的干燥污泥量，从而使水泥熟料中的P2O5保持在0. 3 I. 0重量％的范围内。因此，在水泥熟料中的P2O5量改变时，通过控制投入水泥窑内的干燥污泥量使水泥熟料中的P2O5量为0. 3重量％以上I. 0重量％以下，总能制造强度表现性提闻的水泥。顺便说一下，未通过投入干燥污泥来调整P2O5量时，除非将其他P2O5量多的废弃物作为原燃料使用，否则上述水泥中的P2O5量为约0. I重量％以下。因此，制造的水泥熟料中所包含的P2O5量减少时，通过将干燥污泥投入到水泥窑 内使该P2O5量至少为0. 3重量％以上，可提高水泥的强度表现性。而且，在确定上述干燥污泥的投入量时，可采用或记载的方法。但是，从投入该干燥污泥到通过上述燃烧、分解而生成的P2O5混入水泥熟料中为止会产生时间差，所以与如记载的专利技术一样，根据制造的上述水泥熟料中所包含的P2O5量的改变量确定上述投入量相比，优选如记载的专利技术一样，使用着的原料变化时，预先比较新原料中的P2O5量和至此使用的原料中的P2O5量，投入补偿该改变量的量的干燥污泥。此外，近年水泥熟料内包含脱磷炉渣等P2O5的工业废弃物也作为原料的一部分投入。这些废弃物因与其他成分的关系而限定用量，可以说对上述水泥熟料中P2O5量的改变带来的影响少。然而，如果除了上述水泥原料中的P2O5量的改变，也考虑上述废弃物所包含的P2O5量的改变来确定上述干燥污泥的投入量，可更进一步将水泥熟料中的P2O5量的改变控制在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥制造方法，在由设置在窑前的主燃烧器的火焰将内部保持在1400℃以上的高温气氛下的水泥窑内，将从该水泥窑的窑尾投入到内部的水泥原料向着所述窑前侧移送并烧成来制造水泥熟料，其特征在于，将对所述水泥原料中的P2O5量的改变量或制造的所述水泥熟料所包含的P2O5量的改变量进行补偿的量的干燥污泥投入到所述水泥窑内，从而控制所述水泥熟料所包含的P2O5量在0.3～1.0重量％的范围内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：辻和秀，中村俊彦，田中久顺，山下牧生，
申请(专利权)人：烟台三菱水泥有限公司，三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：