第五章 水泥工业窑炉
第05章-水泥熟料煅烧-03-第三节新型干法窑系统中预烧过程和设备
要强化这三个功能所可能采取的措施有：
强化分散：提高气固相相对运动速度 uR u g um ；形成气流脉冲；增设某种异形结构或加装撒 料器等。 强化换热：提高相对速度 uR u g um 以增大换 热系数；延长气固在设备中的停留时间；增大气 流与粉料的换热表面A等。 强化分离：利用离心力、重力惯性力、电力、磁 力等或相互组合以强化分离作用。 认识这些规律，是深入理解、掌握和开发各类预热器 的基本思路。
（2）旋风预热器的工作原理与基本功能
旋风预热器的功能分布如图2-36所示。 旋 风 预 热 器 功 能 分 析 图
换热管 换热 料流 气
旋风筒
分散 分离 气流 料 换热区 分离区
旋风筒的入口 管道内高速气流使 物料分散；分散后 气固同流进行热交 换；进入旋风筒后 继续部分气固换热， 但旋风筒本身主要 是分离物料，也就 是物料在旋风筒中 进行分离。这样旋 风预热器完成了物 料分散、气固换热 和气固分离。
特点：结构卧式，压损较低，高度较低，降低预热器系统 的阻力和框架高度。 缺点：气固分离效率较低，适用于作为旋风预热器系统的 中间级
特点：最上一级为高型圆柱型旋风筒；最下一级的旋风筒则采 用较陡的锥角；目的是为提高分离效率。中部各级采 用的是低压损旋风筒，其排气管(内筒)部位采用了导向 板，以便使旋风筒内的大部分循环气流由导向板直接 引入排气管，从而保证在不降低气固分离效率的前提 下，降低旋风筒中的阻力损失。
（一）、悬浮式预热器的共性 目前用于生产的预热器型式很多，但基本上可归纳为 两大类：立筒式和旋风式，它们都具有如下共性： （1）体）之间换热方式应以对流为主（经测算对流换 热点总换热的70～90%），因此换热率Q（W）可用 一般牛顿方程式，即： Q=a A ΔT 式中： a—气固间换热系数，W/m2℃； A—气固接触面积，/m2； ΔT—气固之间平均温差，℃。
窑炉工艺学复习案
-FR5检测窑尾、分解炉出口等气体成分的意义。
利用装在相应部位气体成分仪检测。
它可指示出窑内、分解炉内或全窑系统燃料燃烧情况及通风情况。
含量多，表示供风过剩或漏风；6.结皮的部分及防止的措施。
结皮部位：旋风预热器系统结皮部位主要在窑尾烟室、下料斜坡、C4锥体和C3与C4的下料管中。
结皮物本身质地疏松，结到一定厚度，往往会自行破落，造成通道堵塞。
防止结皮堵塞的措施①限制原料中有害物含量，通常控制范围是，生料中：②限制燃料中的S含量小于在高速气流冲击下，折向转流向上运动，主要在进口管道内瞬间完成③气固分离：因此气体流动状态对尘粒的运动起着决定性作11.洪堡型旋风预热器中为什么要将两个换热单元并联共同构成一般最上一级（代号C1）分离效率要求最高，以减少飞损，降低生料消耗和减轻收尘设备的负荷，因此往往用两个相对尺寸较小的旋风筒并联以组成7.简述浮法玻璃厚度的控制方法(2)生产薄玻璃的控制方法，通常采用机械拉边法(Assisted Direct StretchADS法)，是在锡槽高温区的两侧放置石墨挡边器，如图2.38所示，作用是阻止玻璃液的摊薄。
该方法被称为挡墙法(Fender System，，简称FS法)8.蓄热室的作用及结构组成（图示）(3)蓄热室的上面与小炉相连，下面与支烟道相接，所以蓄热室的结构主要包括：顶碹、承重碹、格子体、分隔墙、炉条碹以及有关的钢结构等。
2.格子体 5.烟道 6.承重碹7.热修门8.炉条碹9.扒灰坑9.格子体的种类及特点(1)格子体的种类及特点：式(e)筒子砖连续通道式第六节玻璃窑（二）1.电热体的热膨胀系数过大会影响其什么性能？热膨胀系数不能太大，太大，则间歇操作的炉子容易损坏2.硅碳棒老化的原因及表现？空气与H2CO3气在高温时对硅炭棒起氧化作用，主要表现在电阻增加，在使用60-80h后，其电阻增加率稳定势必增加电压，故要有调压装置。
原因：空气中的化生成的SiO2薄膜，其电阻率较层SiC不再继续氧化，所以在连续使用一定时间后，在间歇使用时，由于SiO2破裂而露出新的SiC表面。
水泥工厂窑炉维修安全规程
水泥工厂窑炉维修安全规程1 范围本文件规定了水泥工厂窑炉维修的基本要求、工机具要求、安全措施、应急处理、验收要求。
本文件适用于水泥工厂窑炉系统停止运行后清理结皮或积料、更换浇注料、耐火砖、耐热陶瓷和耐热钢件维修安全作业。
2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。
其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GBZ1 工业企业设计卫生标准GB 2811 头部防护安全帽GB 2894 安全标志及其使用导则GB/T 3608 高处作业分级GB 6095 坠落防护安全带GB 8958 缺氧危险作业安全规程GB 13861生产过程危险和有害因素分类与代码GB 24543 坠落防护安全绳GB/T29639 生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则GB/T 33000 企业安全生产标准化基本规范GB 39800.1 个体防护装备配备规范第1部分GB 50295 水泥工厂设计规范GB 50309 工业炉砌筑工程质量验收标准GB 50577 水泥工厂职业安全卫生设计规范AQ/T 9007 生产安全事故应急演练基本规范JGJ33 建筑机械使用安全技术规程JGJ130 建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。
3.1监护人员 wardship staff在窑炉维修人员附近对进入窑炉维修人员进行监护以监督、联络、救护其人身安全的工作人员。
3.2窑皮 Kiln skin部分熔融的物料粘附在水泥窑内壁形成的层状覆盖物。
（与建材术语相同）3.3结皮 Crusting部分熔融的物料粘附在预热器、分解炉、窑尾烟室等内壁形成的层状覆盖物。
3.4进窑吊桥 The suspension bridge into the kiln在窑炉维修中，为便于检修人员、机具、材料进出水泥窑而临时架设在窑头平台与回转窑窑胴体内的过道桥。
水泥生产施工工艺的窑炉烧制与石灰石破碎
水泥生产施工工艺的窑炉烧制与石灰石破碎水泥是建筑材料中的重要组成部分之一，它被广泛应用于房屋建造、基础设施建设等领域。
而水泥的生产过程涉及到多个环节，其中窑炉烧制和石灰石破碎是两个关键步骤。
本文将分别介绍水泥生产中窑炉烧制和石灰石破碎的工艺与技术。
一、窑炉烧制水泥生产中的窑炉烧制是将原料中的石灰石和粘土等材料通过高温煅烧转化为水泥熟料的重要过程。
1. 原料准备在窑炉烧制过程中，石灰石和粘土是主要原料。
首先，需要对原料进行筛选、破碎和研磨，以获得符合生产要求的颗粒度和成分。
同时，根据不同类型的水泥，还可以添加适量的辅料如煤粉、沙子等，以调整熟料的化学成分。
2. 窑炉结构窑炉是窑炉烧制过程中的核心设备，一般采用回转窑或立式窑。
回转窑是目前应用最广泛的一种窑炉结构，它具有热效率高、生产能力大等优点。
窑炉内部由不同的区域组成，包括预热区、煅烧区和冷却区。
每个区域的温度和气氛都需要严格控制。
3. 窑炉烧制过程窑炉烧制过程通常分为干法烧制和湿法烧制两种方式。
干法烧制是将石灰石和粘土在高温下进行脱水和分解反应，形成水泥熟料。
湿法烧制是在石灰石和粘土中加入适量的水，使其成为泥浆，然后在高温下进行煅烧。
两种方式都需要控制煅烧温度、热量和气氛，以保证熟料的质量。
4. 窑炉排放与回收窑炉烧制过程中会产生大量的烟气和废气，其中包含有害气体和粉尘。
为了减少环境污染，需要进行合理的废气处理和粉尘回收。
常见的废气处理方法包括烟气脱硫、脱硝和除尘等技术。
二、石灰石破碎石灰石作为水泥生产的重要原料之一，其破碎工艺对于水泥生产工艺的稳定性和效率至关重要。
1. 石灰石的采掘与储存石灰石的采掘可以通过露天开采或井道采矿等方式进行。
采掘后的石灰石需要进行初步的粉碎和筛分，以去除杂质和获得符合生产要求的石料。
然后，石灰石需要进行堆放和存储，以确保供应的连续性和稳定性。
2. 石灰石的破碎与研磨石灰石在水泥生产中常常需要进行多级破碎和研磨，以获得适合窑炉烧制的石料颗粒度。
交流材料之二——水泥窑炉节能减排新技术及应用
交流材料之二——水泥窑炉节能减排新技术及应用摘要水泥制造是一项能源消耗和排放大的行业，其中水泥窑炉是水泥生产过程中最重要的设备之一，也是能耗最高的设备之一。
为了应对能源消耗和环境保护的需求，不断研究和推广节能减排技术已经成为水泥行业的重要问题。
目前，针对水泥生产过程中的窑炉设备，一些新的节能减排技术已经得到了广泛的应用和推广。
本文主要介绍一些新的技术和应用情况，以及这些技术的效果和经济性等方面。
窑炉节能技术窑炉底部烘干和预热技术窑炉底部烘干和预热技术是一项能有效减少水泥窑炉能耗的新技术。
这种技术的基本原理是将低温废气通过底部空气孔喷入窑炉中，与水泥熟料直接接触，使其预热至接近煅烧温度。
通过这种方式，可以增加窑炉内的热量回收率，减少燃料消耗，降低窑炉运行成本。
窑炉前部外循环空气预热技术随着科技的进步，窑炉前部外循环空气预热技术也逐渐发展。
这项技术可以使窑炉燃烧产生的热量通过窑前逆风口处进入窑炉的预热器，再通过预热器中的逆流热交换来加热窑炉进料，使进料达到理想的预热温度，从而减少燃料的消耗，并降低排放的尾气温度和烟气中的二氧化碳排放量。
重烧/低温烧成工艺重烧/低温烧成工艺是一种通过窑炉先后进行两次煅烧，有效减少热能损失、提高熟料品质、降低排放量和节约能源的新型水泥制造工艺。
其主要过程包括：1.窑炉前部预热: 通过油热器将空气进行预热，从而提高了窑炉进料的温度。
2.快速煅烧: 将进料快速煅烧至高温。
3.慢烧: 在宽而短的“沙漏”状窑体中，将高温煅烧出来的氧化熟料缓慢降温、烘干和烧成，从而减少热能损失和二氧化碳排放。
应用情况分析根据相关数据，上述技术在水泥生产过程中得到了广泛应用。
在窑炉节能方面，底部烘干和预热技术和前部循环空气预热技术已在许多水泥厂得到较大的推广，可以减少窑炉能耗约10%-15%。
而重烧/低温烧成工艺虽然耗费的时间略长，但是可以减排量更多，节能效果也更好，逐渐成为水泥行业发展的一大趋势。
硅酸盐热工设备-水泥窑炉
第五章 无机材料产品烧成设备概述无机材料产品烧成设备一、 烧成设备的基本概念硅酸盐制品如陶瓷、耐火材料、水泥、玻璃以及石膏、石灰等一般都是将经过加工处理的原料置于高温下经煅烧反应而制得的。
此高温加工的过程称之为烧成。
烧成所需设备在硅酸盐工业中称之为窑炉。
烧成在硅酸盐工业生产过程中是关键的工序。
制品的产量，质量以及能耗高低在很大程度上取决于烧成工序，即与制品的烧成工艺(温度制度、气氛与压力制度)、窑炉的类型及流程等有密切的关系。
如原料在烧成过程中的物理化学变化、窑炉结构及操作原理、燃料燃烧与炉内传热等，以期达到优质、高产、低消耗和改善操作条件的目的。
1、烧成反应的分类(一) 分解反应(热分解)热分解是由氢氧化物、碳酸盐等所组成的原料，在加热到一定的温度时，逸出其中的水分或CO 2的过程。
分解后所得为无水物或氧化物。
分解反应为吸热反应，分解反有：高岭石(Al 203·2SiO 2·2H 2O)、水铝石(Al 203· H 2O)、叶蜡石(A12O 3·4SiO 2·H 2O水滑石 (Mg(OH)2)、蛇纹石(3MgO 2SiO 2·2H 2O)、菱苦土(MgCO 3)，白云石(CaCO 3·MgCO 3)及方解石(CaCO 3)加热时因脱水或分解出CO 2而呈现的吸热峰。
碳酸盐、硫酸盐类矿物在500~1000℃进行分解反应，成为多孔质的氧化物在以石灰石为主要原料的水泥熟料烧成过程中，由于碳酸盐分解吸热量很大(一般为1800 ~2060kJ ／kg 料)，分解反应对烧成的速度与热耗影响都很大。
这时，碳酸盐的分解不仅取决于化学反应过程，还受到热量传递和质量传递 (CO 2的扩散)的影响；在只考虑化学动力学过程时，碳酸钙分解速度可用下式表示：2、分解过程的变化分解反应的表面即两相界面，在分解过程中不断缩小，且正比于未分解碳酸钙量的2／3次方，即↑+−−−−−−−−→−↑+−−−→←↑+−−→−+↑+−−−→−↑+−−−→−︒<︒>︒︒>︒︒3900,9004332750~560342232800232900~400321050~60033)(424SO MgO MgSO SO O Fe SO Fe CO O Fe O FeCO CO MgO MgCO CO CaO CaCO C C C C C C 还原焰氧化焰分解反应的表面大小。
水泥公司烧成系统岗位培训教案
水泥公司烧成系统岗位培训教案第一章：烧成系统概述1.1 烧成系统在水泥生产过程中的作用1.2 烧成系统的组成及功能1.3 烧成技术的演变与发展第二章：原料准备与预处理2.1 原料的选择与配比2.2 原料的预处理工艺2.3 原料制备过程中的质量控制第三章：生料煅烧与熟料冷却3.1 生料煅烧过程的控制参数3.2 熟料冷却工艺及设备3.3 煅烧过程中常见问题及处理方法第四章：熟料储存与输送4.1 熟料库的类型与结构4.2 熟料输送设备及运行维护4.3 熟料储存与输送过程中的安全注意事项第五章：预分解窑的操作与维护5.1 预分解窑的工作原理与结构5.2 预分解窑的操作要点5.3 预分解窑的维护与检修第六章：预分解窑的故障分析与处理6.1 预分解窑常见故障类型6.2 故障原因分析与诊断6.3 故障处理方法与预防措施第七章：烧成系统的节能与环保7.1 烧成系统节能技术途径7.2 环保要求和标准7.3 环保设备与措施第八章：烧成系统设备的运行维护8.1 设备运行条件与要求8.2 设备维护保养内容与周期8.3 设备故障处理与预防第九章：烧成系统的生产管理与优化9.1 生产计划与调度9.2 生产过程质量管理9.3 生产效率与成本控制第十章：安全操作与职业健康10.1 安全操作规程10.2 应急预案与事故处理10.3 职业健康与防护措施重点和难点解析一、烧成系统概述难点解析：理解烧成系统各组成部分之间的相互关系和协同作用，以及烧成技术的发展趋势。
二、原料准备与预处理难点解析：掌握原料配比对水泥质量的影响，以及预处理工艺的操作要点。
三、生料煅烧与熟料冷却难点解析：了解煅烧过程中各种参数的调节和控制，以及熟料冷却技术的应用。
四、熟料储存与输送难点解析：熟悉熟料库的设计和操作要求，以及输送设备的维护保养。
五、预分解窑的操作与维护难点解析：掌握预分解窑的操作流程，以及设备的维护和检修方法。
六、预分解窑的故障分析与处理难点解析：识别和分析预分解窑的故障原因，以及采取有效的故障处理措施。
第三节 硅酸盐水泥的生产工艺
(5) 液相的形成与熟料的烧结 液相的形成（1250~1280℃）
液相的组成：由氧化铁、氧化铝、氧化 钙、氧化镁和碱及其他组分 最低共熔温度：物料在加热过程中，两种或两种以上组分 开始出现液相的温度称为最低共熔温度。
其大小与组分的性质与数目有关。
液相量：液相量与组分的性质、含量、温度等因素 有关(一般为20~30%) 。液相多形成C3S容 易，但过多，会造成转窑内结圈，立窑内 结炉瘤等。
（1） 使熟料中的C3S和C2S呈介稳态存在，减少C3S分解， 防止β-C2S向γ-C2S转化而降低水硬活性，提高熟 料质量；防止MgO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； （2） 改善熟料的易磨性； （3）回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热 效率； （4）便于熟料运输、贮存与粉磨。
破碎：就是依靠外力（主要是机械力），克服固体物料内 聚力，将大块物料变成小块物料的过程。 破碎的方法： a)压碎 b)磨碎 c) 劈碎 d) 折碎 e)冲击破碎
根据破碎后物料粒度的大小，将破碎分为粗碎、
中碎和细碎三种。
入料粒度（mm） 粗碎 中碎 300 ~ 900 100 ~ 350 出料粒度（mm） 100 ~ 350 20 ~ 100
应能充分进行，必须使烧成带有一定的高度，还要 将煤的粒度、鼓风压力和通风情况加以综合考虑。 但是机立窑中料球如果在烧成带停留时间过长，易 产生过烧，引起结大块、炼边、甚至架窑，反而影 响产质量，增加不必要的能耗。 过短，将漏生。
(3) 冷却带 该带物料温度低于1300℃。在该带中，高温 熟料与从窑下鼓入的冷空气进行热交换，空气被 加热后进入烧成带供燃料燃烧之用。
C－S－A－F四元系统，不同温度下，液相的计算公式：
2024年水泥机械化立窑安全生产规程
2024年水泥机械化立窑安全生产规程第一章总则第一条为了保障水泥机械化立窑的安全生产，维护职工的生命安全和身体健康，保护环境的安全与健康，制定本规程。
第二条本规程适用于所有水泥生产企业，其中包括机械化立窑的运行、维护和检修工作。
同时，也适用于所有涉及水泥机械化立窑的人员。
第三条水泥机械化立窑生产企业应当在科学策划和稳定的生产基础上，加强安全生产管理，完善安全生产制度，提高安全生产水平。
第二章基本要求第四条水泥机械化立窑的建设和投产应当符合国家有关标准和规定，具备良好的生产设施和保护设备，并且经过安全鉴定合格。
第五条水泥机械化立窑的运行和维护应当由经过培训和合格的操作人员进行，并且持有相应的证书。
第六条水泥机械化立窑的维护和检修应当按照规定的工序进行，必须由专业的维修人员进行，并且要有合格的维修记录。
第七条水泥机械化立窑的运行状态应当保持在正常范围内，如有异常情况应及时停机排查并采取相应的安全措施。
第八条水泥机械化立窑的生产过程中产生的废气、废水和固体废弃物应当按照国家的相关标准和规定进行处理，严禁随意排放。
第三章安全管理制度第九条水泥机械化立窑生产企业应当建立健全安全生产管理制度，包括安全责任制、安全教育培训制度、安全检查制度等。
第十条水泥机械化立窑生产企业应当设立安全生产专职机构，配备经过培训和合格的安全管理人员，负责安全生产工作。
第十一条水泥机械化立窑生产企业应当定期进行安全生产培训，包括新员工培训和定期复训，并且记录培训情况。
第十二条水泥机械化立窑生产企业应当定期进行安全检查，发现问题及时整改，并且做好相关记录。
第十三条水泥机械化立窑生产企业应当定期制定应急预案，组织模拟演练，确保在突发事件发生时能够迅速、有效处理。
第四章生产设施管理第十四条水泥机械化立窑的生产设施应当符合国家相关标准和规定，并且定期进行检测和维护保养。
第十五条水泥机械化立窑的生产设施应当有明确的使用规定和操作程序，并且在使用前进行检查和试运行。
工业炉窑资料
工业炉窑的设计原则与流程
设计原则：
• 安全性：确保炉窑在使用过程中的安全稳定 • 节能性：提高炉窑的热效率，降低能源消耗 • 环保性：减少废气、废渣等污染物的排放 • 经济性：降低投资成本，提高使用寿命
设计流程：
• 需求分析：了解用户的生产需求和工艺条件 • 方案设计：根据需求分析，设计炉窑的结构和参数 • 详细设计：绘制详细的施工图纸和技术参数 • 施工与安装：按照设计图纸进行施工和安装 • 调试与验收：安装完成后进行调试和验收
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工业炉窑技术与发展趋势
01
工业炉窑的基本概念与分类
工业炉窑的定义与用途
工业炉窑的用途包括：
• 加热：将物料加热至所需温度，如钢铁加热、热处理等 • 熔化：将固体物料熔化为液体，如熔炼炉、玻璃熔炉等 • 烧结：将物料在高温下烧结成型，如陶瓷烧结炉、水泥烧结炉等 • 其他：如干燥、蒸煮、烘焙等工艺过程
排放控制：
• 采用严格的排放标准，限制废气中有害物质的排放 • 采用在线监测系统，实时监测废气排放情况 • 采用排放优化技术，降低废气排放量和有害物质含量
工业炉窑的废渣处理与资源利用
废渣处理：
• 工业炉窑在生产过程中会产生大量的废渣，需要进行处 理后才能排放 • 废渣处理技术包括固化、稳定化、资源化等
节能技术：
• 直接加热技术：提高燃料的燃烧效率，降低能源消耗 • 间接加热技术：利用热媒体进行间接加热，提高热能利用率 • 废热回收技术：回收炉窑排放的废热，用于辅助加热或其他用途 • 优化操作：通过调整运行参数和操作方式，降低能源消耗
工业炉窑的废气处理与排放控制
废气处理：
日产4000吨水泥预分解窑烧成系统的初步设计说明
摘要“十一五”规划明确提出：全面落实科学发展观，建设资源节约型、环境友好型社会，大力发展循环经济，加强资源综合利用，全面推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和高效率的节约型增长方式；加大环境保护力度，降低污染物排放，切实保护好自然生态。
本设计在遵循这一原则的基础上，结合大量水泥厂的现实数据，对新型干法窑烧成系统进行了初步设计。
本文包括总体设计和预分解窑窑尾设计两部分。
在总体设计中，主要进行了配料计算，全场物料平衡，主机平衡和储库计算。
在车间设计中则包括分解炉和预热器系统热工计算和窑尾工艺设备选型。
该设计主要的特点应用了预分解窑。
预分解窑是在悬浮预热窑的预热器和回转窑之间增设了一个分解炉作为第二热源，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在悬浮态或流化态条件下与其迅速地进行，从而减轻了回转窑的热力强度，并使入窑生料的碳酸盐分解率提高到85%-95%，使窑的生产能力成倍增长。
关键词：新型干法；预分解窑；旋风预热器；工厂设计Abstract“Eleveth Five-year Plan” made clear:the full implementation of the scientific development concept and building a resource-saving and environment-friendly society;vigorously develop the circular economy and strengthen the comprehensive utilization of resources,the full implementatiom of clean production,the formation of low-input,low consumption,low emissions and efficient-saving mode of growth;intensify environmental protection,and reduced pollutant emissions,and effectively protect the natural ecology.In this paper, including the design and pre-kiln back-end design in two parts. In the overall design, the main ingredients for the calculation, the material balance of the audience, the host computing balance and storage. Design in the workshop include preheater and calciner system thermal calculation and back-end process equipment selection. The design of the main features of the application of the pre-kiln. Precalciner kiln is preheated in the suspension preheater kilns and between the addition of a rotary kiln calciner as a second heat source, so that the exothermic fuel combustion process and raw materials endothermic carbonate decomposition process, in the suspended state or fluidization conditions and rapid manner, so as to reduce the heat intensity of the rotary kiln.Raw materials into the kiln and the carbonate decomposition rate to 85 % -95%, so the kiln production capacity doubled.Key words:NSP; Suspension preheater; Cyclone preheater ;Plant design目录摘要......................................................................AbstractI第1章绪论 01.1水泥工业与水泥行业形势 01.2国外烧成技术现状 (1)1.2.1 国际烧成技术现状 (1)1.2.2 国烧成系统现状 (2)1.2.3 新型节能烧成系统 (3)1.3烧成系统发展趋势 (4)1.4本设计的意义6第2章物料平衡计算82.1水泥熟料成分设定82.2物料平衡的计算92.2.1 物料平衡计算92.2.2 原料消耗定额102.2.3 烧成用干煤的消耗定额102.3全厂物料平衡计算 (11)2.3.1 相关参数的确定 (11)2.3.2 计算步骤与计算公式 (13)2.3.3 全厂物料平衡表 (15)第3章主机平衡 (17)第4章烧成系统热平衡计算184.1原始资料184.2物料平衡计算194.3热量平衡计算20第5章主要设备与设备的选型245.1主机设备选型 (24)5.1.1 石灰石破碎机选型 (24)5.1.2 生料粉磨系统选型 (26)5.1.3 预热器与分解炉选型 (27)5.1.4 回转窑 (28)5.1.5 篦冷机选型 (30)5.1.6 煤磨 (31)5.1.7 水泥磨 (33)5.1.8 包装机 (34)5.2预分解窑主要设备的设计计算355.2.1 回转窑规格的确定355.2.2 回转率所需功率355.2.3 电机功率365.2.4 回转窑物料运动速度365.2.5 窑物料负荷率36第6章回转窑的规格设计与附属设备的选型计算376.1确定各段窑长376.2回转窑厚度376.3回转窑的技术性能376.3.1 回转窑的技术性能376.3.2 分解炉规格的确定386.3.3 熟料篦冷却机的选型计算396.4附属设备的选型计算396.4.1 旋风筒的设计计算396.4.2 风机的计算与选型406.4.3 入分解炉专用风管直径(三次风管)406.4.4 烟囱的设计计算416.4.5 增湿塔的设计计算416.4.6 电收尘器416.4.7 煤粉制备系统的计算41 致 (42)参考文献 (43)附录1 0附录2 (1)附录3 ...................................................... 错误!未定义书签。
水泥机械化立窑安全生产规程范本
水泥机械化立窑安全生产规程范本第一章总则第一条为了保护水泥机械化立窑及相关设备的安全运行，确保工人的生命安全和健康，促进生产的可持续发展，根据相关法律法规及标准，制定本规程。
第二条水泥机械化立窑是指采用燃料、原料和空气等进行煅烧的装置，其工作温度高，操作环境复杂，必须严格遵守安全生产规程，保证安全生产。
第三条水泥企业应当制定科学合理的技术措施和管理制度，确保水泥机械化立窑的安全生产。
第二章安全管理第四条水泥企业应当建立安全生产管理和职责制度，明确安全生产的组织机构、职责分工和管理权限。
第五条水泥企业应当配备专职安全生产管理人员，负责水泥机械化立窑的安全检查、事故预防、应急救援等工作。
第六条水泥企业应当定期组织安全培训，提高员工的安全意识和应对紧急事故的能力。
第七条水泥企业应当建立健全的安全风险评估与预防机制，定期对水泥机械化立窑进行安全检查和隐患排查，及时消除安全隐患。
第三章设备安全第八条水泥企业应当按照国家标准进行水泥机械化立窑的设计、安装和使用，确保设备的安全可靠。
第九条水泥机械化立窑设备及配件应当经过检测和试验合格，符合国家标准和技术规范。
第十条水泥企业应当定期对水泥机械化立窑设备进行维护保养，确保其正常运行和安全可靠。
第四章操作规程第十一条水泥企业应当制定详细的操作规程，对水泥机械化立窑的操作进行规范，严禁超负荷操作、违章操作等行为。
第十二条操作人员应当熟悉水泥机械化立窑的结构、性能和操作要求，严格按照操作规程进行操作。
第十三条操作人员应当严格遵守安全操作规程，正确使用工具和设备，做好个人防护措施，确保人身安全。
第十四条水泥企业应当严格控制立窑内的进出人员，设立安全警示标识，防止无关人员进入作业区域。
第十五条水泥机械化立窑的调试和修复必须由专业人员进行，不得擅自进行操作和维修。
第五章火灾和爆炸防护第十六条水泥企业应当制定灭火预案和应急救援预案，确保在火灾和爆炸事故发生时能够及时有效地处置和救援。
水泥工业窑热能平衡
水泥工业窑热能平衡摘要水泥工业是一个能源密集型行业，其中窑炉是消耗大量能源的关键设备。
因此，研究窑炉的热能平衡对于水泥工业的能源管理具有重要意义。
本文将介绍水泥工业窑热能平衡的基本概念和计算方法，并探讨如何通过优化窑炉操作，实现能源的有效利用和减少浪费。
引言水泥工业是世界上最重要的工业部门之一，其对于能源的需求量巨大。
水泥生产过程中的窑炉是能源消耗的重要环节，约占整个水泥工业能源消耗的60%~70%。
因此，如何提高窑炉的热能利用率，减少能源的浪费，对于水泥企业能源管理的效益具有重要影响。
热能平衡的概念热能平衡是指在一个封闭系统中，系统吸收的热能等于系统释放的热能，即系统内部的热能转移保持平衡。
水泥工业窑炉作为一个封闭系统，其热能平衡可以通过下述公式进行计算：热损失 + 废气热量 + 辐射热量 + 剩余热量 = 燃料热量 + 熟料产物热量 + 反应热量•热损失指的是窑炉表面和烟囱两侧的传热损失。
•废气热量指的是窑炉废气的热能，可通过热能平衡计算窑炉的热能损失。
•辐射热量是指窑炉内的辐射传热，它取决于窑炉的温度和表面积。
•剩余热量是指窑炉本身的散热和未能被利用的热量。
•燃料热量是指燃料在窑炉内燃烧释放的热能。
•熟料产物热量是指烧结后的熟料产生的热能。
•反应热量是指水泥生产中发生的化学反应释放的热量。
通过计算上述各项热量的值，可以得到窑炉的热能平衡结果，进而评估窑炉的热能利用效率。
热能平衡的计算方法水泥工业窑炉的热能平衡可以通过不同的方法进行计算，其中比较常用的方法有区域法和全量法。
区域法区域法是一种简化的计算方法，将整个窑炉系统划分为多个区域，然后对每个区域进行热能平衡计算。
首先，需要确定每个区域的热输入、热输出和热损失。
然后，通过将各个区域的热能平衡方程相加，可以得到整个窑炉系统的热能平衡结果。
全量法全量法是一种更精确的计算方法，在计算水泥工业窑炉的热能平衡时，将窑炉视为一个整体，同时考虑窑内和窑外的热能转移。
水泥工业窑炉
对硅酸盐水泥的湿法回转窑而言，生料在回转窑中经 物理的、化学的和物理化学的变化，最 高温煅烧发生一系列物理的、化学的和物理化学 后形成熟料。湿法回转窑主要用于煅烧含水30～40%的料浆。
6.通风装置 6.通风装置 由于立窑中燃烧需要大量空气 大量空气，所产生的烟气也需要及 时排出。因此必须设置鼓风和排风装置。根据风管插入窑 体的位置分为底部鼓风（中心鼓风）和腰部鼓风（周边鼓 风）两种方式。立窑的排气装置主要由窑罩和烟囱组成 （自然排风），或机械排烟。 7.密封装置 7.密封装置 加大窑内鼓风量对立窑生产有利，加强窑的密封性也 是十分关键。常用的密封装置有三道闸门和料封管。
研磨剂材料和水泥的制作过程
该技术的优点 本技术通过把ABM加入到波特兰水泥中来对ABM进行 有效利用，并导致金属含量降低，这些金属以物理或化学固 化的方式进入到水泥基质中。 局限性 可用于波特兰水泥的再利用，只适用于某些特定类型的 废料，这些废料基于以下的化学成分、污染水平及其他条件 的考虑： (1) Al、Fe，有时也包括SiO2，是水泥生产者需获得的主要 成分，矿石中这些成分含量约有40～50％。
图3-32 水泥窑操作实例
1、可利用废弃物描述 主要的原材料有硅、钙、铝、铁。好的原料应包含95 ％以上的这些成分。例如：陶瓷和耐火材料、煤灰、气体 陶瓷和耐火材料、煤灰、气体 和水蒸气吸附剂 等等。 2、优缺点 水泥窑能提供很高的操作温度并且长时间的保温时间 使尽可能多的金属污染物保持稳定的水泥矿物结构。 但是在水泥熟料形成过程中，用于加热原料的燃烧工 艺和形成水泥熟料的分解反应都会产生大量废气，必须对 其进行控制和净化。
水泥沸腾煅烧 窑炉
水泥沸腾煅烧窑炉1. 简介水泥沸腾煅烧窑炉是水泥生产过程中的重要设备，用于将原料中的石灰石和粘土等成分在高温下进行煅烧反应，产生水泥熟料。
本文将详细介绍水泥沸腾煅烧窑炉的工作原理、结构和运行过程。
2. 工作原理水泥沸腾煅烧窑炉采用干法生产水泥，其工作原理主要包括以下几个步骤：2.1 原料进料与预热原料（石灰石、粘土等）通过输送系统进入窑炉的上部，同时在窑炉中预热。
预热过程主要是利用窑炉底部高温燃烧的煤粉热量，使原料中的水分和有机物挥发出来，提高煅烧效率。
2.2 煅烧反应经过预热的原料从窑炉上部进入煅烧区域，此时窑炉内的温度可达到1400℃以上。
在高温下，原料中的石灰石和粘土发生化学反应，生成水泥熟料。
这个过程被称为煅烧反应，是水泥生产的关键步骤。
2.3 冷却与熟料处理煅烧后的水泥熟料从窑炉下部排出，进入冷却器进行快速冷却。
在冷却器中，水泥熟料与冷却风进行热交换，降低温度。
冷却后的水泥熟料被送入熟料磨进行细磨，最终成为水泥产品。
3. 结构水泥沸腾煅烧窑炉主要由以下几个部分组成：3.1 窑筒窑筒是窑炉的主体部分，呈长圆筒形。
窑筒内部分为多个不同温度区域，包括预热区、煅烧区和冷却区等。
窑筒由高温耐火材料构成，能够承受高温和化学侵蚀。
3.2 燃烧系统燃烧系统包括煤粉燃烧器、燃烧风机和煤粉输送系统等。
煤粉燃烧器将煤粉与空气混合后喷入窑炉底部，通过燃烧产生高温热量。
燃烧风机提供燃烧所需的氧气，并将烟气排出窑炉。
3.3 冷却系统冷却系统包括冷却器和冷却风机等。
冷却器是窑炉下部的一个装置，通过冷却风和水泥熟料之间的热交换，将熟料快速冷却至适宜的温度。
3.4 输送系统输送系统用于将原料和水泥熟料从窑炉的上部和下部输送到相应的位置。
输送系统通常由皮带输送机、斗式提升机和螺旋输送机等组成。
4. 运行过程水泥沸腾煅烧窑炉的运行过程主要包括以下几个步骤：4.1 点火与预热在窑炉启动前，需要进行点火工作。
点火后，燃烧器喷入煤粉并点燃，产生高温热量。
第五章 水泥工业窑炉
②分解炉内的传热
传热特点： 在分解炉内，燃料燃烧速度很快，发热能 力很高。由于料粉分散在气流中，在悬浮 状态下，具有极高的传热效率，燃烧放出 的大量热量在很短的时间内被料粉所吸收， 既达到高的分解率，又防止了局部的过热 现象。
传热方式
分解炉内主要以对流传热为主，其次是辐射 传热。 炉内燃料与料粉悬浮于气流中，燃料燃烧 将气体加热至高温，高温气体同时以对流 方式传热给物料。由于气、固两相充分接 触传热速率则高。 分解炉中气体温度达900℃左右，其辐射能 力较回转窑中烧成带差，但炉中有大量的 CaCO3分解，放出很多CO2气体，且气流中 含有很多细颗粒，所以就增大了炉中气流 的辐射传热能力，这种辐射传热对全炉温 度的均匀分布极为有利 。
炉的温度分布
1)分解炉的平面温度比较均匀。 2)炉内纵向温度由下而上逐渐提高，但变化 不大。 3)炉的中心温度较高，边缘较低，除炉壁热 损外，因炉内气流为旋回，故粉粒因离心 力而在四周浓度较大，吸热较多，而形成 炉壁温度较低 。
分解炉的燃烧速度
分解炉内的燃烧速度，影响着分解炉的发 热能力和回转窑炉内的温度，从而影响物 料的分解率。 燃烧速度快，放热多，炉内温度就高，分 解速度将加快。 反之，分解率将降低。因此加快燃料燃烧 的速度，是提高分解炉生产效率的一个重 要问题。
第二种方式
分解炉自成体系，称为离线型炉。采用这种 方式时，窑尾设有两列预热器，一列通过 窑气，一列通过炉气，窑系列物料流至最 下级旋风筒后再进入分解炉，同炉系列物 料一起在炉内加热分解后，经炉系列最下 级旋风筒分离后进入窑内。同时，离线型 窑一般设有两台主排风机，一台专门抽吸 窑气，一台抽吸炉气，生产中两列工况可 以单独调节。在特大型窑，则设置三列预 热器，两个分解炉。
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预分解窑的关键技术装备有旋风筒、换热管 道、分解炉、回转窑、冷却机（简称筒-管炉-窑-机）等。
这五组关键技术装备五位一体，彼此关联， 互相制约，形成了一个完整的熟料煅烧的 热工体系，分别承担着水泥熟料煅烧过程 的预热、分解、烧成、冷却任务。
6.4 预分解窑的分类
根据分解炉内的气流运动，有四种基本型式： 旋流式 喷腾式 旋流-喷腾式 悬浮式 沸腾式 各种分解炉的基本原理相似
新型干法回转窑法
新型干法水泥生产，是以悬浮预热和窑外 分解技术为核心，把现代科学技术和工业 生产成果，广泛用于水泥生产全过程，使 水泥生产具有高效、优质、低耗、符合环 保要求和大型化、自动化为特征的现代水 泥生产方法，并具有现代化的水泥生产新 技术和与之相适应的现代管理方法。
旋风预热器
分解炉的基本原理
③保证物料向炉内均匀喂料，并做到物料入 炉后，尽快地分散、均布；
④改进燃料燃烧器形式与结构，以及合理布 置，使燃料入炉后尽快点燃；
⑤下料、下煤点及三次风之间布局的合理匹 配，以有利于燃料起火、燃烧和碳酸盐分 解；
⑥根据需要，选择分解炉在预分解窑系统的 最优部位、布置和流程，有利于分解炉功 能的充分发挥，提高全系统功效，降低 NOx，SO3等有害成分排放量，确保环保达 标。
其中颗粒较大的料粉，因其单位质量所具有的表 面积较小，在其离心向壁运动中，所受阻力较小， 离心向壁的倾向较大，因此比颗粒较小的料粉及 气流易达到炉的边缘。当料粉颗粒到达炉壁的滞 流层时，或与炉壁摩擦碰撞后，动能大大降低， 运动速度锐减，有的颗粒甚至失速坠落，降至缩 口时再被气流带起。
喷腾式分解炉
以FLS (F．L．Smidth)型为例，如图所示
旋流-喷腾式
气体在分解炉内形成旋流及喷腾两种运动形态， 充分利用旋风效应及喷腾效应，强化生产。 它可分两种，一种是热空气沿切向力向入炉，造 成旋流运动，供燃料燃烧，物料分解，继而携 带料粉向下(又称下行式)与喷腾的回转窑气混合， 在混合室形成喷腾层。(日本RSP) 另一种是热空气先在炉底喉管上升，造成喷腾层， 继而向上(又称上行式)。窑气则在炉的中上部， 沿炉壁切线方向导入，形成旋流运动。 (日本KSV)
沸腾式预分解窑
在分解炉内形成沸腾层，燃料在沸腾层（及 其上空）燃烧，物料在沸腾层（及其上空） 受热分解。 （日本MFC型分解炉）
新型分解炉的发展方向
①适当扩大炉容，延长气流在炉内的滞留时 间，以空间换取保证低质燃料完全燃烧所 需的时间；
②改进炉的结构，使炉内具有合理的三维流 场，力求提高炉内气、固滞留时间比，延 长物料在炉内滞留时间；
分解炉与窑连接方式
第一种方式
分解炉直接坐落在窑尾烟室之上，称为同
线型分解炉。这种炉型实际是上升烟道的 改良和扩展。它具有布置简单的优点，窑 气经窑尾烟室直接进入分解炉，由于炉内 气流量大，O2含量低，要求分解炉具有较 大的炉容。这种炉型布置简单、整齐、紧 凑，出炉气体直接进入最下级旋风筒，因 此它们可布置在同一平台，有利于降低建 筑物高度。
旋流式分解炉
以SF型为代表。现已 发 展 为 NSF(New Suspension Preheater Flash Calciner) 型，它的 原理已发展为旋流喷腾式分解炉类型。 其简要示意图如图 所示。
旋风效应
旋风效应，气流经下部涡流室形成回旋运动．再 以切线方向入炉，在炉内回旋前进。悬浮于气流 中的物料，由于旋转运动，受离心力的作用，逐 步被甩向炉壁。
5 水泥工业窑炉 （4课时）
目录
6.1 概述 6.2 预分解窑技术原理 6.3 预分解窑的生产流程 6.4 预分解窑的分类 6.5 分解炉的热工特性 6.6 预分解窑系统中回转窑的热工特性
6.1 概述
1824 立窑 1877 回转窑 1905 湿法回转窑 1928 立波尔窑（窑尾带加热机，半干法） 1934 悬浮预热技术 1970 预分解技术
回转窑
燃料
低端 窑头 热端
传动大齿轮
高端 窑尾 冷端 生料
废气
熟料
倾斜 钢筒体，内部耐火材料
6.2 预分解窑技术原理
悬浮预热技术：
指低温粉状物料均匀分散在高温气流之中， 在悬浮状态下进行热交换，使物料得到迅 速加热升温的技术。
预分解技术是指在悬浮预热器与回转窑之间， 增设一个分解炉或利用窑尾烟室管道，在 其中加入30~60%的燃料，使燃料的燃烧过 程与生料的吸热分解过程同时在悬浮态或 流化态下极其迅速地进行，使生料在入回 转窑前基本上完成碳酸盐的分解反应，因 而窑系统的煅烧效率大幅度提高。
窑炉分类
回转窑： 湿法 立波尔 干法 新型干法（悬浮预热、窑外分解）
立窑： 土立窑 机立窑
回转窑两个很大的缺点和不足
一：作为热交换装置，窑内炽热气流与物料 之间主要是“堆积态”换热，换热效率低， 从而影响其应有的生产效率的充分发挥和 能源消耗的降低；
二：熟料煅烧过程所需要的燃料全部从窑热 端供给，燃料在窑内煅烧带的高温、富氧 条件下燃烧，NOx等有害成分大量形成， 造成大气污染。
喷腾效应
这种炉的结构是炉简直径较大，上、下部 为锥体，底部为喉管。入炉气流以 25~30m/s 的 速 度 通 过 喉 管 ， 在 炉 筒 一 定 高 度形成一条上升流股，将炉下部锥体四周 的气体及料粉、煤粉不断地裹进来，喷射 上去，形成许多由中心向边缘回旋的旋涡， 从而形成喷腾运动，产生喷腾效应。
从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅 速换热，达到提高燃烧效率、换热效率和 入窑物料碳酸盐分解率的目的。
悬浮预热、窑外分解技术，从根本上改变
了物料的预热、分解过程的传热状态，将 窑内物料堆积状态的预热和分解过程，分 别移到悬浮预热器和分解炉内进行。
Ⅰ 预热器
Ⅲ
回转窑
窑 气生 料Ⅱ源自Ⅳ6.3 预分解窑的生产流程
在分解炉内同时喂入经预热后的生料，一 定量的燃料以及适量的热气体，生料在炉 内呈悬浮或沸腾状态，在900℃以下，燃料 进行无焰燃烧，同时高速完成传热和碳酸 钙分解过程。 分解炉内可以使用固体、液体或气体燃料， 我国主要是用煤粉，加入分解炉的燃料约 占全部燃料的55~65%。
燃料（如煤料）的燃烧时间和碳酸钙分解 所需要的时间约为2~4s，这时生料中的碳 酸钙的分解率可达到80~90%，生料的预热 后的温度约为800~850℃。 由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，