水泥熟料的冷却及设备
水泥熟料生产工艺流程(一)
水泥熟料生产工艺流程(一)水泥熟料生产工艺1. 概述水泥熟料是生产水泥的主要原料,其生产工艺包括多个流程,涉及到破碎、混合、配料、烧结、冷却等多个环节。
2. 破碎破碎是将原料破碎成小颗粒,以便于后续的工艺处理。
这个环节主要包括以下步骤:•原石进厂•破碎机破碎•破碎后再过筛3. 混合不同种类的原料需要混合在一起,生成符合要求的熟料配料。
混合的步骤包括:•须按一定比例配料•混合机搅拌,使混合均匀•将混合完的配料送至烧结炉4. 配料配料是指按照熟料成分要求将各种配料分别称量并混合在一起,常用的配料有石灰石、黏土、铁矿石等,其步骤包括:•确定熟料成分要求•仓库里先把需要的原料装进坡底下的斗•电子秤称重•直接美穗机料仓添加各组分原料•变频机调节5. 烧结烧结是指将配合均匀的生料进入烧结炉,按一定的烧成温度和时间进行物理变化,使其变为操作性能稳定、化学成份和物理性能达到工艺要求的熟料。
烧结步骤主要包括以下几个过程:1.送进烧结炉2.炉内高温烧结3.熟料的成型4.把烧后的熟料送到冷却系统6. 冷却烧结完的熟料需要进行冷却,以保证熟料质量。
熟料冷却步骤主要包括以下几个过程:•熟料经回转窑进入烟气冷却器冷却•熟料在冷却器中加水淬火•熟料冷却后送入仓库存放针对水泥熟料生产工艺,以上就是主要的流程。
随着技术的不断发展,可能会有所变化,但总体上仍然会遵循这些步骤进行生产。
7. 最终品质检验水泥熟料生产完毕后,需要进行最终品质检验,以确保其符合工业标准和客户需求。
最终品质检验主要包括以下几个方面:•成分分析:检测熟料的主要成分,如CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3、SO3、MgO等;•物理性能测试:对熟料的物理性能进行测试,如熟料比表面积、压缩强度、细度等;•着色指标检测:检测熟料着色指标,确保其颜色符合要求;•水泥标号检测:检测熟料中的硅酸盐含量,以确定其水泥标号。
8. 结束语水泥熟料生产工艺是一个复杂而重要的过程。
篦冷机
一、篦冷机的发展历程
1、篦冷机是水泥生产线上重要的冷却设备,上个世纪30年 代开发出篦式冷却机设备,为水泥生产线向大型化发展奠定 了基础,中国水 泥从事篦冷机设计开发是在60~70年代, 80年代中期中国引进了美国FULLER(富勒)公司第二代篦冷 机制造技术,篦冷机技术的引进开发使中国水泥工业向前迈 出一大步,相继开发的新型干法水泥生产线都使用的是 FULLER(富勒)型篦冷机,90年代中期中国又开发出第三代 控制流空气梁式篦冷机,第三代篦冷机的开发应用成功最显 著的特点就是同规格的回转窑产量提高近20%以上。近几年 国外CP公司、史密斯公司、伯利休斯公司及国内天津设计院 等相继开发的第四代篦冷机具有无推动篦板、不漏料、模块 式安装、占地空间小及使用寿命长等特点,目前已投放市场 多台,显示出了高一筹的先进性。
二、 NC42340型推动篦式冷却机设备用途及 组成
• 篦冷机主要由固定蓖床、活动篦床、传动装置(液压或机 械传动系统)、上下壳体、控制流萞板风管、灰斗部分、 支撑装置、干油集中润滑系统、熟料破碎机、栅条装置、 空气炮装置、风机、自动控制和报警装置等组成。整机采 用落地式布置,漏料直接落入机下输送设备,不再另设漏 料拉链机。
一、篦冷机的发展历程
2、初期的篦冷机的主要作用是进行熟料冷却,实现熟料 的 急冷,改善熟料的质量。型式多种多样,有回转式、振动 式及推动式,随着水泥工业的发展,不断地优化逐步发展 以推动式为主体的篦冷机型式的新型篦冷机。而如今的新 型干法生产线上装备篦冷机的主要目的是实现熟料急冷、 实现熟料热高效回收(实现提高入窑入炉二三次风温,多 余废气接入AQC锅炉实现纯低温余热发电)。篦冷机的选 型直接影响生产线的熟料产能。
五、NC42340型推动篦式冷却机工作原理
水泥熟料生产工艺及设备
1一物料层;2一漏斗;3一库底中心锥;4一收尘器 ;5-钢 制减压锥;6一充气管道;7一气动流量控制阀;8一电动流 量控制阀;9一套筒式生料计量仓;lO一固体流量计
干法生产:将原料先烘干后粉磨或同时烘干与粉磨成生料粉,而后喂 入干法窑内煅烧成熟料。但也有将生料粉加入适量水制成生料球,送 入立波尔窑内煅烧成熟料的方法,称之为半干法,仍属干法生产之一 种。
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黏土堆场 泥浆库
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石灰石
单段锤式破碎机 碎石库
生料湿法粉磨系统
铁粉堆场 铁粉库
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三、具体工艺流程-----生料制备
原燃材料的储存设施一般为各种储存库,也有的为露天堆场或堆棚、 预均化设施兼储存等。
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三、具体工艺流程-----生料制备
原燃料在储存、取用过程中,通过采用特殊的堆、取料方式及设施, 使原料或燃料化学成分波动范围缩小,为入窑前生料或燃料煤成分趋 于均匀一致而做的必要准备过程,通常称作原燃料的预均化。
粉磨:将各种原料(石灰石、粘土、铁粉)配料的混合物后在磨机内 磨成适合窑煅烧的的生料。
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三、具体工艺流程-----煤粉磨
煤粉磨指从原煤仓、喂料控制、烘干粉磨、收尘到煤粉仓等生产贮存 环节。其简要的生产流程:
原煤 破碎机 煤预均化堆场 原煤仓 喂煤计量控制 煤 粉烘干粉磨 煤粉仓 煤粉输送 分别到窑和分解炉燃烧器。
水泥回转窑的工作原理和结构
水泥回转窑的工作原理和结构介绍水泥回转窑是水泥生产过程中的重要设备,它通过高温处理原料,在窑内进行物理化学反应,最终产生水泥熟料。
本文将详细介绍水泥回转窑的工作原理和结构。
工作原理水泥回转窑的工作原理如下: 1. 原料进料:原料(如石灰石、粉煤灰、铁矿石等)通过进料设备进入水泥回转窑。
2. 升温区:原料在水泥回转窑中自上而下地流动,经过升温区。
升温区内通常有燃料和燃烧空气,通过燃烧将原料加热到1500°C以上。
3. 煅烧区:在煅烧区,原料经过高温处理,发生物理化学反应,形成水泥熟料。
这个过程主要是熟化石灰石中的矿物,如石英,形成熟料矿物等。
4. 冷却区:煅烧后的水泥熟料通过冷却区进行冷却,以降低其温度,准备进入下一个工艺环节。
5. 出料:冷却后的水泥熟料从水泥回转窑的出料口流出,再经过破碎、磨粉等工序,最终制成水泥产品。
结构水泥回转窑主要由以下几个部分构成: 1. 窑筒:水泥回转窑的主体部分,通常为圆柱形。
窑筒由耐高温材料制成,以抵御高温和腐蚀。
2. 转子:位于窑筒内部并固定在回转窑的轴上,通过驱动装置带动窑筒转动。
转子通常由多个钢制齿轮组成,以确保窑筒的稳定转动。
3. 辊轮:固定在窑筒外侧,起到支撑窑筒和转子的作用。
辊轮通常由钢制制成,具有一定的承重能力。
4. 驱动装置:用于带动转子和窑筒的转动。
驱动装置通常由电机、减速器和联轴器等组成。
5. 进料装置:用于将原料输送到水泥回转窑中。
进料装置通常包括给料斗、螺旋输送机等设备。
6. 出料装置:用于将冷却后的水泥熟料从水泥回转窑中排出。
出料装置通常包括排料板、出料斗等设备。
水泥回转窑的优势水泥回转窑具有以下优势: 1. 高效性:水泥回转窑具有较大的传热面积和高温区的维持时间,能够高效地将原料加热到所需的温度。
2. 灵活性:水泥回转窑可以通过调整进料量、进料位置和窑转速来控制生产过程,以适应不同的原料和生产要求。
3. 稳定性:水泥回转窑具有良好的稳定性和可靠性,可以连续稳定地生产高质量的水泥熟料。
熟料输送及熟料储存
熟料输送及熟料储存1.概述熟料是生料经过烧成系统中预热分解,在窑内1400℃一1450℃高温下烧结,经熟料冷却机冷却后的烧结颗粒物,是水泥生产的半成品。
经冷却后的熟料,还有约80'C~120C左右的温度。
而在以前,采用的冷却机(如单筒、多筒式冷却机和早期的蓖冷机)冷却效率较低.熟料温度高达200℃以上。
如此高祖的熟料不仅不利于输送、计量,还对水泥粉窘效率不利,在水泥管磨内容易造成高温糊球现象,影响磨机的生产能力和产品质量。
因此设置热料库是降低熟料温度控制熟料质员,提高粉磨工艺效率的有效方法。
熟料储存一般考虑7~14d的储存期。
2.熟料输送及储存设备2.1 熟料储存——熟料库过去通常采用堆棚,联合储库、圆库和帐篷库来储存熟料.随着环保要求的不断提高,现代于法水泥厂一般采用密封性好的大型圆库和帐篷库,以避免卸料时的粉尘外逸。
以下着重介绍帐篷库和圆库,见图2-1、图2-2。
1.1.1 帐篷库熟料帐篷库一般呈圆锥形。
帐篷库的圆形底部挡墙较低,主要用于锥形顶棚周边的支撑。
库中心设置圆形混凝土小管柱,以支撑锥形顶棚的中央平台,借以布置熟料输送机的头部和驱动装置,并克服熟料输送机的斜向拉力。
库内熟料呈圆锥形堆积,对圆形挡墙基本无侧压力.熟料帐篷库的底部地面以下,设有多个卸料、输送机通道(一般为3个).沿通道开有多个卸料口,卸料口下配备扇形卸料阀或振动给料机。
通道出库底区域后,汇入一条输送机走廊,然后再送入熟料散装或熟料配料库。
在熟料帐篷库底部侧壁上,开有门洞。
在清理库内存料时,可以允许铲车进入库内铲料,以减少死料区,提高储存效率。
熟料帐篷库的熟料储量可按帐篷库内径为底面,以堆积角为33°形成的熟料料堆,来计算。
熟料帐篷库的优点是热料冷却快,效果好,多点卸料时对熟料有一定的均化作用,可适应各种地摹,土建投资低。
其缺点是占地面积过大。
如一个直径60m 的帐篷库.其堆高约为19.5m,最大储量为26650t,熟料对库内地面的平均压力仅为93kPa。
熟料为何需急冷,有何作用?
熟料为何需急冷,有何作用?1.熟料冷却过程及目的熟料烧结过程完成之后,C3S 的生成反应结束,熟料从烧成温度开始下降至常温,熔体晶化、凝固,熟料颗粒结构形成,并伴随熟料矿物相变的过程称为熟料的冷却。
熟料的冷却是熟料烧中一系列物理化学变化过程之一,冷却的目的在于:改善熟料质量与易磨性;降低熟料温度,便于熟料的运输、储存和粉磨;部分回收熟料出窑带走的热量,预热二次、三次空气,从而降低熟料热耗,提高热利用率。
2.熟料冷却速率对熟料质量的影响熟料冷却的速率影响着熟料的矿物组成、结构以及易磨性。
冷却速率不同,所得到的熟料矿物组成与性能也会不同。
当熟料缓慢地冷却时,熟料熔体中的离子扩散足以保证固液相间反应充分进行(即平衡冷却),熟料中的所有成分几乎都形成晶体并促使熟料晶体长大,部分矿物晶体顺利进行相变。
当熟料冷却速率很快(即急冷或称淬冷)时,在高温下形成的熟料熔体来不及结晶而冷却成玻璃相,并且因急冷阻止了晶体的长大与相变。
实验研究表明,当以4~5℃/min的缓慢降温速率对熟料冷却时,熟料中的C3A、C4AF呈结晶态,MgO形成晶体尺寸可达60μm的方镁石。
如果把含1% 30~6060μm方镁石晶体的水泥与含4%5μm方镁石的水泥分别在压蒸釜中试验,可发现它们呈现的膨胀率相近,即方镁石晶体大小影响水泥的安定性。
更为值得注意的是,缓慢冷却条件下,C3S在1250℃以下易分解成C2S和二次游离氧化钙,结果是降低水硬性,当伴随有还原气氛时,上述分解过程加速;而β-C2S也易转化成γ-C2S,最终造成熟料粉化并降低水硬性。
如果以18~20℃/min的急速降温速率对熟料进行冷却,则可以发现上述C3S的分解、C2S的转化、过大的方镁石晶体及全部的C3A和C4AF结晶态不复存在,即急速降温(急冷)优于缓慢冷却(慢冷)。
3.急冷对改善熟料质量的作用①防止或减少C3S的分解当急速冷却时,温度迅速从烧成温度开始下降并越过C3S的分解温度,使C3S来不及分解而呈介稳状态保存下来,避免或减少了因C3S分解成C2S和二次游离CaO而使水硬性降低的可能性。
冷却窑的工作原理
冷却窑的工作原理
冷却窑是水泥生产线上的一种设备,用于冷却水泥熟料。
其主要工作原理是通过将高温的水泥熟料置于冷却窑中,利用冷却窑内高效的气流循环系统将熟料迅速降温,从而实现对水泥熟料的冷却作用。
具体工作原理可以归纳为以下几个方面。
1. 熟料进料
水泥熟料从回转窑中流出,通过链斗机将熟料输送到冷却窑进料口,进入冷却窑的过程也是熟料开始冷却的过程。
2. 冷却窑内气流循环
冷却窑内设有气流循环系统,通过风机引导冷却窑内的气流,从而形成高效的气流循环。
这样一来,熟料在窑内不断滚动和翻动,最大程度地接触窑内循环气流,使其快速降温。
3. 锅炉底部布风板
在冷却窑的锅炉底部设置有布风板,通过这个装置我们可以将冷却窑的气流分流,从而使得熟料在窑内得到更加均匀的冷却,不同位置的熟料不会出现过度冷却的情况。
4. 冷却窑出料
经过冷却窑内高效的冷却作用后,水泥熟料流向窑尾,并通过出料口被输送到下一工段。
在冷却窑出料口,安装有过热风冷器,用于将一部分熟料余热回收,保证后续工序的高效运行。
总的来说,冷却窑是水泥生产线上不可或缺的一种设备,它通过高效的气流循环系统,将高温的水泥熟料迅速冷却,从而保证了水泥生产过程中的安全和高效。
水泥熟料冷却机的作用
水泥熟料冷却机的作用
水泥熟料冷却机是一种热交换装置,它在水泥生产过程中起着至关重要的作用。
以下是它的主要作用:
骤冷高温熟料:水泥熟料从回转窑中出来时,温度高达约1200℃。
熟料冷却机的主要任务是将这些高温熟料迅速冷却至60~80℃。
这种骤冷过程可以防止熟料矿物晶体的进一步生长,特别是C3S晶体的长大,从而改善熟料的强度和易磨性。
同时,骤冷还有助于使液相凝固成玻璃体,使MgO及C3A大部分固定在玻璃体内,提高熟料的安定性和抗化学侵蚀能力。
回收热量:冷却机在骤冷熟料的同时,还负责加热和升温入窑的二次风和入炉的三次风。
这些被高温加热的气体可以作为热源,用于烘干磨或烘干机,或者作为二次风送入窑内燃料燃烧,改善火焰燃烧条件。
此外,它们还可以作为三次风送入分解炉,与窑气混合后供燃料燃烧。
通过这种方式,冷却机有效地回收了熟料中的热量,提高了能源利用效率。
熟料输送:冷却机还作为熟料输送装备,负责将高温熟料从一处输送到另一处。
由于熟料在冷却后变得更加稳定,因此更易于输送和贮存。
综上所述,水泥熟料冷却机在水泥生产过程中起着降低熟料温度、回收热量、提高能源利用效率以及输送熟料的重要作用。
冷却窑的工作原理
冷却窑的工作原理
冷却窑,是一种常见的工业设备,用于将高温物料(如水泥熟料、石灰石、铁矿石等)从高温状态冷却到合适温度,以便后续加工或存储。
冷却窑的工作原理是利用空气对物料进行冷却。
冷却窑通常由一个倾斜的旋转筒体组成,物料从上方进入,通过旋转和重力作用,沿着筒体向下移动。
同时,强大的风机将冷却空气从窑头部分进入,逐渐穿过物料层,将其冷却至目标温度。
冷却后的物料从窑尾部分出口排出。
在冷却过程中,空气流量和温度、物料进出口、筒体倾角等参数都会影响冷却效果。
为了达到最佳效果,需要进行精确的控制和调整。
值得一提的是,冷却窑还可以与其他设备相结合,如预热器、旋风分离器等,形成完整的生产线。
此外,不同行业和物料的冷却窑结构和工作原理也有所不同,需要根据具体情况进行选择和设计。
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水泥熟料生产工艺流程
水泥熟料生产工艺流程一、水泥熟料生产工艺概述水泥熟料是水泥生产的重要原料,其生产工艺流程主要包括原材料的采集、研磨、混合和烧成等过程。
这些过程需要通过先进的设备和技术来实现,以保证产品质量和生产效率。
二、原材料采集1. 矿山开采:水泥熟料的主要原材料包括石灰岩、粘土、铁矿石等,这些物质通常需要从地下或表层进行开采。
2. 原材料运输:将采集到的原材料通过运输设备如卡车、铁路或船舶等运输到生产厂区。
三、原材料预处理1. 破碎:将大块的原材料通过颚式破碎机或圆锥式破碎机等设备进行粉碎。
2. 磨细:将粉碎后的原材料通过球磨机或辊压机等设备进行细化处理,以便于后续混合使用。
四、混合制备1. 原材料称量:将不同种类的原材料按比例称量,并送入混合机中进行混合。
2. 水泥熟料制备:将混合好的原材料送入旋转窑中进行烧结,烧结后产生的水泥熟料通过冷却机进行冷却处理。
五、旋转窑烧成1. 窑头预热:将原材料送入旋转窑头部分,利用高温气体对原材料进行预热处理。
2. 窑体烧成:将预热后的原材料沿着旋转窑逐渐下降,经过高温气体的作用逐步变成水泥熟料。
3. 窑尾冷却:将生产出来的水泥熟料通过冷却机进行冷却处理,并通过输送设备运输到储存区域。
六、水泥生产1. 水泥制备:将水泥熟料与适量的石膏等辅助材料混合后,在球磨机等设备中进行细化处理,制成水泥。
2. 包装和储存:将制成的水泥通过包装设备包装,并存放在仓库中等待出售或使用。
七、环保措施1. 除尘设备:在生产过程中,通过安装除尘设备如电除尘器、袋式除尘器等,减少粉尘排放对环境的污染。
2. 废气处理:通过烟气脱硝、烟气脱硫等技术,降低烟气中的有害物质浓度,保护环境。
3. 节能减排:采用节能技术如余热回收、高效节能设备等,降低生产过程中的能耗和废气排放量。
八、总结水泥熟料生产工艺流程是一个复杂而又关键的过程,需要通过科学的管理和先进的技术设备来实现。
同时,在生产过程中应该注重环保和节能减排措施的实施,以保护环境和可持续发展。
水泥熟料生产过程的热力学分析
水泥熟料生产过程的热力学分析水泥是现代建筑业所必不可少的一种建筑材料,而水泥的主要原料就是熟料。
水泥熟料的生产是一个相当复杂的工艺过程,其中涉及到多种物理化学方法,其中热力学的理论应用尤为重要。
本文将通过热力学分析的角度,深入探讨水泥熟料生产过程中的一些关键问题。
首先,水泥熟料的生产需要采用高温烧成的方法。
这个烧成过程其实就是一个氧化还原反应的过程,通过把石灰石、粘土等原材料送到高温反应炉中,在合适的氧气和水蒸气的条件下进行烧结反应,最终得到水泥熟料。
这里涉及到的原理就是热力学中的“焓变”原理。
点燃火焰后,炉内的原材料受热并逐渐升温,同时也产生了不同的化学反应。
在这个过程中,尤其是热稳定性较差的化合物(如CaCO3等)经过一定的加热后会逐渐分解(如分解为CaO等),最终进行焙烧得到相应的产物。
这一过程的重要催化剂之一就是水,同时还有氧气和其他化学物质的参与,这些参与物的变化同样可以通过热力学的方法进行分析。
其次,烧结过程中产生的热量需要通过冷却设备进行相应的处理。
这个过程涉及到了热力学的“熵变”原理,即通过热量传递和传导使物体的熵值增大。
在水泥熟料生产中,这个原理的应用与一般的制冷设备大同小异,只是在处理高温烧成的水泥熟料时需要特别注意,并采取一系列措施让这些热量得到充分的利用而不浪费。
除此之外,水泥熟料生产中还涉及到了很多其他的热力学问题。
例如,在保证过程稳定性的同时,如何取得最佳的产品质量;如何通过热力学方法对产品的各项性能进行评估和分析;甚至还有如何选择最优化的生产方式和加工工艺等问题。
这些问题的解决,都需要从热力学和物理化学的基础原理出发,通过理论计算与实际操作相结合的方式进行,从而取得最好的效果。
总之,水泥熟料生产过程中的热力学分析,是一种理论与实践相结合、科学与艺术相统一的过程。
它不仅需要我们掌握先进的技术和先进的设备,更要求我们深入理解物理化学的基础原理,并在实践中不断取得经验和积累知识,才能确保产品质量稳定,生产过程顺畅。
建筑材料热工设备水泥窑熟料冷却及设备
建筑材料热工设备水泥窑熟料冷却及设备一、水泥窑熟料冷却机水泥窑熟料冷却机是水泥生产线中的重要设备,用于对窑熟料进行冷却,以降低熟料温度,保证熟料质量和窑炉的正常运行。
冷却机常见的类型有排屑式冷却回转窑、排烟式冷却回转窑和气流型冷却器。
1.排屑式冷却回转窑排屑式冷却回转窑是水泥生产线常用的熟料冷却设备。
其主要组成部分包括料仓、回转炉筒、传动装置、冷却风机等。
窑熟料从水泥窑出口进入回转炉筒,炉筒内设置有梯形板,窑熟料在梯形板上顺坡慢慢向前移动,过程中通过内部冷却装置进行冷却。
冷却后的熟料从回转炉筒底部排出,进入熟料仓进行存储。
2.排烟式冷却回转窑排烟式冷却回转窑是一种利用窑熟料烟气热量进行冷却的设备。
该设备通过将热熟料与烟气进行交换,使得窑熟料得到冷却,同时将热量转移到烟气上。
经过过滤处理的烟气经过热交换器后进入大气中,可以达到节能减排的目的。
二、热交换器热交换器是水泥窑熟料冷却过程中起到关键作用的设备,主要用于高温烟气与窑熟料的热量交换。
常见的热交换器有卧式热交换器和立式热交换器。
卧式热交换器是一种通过将烟气流经管道与窑熟料接触进行热量交换的设备。
熟料与烟气在管道内交替流动,通过传导、对流和辐射等形式的热交换,使得窑熟料冷却,并将热量传递给烟气。
立式热交换器是一种将高温烟气和窑熟料进行交换的设备。
它通常由多个相互平行排列的管束组成,通过管间的传热面积增大,提高传热效率。
热交换器的烟气通道与熟料通道分开,以防止烟气中的灰尘对熟料造成污染。
以上是建筑材料热工设备水泥窑熟料冷却及设备的相关介绍。
水泥窑熟料冷却是水泥生产过程中非常重要的一步,通过合理选择和运用冷却设备和热交换器,可以达到节能降耗、减少排放的目的,提高水泥生产线的效率和品质。
水泥熟料窑系统中冷却带是如何冷却的
水泥熟料窑系统中冷却带是如何冷却的主要承担熟料的冷却,使熟料中的一部分熔剂矿物C3A、C4AF形成结晶体析出;另一部分熔剂矿物因冷却速度较快来不及析晶而形成玻璃体。
C3S在高温下是一种不稳定的化合物,在1250℃时,容易分解,所以要求熟料自1300℃以下要进行快冷,使C3S来不及分解,越过1250℃以后C3S就比较稳定了。
急速冷却还可以防止C2S在675℃时发生晶型转变,由β- C2S转变为γ—C2S,发生粉化现象(α—C2S在1420℃以下即转变为β—C2S),该带同时回收熟料中的热量加热燃烧用的空气。
冷却带内物料温度为1300一1000℃。
冷却带内熟料冷凝成圆形颗粒后落入冷却机内继续冷却。
回转窑内以上各带不是截然分开的,各带没有明显的界限,而是互相交叉的,随着窑内下料量的多少、温度高低、通风状况、火焰长短等因素而变化。
所以说,窑的长度是一定的,而窑内各带的长度则不一定。
例如当窑尾温度发生变化时,物料的干燥预热必然受到温度变化的影响,干燥预热时间缩短或延长,必然引起其他各带的位移变化而不能固定。
再如CaCO3的分解温度是900℃左右,但在放热反应带仍有剩余的CaCO3在继续分解,同时随着原科性质的不同,反应温度也有差异。
物料在窑内燃烧时,一方面吸热升高温度,另一方面又发生了一系列的物理化学变化,各种变化的热性质不同,使各带物科温度升高速度也不同。
随着新型干法技术的使用和发展,各种窑系统内热力分布状况也不同,它们所具有的反应带分布亦有所不同,其间的传热、传质、动量传递及物理化学反应状况也不同。
在各种窑系统中只有湿法窑在窑内承担了水泥熟料煅烧所有的物理化学反应任务。
回转窑内物料温度和气体温度变化及窑内各带的划分如图4.1所示。
从图4.1可知,在干燥带热气体传给物料热量主要用于蒸发料浆中水分,需要较多的热量,物料升温不快。
在预热带由于物料化学变化,需要吸收热量很少,因此物料温度很快升高。
碳酸盐分解带由于碳酸盆的分解,需要吸收大量的热,所以物料升温速度最慢。
水泥回转窑工作原理
水泥回转窑工作原理
水泥回转窑是一种常用的水泥生产设备,它通过回转运动来完成水泥熟料的烧成过程。
其工作原理主要包括以下几个步骤:
1.给料:原料(水泥熟料、燃料和辅助材料)从回转窑的进料
口进入回转窑内,形成料层。
2.回转运动:回转窑开始回转,物料在重力和离心力的作用下
逐渐下滑并向前推进。
3.干燥带:物料在窑筒的上部由于高温气流的流动和强烈的辐
射热作用下逐渐干燥,失去部分水分。
4.预热带:物料进入窑筒的中部后,与窑内旋转的燃料混合燃烧,产生大量的热量。
燃料的燃烧使物料逐渐升温,进行预热。
5.煅烧带:物料进一步下滑进入窑筒的下部,此处温度最高,
达到水泥熟料的煅烧温度。
在高温作用下,水泥熟料发生化学反应,产生熟料矿物。
6.冷却带:熟料通过窑筒下部的冷却带,利用逆向流动的冷却
气体(常为热风或冷风)对熟料进行冷却。
这一过程对于保证熟料质量和降低生产成本非常重要。
7.排料:冷却后的熟料从回转窑的排料口排出,送入到熟料仓
进行储存。
以上即为水泥回转窑的工作原理,通过回转窑的连续运转,将原材料转化为熟料,完成水泥生产的过程。
水泥热工设备
水泥的热工设备指水泥熟料的煅烧设备 及附属设备。
水泥熟料煅烧是水泥生产中的重要工序,是影 响和决定水泥质量的重要环节。 任何水泥熟料的煅烧都要经历干燥、预热、分 解、固相反应、烧成阶段。 水泥热工设备根据熟料煅烧的各个阶段所采用 的方法和设备不同,水泥的热工设备也各不相同。
一、分类 1. 按水泥煅烧熟料窑的结构分类
2、多筒冷却机 由环绕在回转窑出料端的若干个(4-16)冷却 筒构成。筒径一般为 0.8-1.4m, L/D 4.5-5.5, 长度4-7m,冷却筒与窑体连成一体,并随回转窑一 起回转。 特点: 结构简单,不需要另设传动装置,电耗较低, 无废气污染。但是冷却机与窑体连体,窑头胴体承 受的机械负荷很大,限制了多筒冷却机冷却能力的 进一步提高及在大型窑上的应用。 结构:
湿法中等长度回转窑:L/D 18-30,与料浆压滤机 组合
干法回转窑煅烧系统有:
干法中空长窑:L/D 20-38 干法短窑带余热锅炉:L/D 15-30 干法短窑与料球加热机组合(立波尔窑):L/D 10-15 干法短窑与悬浮预热器、预分解炉组合: L/D 14-17,通称新型干法分大约30-35%,,为 了强化传热,往往在窑内冷端加装链条和或窑炉外 加装料浆预热器。 湿法回转窑的热耗与干法相比,热耗较大,其热 量主要由燃料提供,支出的热量: 反应 :30-33% 蒸发料浆水分:25-30% 废气带走:20-24% 窑炉表面散热:10% 熟料和其他原因带走一部分热量
(二)冷却机类型
筒式冷却机 单筒 多筒式 推动篦式 振动篦式 回转篦式
蓖式冷却机
立筒式 其它冷却机 “g”型冷却机
(三)冷却机结构特点
1、单筒冷却机 是最早使用的冷却机,和回转窑相似。单筒冷却 机与回转窑的相对布置方法有逆流和顺流两种方式。 特点: 单筒冷却机结构简单,运转可靠,热效率高,无 废气收尘处理;但是冷却机内高温熟料不能骤冷, 熟料出冷却机温度较高,热散失较大,不适用大型 窑的配套使用。 结构:
硅酸盐水泥熟料的煅烧与冷却
熟料的冷却
液相和熟料的烧结
5.1.1 生料的干燥与脱水
干燥 自由水的蒸发。这一过程由于煅烧方式的不同
而有所差异。干法窑生料含水量一般不超过1.0%; 半干法立波尔窑和立窑为便于生料成球,通常含水 12-15%,半湿法立波尔窑过滤水分后的料块通常为 18-22%;湿法为保证料浆的可泵性则通常为30-40%。
(4)分解出的CO2,穿过CaO层面向表面扩散的传质过 程;
(5)表面的CO2向周围介质气流扩散过程
✓影响碳酸盐分解速率的因素
温度 随温度升高,分解速率常数和压力倒数差相)
K(1 — 1 )
p P0
式中: t—分解时间;K—分解常数;
P—CO2的分压;ε—分解率 d—生料等效粒径;
(单个颗粒碳酸盐分解动力学方程)
窑系统的CO2分压 通风良好, CO2分压较低,有利 于碳酸盐分解;
生料细度和颗粒级配 生料细度细,颗粒均匀,粗粒 少,分解速率快;
生料悬浮程度 生料悬浮分散良好,相对减小颗粒 尺寸,增大了传热面积,提高了碳酸盐分解速率;
石灰石的种类和物理性质 结构致密,结晶粗大的 石灰石,分解速率慢;
目的:回收熟料带走的热量,预热二次空气,提高窑 的热效率;改善熟料质量与易磨性;便于熟料 运输、贮存与粉磨。
熟料为何要急冷?
减少C3S分解;防止β-C2S向γ-C2S转化,提高熟料质量; 防止方镁石晶体长大,有利于水泥安定性;急冷熟料晶粒小, 活性高;C3A主要呈玻璃体,抗硫酸盐性能提高;易磨性好 等。
硅酸三钙的形成: C2 S CaO 液相 C3S
物理化学变化过程:随着时间延长和温度升高,液相 量逐渐增加,氧化钙、硅酸二钙 不断溶解、扩散,硅酸三钙晶核 不断形成,小晶体逐渐发育长大, 最终形成几十微米大小、结晶良 好的阿利特晶体。
水泥熟料生产工艺及设备
水泥熟料生产工艺及设备1. 简介水泥是建筑材料中的重要组成部分,而水泥熟料则是制备水泥的关键原料之一。
水泥熟料生产工艺及设备是指将原材料经过一系列工艺流程处理后,制备成水泥熟料的过程。
本文将介绍水泥熟料生产工艺的主要步骤以及相关设备。
2. 水泥熟料生产工艺步骤2.1 原材料准备水泥熟料的主要原材料包括石灰石、粘土、铁矿石等,其比例和质量将直接影响到水泥的品质。
在原材料准备阶段,需要将这些原材料按照一定的配比进行混合,以获得所需要的化学成分和物理特性。
2.2 制粉过程在制粉过程中,原材料经过破碎、粉磨等工艺,使其达到一定的粒度和颗粒分布。
这些步骤可以通过破碎机、立磨、球磨机等设备完成。
2.3 调配过程调配过程是指将制粉后的原料按照一定的比例进行配料,以满足水泥熟料所需的化学成分和物理特性。
这个过程一般通过称量仪、输送设备等完成。
2.4 煅烧过程煅烧是水泥熟料生产工艺中最重要的环节之一。
在煅烧过程中,调配好的原料被送入到水泥窑中进行高温煅烧,使其发生化学变化,形成熟料。
水泥窑是煅烧过程中的核心设备,它通常由一系列的反应区构成,包括预热带、分解带和煅烧带。
2.5 煅烧后的处理煅烧后的熟料需要经过冷却、粉磨等处理才能成为最终的水泥产品。
这些步骤一般通过冷却机、水泥磨等设备完成。
3. 相关设备3.1 破碎机破碎机是用于将原材料进行粉碎的设备,包括颚式破碎机、冲击式破碎机等。
它们能够将较大的原材料分解成合适的颗粒大小,为后续工艺提供基础。
3.2 立磨立磨是制粉过程中常用的设备之一,通过高速旋转的研磨盘和磨臂的作用,将原材料磨成一定的颗粒大小和分布。
3.3 球磨机球磨机是另一种常用的制粉设备,通过在转动的圆筒中投放一定量的钢球,并配以适当的研磨介质,使原材料进行反复碰撞、研磨,最终获得所需的颗粒度。
3.4 称量仪称量仪是用于精确配料的设备,通过重量传感器和控制系统,能够准确地称量和调配原料,保证配料的准确性和稳定性。
水泥生产设备,水泥窑烧成温度是多少
水泥生产设备,水泥窑烧成温度是多少原标题:水泥生产设备,水泥窑烧成温度是多少我国建筑行业需要使用大量的水泥,市场上对水泥的需求很大。
水泥生产设备有水泥回转窑、旋风预热器、篦式冷却器。
其中水泥回转窑是最主要最关键的水泥生产设备。
水泥窑主要用于煅烧水泥熟料,可以分为干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两类。
水泥窑结构:水泥窑由筒体,传动装置,支承装置,窑头,窑尾,喷煤管装置等主要部件组成。
水泥窑筒体与地面水平线有一定的倾斜角度,托轮装置支承整个筒体,挡轮装置可阻止筒体转动,传动装置有缓冲功能,在关闭电源后筒体由于惯性仍会转动,可避免损坏机器。
窑头、窑尾有密封装置,密封可靠。
水泥窑温度:温度是影响水泥熟料质量产量的关键因素,而影响温度的因素很多,例如窑尾温度、喂煤量、煤的热值、一次风量、三次风温、窑体表面散热、出窑熟料温度、熟料产量、入窑物料温度等等。
因此如何控制、监测、比较烧成带温度是水泥生产必须考虑的问题。
回转窑水泥熟料的烧成温度为1300~1450℃,要求火焰温度应达到1540~1700℃,火焰温度应比烧成温度高出约350~500℃.火焰温度过低时,熟料烧成难,,烧失量大;火焰温度过高,容易产生熟料过烧现象,烧坏窑衬,经常发生红窑现象,不但浪费能源,而且熟料质量下降.回转窑工作原理回转窑受电机驱动筒体旋转。
物料从倾斜的筒体的高处(窑尾)进入窑内煅烧。
由于筒体倾斜和旋转,物料从高处缓慢翻滚滑向低处,燃料由窑头喷入窑内,燃烧产生的废气与物料进行交换后,由窑尾导出。
生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。
水泥窑设备生产厂家非常多,但各厂生产的水泥窑质量千差万别,低劣的水泥窑耗能高,寿命短,故障率高,物料煅烧不均匀,产量低,温度不稳定,成品质量差等给用户带来巨大的经济损失。
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t a 2i t a1i i tclin
ta1i、ta2i——分别为鼓入和离开冷却机第i室的冷却空气温度,℃; tclin——在冷却机第i室内篦板上熟料的平均温度,℃, 一般用进、出该室的水泥熟料之间的对数平均温度来进行计算。
水泥熟料冷却机的这三个效率越大越好, 一般η cL为40%~80%, η cL为40%~80%,Φ i<90%
第三代“空气梁高效篦冷机”:料层厚度:600-800mm,单 位面积负荷44t/m2.d,采用高阻力篦板,进料口篦板已改为固 定阶梯篦板,因为篦板阻力较高,有利于熟料层均匀透过冷却 空气,提高冷却效率,篦床横梁改用空气梁通风,冷却效率进 一步提高。
第四代冷却机:料层厚度:800-1000mm,单位面积负荷
为了使水泥熟料的篦式冷却机能够更好地适应回转窑熟料 产量的波动及生产的瞬时变化,以及更好地适应现代化工业 生产的需要,从90年代末开始,一些新型冷却机开始出现其 进料部位与第三代可控气流通风完全一致,而后部出现变化, 大致有两种结构,无漏料篦板,熟料在固定充气篦板的料层 上通过对熟料进行冷却,此类冷却机以FLS公司的SF交叉棒式 冷却机和Polysius公司的PolyTRACK冷却机为代表,另一种是 熟料堆积在槽型活动充气不漏料篦床上,随着活动篦床输送 向前运行,冷风透过料层,此类冷却机以BMH的η冷却机和 KHD公司和PyroSTEP冷却机为代表,成为当前水泥工业冷却 机发展的主流。
4、环境保护:噪声污染与粉尘污染要低
5、投资费用:设备费用及土建费用要低
6、操作费用:动力消耗、维护、维修费用要低。
一、熟料冷却机的发展及分类
单筒式 筒式冷却机 多筒式
推动篦式 水泥熟料冷却机
篦式冷却机 振动篦式 回转篦式 交叉推动棒式 篦式冷却机 “ɲ”型冷却机
新型篦式冷 却机
二、筒式冷却机
(3)作为热回收设备:它承担着对出窑熟料携 出的大量热焓的回收任务。回收的热量以高 温热随二、三次风进入窑、炉之内,有利于 降低系统煅烧热耗;以低温热能亦有利于余 热发电。 (4)作为输送设备:它承担着对高温熟料的输 送任务,对高温熟料进行冷却有利于熟料输 送和贮存。
熟料冷却、热回收、输送和破碎
同时,风机鼓入的冷却风经热交换吸收熟料中的热能后作为二
次风入窑、三次风入分解炉及作为生料或煤烘干用风。其余的 废气经收尘后排入大气。
推动篦板由固定篦板和活动篦板相间排列所组成。 活动篦板在传动装置的带动下成排地位于固定篦板之间,沿 前后方向作水平的往复运动,将熟料推向前进。
(二) 第四代篦床式冷却机
(一)单筒冷却机
单筒冷却机是最早使用的冷却机,它与回转窑相 类似,是一个支承在二对托轮上的回转圆筒,其内部 装设耐火衬料和扬料装置。熟料由窑头卸落在冷却筒 内,被扬料板提升与撒落,冷空气从冷却机出料端吸 入,与熟料逆流接触并进行对流热交换,加热后空气 全部进入窑内。
单筒冷却机
(二)多筒冷却机
这类冷却机由环绕在回转窑出料端的若干个(通常为 6~14个)冷却筒所构成,冷却筒与窑连成一体,并随窑 一起回转。在回转窑的出料端窑体上开孔,用联结管将 冷却筒和窑筒体联结起来,熟料从窑体上的卸料孔经联 结管卸入冷却筒,与吸入冷却筒的冷空气进行逆流换热, 预热后的空气全部入窑作为二次空气。多筒冷却机的结 构如图所示。
(一)第三代篦冷却机
1. 组成(NC为例) 篦冷却机的主要由固定篦床、活动篦床、传动 装置(液压传动系统)、上下壳体、控制流篦板风 管、灰斗部分、支承装置、干油集中润滑系统、熟 料破碎机、栅条装置、空气炮装置、风机、自动控 制和报警装置等组成。整机采用落地式布置,漏料 直接落入机下输送设备,不再另设漏料拉链机。
44t/m2.d,随着对热效率和低维护成本要求的提高,在第三代 篦冷机的基础上研发出了CP的η冷却机、Polysius多轨道梁冷 却机为代表的第四代篦冷机、Smith的交叉推动棒式。
篦板和篦床结构是篦冷机最重要的部件,它决 定了篦床的料层厚度,也就决定了篦床单位面积 产量,同时它决定了供风系统和热回收效率,一 、二、三、四代篦冷机产品发展主要表现在篦板 和篦床的结构的改进。
第四代篦式冷却机 举例
6道步进 式篦床
推料棒式
2.规格型号和技术参数
型号: 能力: 篦 冷 机 斜度: NC42340 规格: 4.2×34m
5000~6000t/d 篦床面积: 133.2㎡ 3°/3°/0° 静态篦板: 5排 冲程次数: 4~25次/分
传动型式: 液压传动
电机功率: 75kw 破 碎 机
型号: 转速: 1000×3600 370rpm
(2) 冷却机冷却效率(热回收率) 指出窑熟料被回收的总热量与熟料出窑时的 总热量的比值。
ηL --冷却机的冷却效率,%; A--熟料出窑时的总热量,kJ/kg; q—出冷却机机第i个室的冷却空气和鼓入该室冷却空气之 间的温度差与该室内水泥熟料的平均温度之比
第四节 熟 料 的 冷 却 及 篦冷机
水泥熟料冷却机
1、水泥熟料冷却机的功能与作用: (1)作为工艺设备:它承担对高温熟料的骤冷任务,骤冷可以阻 止水泥熟料中矿物晶体的长大,特别是阻止C3S晶体的长大,还可 以使液相凝固成玻璃体,使MgO及C3A大部分固定在玻璃体内,提 高水泥熟料的活性,防止β-C2S向γ-C2S的转变。 (2)作为热工设备:在对熟料骤冷的同时,承担着对入窑二次风及 入炉三次风的加热升温任务。尽可能的提高二、三次风温度。不 仅可以回收热量,并且对燃料的助燃和燃尽以及全窑系统的热力 分布有好的作用。
篦式冷却机发展:
第一代“薄料层篦冷机”,料层厚度:180-185mm;单位面 积负荷小于20t/m2.d;篦冷机中心线与回转窑中心线一致,考 虑窑口卸出熟料偏心以及物料粒度离析问题,需安装导料装置 ,容易烧损和磨损,达不到均匀布料的作用;篦板厚度5560mm,间隙3-5mm,磨损严重、漏料严重;活动篦板行程 100mm,篦板支承在纵梁上,每个篦床有许多活动纵梁,无 法分隔风室,密封较差,冷却风机压力很低,一般一室在 6000Pa左右,二室在5000 Pa左右,导致产量非常低。
出料颗粒
<25mm
电机功率: 110kw 电机转速: 740rpm
偏移的距离e=(0.1—0.15)D
(D为窑体内径)
3.工作原理及特点
3.1.工作原理
高温熟料从窑口自然“落入”篦床,通过篦板的往复推动
逐步推至后续篦床,形成一定厚度的料床,经各冷却风机鼓入
的冷却空气由下吹入料床,渗透扩散对熟料冷却至环境温度 +65℃,并经熟料破碎机至≤25mm(占90%以上)落入输送机 中。由篦板漏下的细熟料通过风室下灰斗收集后,通过由时间 控制的电动弧形阀进入熟料链斗机输送进入熟料库。
第二代 “厚料层篦冷机”,料层厚度:400-500mm, 单位面积负荷35t/m2.d,为与NSP窑产量相适应,篦冷机 由第一代发展到了第二代,结构上取消进料口的导料装 置,窑和篦冷机的中心线根据卸料偏心和物料粒度离析 进行了偏离;为提高推动效率,篦板厚度增加到130mm; 为减少漏料,将篦板长缝改为均面圆孔;将篦板支承在 横梁上,篦板下风室隔板焊在固定篦板支承梁上,大大 加强了风室间的密封,可以调节各风室的风量和风压, 提高了熟料冷却效率。
共同特点:入冷却机风量受窑系统燃烧空气量限制,不能 供给大量风把熟料冷却至足够低的温度,一般出冷却机熟 料温度是200-400℃,对输送设备及贮存很不利,更不能直 接入磨进行粉磨。
三、篦式冷却机
随着分解炉的开发使用,使NSP窑比SP窑的产量提高了 一倍,因多筒冷却机不能抽取三次风供分解炉用燃烧空 气,而逐渐被淘汰,从而开发出了篦式冷却机。 出窑熟料进入冷却机后,在篦板上铺成一定厚度的 料层,鼓入的冷空气,以相互垂直的方向穿过篦床上运 动着的料层使熟料得以骤冷。根据冷却机篦子的运动方 式,篦冷机可分为回转式、振动式、推动式三种。 篦式冷却机是一种骤冷式冷却机。
2、冷却机性能评价 (1) 冷却机的热效率 从熟料中回收并用于煅烧过程的热量与熟料出窑时 的总热量之比。 A B ηc= ×100% A ηc --冷却机的热效率,%; A--熟料出窑时的总热量,kJ/kg; B—冷却机的热量损失(熟料和排出气体带走的热 量、冷却机的热损失等),kJ/kg。