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专利名称：一种掺磷石膏水泥的制备方法及其装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202211668279.1

专利申请（专利权）人：广西东泥天等水泥有限公司
权利人地址：广西壮族自治区崇左市天等县天等镇大隆村

专利发明（设计）人：莫绍文,覃守平,农彩阳

专利摘要：本发明涉及水泥制备技术领域，公开了一种掺磷石膏水泥的制备方法，包括如下制备步骤：步骤1，将熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏输送至搅拌机内进行混合，得混合料；步骤2，将混合料输送至粉碎机内，直至混合料粉碎至一定粒度，得混合料粉末；步骤3，将混合料粉末输送至煅烧炉内进行煅烧，得煅烧料；步骤4，将煅烧料输送至研磨机内进行研磨，直至达到细度达到3.5mm±1.5％,得水泥，以通磷石膏代替天然石膏，解决了能耗高等问题，具有一定的经济效益，并且本发明公开以一种制备装置，通过煅烧料的高温以提供研磨动力，达到节能减排的目的。

主权利要求：
1.一种掺磷石膏水泥的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：步骤1，将熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏输送至搅拌机内进行混合，得混合料；步骤2，将混合料输送至粉碎机内，直至混合料粉碎至一定粒度，得混合料粉末；步骤3，将混合料粉末输送至煅烧炉内进行煅烧，具体煅烧时，煅烧分别为预热、升温和恒温阶段，其中预热阶段温度为50?450°C，预热阶段时间为30min，升温阶段温度为450?900°C，升温时间为
45min，恒温阶段温度为900?1050°C，恒温时间为2h，得煅烧料；步骤4，将煅烧料输送至研磨机内进行研磨，直至达到细度达到3.5mm±1.5％,得水泥；
实现其方法的装置，包括研磨机，研磨机包括本体，本体内固定安装有筛网，筛网的上方设置有莱恩三角块，莱恩三角块上同轴固定连接有第一齿圈，第一齿圈偏心啮合有第二齿圈，第二齿圈同轴固定连接有转轴，转轴的上端贯穿至本体的外部，且转轴的上端固定连接有若干叶片，转轴的外侧设置有动力箱，动力箱连通有动力系统，动力箱连通有循环管路；
动力系统包括蒸气箱，蒸气箱与本体之间设置有与本体连通的传送筒，传送筒内设置有由驱动件驱动的绞龙，蒸气箱的上部固定连接有导热板，导热板的上方连通循环管路，导向板上设置有与动力箱连通的蒸气管。
2.根据权利要求1所述的掺磷石膏水泥的制备方法，其特征在于：熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏的质量份数分别为：熟料82份、脱硫石膏2份、磷石膏1份、粉末5份、粉煤灰5份，燃煤炉渣3份和氟石膏2份。
3.根据权利要求2所述的掺磷石膏水泥的制备方法，其特征在于：粉末为石灰石粉末。
4.根据权利要求3所述的掺磷石膏水泥的制备方法，其特征在于：步骤4中，煅烧料在研磨之前将煅烧料的余热进行利用。
5.根据权利要求4所述的掺磷石膏水泥的制备方法，其特征在于：所使用的循环管路包括与蒸气箱连通的水箱，水箱通过单向阀与导热板的上方连通，水箱与动力箱连通。
6.根据权利要求5所述的掺磷石膏水泥的制备方法，其特征在于：转轴上固定连接有位于第二齿圈上方的挡板，挡板上开设有倾斜面。
7.根据权利要求6所述的掺磷石膏水泥的制备方法，其特征在于：本体的一侧设置有凸轮，转轴上设置有凸轮槽，转轴、凸轮和凸轮槽构成圆柱凸轮机构，转轴的下端与筛网相抵。 说明书 : 一种掺磷石膏水泥的制备方法及其装置技术领域[0001] 本发明涉及水泥制备技术领域，一种掺磷石膏水泥的制备方法及其装置。背景技术[0002] 目前，国内外利用磷石膏为主要原料生产建筑材料，主要是通过酸(水)洗、烘干、煅烧等工艺方法完成。英法等多数国家采用水洗，悬浮窑煅烧工艺，由燃烧炉供热预热和煅烧，同时配有收尘设备，每吨建筑石膏耗燃油达50kg，电力达50度。生产硬石膏水泥，用立窑煅烧天然＝水石膏、热耗达550大卡/kg，如立窑煅烧磷石膏，由于料球塑性差、强度低、消耗更大。[0003] 国内采用回转窑对磷石膏烘干、煅烧，热耗达830大卡/kg石膏，粉尘扬飞损失严重，窑头飞灰达产品的7％，烟囱飞灰达11％。总之，利用磷石膏为主要原料，用现有技术方法，外燃烧料状磷石膏，或其他化学石膏生产水泥，热耗高、消耗大、经济效益差。英、美等天然石膏资源丰富的国家认为用磷石膏作原料生产建筑材料商业价值。蠖计挥。[0004] 为了解决现有技术中，磷石膏作为生产建筑材料商业价值。魑掀牧系奈侍，提出一种掺磷石膏水泥的制备方法及其装置，克服现有生产建筑石膏和少熟料水泥工艺方法中存在的缺点外，由于采用新配合比，提高了磷石膏的掺加量，既用熟料又用矿渣，不仅解决了磷石膏代替天然石膏生产水泥的经济关键问题，还取得更好的经济效益，提升了水泥质量。发明内容[0005] 本发明意在提供一种掺磷石膏水泥的制备方法及其装置，以克服现有生产建筑石膏和少熟料水泥工艺方法中存在的缺点。[0006] 为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种掺磷石膏水泥的制备方法，包括如下制备步骤：[0007] 步骤1，将熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏输送至搅拌机内进行混合，得混合料；[0008] 步骤2，将混合料输送至粉碎机内，直至混合料粉碎至一定粒度，得混合料粉末；[0009] 步骤3，将混合料粉末输送至煅烧炉内进行煅烧，得煅烧料；[0010] 步骤4，将煅烧料输送至研磨机内进行研磨，直至达到细度达到3.5mm±1.5％,得水泥。[0011] 一种掺磷石膏水泥的制备装置，包括权利要求1所述的研磨机，研磨机包括本体，本体内固定安装有筛网，筛网的上方设置有莱恩三角块，莱恩三角块上同轴固定连接有第一齿圈，第一齿圈偏心啮合有第二齿圈，第二齿圈同轴固定连接有转轴，转轴的上端贯穿至本体的外部，且转轴的上端固定连接有若干叶片，转轴的外侧设置有动力箱，动力箱连通有动力系统，动力箱连通有循环管路[0012] 进一步，熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏的质量份数分别为：熟料82份、脱硫石膏2份、磷石膏1份、粉末5份、粉煤灰5份，燃煤炉渣3份和氟石膏2份。[0013] 进一步，粉末为石灰石粉末。[0014] 进一步，步骤3中，煅烧分别为预热、升温和恒温阶段，其中预热阶段温度为50?450℃，预热阶段时间为30min，升温阶段温度为450?900℃，升温时间为45min，恒温阶段温度为900?1050℃，恒温时间为2h。[0015] 进一步，步骤4中，煅烧料在研磨之前将煅烧料的余热进行利用。[0016] 进一步，动力系统包括蒸气箱，蒸气箱与本体之间设置有与本体连通的传送筒，传送筒内设置有由驱动件驱动的绞龙，蒸气箱的上部固定连接有导热板，导热板的上方连通循环管路，导向板上设置有与动力箱连通的蒸气管。[0017] 进一步，循环管路包括与蒸气箱连通的水箱，水箱通过单向阀与导热板的上方连通，水箱与动力箱连通。[0018] 进一步，转轴上固定连接有位于第二齿圈上方的挡板，挡板上开设有倾斜面。[0019] 进一步，本体的一侧设置有凸轮，转轴上设置有凸轮槽，转轴、凸轮和凸轮槽构成圆柱凸轮机构，转轴的下端与筛网相抵。[0020] 基础方案的原理及有益效果：(1)本发明中，将熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏进行混合，以制备水泥，克服现有生产建筑石膏和少熟料水泥工艺方法中存在的强度低、热耗大的缺点，并且由于采用新配合比，提高了磷石膏的掺加量，既用熟料又用矿渣，不仅解决了磷石膏代替天然石膏生产水泥的经济问题，取了得更好的经济效益，提升了水泥质量。[0021] (2)本发明中，在水泥生产工艺中，提出了掺磷石膏水泥的制备装置，其对煅烧料的余热进行利用，并通过余热提供研磨动能，减小了能耗，对于生产工艺而言，进一步降低了生产成本，同时，利用莱恩三角块对煅烧料进行研磨，达到精细化研磨的目的，使得水泥的细度基本分布在3.5mm±1.5％，降低了煅烧料进行反复研磨的几率，使得整个工艺流程的效率得到显著提高。[0022] (3)本发明中，通过余热对水进行加热，并利用水蒸气的动能带动叶片和转轴进行转动，如此达到转轴带动莱恩三角块的目的，水蒸气利用完成之后在压力的作用下循环至水箱中再次冷凝，以达到循环利用的目的，而水蒸气的余热可以对水进行一定的余热，便于水的蒸发，如此，充分利用煅烧料的余热。相比于传统的制备工艺热耗大的缺陷，本申请大大降低或者说克服了现有技术的缺陷。附图说明[0023] 图1为本发明实施例中掺磷石膏水泥的制备方法的流程示意图。[0024] 图2为本发明实施例中掺磷石膏水泥的制备装置的结构示意图。[0025] 图3为本发明实施例中莱恩三角块的结构示意图。具体实施方式[0026] 下面通过具体实施方式进一步详细说明：[0027] 说明书附图中的附图标记包括：蒸气箱11、出料口12、传送筒14、蒸汽管15、水管16、本体21、引流板22、排料口23、筛网24、莱恩三角块25、第一齿圈251、第二齿圈252、挡板26、动力箱27、转轴28、叶片29、凸轮31、凸轮槽32。[0028] 基本如附图1所示：[0029] 本申请提供一种掺磷石膏水泥的制备方法，包括如下步骤：[0030] 步骤1，步骤1，将熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏输送至搅拌机内进行混合，得混合料；[0031] 步骤2，将混合料输送至粉碎机内，直至混合料粉碎至一定粒度，得混合料粉末；[0032] 步骤3，将混合料粉末输送至煅烧炉内进行煅烧，具体煅烧时，煅烧分别为预热、升温和恒温阶段，其中预热阶段温度为50450℃，预热阶段时间为30min，升温阶段温度为450900℃，升温时间为45min，恒温阶段温度为9001050℃，恒温时间为2h，得煅烧料；[0033] 步骤4，煅烧料在研磨之前将煅烧料的余热进行利用，再将煅烧料输送至研磨机内进行研磨，直至达到细度达到3.5mm±1.5％,得水泥。[0034] 本实施例中，熟料、脱硫石膏、磷石膏、粉末(石灰石粉末)、粉煤灰、燃煤炉渣和氟石膏的质量份数分别为：熟料82份、脱硫石膏2份、磷石膏1份、粉末5份、粉煤灰5份，燃煤炉渣3份和氟石膏2份。[0035] 本实施方案中，步骤1和步骤2将原料混合然后进行粉碎，使得原料以基本相同的粒度输送至煅烧炉内进行煅烧，如此，使得混合料粉末能够均匀受热，并且在煅烧时，以多级温度进行煅烧，混合粉末料受到的煅烧温度基本相同，保证煅烧效果，提高水泥成型质量。[0036] 本实施例中，在研磨之前对煅烧料的余热进行利用，以降低热能散失，并提高热能利用率，克服了现有技术中存在的缺陷。[0037] 本实施例中，为了使得整个工艺的能耗降低，还提出了一种掺磷石膏水泥的制备装置，以对煅烧料进行研磨，使得整个制备工艺的能耗降低，同时，使得水泥的细度分布在3.5mm±1.5％。[0038] 基本如附图2和附图3所示，一种掺磷石膏水泥的制备装置，包括研磨机，研磨机包括本体21，本体21内固定连接有筛网24，筛网24筛孔的孔径为3.5mm，筛网24上设置有莱恩三角块25，莱恩三角块25与本体21滑动配合，莱恩三角块25同轴固定连接有第一齿圈251，第一齿圈251偏心啮合有第二齿圈252，第二齿圈252同轴固定连接有转轴28，转轴28的上端贯穿本体21的顶壁，转轴28的外侧设置有动力箱27，转轴28的上端固定连接有若干竖向的叶片29，叶片29沿转轴28的周向布置，动力箱27的一侧连通有循环管路，动力箱27的另一侧连通有动力系统。转轴28的上部开有凸轮槽32，凸轮槽32为由若干V型槽构成的环槽，凸轮31与凸轮槽32滑动配合，转轴28、凸轮槽32和凸轮31构成圆柱凸轮31机构，转轴28的下端贯穿莱恩三角块25与筛网24相抵。[0039] 动力系统包括位于本体21左侧的蒸气箱11，蒸气箱11的左侧壁设置有进料口，蒸气箱11内固定连接有导热板，导热板可以由通支撑，导热板将蒸气箱11分隔为暂存腔和蒸发腔，蒸发腔通过蒸气管与动力箱27连通。[0040] 循环管路包括与蒸气箱11连通的谁想，水箱通过单向阀和水管16与蒸气腔连通。[0041] 本实施例中，蒸气箱11的右侧设置有出料口12，出料口12连通有传送筒14，传送筒14内设置有由电机驱动的绞龙。[0042] 本实施例中，转轴28上固定连接有位于第一齿圈251和第二齿圈252上方的挡板26，挡板26上设置有倾斜面。筛网24的底部设置有倾斜的导流板，本体21的侧壁上开有排料口23，导流板靠近排料口23的一侧低于远离排料口23的一侧。[0043] 本实施例中，进行步骤4时，预先将煅烧料送入至蒸气箱11内进行堆放(可以预先对煅烧料进行破碎)，煅烧料通过导热板对蒸气腔内的水进行加热，使得水蒸发水蒸气(当然蒸气管上具有阀门以阻碍水蒸气直接进入至动力箱27内)。[0044] 当蒸气箱11内的煅烧料冷却后，通过传送筒14和绞龙输送至本体21内，并且掉落至莱恩三角块25与本体21之间的间隙内，然后打开阀门向动力箱27内输送水蒸气，水蒸气的作用力以带动叶片29和转轴28转动，转轴28通过第一齿圈251和第二齿圈252带动莱恩三角块25，莱恩三角块25与本体21内侧壁配合对煅烧料进行研磨，由于莱恩三角块25利用水蒸气动力转动，其转动速度相比于电机带动更慢，但是，莱恩三角块25通过多面与本体21配合研磨，研磨效果提高，达到精细化研磨的目的，降低了循环研磨煅烧料的几率(实际莱恩三角块25通过多面进行重复研磨)。研磨后的煅烧料通过筛网24掉落至引流板22上，并通过排料口23排出。[0045] 在研磨过程中，转轴28转动与凸轮31相对转动，在凸轮31和凸轮槽32的配合下，使得转轴28竖向往复滑动以对筛网24进行敲击，使得筛网24振动降低筛网24堵塞的几率。[0046] 本实施例中，水蒸气带动叶片29转动之后，进入至水箱内，可以对水箱内的水进行一定的余热，并且会增大水箱内的压力，以将水箱内的水挤压通入至蒸发腔内，如此，降低水输送的动能消耗，预热也利于后续水的蒸发。当然，预热的水可以作为其他用途。[0047] 本申请的又一实施例，与上述实施例的不同之处在于，筛网位于莱恩三角块下方的区域为弹性区域，当转轴竖向向下运动时，会使得该弹性区域向下凹陷，而煅烧料会进入至莱恩三角块的下方，当转轴复位以后，莱恩三角块的地面与筛网对煅烧料进行研磨。[0048] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

专利地区：广西

专利申请日期：2022-12-23

专利公开日期：2024-09-06

专利公告号：CN116023049B