一种利用高碱原料生产低碱水泥的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种利用高碱原料生产低碱水泥的装置，该装置在传统装置中增加了含氯物质投加器和烟尘收集部件，其中含氯物质投加器将含氯物质投加到装置的回转窑中，使之与高碱原料中的钾生成气态氯化钾，再由烟尘收集部件将富集所述气态氯化钾的热烟气进行冷却，将冷却后生成的固态氯化钾去除，从而大大降低装置中的碱含量，实现使用高碱原料生产低碱水泥。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种生产水泥并处置废弃物的装置，更具体的说，是一种利用带悬浮预热器和预分解窑的干法水泥生产线和高含碱量石灰石生产低碱水泥，并协同处置多氯联苯(PCB)、垃圾焚烧飞灰等高含氯量废弃物的装置。
技术介绍
在水泥生产中，生料的碱当量对水泥产品的质量有直接的影响。生料中如果含有 微量的碱(Na， K)，会改善生料的易烧性，提高生料的早期强度。但是如果生料中的碱当量 过高，造成熟料中的碱当量超过一定的范围，例如大于O. 80%时，会使得熟料中的游离钙提 高，造成水泥抗压强度和抗折强度降低，并影响建筑物的使用寿命。 据统计，由于碱当量过高，造成混凝土发生碱_骨料反应，会使得建筑物的寿命縮 短至正常建筑物的四分之一，甚至更短。因此，使用低碱水泥是保证建筑物寿命的一个重要 条件。 要生产低碱水泥，就对石灰石和其他原料，如粘土和砂岩等的碱当量有一定要求， 一般需要使用低碱原料来生产低碱水泥。但是在我国，有大量的高碱当量的石灰石资源，这 些石灰石由于碱当量过高而被弃置不用，这不但浪费了大量的资源，也占用了大量的土地。 目前，国内外大都集中在利用低碱原料生产低碱水泥上，虽然对高碱原料生产低 碱水泥有一定研究，但研究并不深入，技术尚不成熟，而且现有的使用高碱原料生产低碱水 泥的工艺能耗很大，且工艺控制难度也很大。利用传统的技术以高碱原料生产低碱水泥时， 需要对水泥熟料的生产工艺进行一定的改造，将对水泥熟料有害的元素，如，过量的Na和K 从装置中分离出来，以降低熟料中的碱当量。图1为现有技术中生产低碱水泥的装置示意 图，如果基于该装置并使用高碱原料生产低碱水泥，由于设备和工艺效率低，分离Na和K的 效率较低，需要从该装置中大量放风，通常放风量可达到装置风量的20_30%，大大增加了 生产水泥熟料的能耗，同时也增大了工艺控制的难度。即便如此，使用这种方法也不一定能 生产出合格的低碱水泥。 —方面市场上需要大量的低碱水泥，另一方面低碱原料的不足，使得低碱水泥的 供应远远不能满足低碱水泥的需求。所以，现在迫切需要一种行之有效的、节能的、可以利 用高碱原料生产低碱水泥的装置。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种利用高碱原料生产低碱水泥的装置，该装置不仅 能耗低，而且在利用高碱原料生产低碱水泥时还可以同时处置高含氯的废弃物。 本技术的技术方案是这样实现的 —种利用高碱原料生产低碱水泥的装置，该装置包括预热器、预分解窑、窑尾烟室、预燃炉和回转窑；关键在于，该装置还包括含氯物质投加器和烟尘收集部件； 所述含氯物质投加器与所述窑尾烟室、预燃炉和回转窑窑头中的一处或多处相连，将含氯物质投加到所述回转窑中，所述含氯物质中的氯与热生料中的钾生成气态氯化钾； 所述烟尘收集部件与所述窑尾烟室、预分解窑或预燃炉中的一处或多处相连，接 收富集所述气态氯化钾的热烟气，冷却所述热烟气后收集附着固态氯化钾的烟尘。 较佳地，所述热生料出所述预热器的末级筒、且进入所述回转窑的筒体前的区域 包括窑尾烟室、预分解窑和预燃炉； 所述烟尘收集部件与窑尾烟室、预分解窑或预燃炉中的一处或多处相连。 较佳地，所述烟尘收集部件包括混合室、鼓风机、旋风收尘器、袋式收尘器、链式运输机、储灰仓和尾气排放装置； 所述混合室通过热风管道与窑尾烟室、预分解窑或预燃炉中的一处或多处相连， 接收富集所述气态氯化钾的热烟气； 所述鼓风机与所述混合室相连，冷却进入混合室的所述热烟气； 所述旋风收尘器与所述混合室相连、并具有出尘口，收集从所述混合室输出的烟气中附着固态氯化钾的烟尘颗粒； 所述袋式收尘器与所述混合室相连、并具有出尘口，进一步收集从所述旋风收尘 器输出的烟气中含有的固态氯化钾微晶和烟尘颗粒，并将处理后的烟气通过尾气排放装置 排放； 所述链式运输机位于所述旋风收尘器和袋式收尘器的出尘口下方、并与储灰仓相 连，将旋风收尘器和袋式收尘器收集的烟尘输出到储灰仓。 较佳地，所述热风管道上设置有风量调节阀门。 较佳地，所述混合室内经过耐热处理。 较佳地，所述含氯物质投加器为位于所述回转窑的窑头的燃烧器，或者为位于所 述回转窑的窑头、窑尾烟室或预燃炉的气力输送装置，将固态含氯物质投加到所述回转窑 中。 较佳地，所述含氯物质投加器为位于所述回转窑的窑头的喷枪，将液态含氯物质 投加到所述回转窑中。 较佳地，所述窑尾烟室、预燃炉和回转窑的窑头处开有供所述含氯物质投加器连 接的连接孔。 较佳地，所述连接孔处设置有控制阀门。 可见，本技术提供的装置主要利用KC1在76(TC的左右的时候会由气态转化 为固态这一特性，通过向装置中投加高含氯物质，使这些高含氯物质中的Cl与高碱原料中 游离的K结合，并在装置的适当位置将气态KC1引出，达到降低装置中K含量的目的，从而 实现利用高碱原料生产低碱水泥，同时还协同处理了高含氯的废弃物；另一方面，由于选择 在气态KC1富集的区域引出热烟气，仅需取出占装置风量的一小部分的烟气，不会影响整 个水泥生产的进行、且大大降低了能耗。附图说明图1为现有技术中常用的生产低碱水泥的装置结构示意图； 图2为本技术所提供装置的一个实施例中的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的和优点更加清楚，以下结合附图和实施例对本技术作 进一步的详细说明。 图2为本技术所提供装置的一个实施例中的结构示意图，该图仅示出了装置 中各部分之间的物料、气流和烟气流向，以此来表示各部分之间的连接关系，实际的物理连 接并未示出，其中虚线箭头表示物料方向，实线箭头表示气流方向，点划线箭头表示烟尘方 向。图2中所示的加料装置1、预热器2、预分解窑3、预燃炉4、回转窑5和输送装置6为 传统的带悬浮预热器和预分解窑的干法水泥生产装置中的一部分，完成一些公知的生产功 能，关于这部分功能这里不再赘述。 目前使用的高碱原料中的碱以K的成分为主，本技术提供的装置主要利用 KC1在76(TC的左右的时候会由气态转化为固态这一特性，通过额外增加装置中Cl的含量 来使高碱原料中游离的K与C1结合，并在装置的适当位置将气态KC1引出，达到降低装置 中K含量的目的，从而实现利用高碱原料生产低碱水泥。 为实现上述目的，图2所示的装置结构中还包括以下部分 1)与窑尾烟室7、预燃炉4或回转窑5窑头相连的含氯物质投加器8，将含氯物质 投加到回转窑5中，加入的含氯物质与已经参与到水泥生产中的高碱原料反应结合为KC1， 由于回转窑5中温度较高，KC1以气态形式于预分解窑3、窑尾烟室7和预燃炉4处富集。 为实现与上述含氯投加装置8的连接，窑尾烟室7、预燃炉4和回转窑5窑头需设 置连接孔、并在连接孔处加装控制阀门。 根据实际应用需要，可以选择装置中包含一个或多个上述含氯物质投加器8，例如 如果投加的是固体含氯物质，则该含氯物质投加器8可以由位于回转窑5窑头的燃烧器实 现，或者也可以由位于回转窑5窑头、窑尾烟室7或预燃炉4处的气力输送装置实现；如果 投加的是液体含氯物质，则该含氯物质投加器8可以由位于回转窑5窑头的喷枪实现。 含氯物质优选是高含氯废弃物，例如PCB (PCB是目前国际上关注的12种持久性有 机污染物之一，曾被广泛应用于变压器和电容器绝缘油、油墨添加剂、染料分散剂以及农药 延效剂等)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高碱原料生产低碱水泥的装置，该装置包括：预热器、预分解窑、窑尾烟室、预燃炉和回转窑；其特征在于，该装置还包括：含氯物质投加器和烟尘收集部件；所述含氯物质投加器与所述窑尾烟室、预燃炉和回转窑窑头中的一处或多处相连，将含氯物质投加到所述回转窑中，所述含氯物质中的氯与热生料中的钾生成气态氯化钾；所述烟尘收集部件与所述窑尾烟室、预分解窑或预燃炉中的一处或多处相连，接收富集所述气态氯化钾的热烟气，冷却所述热烟气后收集附着固态氯化钾的烟尘。

【技术特征摘要】
一种利用高碱原料生产低碱水泥的装置，该装置包括预热器、预分解窑、窑尾烟室、预燃炉和回转窑；其特征在于，该装置还包括含氯物质投加器和烟尘收集部件；所述含氯物质投加器与所述窑尾烟室、预燃炉和回转窑窑头中的一处或多处相连，将含氯物质投加到所述回转窑中，所述含氯物质中的氯与热生料中的钾生成气态氯化钾；所述烟尘收集部件与所述窑尾烟室、预分解窑或预燃炉中的一处或多处相连，接收富集所述气态氯化钾的热烟气，冷却所述热烟气后收集附着固态氯化钾的烟尘。2. 如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述烟尘收集部件包括混合室、鼓风机、旋 风收尘器、袋式收尘器、链式运输机、储灰仓和尾气排放装置；所述混合室通过热风管道与窑尾烟室、预分解窑或预燃炉中的一处或多处相连，接收 富集所述气态氯化钾的热烟气；所述鼓风机与所述混合室相连，冷却进入混合室的所述热烟气；所述旋风收尘器与所述混合室相连、并具有出尘口 ，收集从所述混合室输出的烟气中 附着固态氯化钾的烟尘颗粒；所述袋式收尘器与所述混合室相连、并具有出尘口 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵启刚，熊运贵，孙伟舰，余志辉，渠永峰，
申请(专利权)人：北京金隅红树林环保技术有限责任公司，北京新北水水泥有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]