專利名稱：煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法
技術領域：
本發明涉及水泥生產方法，具體地說，是涉及一種煅燒活化頁巖做水泥摻合料的 方法。
背景技術：
我國水泥行業主要利用高爐礦渣、粉煤灰、火山灰質材料等作水泥混合材，隨著水 泥市場產能的不斷擴張和礦產資源的日益減少，通?？捎米魉嗟膿胶喜牧先绲V渣、粉煤 灰等資源日漸緊缺，價格逐年上揚，開發水泥混合材新品種日漸成為水泥工業研究的當務
ο近年來，人們把目光投向頁巖，頁巖是以SiO2和Al2O3為主要成份的粘土質沉積 巖，分布非常廣泛。頁巖中的鋁硅酸鹽礦物為結晶態，結構穩定，沒有水化活性，但經過一定 溫度的煅燒處理后，即表現出明顯的水化活性。關于燒頁巖的火山灰活性，，一種觀點認為 它來自粘土礦物分解后所形成的無定形物質，另一種則認為它來自高溫熔融所形成的玻璃 相，這兩種觀點對燒頁巖的熱處理工藝有重要的指導意義。根據上海硅酸鹽研究所任國浩 的《燒頁巖的火山灰活性研究》得出燒頁巖的火山灰活性既不完全取決于其中無定形態的 含量，也不取決于玻璃相的出現，而是與粘土礦物在某個特定溫度范圍的熱分解作用有關。 從實驗結果表明在700 800°C (最佳750°C)的范圍內煅燒一定時間的頁巖具有的火山 灰活性，是很好的水泥摻合料，可以用于生產水泥，煅燒活化頁巖做水泥摻合料的工程應用 方法相繼誕生。目前有兩種方法，一是土立窯煅燒，建窯投資較少，約500萬元，生產成本也 較低，約85元/噸，但生產規模小，產量150噸/天；二是回轉窯煅燒，生產規模大，產量250 噸/天，但建窯投資巨大，超過1000萬元，生產成本也偏高，約110元/噸。上述兩種方法均需投巨資新建窯，并加燃料才能將頁巖煅燒成水泥摻合料。雖然 解決了水泥摻合料的原料來源問題，但水泥的綜合成本較高。同時，上述兩種方法都是單獨 煅燒出摻合料，再與熟料摻合，使得水泥生產工藝步驟依舊繁雜，沒有省去摻合步驟。另一方面，水泥生產過程中有大量余熱可以利用，例如，熟料燒成后，其溫度在 1300 1400°C，目前是強制通風冷卻，熱風(二次風、三次風)用于預熱水泥原料和燃料。

發明內容
本發明的目的，是提供一種煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法。該方法是將頁巖 直接加入水泥生產窯系統，利用水泥窯出窯高溫熟料的熱量作為燒頁巖的活化能量，因而 無需新建窯，煅燒出的摻合料直接與熟料摻合，可簡化水泥生產工藝步驟。本發明的技術方案如下一種煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法，將頁巖粉碎為顆粒，加入水泥窯的篦式 冷卻機，利用孰料的余熱煅燒頁巖，使頁巖活化成為水泥摻合料。所述頁巖的粒徑5 15mm，含水量2 5%。所述頁巖的加入量為孰料的5 15%。
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所述頁巖從篦式冷卻機熱端一段床的兩側對稱加入。本發明的有益效果利用水泥窯出窯高溫熟料的熱量作為活化頁巖的能量，因而無需新建窯，省掉基 建投資；煅燒出的摻合料直接與熟料摻合，簡化了水泥生產工藝步驟，使得水泥生產成本下 降，經濟效果顯著。


圖1是本發明的工藝流程圖
具體實施例方式首先介紹水泥窯篦式冷卻機的工作原理篦冷機對經回轉窯煅燒出的高溫熟料(1300 1400°C)通過熱端控制流篦板進行 急速冷卻，由于采用了高效控制流技術，充分考慮料層的阻力及分布，利用區域可調方式對 熟料進行冷卻，從而使冷卻空氣分布更加均勻，熟料驟冷效果好，保證了熟料的充分冷卻， 出料溫度的降低，熱回收效率的提高，并對燒成熟料的適應性強?？刂屏黧靼謇鋮s空氣的進入過程風機一匯風箱一各支管一各支管調節閥一固定 充氣橫梁一各控制流篦板單元一熟料層。在各風室設置有“密封”風機，以防止熟料層內的冷卻風回竄至各風室中，并冷卻 和減少各篦板相互間的漏料。高溫熟料從熱端篦床推進至后續篦床，冷卻至環境溫度+65°C，并經熟料破碎機破 碎至彡25mm(占90%以上)以便輸送、儲存和粉磨。同時，風機鼓入的冷卻風經熱交換吸收 熟料中的熱能后作為二次風入窯、三次風入分解爐，還可作為生料或煤烘干用風，其余的廢 氣經收塵后排入大氣。由篦板相互間篦縫漏下的細熟料經灰斗鎖風閥排出，由下部輸送設 備輸送入庫。本發明的特點是直接將頁巖加入篦式冷卻機，利用出窯高溫熟料的熱量來煅燒 頁巖，工作流程參見圖1，存儲在堆場2的頁巖由給料機1送入破碎機3破碎，篩出粒徑5 15mm的頁巖顆粒，送入中間倉4，經計量稱5計量后，由氣動閥7送入回轉鎖風下料器6，然 后進入回轉窯篦冷機9的一段前部，在600 800°C環境中煅燒后活化，再與熟料一起經拉 鏈機輸送至熟料庫。技術重點、難點如下1.入料頁巖的含水率和加入量。頁巖加入后，對二、三次風的溫度還是會產生較大的影響，這就要求頁巖加入后盡 可能減少對生產的影響，根據實際生產情況，二次風溫度能達到iiocrc時，在加入頁巖后， 溫度低限按1000°c考慮，即溫降在100°C范圍內，對應的頁巖的含水率應控制在2 5%范 圍內，加入量應控制在熟料流量的5 15%范圍內。2.頁巖加入到冷卻機后，對熟料冷卻效果均帶來負面影響，為了減少這種負面影 響，必須控制頁巖的粒度。一般情況下，物料粒度在5mm以下的量大于15 %時，會對冷卻機的冷卻效果產生 影響，因此頁巖粒度大部分應該大于5mm。另外如果粒度太小，也容易出現有部分細頁巖隨二次風、三次風進入窯內，從而對熟料質量產生不利影響。物料粒度越大，物料熱交換時間 和煅燒時間越長，因此頁巖粒度也不宜大于15mm，故頁巖粒度應在5 15mm范圍內。3.頁巖在冷卻機的加入位置。根據頁巖的煅燒溫度要求，頁巖必須在冷卻機的一段床加入。如果頁巖在冷卻機 的固定床加入，由于沒有活動篦床的運動，物料不容易運動，可能會出現物料發生堆積的情 況，因此頁巖最好在第一排活動篦床處加入。4.頁巖加入方式。如果頁巖由一個卸料口進入冷卻機，由于冷卻機的寬度較寬，頁巖不能在整個冷 卻機寬度上均勻分布，因此頁巖進料口數量按2個設計，分別在冷卻機的左、右兩側。這樣， 頁巖從左、右兩側相向對稱進料，受熱均勻、充分、快速。幾種煅燒活化頁巖方法的比較見下表
權利要求
一種煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法，其特征在于將頁巖粉碎為顆粒，加入水泥窯的篦式冷卻機，利用熟料的余熱煅燒頁巖，使頁巖活化成為水泥摻合料。
2.根據權利要求1所述煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法，其特征在于所述頁巖的 粒徑5 15mm，含水量2 5 %。
3.根據權利要求1所述煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法，其特征在于所述頁巖的 加入量為熟料的5 15%。
4.根據權利要求1所述煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法，其特征在于所述頁巖從 篦式冷卻機熱端的一段床兩側對稱加入。
全文摘要
一種煅燒活化頁巖做水泥摻合料的方法，將頁巖粉碎為顆粒，加入水泥窯的篦式冷卻機，利用熟料的余熱煅燒頁巖，使頁巖活化成為水泥摻合料。所述頁巖的粒徑5～15mm，含水量2～5％；所述頁巖的加入量為熟料的5～15％；所述頁巖從篦式冷卻機熱端的一段床兩側對稱加入。本發明的優點是利用水泥窯出窯高溫熟料的熱量作為活化頁巖的能量，因而無需新建窯，省掉基建投資；煅燒出的摻合料直接與熟料摻合，簡化了水泥生產工藝步驟，使得水泥生產成本下降，經濟效果顯著。
文檔編號C04B7/43GK101913787SQ201010236749
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月23日 優先權日2010年7月23日
發明者劉小雄, 張 雄, 李經宏, 江遠清, 王國成, 靳武士 申請人:四川利森建材科技開發有限公司;王國成