一种低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法与流程

本发明涉及低热水泥生产控制，特别涉及一种低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法。

背景技术：

1、现有技术中，首先为文章文献，文献名称为：中国石油和化工勘察设计协会硫磷专委会暨全国化工硫磷中心第十五次年会论文集，文献名称为《用硬石膏生产硫酸和高贝利特水泥工艺探析》，提及了低热水泥联产制备的技术方案；对应地，作者申请的中国发明专利公告号：

2、cn1330599c，专利名称为：《利用硬石膏生产硫酸联产高贝利特水泥的方法》，其技术方案本涉及一种利用硬石膏生产硫酸联产高贝利特水泥的方法，即低温水泥的联产制备，其烧成的熟料矿物组成为：c3s25～45％，c2s 35～55％，c3a 5～8％，c4af 7～15％，so3＜2.5％，cas＜1.0％，cao＜1.0％。烧成时硫酸钙(caso4)分解产生的so2浓度9～11％，经酸洗净化两转两吸制成93％或98％硫酸。熟料掺加粉煤灰和二水石膏，生产低热水泥；

3、而现行方式中，由于上述技术方案不断的完善改进以及逐步的应用于生产实践，其技术方案的实质内容更加适用于循环经济的可持续发展的需要，属于具有节能环保意义的重要工程，且其显著优势在于原料取材广泛、价格低廉、生产工艺简单、易于生产操作的新工艺；不仅可以在化肥工业使用，水泥熟料贝利特含量高水化热低，可以生产低热硅酸盐水泥，实现低温煅烧节约能源的目的，可大幅提高产品的附加值。

4、现有技术中，硫酸钙分解为二氧化硫气体的逸出以及水泥熟料的烧成是在回转窑中进行的，回转窑的操作控制是这种生产方法的关键。它关系着硫酸钙在窑内的分解程度，从而影响到出窑气体中s02的浓度和熟料的质量。窑的操作控制不当时，往往引起窑结圈、掉窑皮、红窑及产生升华硫，甚至引起硫酸尾气酸雾大等情况，严重影响正常生产。经过近两年的生产实践，在生料成分控制和窑的操作控制方面积累了一些经验。

5、涉及上述工艺中在进一步控制和规模化生产中的特点是：由于纯硫酸钙的分解温度为1200～1400℃，分解热值为267kj/mol；而另一种caco3的分解温度为800～900℃，分解热值只有159kjmol，由此可知石膏生料比石灰石生料难分解；且关键是：上述两种原料其分解的温度不同，不仅具有温差，而且具有不同的分解温度区域；

6、而目前的情况是：现有技术中通过对于窑炉设备的改进，如内衬材料、它分解的温度高，吸热量大。从生产窑的煅烧过程分析可见，硫酸钙在窑内的分解必须要650℃以上的条件下，在焦炭还原剂的作用下才开始有少量硫酸钙(caso4)分解，并产生中间产物cas。生料要预热到800℃才能分解，到1250℃分解结束。

7、而实际上，现有技术存在主要问题是，这种联产模式和循环经济模式会受到化工产品价格浮动造成的销售困境，作为工业产品低温水泥或者成品硫酸的价格因地域和产能发展方向产生较大的波动变化，因此联产模式并非最为经济的模式，但其循环经济的价值和环保意义则不可否认，因此如能够有效的控制联产模式的主要产品的产能，则能极大改善联产装置的窘境。

技术实现思路

1、本发明要解决现有技术中的低温水泥生产技术中联产模式下如何控制主要工业产品作为主要产能产品的技术问题，提供一种低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法。

2、为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：

3、一种低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，包括：

4、应用于采用用硬石膏生产硫酸与低温水泥的工艺过程中，且该工艺过程中，首先检测余热锅炉3的进口温度控制范围t1与旋风预热器2出口的温度控制范围t2，使得余热锅炉3的出口温度t3范围能够控制为：290℃～375℃；

5、其中，并以350℃作为余热锅炉出口温度t3控制的主临界点；

6、当余热锅炉出口温度t3低于350℃时，主温度控制模块100控制反应煤粉进料端3的煤粉进料量，以使得煅烧窑炉1的温度升高，进而提升所述余热锅炉出口温度t3的温度；

7、检测执行模块200，其用以检测所述余热锅炉出口温度t3是否处于350-365℃的范围内；

8、当所述余热锅炉出口温度t3超过365℃时，该检测执行模块200控制所述主温度控制模块100降低所述煤粉进料量；

9、当所述检测执行模块200检测所述余热锅炉出口温度t3处于350-365℃的范围内时，调佣一二氧化硫浓度检测模块300；

10、所述二氧化硫浓度检测模块300中预设的极限检测值范围为：5.0％～11％；

11、当以成品硫酸作为主要产品时，所述二氧化硫浓度检测模块300的检测二氧化硫浓度的第一检测范围设定为8％～11％，当位于窑气出口的二氧化硫浓度检测单元soai的检测值低于8％时，则增加硬石膏生料生料进料端10的第一送料量q1，且使得所述煅烧窑炉1的温度控制范围为1100～1200℃；

12、当以低温水泥作为主要产品时，所述二氧化硫浓度检测模块300的检测二氧化硫浓度的第一检测范围为设定5.6％～7.8％；

13、当位于窑气出口的二氧化硫浓度检测单元soai的检测值小于等于5.6％时，则增加硬石膏生料生料进料端10的第一送料量q1、且所述煅烧窑炉1的温度控制范围为1100～1200℃；

14、当位于窑气出口的二氧化硫浓度检测单元soai的检测值高于7.8％时，则增加石灰石生料进料端20的第二送料量q2或者降低所述第一送料量q1；

15、所述煅烧窑炉1的温度控制范围为800～1100℃。

16、优选地，所述煅烧窑炉1的温度曲线控制范围为800～1200℃，所述煅烧窑炉1上的温度检测点包括多个；

17、全部温度检测点的上、下限温差范围不超过10％。

18、优选地，所述第一送料量q1可表达为硬石膏生料的进料速率；

19、所述第二送料量q2可表达为石灰石生料的进料速率；

20、所述第二送料量q2可表达为煤粉的进料速率；

21、所述硬石膏生料与所述石灰石生料破碎后粒度小于50mm。

22、优选地，所述余热锅炉3的下游工序包括：

23、酸洗净化工序、干燥吸收工序、转化工序以及成品运输工序；

24、其中，所述干燥吸收工序与转化工序为二转二吸制备硫酸工艺流程。

25、优选地，所述旋风预热器的温度控制范围为620-670℃。

26、优选地，在一收料设备4中，反应产物cao与搀入生料中sio2、al203和fe203反应生成水泥熟料,作为产品低温水泥。

27、优选地，所述硬石膏的控制指标为：w(so3)>50％，w(caso4)>85％，w(mgo)<2.5％；

28、硬石膏的块度小于200mm，以作为磨粉原料。

29、优选地，所述煤粉为无烟煤；

30、所述煤粉具有替代物，以作为还原剂；

31、所述替代物之一包括：焦炭；

32、所述焦炭的技术指标为碳含量>80％，挥发分小于5％。

33、优选地，还包括煅烧前处理步骤：具体为：

34、步骤s1,所述硬石膏生料与所述石灰石生料破碎后由带式配料秤计量后，由带式输送机喂入立式生料磨粉磨；

35、步骤s2，生料磨由热风炉提供温度低于350℃的热烟气，实现烘干兼粉磨，出磨生料细度90μm筛余10％，水分小于1.0％。

36、本发明具有以下的有益效果：

37、因此，本技术方案可以参考二氧化硫的含量首先保证产能模式的应用，之后可通过温度控制去改变进料量，使得实际的产出产品具有可控性。

技术特征：

1.一种低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，所述煅烧窑炉(1)的温度曲线控制范围为800～1200℃，所述煅烧窑炉(1)上的温度检测点包括多个；

3.如权利要求2所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，所述第一送料量(q1)可表达为硬石膏生料的进料速率；

4.如权利要求3所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，所述余热锅炉(3)的下游工序包括：

5.如权利要求4所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，所述旋风预热器的温度控制范围为620-670℃。

6.如权利要求5所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，在一收料设备(4)中，反应产物cao与搀入生料中sio2、al203和fe203反应生成水泥熟料,作为产品低温水泥。

7.如权利要求6所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，所述硬石膏的控制指标为：w(so3)>50％，w(caso4)>85％，w(mgo)<2.5％；

8.如权利要求7所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，所述煤粉为无烟煤；

9.如权利要求7所述的低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，其特征在于，还包括煅烧前处理步骤：具体为：

技术总结
本发明涉及低热水泥生产控制技术领域，特别涉及一种低热水泥生产温度区间控制系统及其控制方法，包括：应用于采用用硬石膏生产硫酸与低温水泥的工艺过程中，且该工艺过程中，首先检测余热锅炉的进口温度控制范围与旋风预热器出口的温度控制范围，使得余热锅炉的出口温度范围能够控制为：290℃～375℃；其中，并以350℃作为余热锅炉出口温度控制的主临界点；当余热锅炉出口温度低于350℃时，主温度控制模块控制反应煤粉进料端的煤粉进料量，以使得煅烧窑炉的温度升高，进而提升余热锅炉出口温度的温度；本技术方案可以参考二氧化硫的含量首先保证产能模式的应用，之后可通过温度控制去改变进料量，使得实际的产出产品具有可控性。

技术研发人员：张昕,秦洪珠,王彬,赵文超,姚冬磊
受保护的技术使用者：冀东海天水泥闻喜有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23