阅读说明：本技术 一种白水泥熟料制备系统及使用方法 (White cement clinker preparation system and use method ) 是由 康宇 钟永超 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种白水泥熟料制备系统及使用方法,包括预热器系统、回转窑、急冷室、篦式冷却机、窑头换热器、窑头引风机、窑尾换热器、收尘器、窑尾引风机和鼓风机；预热器系统的出料口与回转窑的进料口相连,回转窑的出料口与急冷室的进料口相连,急冷室的出料口与篦式冷却机的进料口相连；预热器系统的出风口与窑尾换热器的进风口相连,窑尾换热器的出风口与收尘器的进风口相连；本发明采用还原冷却与篦式冷却机冷却相结合的工艺,通过在急冷室中引入超低氧或无氧烟气实现白水泥熟料的冷却和漂白,成本低,控制工艺简单；同时,充分并循环利用了系统中的热能以避免系统热损失,从而大幅降低了能耗。(The invention relates to a white cement clinker preparation system and a use method thereof, wherein the white cement clinker preparation system comprises a preheater system, a rotary kiln, a quenching chamber, a grate cooler, a kiln head heat exchanger, a kiln head draught fan, a kiln tail heat exchanger, a dust collector, a kiln tail draught fan and an air blower; the discharge hole of the preheater system is connected with the feed inlet of the rotary kiln, the discharge hole of the rotary kiln is connected with the feed inlet of the quenching chamber, and the discharge hole of the quenching chamber is connected with the feed inlet of the grate cooler; an air outlet of the preheater system is connected with an air inlet of the kiln tail heat exchanger, and an air outlet of the kiln tail heat exchanger is connected with an air inlet of the dust collector; the invention adopts the process of combining reduction cooling and grate cooler cooling, realizes the cooling and bleaching of white cement clinker by introducing ultra-low oxygen or oxygen-free flue gas into the quenching chamber, and has low cost and simple control process; meanwhile, the heat energy in the system is fully and circularly utilized to avoid heat loss of the system, so that the energy consumption is greatly reduced.)

一种白水泥熟料制备系统及使用方法

技术领域

本发明涉及一种白水泥熟料制备系统及使用方法。

背景技术

作为水泥的一个品种，白水泥除了要满足一般水泥安定性、凝结时间、强度等性能外，还额外必须保证其白度；带预热预分解系统的新型干法煅烧水泥技术是目前较为先进的水泥制备技术，同样也适用于白水泥熟料的制备；为提高熟料白度，除配料与粉磨设备进行特殊设计外，还需对出窑熟料进行“漂白”，高温白水泥熟料不能像普通硅酸盐熟料一样，简单采用篦式冷却机进行空气冷却，容易使得低价态的过渡金属氧化物将被氧化为高价态，影响熟料的白度，而采取特殊的工艺，将白水泥熟料“漂白”是生产白水泥熟料过程中较为重要的一个环节。

白水泥熟料的漂白方式按漂白介质分为：水急冷漂白、中性介质漂白和还原介质漂白；通常采用的漂白方式为水急冷漂白，采用该方式进行漂白时，冷却熟料中可以形成较多的白色铝酸盐结晶，由于矿物结晶细小，使熟料对光的反射能力大大提高，从而提高白度；然而在高温熟料表面喷水，高温水蒸气带走的热不能被高效利用，增加了系统热损失，使得烧成制备系统能耗增加；而中性介质漂白方式中采用的介质主要是氮气，还原介质漂白方式中采用的介质主要是焦炉煤气、丙烷等，虽然中性介质漂白和还原介质漂白的漂白效果均较好，但是成本高，控制工艺比较复杂。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种采用还原冷却与篦式冷却机冷却相结合的工艺实现了白水泥熟料的冷却和漂白，成本低，控制工艺简单，同时，充分并循环利用了系统中的热能以避免系统热损失，大幅降低了能耗的白水泥熟料制备系统及使用方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种白水泥熟料制备系统，其特征在于，包括预热器系统、回转窑、急冷室、篦式冷却机、窑头换热器、窑头引风机、窑尾换热器、收尘器、窑尾引风机和鼓风机；所述预热器系统的出料口与回转窑的进料口相连，所述回转窑的出料口与急冷室的进料口相连，所述急冷室的出料口与篦式冷却机的进料口相连；所述预热器系统的出风口与窑尾换热器的进风口相连，所述窑尾换热器的出风口与收尘器的进风口相连，所述收尘器的出风口与窑尾引风机的进风口相连，所述窑尾引风机的出风口与急冷室的进风口和篦式冷却机的进风口均相连，所述急冷室的出风口与窑头换热器的进风口相连，所述篦式冷却机的出风口与窑头换热器的换热介质进风口相连，所述窑头换热器的换热介质出风口与窑头引风机的进风口相连，所述窑头引风机的出风口与预热器系统的进风口和回转窑的进风口均相连，所述鼓风机的出风口与篦式冷却机的进风口相连。

优选地，还包括燃料喷射装置，所述燃料喷射装置设于急冷室中。

一种白水泥熟料制备系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将生料喂入预热器系统以进行预热和碳酸盐分解，再进入回转窑进行煅烧以生成白水泥熟料，再喂入急冷室。

(2)将预热器系统中产生的烟气经过窑尾换热器后降温至100℃以下，再在窑尾引风机的带动下经收尘器进入急冷室。

(3)将急冷室中的烟气与高温白水泥熟料换热后升温，同时，燃料喷射装置将燃料喷入急冷室并进行燃烧以消耗烟气中的氧气成分，形成超低氧或无氧烟气，甚至形成带有微量CO的烟气。

(4)将急冷后的白水泥熟料进入篦式冷却机，鼓风机将冷却空气送入篦式冷却机以对白水泥熟料进行第二次冷却，冷却空气被熟料加热后温度升高。

(5)将急冷室中升温后的烟气进入窑头换热器，而篦式冷却机中升温后的空气进入窑头换热器的介质通道内并与从急冷室出来的烟气进行间接换热。

(6)换热后的空气被进一步加热并在窑头引风机的带动下分成两路向外输出，一路进入回转窑供煅烧用，另一路进入预热器系统中参与燃料燃烧并形成高温烟气，以供生料预热分解与白水泥熟料煅烧；换热后的烟气被冷却并进入后续废气处理系统。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明采用还原冷却与篦式冷却机冷却相结合的工艺，通过在急冷室中引入超低氧或无氧烟气实现白水泥熟料的冷却和漂白，成本低，控制工艺简单；同时，充分并循环利用了系统中的热能以避免系统热损失，从而大幅降低了能耗。

附图说明

图1为本发明的结构原理图。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1所示，一种白水泥熟料制备系统，包括预热器系统1、回转窑2、急冷室3、篦式冷却机4、窑头换热器5、窑头引风机6、窑尾换热器7、收尘器8、窑尾引风机9和鼓风机11；预热器系统1的出料口与回转窑2的进料口相连，回转窑2的出料口与急冷室3的进料口相连，急冷室3的出料口与篦式冷却机4的进料口相连；预热器系统1的出风口与窑尾换热器7的进风口相连，窑尾换热器7的出风口与收尘器8的进风口相连，收尘器8的出风口与窑尾引风机9的进风口相连，窑尾引风机9的出风口与急冷室3的进风口和篦式冷却机4的进风口均相连，急冷室3的出风口与窑头换热器5的进风口相连，篦式冷却机4的出风口与窑头换热器5的换热介质进风口相连，窑头换热器5的换热介质出风口与窑头引风机6的进风口相连，窑头引风机6的出风口与预热器系统1的进风口和回转窑2的进风口均相连；鼓风机11的出风口与篦式冷却机4的进风口相连。

在本发明的一个优选实施例中，一种白水泥熟料制备系统，还包括燃料喷射装置10，燃料喷射装置10设于急冷室3中。

一种白水泥熟料制备系统的使用方法，包括以下步骤：

(1)生料喂入预热器系统1，进而经过预热器系统的预热与碳酸盐分解，再进入回转窑2进行煅烧以生成白水泥熟料，煅烧成的高温白水泥熟料从回转窑2排出并喂入急冷室。

(2)预热器系统1中产生的烟气(约300℃)经过窑尾换热器7后降温至100℃以下；降温后的烟气在窑尾引风机9的带动下经收尘器8进入急冷室3，收尘器8能过滤出烟气中的粉尘。

(3)急冷室3中的烟气与从出回转窑2的输出的高温白水泥熟料(约1400℃)进行换热，从而使烟气温度升高600℃以上，同时，燃料喷射装置10将燃料喷入急冷室3并进行燃烧以消耗烟气中的氧气成分，形成超低氧或无氧烟气，甚至形成带有微量CO的烟气，从而大幅促进白水泥熟料的漂白效果。

(4)急冷后的白水泥熟料(温度500℃左右)进入篦式冷却机4进行第二次冷却，篦式冷却机4的冷却介质采用冷却空气，冷却空气通过鼓风机11进入篦式冷却机4，进而将熟料温度降低至100℃以下；冷却空气被熟料加热后，温度升高至200-300℃。

(5)急冷室3中升温后的烟气进入窑头换热器5，而篦式冷却机4中升温后的空气进入窑头换热器5的介质通道内并与从急冷室3出来的烟气进行间接换热。

(6)换热后的空气被进一步加热至500℃以上并在窑头引风机6的带动下分成两路向外输出，一路进入回转窑2供煅烧用，另一路进入预热器系统1中参与燃料燃烧并形成高温烟气，以供生料预热分解与白水泥熟料煅烧；换热后的烟气被冷却至300℃以下并进入后续废气处理系统；此外，从急冷室3出来的高温烟气分两路还直接与原料粉磨和废气处理系统相连，当窑头换热器5发生故障不能运行时，系统照样工作，只是进入回转窑2与预热器系统1的热空气温度降低，导致系统热耗偏高；另外，当原料水分较高时，从急冷室3出来的部分高温烟气直接通入原料粉磨系统，进而对高水分的原料进行烘干。

本发明采用还原冷却与篦式冷却机冷却相结合的工艺，通过在急冷室3中引入超低氧或无氧烟气实现白水泥熟料的冷却和漂白，成本低，控制工艺简单；同时，充分并循环利用了系统中的热能以避免系统热损失，从而大幅降低了能耗。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神与范围。