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水泥熟料煅烧循环预烧工艺及装置
    所属技术领域

    本发明涉及一种水泥熟料煅烧循环预烧工艺及装置。

    背景技术

    现行预分解水泥煅烧技术，已将水泥熟料煅烧过程中吸热量最大的碳酸钙分解过程90％放在窑外气固悬浮式分解炉中进行，因而产量高、效率较高。但是，仍有部分碳酸钙以及物料的升温过程在回转窑中完成。研究表明，在预分解的回转窑中，850～1100℃温度区仍然占据回转窑接近一半的空间，在此区间内，集中了90％的回转窑热交换量。然而，由于此区间内回转窑气固温差很低，热辐射能力较弱，对流换热又因物料与气流接触面积小而效率极低，因而回转窑中仍存在传热需求量很大与传热效率极低的矛盾。针对这一问题，日本学者提出以高传热率的流化床煅烧技术完全取代回转窑煅烧的方案，并通过了200t/d级的中试试验研究。但实践证明，流化床煅烧存在均匀性、稳定性差的问题，烧成系统难于控制，1450℃熟料烧成温度下粘结堵塞严重，因而难于大规模应用。从理论上讲，水泥熟料煅烧在高温区(1100～1450℃)内存在大量放热的固相反应，实际所需换热量极小，流化床的使用在此区间并无实际的意义。

    【发明内容】

    本发明的目的是提供一种水泥熟料煅烧循环预烧工艺及装置，是在现行新型干法水泥新技术(即预分解技术)的基础上，进一步提高其效率、产量、质量以及生态环保性能的技术，对煤的适应性广，燃烧效率高。

    本发明的目的是这样实现的：这种水泥熟料煅烧循环预烧装置，分解炉体下方与预烧炉相连，分解炉体上侧部连旋风筒，旋风筒下部有调节阀通过下料管分别与预烧炉及窑入口相连，三次风管通过三次风量调节阀分别与分解炉体及预烧炉相连，预烧炉下方连窑尾烟室，窑尾烟室连窑，上级旋风筒下部有生料调节阀通过生料管分别与分解炉体及预烧炉相连。

    一种水泥熟料煅烧循环预烧工艺，设有三种调节阀，已预分解生料调节阀、热生料调节阀和三次风量调节阀，煤粉从预烧炉底部的喷煤管喂入，与窑尾烟气混合，升温至900℃～1000℃，在预烧炉4中煤粉与部分三次风混合燃烧，对来自旋风筒的生料进一步煅烧，完全分解；在预烧炉中生料经高温预烧后，部分生料因烧结成粒，直接从窑尾喷口入窑中，其余生料则随气流及部分未燃煤粉一块进入分解炉中，在分解炉中煤粉与其余三次风混合全部燃烧，同时与上级旋风筒来的生料混合，完成预分解过程；而后生料通过旋风筒气固分离，并经调节阀喂入窑及预烧炉中，形成循环。

    本发明具有以下效果：综合预分解窑与流化床工艺的优点，在回转窑与分解炉之间增设强化预烧炉，使回转窑中传热量最大的过程在预烧炉中完成，同时，保留少量回转窑用于高温反应带的烧成，从而实现既有流化床高效的效果，又避免了流化床难于规模生产的两全效果；产量可提高50％以上，氮氧化物和硫化物有害气体大幅下降，对煤地适应性广，燃烧效率高。

    【附图说明】

    图1是本发明的装置的结构示意图。

    【具体实施方式】

    图1中，分解炉体9下方与预烧炉4相连，分解炉体9上侧部连旋风筒11，旋风筒11下部有已预分解生料调节阀8通过下料管6分别与预烧炉4及窑1入口相连，三次风管5通过三次风量调节阀13分别与分解炉体9及预烧炉4相连，预烧炉4下方连喷口2，喷口2上部设有喷煤管3、下部连窑1，上级旋风筒12下部有热生料调节阀10通过生料管7分别与分解炉体9及预烧炉4相连。

    在本工艺中设有三种调节阀，已预分解生料调节阀8、热生料调节阀10和三次风量调节阀13，以适应不同的煅烧情况。煤粉从预烧炉4底部的喷煤管3喂入，与窑尾烟气混合，在未燃或少量燃烧状态下升温至900℃～1000℃，在预烧炉4中煤粉与部分三次风混合燃烧，使来自旋风筒11的生料进一步煅烧，完全分解。为防止预烧炉4内温度过高，另设一来自热生料调节阀10的生料管7引入部分生料，以控制其中温度不超过1100℃。在预烧炉4中生料经高温预烧后，有部分生料因烧结成粒，直接从窑尾喷口2入窑1，其余生料则随气流及部分未燃煤粉一块进入分解炉9中，在分解炉9中煤粉与其余三次风混合全部燃烧，同时与上级旋风筒12来的生料混合，完成预分解过程。而后生料通过旋风筒11气固分离，并经调节阀8喂入窑1及预烧炉4中，形成循环。当入预烧炉4的生料部分量较大时，烧结成粒直接入窑的生料量就会增加，从而使物料的进出量达到平衡。