申请日2000.09.21
公开(公告)日2002.04.17
IPC分类号C04B38/00; C04B38/06
摘要
一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法,用含有机质3-15%,砂含量为5%的污泥作原料,经单筒旋窑的副高温区600℃-700℃,高温区950℃-1150℃降温区800℃以下,控制单筒窑旋转速度在副高温带区滞留4-6分钟,在高温带区滞留20-40秒,烧出的轻质高强陶粒,符合国际《GB2839-81》粘土陶粒和陶砂标准的所有规定要求。优质、高效、低耗,达到变废为宝的目的。
摘要附图
权利要求书
1、一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法，其特征在于：
(1)原料污泥的有机质含量为8-15%，砂含量为1-5%;
(2)设备为缩短的单筒旋窑，内设两道挡火墙，两挡火墙之间为 副高温带，温度为600℃-700℃，第一挡火墙附近为斜截柱状区 域的高温带，温度为950℃-1150℃，窑体高温区右侧喷煤咀附 近为降温区;
(3)调节窑体旋转速度，控制料粒在副高温带滞留4-6分钟， 在高温带滞留20-40秒后进入降温带区。
2、根据权利要求1所述的一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法，其 特征在于：原料污泥的有机质含量为烧失量，砂含量中砂的线径小于2 50uM。
3、根据权利要求1所述的一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法，其 特征在于：当原料污泥有机质含量为8%-15%，且砂含量为1-5 %时需要在原料中加入添加剂。
4、根据权利要求3所述的一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法，其 特征在于：当原料污泥有机质含量为8%-15%，砂含量1%时，添 加剂为粘土或亚粘土粉或烧失量小于4%的粉煤灰10-15%;当有 机质含量为8%-15%且砂含量为3-5%时，添加剂为粘土粉10 %。
5、根据权利要求1所述的一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法，其 特征在于：单筒旋窑外壳(2)内设第二挡火墙(4)、第一挡火墙( 6)将窑内腔分隔为烘干区(3)、副高温区(5)、高温区(7)、 降温区(8)，窑体左侧为进料溜管(1)，右侧为中间固定有喷煤咀 (9)的封火罩(10)。
说明书
一种利用淤集污泥焙烧陶粒的方法
本发明涉及利用特殊原料加工新建材的方法，特别是涉及一种轻质 建材人造骨料，属粘土质轻质高强陶粒。系由海洋、江、河、湖沼中的 富含有机质的，以粘土和亚粘土为主体，基本无砂或含少量砂粒的淤集 污泥，经特殊的焙烧方法而得到的新产品。
富含有机质的污泥如在城市附近的江、河、湖、海的港口、码头及 水产养殖区内，就需要经常进行清淤，清淤需要很高的费用。同时，又 因清淤时一般只是运出一定的距离后存放入同一水域中，回淤现象相当 严重。将清淤污泥送上岸可以延缓污泥重回水域的时间，但既要侵占大 量的土地，又会造成环境污染，基本是不可行的(少数有旅游价值的湖 泊和河流有清淤上岸的现象)，如果能利用这些污泥，则既能节约土地， 又利于环境保护，可谓一举多得。
本发明的目的在于提供一种利用淤集污泥新原料焙烧新型材料即轻 质高强陶粒的方法，达到优质高效、低耗、变废为宝的目标。
本发明的技术解决方案为：
(1)原料污泥的有机质含量为3-15%，砂含量为1-5%;
(2)设备为缩短的单筒旋窑，内设两道挡火墙，两挡火墙之间为 副高温带，温度为600℃-700℃，第一挡火墙之间附近为斜截柱 状区域的高温带，温度为950℃-1150℃，窑体高温区右侧喷煤 咀附近为降温区;
(3)调节窑体旋转速度，控制料粒在副高温带滞留4-6分钟， 在高温带滞留20-40秒后进入降温带区。
按照上述技术方案，由于各种淤集污泥在一般情况下，其细度都很 高，与有机质的混合都很均匀，干态状况下，其孔隙率较高，所以特别 容易烘干，同时，其烧胀温度比纯粘土相对较低。如使用传统的旋窑生 产时，由于窑内的高温带过长，粒料在窑内的升、降温都渐变的，而且 行程较长，这种工艺非常适应通常意义下的粘土、亚粘土和页岩等为原 料的陶粒的烧制温度曲线。而本发明所涉及到的污泥陶粒，由于其材料 的特殊性，需要在烘干与烧胀的过程中有一个突变的升温曲线，即在粒 料基本烘干后(600℃-700℃)，立即进入焙烧带(泥料种类的 不同其焙烧温度亦不同)950℃-1150℃的范围内，在这个范围 内由于粒料外部的高温作用，使粒料内部基本已达到燃点的有机物质也 参加燃烧(内燃)，促使粒料温度在极短的时间内升温到微熔膨胀，此 时，粒料应迅速离开高温带冷却定形，如果此时粒料不能快速离开高温 带，将会因过烧使内部形成过多的玻璃质而回缩并结块。
本发明所述的新的焙烧方法，就是根据以上所开发新材料品种焙烧 陶粒的特殊要求而发明的。本发明是在通用的单筒旋窑内，设立两道挡 火墙，在两道挡火墙之间是一较稳定的副高温带，而第一挡火墙附近则 形成一段很短的斜截柱状区域且相对稳定的高温带。通过窑体的旋转速 度控制粒料在副高温带和高温带的滞留时间，一般根据泥料品种的不同， 粒料在副高温带滞留4-6分钟的时间则基本达到烧胀的目的(普通粘 土陶粒这一过程一般需8-12分钟)，进入高温带只有20-40秒 即可离开，然后与通用旋窑的降温曲线一样，迅速降温至800℃以下， 从而防止了因过烧而回缩和结块的发生。
通过对原单筒旋窑的改造，可较大地缩短旋窑的长度，按1.4# 30M的小型旋窑比较，可缩短1/3-1/4左右。降低了设备造价 和动力消耗，因焙烧流程缩短而使窑体缩短，其它有关生产设备无须变 动。由于对旋窑进行了改造，热量损失大大减少，同时较大量的有机物 质也参加发热(内燃)，能源消耗有较大的降低，以燃烧煤粉为标准， 可节煤25%以上。