[其他]高爐熔融礦渣直接轉換成水泥熟料的新工藝

無效

• 申請號: 87102197
• 申請日: 1987-03-18
• 公開（公告）號: CN87102197A
• 公開（公告）日: 1988-11-02
• 發明（設計）人: 孫竹良
• 申請（專利權）人: 孫竹良
• 主分類號: C04B7/14
• 分類號: C04B7/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明屬建筑材料的制取方法。

現在用高爐礦渣制取水泥是將熔融礦渣用水驟冷、粒化，而制得玻璃體水渣，經烘干后，作為水泥熟料的配加料。一般配比為30～40%。

用配加料法生產礦渣水泥，熔融礦渣的熱量未能利用。水渣粉磨耗電量大，效率低。并生產水渣耗水量大，而且礦渣水泥強度只能達400^＃左右，混凝土早期強度低。

通過對高爐礦渣的化學分析，鑄造生鐵和煉鋼生鐵的重礦渣，其中的氧化鈣（CaO）、二氧化硅（SiO₂）、三氧化二鋁（Al₂O₃）和氧化鎂（MgO）含量占總量的百分之九十五以上，三氧化二鐵（Fe₂O₃）、氧化錳（MnO）和硫（S）的含量一般均為百分之一左右。硅酸鹽水泥的化學組成與高爐礦渣的化學組成完全一樣，僅含量不同。各大鋼廠的高爐礦渣成份見表一。

高爐礦渣的礦物組成，據我國不同成份礦渣的巖相鑒定，由于礦渣中二氧化硅和三氧化二鋁的含量較多，生成較多的假硅灰石（α-2CaO·SiO₂）和鈣鋁黃長石（2CaO·Ai₂O₃·SiO₂）而使礦渣中硅酸二鈣（2CaO·SiO₂）的生成量顯著降低，并無法生成硅酸三鈣（3CaO·SiO₂）

為了充分利用高爐礦渣，充分利用熔融高爐礦渣的熱能，設計了一種高爐熔融礦渣直接轉換成水泥熟料的新工藝，生產有普遍利用價值的水泥熟料。

本發明是用加壓后的高爐煤氣與載有高溫粉沫原料的加溫加壓空氣混合，并燃燒成1500～1600℃高溫二相流氣體，以200～300m/S的流速噴吹從混渣爐流出的1450～1500℃熔融礦渣，使其成霧狀，并與高溫霧狀的固體粉沫原料-氧化鈣（CaO）、三氧化二鐵（Fe₂O₃）、氟化鈣（CaF₂）等發生湍流態下的均勻混合，同時發生硅酸鹽化學反應。然后在離心集聚反應器中集聚，并控制和延長反應時間，使反應徹底，氧化鈣被完成吸收，生成粒狀水泥熟料，并使煙氣和熟料分開。

本發明水泥熟料生產工藝流程如附圖1，工藝設備布置如附圖2。

圖2中高溫高爐熔融礦渣液倒入入口（1）、流入有加熱和保溫作用的混渣爐（2）通過能控制流量的渣井（20），流入礦渣霧化器（19）中，高溫空氣與高溫霧狀的固體粉沫原料-氧化鈣、三氧化二鐵和氟化鈣等組成的二相流通過輸送管（16）進入燃燒噴口，與從正面噴入燃燒噴口的經加壓到4～6Kg/Cm²的高爐煤氣（設備布置中未畫出）在燃燒噴口燃燒，噴射出1500～1600℃的高溫氣體，以200～300m/S的流速噴入霧化器，使礦液霧化，并與原料粉沫發生均勻混合。混合后的原料，通過反應輸送管（4），以100～200m/S的流速從切線方向噴入離心集聚反應器（5），在離心集聚反應器（5）中，因離心力作用使生成的高溫半液態水泥熟料迅速在筒壁上集結，而與煙氣分離。水泥熟料分離出后，靠重力和水冷刮板的定期刮削，而進入旋轉輸送窯（13），并控制和延長了反應時間。通過有一定傾角的旋轉輸送窯的旋轉，熟料被輸送到氣流隔離器（14）而落到復合式蓖式冷卻機（15）上。此時氧化鈣已被完全吸收，生成粒狀水泥熟料。然后經4-6Kg/Cm²的壓縮空氣快速冷卻。促進硅酸三鈣（3CaO、SiO₂）的生成，增加熟料硅酸三鈣的含量，最后通過破碎機（17）破碎，從（18）流到熟料成品庫。

在復合式蓖式冷卻機（17）中的壓縮空氣與高溫熟料進行熱交換，使其溫度達750～850℃，高溫壓縮空氣進入熱空氣輸送管（16）中，與從第四級旋風筒熱交換器（7）底部流出的高溫原料粉沫相匯合，組成二相流而輸送到燃燒噴口，最后到達礦液霧化器（19）中。

離心集聚反應器（5）中分離出的高溫煙氣，通過旋轉輸送窯（13）而從切線方向進入第四級旋風筒熱交換器（7）的熱風入口，依次經（8）、（9）、（10）各級旋風筒熱交換器，完成對原料粉沫的熱交換而排出。

鐵礦石、石灰石、螢石經粉碎成90μm以下的粉沫，并按一定配料比混均，自原料倉（12）中經限料控制器（11）而依次進入（10）、（9）、（8）、（7），各級旋風筒熱交換器，與高溫煙氣發生熱交換。原料被加熱到750～850℃，于第四級旋風筒熱交換器（7）的底部進入熱空氣輸送管（16），再由高壓高溫空氣輸送到燃燒噴口及礦液霧化器（19）中。