煅烧粘土技术

助力“绿色水泥”生产

水泥生产约占人为产生二氧化碳排放量的8%,不少国家也在制定更严格的政策减少温室气体排放。

减少水泥生产产生二氧化碳的方法之一是用煅烧粘土等辅助胶凝材料(SCM)代替熟料,这种方法环境效益显著,还可以减少燃料用量,降低建设成本,生产出的水泥也被称为“绿色水泥”。

在 FCT,我们组建了一支专家团队,已成功将这项技术应用到全球范围内12 家煅烧粘土水泥工厂。 其中8家是现有工业场地的改造项目(棕地项目),4家是未开发场地的新建项目(绿地项目)。

凭借在行业发展中积累的成熟经验,我们可以对每个项目进行全面评估从而给予最科学的建议。 正是这些理论知识和实践经验,促成了两项粘土煅烧专有技术的发展:FlashCalx™(悬浮煅烧窑技术)和 RotaCalx™(回转煅烧窑技术)。

FlashCalx™ 悬浮煅烧窑技术

悬浮煅烧窑可能需要安装研磨机或集成于工厂中。

FlashCalx™ 既具备使用低成本、易获得燃料的灵活性,又有使用悬浮煅烧技术进行可持续水泥生产的环境和经济效益。

FlashCalx™ 可选择标准尺寸的悬浮煅烧窑以优化工程和运输成本,占地面积小,可以轻松安装在新建或现存工厂中,还可提供定制服务以适应不同含水量、细度和燃料类型。

现有设备(例如预热塔)可能可以再度使用。在某些情况下,根据材料的含水量,可能需要干燥和研磨系统。针对这种情况,我们会设计安装最先进的热风机,为液态、气态、固态和替代燃料提供极大的燃料灵活性,省去研磨。

燃料用量:450-600 kcal/kg(取决于原料矿物成分)

燃料:燃油、燃气、石油焦(1-10 mm)、矿煤(0-10mm)、木屑(10-30mm)、生物质(包括木屑、木块、甘蔗渣等)、垃圾衍生燃料 (RDF)

主要优势:

  • 降低整体能耗

  • 煅烧时间极短

  • 由于在煅烧炉中使用少量的耐火衬砌,因此可以快速启动

  • 对高反应性火山灰的精确温度控制

  • 仅需要一套研磨系统

  • 静态系统,减少维护

  • 将温度控制在较窄的范围内,可以避免煅烧不足或过度煅烧

  • 投资回报快

RotaCalx™ 回转煅烧窑技术

基于传统的回转窑。适用于新建项目(绿地项目)或现有工程改造项目(棕地项目)。

FCT既可供应新窑炉和设备,也可以将旧窑或干燥机的现有部件与新设备匹配,以实现粘土煅烧厂的设计和应用。利用现有燃烧器、热风炉、气化炉和其他设备可以减少相关的成本支出。

主要优点

  • 可以提供新设备或使用现有设备

  • 在一个单元中即可完成干燥和煅烧

  • 可选用燃烧器或燃烧室

  • 闲置设备再利用

  • 可以对现有工厂进行项目快速跟进

  • 操作简单

  • 可使用燃料种类繁多,具有多种燃料燃烧能力

  • 可使用含一定水分的生料块作为进料

  • 适用于含水量较高的粘土

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利用FCT煅烧粘土技术生产绿色水泥

为不同条件确定最佳煅烧粘土技术

利用FCT煅烧粘土技术生产绿色水泥

引申阅读

‘Clay Calcining Technologies: The Rotary Kiln Approach’, by Joel Maia and Pedro Ladeira. Published in International Cement Review, August 2021 edition

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‘Road map for green cement production’, by Joel Maia and Pedro Ladeira. Published in ZKG Cement Lime Gypsum, issue 4/2021

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A Focus on Flash Calcining’, by Joel Maia and Pedro Ladeira,. Published in International Cement Review, January 2021 edition.

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Read the brochure: ‘FCT Clay Calcining Technologies’

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‘Rotary Kiln Vs Flash Calciner: Affordable Solutions to Produce Synthetic Pozzolan’, by Ladeira, Greco, Maia & Mazzei. Published in Cement International, 2020

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常见问题

粘土矿床往往非常不均匀,但通常用作火山灰的粘土的SiO2含量在50%到65%之间,Al2O3含量在17%到38%之间。伊利石、高岭石、蒙脱石等种类的粘土通过煅烧活化,活化后的粘土可以用作辅助凝胶材料。

有不同的方法来减轻粘土中铁含量呈现的红色色调,从而使生产出的水泥保持传统的灰色。

两种常见的方法是在靠近窑出料的位置或在冷却器的位置,射入喷料,从而在冷却过程中营造还原条件区;和/或喷射与生粘土混合的燃料。然而,这两种方法都会适得其反,增加了工厂的燃油消耗率。

凭借我们团队在粘土煅烧方面的经验和专业知识,FCT开发了一种使用FlashCalx™悬浮煅烧窑技术技术来控制水泥颜色的专有解决方案。 该技术使用无机改良剂,不会增加燃料使用,也不会增加排放。

每种方法都有自己的优缺点,这取决于各个项目的特性。所以设计方案前,需要进行详尽调研,以评估适合此工厂的预算和利润。
FCT是唯一一家同时提供悬浮煅烧和回转窑解决方案的公司。我们可以进行公正和全面的分析,帮助客户选择生产高质量活性粘土的最合适方法。

为了保证高品质,FCT与相关实验室合作,进行热重/差示扫描量热仪、反应性测试等研究,以评估项目可行性。FCT在欧洲和美洲有试点工厂。工业规模的试验可以在欧洲的10 tph 单元中进行。

该过程包括:

1. 考虑反应性、颜色、活化温度、水分和其他因素的原材料调研
2. 试点工厂测试和LC3水泥试验
3. 煅烧粘土的工厂规模生产和水泥工厂试验
4. 进行概念设计、运行条件设计、方案预算
5. 进行粘土煅烧窑的设计、供货、调试和技术支持