回转窑煅烧系统-烧成系统比较解读
回转窑煅烧原理
回转窑煅烧原理回转窑煅烧原理1. 简介回转窑是一种用于煅烧物料的设备，广泛应用于水泥生产、冶金工业等领域。
本文将介绍回转窑的煅烧原理。
2. 煅烧过程回转窑是一种旋转的圆筒，内部有一系列的砌体，物料通过预热区、煅烧区和冷却区依次通过。
详细的煅烧过程如下：•预热区：物料进入回转窑后首先遇到的是预热区，此处温度较低。
在预热区，物料逐渐加热至一定温度，释放出部分水分和挥发物。
•煅烧区：物料进入煅烧区后，温度逐渐升高。
在高温下，物料发生化学变化，形成水泥熟料等产物。
煅烧区是整个回转窑中温度最高的区域。
•冷却区：煅烧后的物料进入冷却区，通过与回转窑外部循环冷却空气接触，使其迅速降温。
同时，冷却空气与物料中的热交换，提高能源利用效率。
3. 煅烧原理回转窑的煅烧原理可以概括为以下几个方面：•火焰传播：在煅烧区，使用燃料与气体进行燃烧，产生高温火焰。
火焰通过分配装置均匀覆盖在物料上，实现煅烧的目的。
•物料与气体接触：回转窑内物料与气体通过对流传热方式进行热交换。
在煅烧过程中，物料不断翻转，使其与室温空气接触，达到热平衡。
•化学反应：高温环境中，物料中的化学成分发生反应，形成新的化合物。
反应速率与温度密切相关，因此煅烧区温度的控制非常重要。
•冷却空气循环：回转窑的冷却区采用循环冷却空气的方式，通过对物料的冷却降温。
冷却空气可以回收利用，提高能源利用效率。
4. 应用领域回转窑煅烧原理广泛应用于以下领域：•水泥生产：回转窑是水泥生产中重要的设备，可将石灰石等原料煅烧成水泥熟料，用于水泥的生产。
•冶金工业：回转窑可用于冶金工业中的煅烧、焙烧等工艺，如铝土矿的煅烧、镁矿的焙烧等。
•化工工业：回转窑可应用于化工工业中的煅烧、焙烧等过程，如煤质活化矿物的煅烧等。
5. 结论回转窑煅烧原理是通过火焰传播、物料与气体接触、化学反应和冷却空气循环等过程实现的。
它在水泥生产、冶金工业和化工工业等领域有广泛应用。
掌握回转窑的煅烧原理，对于工业生产具有重要意义。
烧成系统
烧成系统1、系统简介：熟料煅烧系统作为水泥生产过程中的一个环节，承担着将生料烧成熟料的重要作用，人们形象的称之为水泥厂的心脏。
近几十年来，水泥工业窑的发展非常迅速，尤其是现在以窑外分解技术的迅速崛起，它在提高生产效率有效降低熟料单位热耗方面的巨大优势，使之成为目前水泥行业的主要技术。
2、系统生产工艺过程生料喂入一级旋风筒进风管道开始，经预热、预分解后入回转窑煅烧成水泥熟料，通过倾斜推动篦式冷却机的冷却、破碎并卸到链斗输送机输入熟料库为止。
本系统分为：生料预热与分解、三次风管、熟料煅烧、熟料冷却破碎及输送熟料四大部分。
3、系统的组操作系统的启动是要依一定的顺序进行的，否则会对设备造成伤害的。
①组启动顺序：窑中稀油站系统→窑头一次风机→油泵→间歇辅传翻窑→窑头喂煤空压机组→窑头喂煤螺旋泵组→窑头喂煤秤→熟料库顶收尘组→熟料输送组→窑头电收尘组→冷却机干油泵→冷却机拉链机锤破组→冷却风机（组）→窑尾收尘回灰及增湿塔回灰系统→启动高温风机稀油站及液力偶合器加油站→窑尾收尘后排风机→连续慢翻窑→启动高温风机→称重仓收尘组→喂料风机组(空压机组)→喂料组→入称重仓→生料库底风机组→分解炉喂煤组→用主传连续翻窑→分解炉喂煤→启动冷却机→窑头（窑尾）收尘高压送电→启动冷却机（二组）。
②组传顺序止料、止分解炉后的顺序基本与组启动顺序相反。
4、点火烘窑、投料A：点火升温①升温速度、窑盘车间隔时间严格按照升温曲线进行。
②点火前，启动冷却机一室1~2台充气梁篦板鼓风机，液压挡轮，窑头密封风机。
或通过调节窑尾收尘器排风机进口阀门开度来控制窑尾负压约-50~-100Pa.③点火。
有专人观察点火情况。
④升温初期的火焰容易熄灭，应特别注意拉风要适宜；如果熄灭，等2分钟后再点火。
⑤在升温过程中，如需调节一次风阀门开度，幅度要小，避免一次风机吹灭火焰。
⑥在整个升温过程中，应根据窑尾温度，用辅助传动慢翻窑，大体要求如下：＊天气下雨时根据实际情况相应的缩短慢转时间间隔。
回转窑工作原理及结构
回转窑工作原理及结构引言概述：回转窑是一种常见的工业设备，广泛应用于水泥、冶金、化工等行业。
本文将介绍回转窑的工作原理和结构，以便读者能够更好地了解和应用该设备。
正文内容：1. 工作原理1.1 烧成过程回转窑主要用于物料的烧成过程。
物料在回转窑内旋转，同时受到高温气体和火焰的作用，使其发生化学反应，最终得到所需的产品。
这一过程主要包括干燥、预热、煅烧和冷却等阶段。
1.2 热传导与传热回转窑通过热传导和传热来实现物料的烧成。
物料在回转窑内与高温气体和火焰接触，热能通过热传导传递到物料中。
同时，回转窑内设置有一系列的升温区、煅烧区和冷却区，通过不同区域的温度控制，实现物料的逐渐加热、煅烧和冷却。
1.3 燃烧系统回转窑的燃烧系统是实现高温气体和火焰的关键。
燃烧系统通常由燃烧器、燃烧室和燃烧辅助设备组成。
燃烧器将燃料和空气混合并点燃，产生高温火焰。
火焰通过燃烧室进入回转窑，与物料接触，完成烧成过程。
2. 结构组成2.1 窑筒回转窑的主体部分是窑筒，它由钢板焊接而成，具有一定的强度和刚度。
窑筒通常是圆筒形状，内部设置有一系列的隔板和升温带，用于控制物料的流动和加热过程。
2.2 驱动装置回转窑的驱动装置用于使窑筒旋转。
常见的驱动装置有齿轮传动、链传动和液压传动等。
驱动装置通常由电机、减速机和传动装置组成，能够提供足够的扭矩和转速，确保窑筒的正常运转。
2.3 冷却装置回转窑的冷却装置用于降低物料的温度。
冷却装置通常包括冷却风机、冷却管和冷却器等组件。
冷却风机将冷却空气引入回转窑，通过冷却管和冷却器与物料进行热交换，将物料的温度降低到合适的水平。
2.4 进料与出料装置回转窑的进料与出料装置用于物料的进出。
进料装置通常由进料斗和进料管组成，将物料均匀地送入回转窑。
出料装置通常由出料管和出料斗组成，将烧成后的物料从回转窑中取出。
2.5 辅助设备回转窑的辅助设备包括烟气处理系统、电气控制系统和安全保护系统等。
烟气处理系统用于处理回转窑产生的烟气，减少对环境的污染。
回转窑内燃料的燃烧解读
气体流速：主要指一次风
一次空气主要供挥发分燃烧，因此一次风量主要决定 于煤粉中挥发的含量。挥发分多的煤粉，如一次风量少燃 烧速度就减慢，会使火焰拉长。
回转窑的直径愈大，一次风速愈高，直么2.5～4.0米 的回转窑，一次风速为50～70米/秒。一次风速增加，一 方面能增加煤粉单位时间的有效射程，另一方面又使煤粉 的燃烧速度加快，燃烧时间缩短，因此在实际操作中，一 次风速增加后，火焰变长或变短，应视两者的影响程度而 定。
煤风采用浓相低速喷射，通常在保证不发生回火的条 件下取接近输送粉料的速度20～30m/s。由于粉粒体的存 在强化了射流中的湍流强度，因而改善了煤粉与一、二次 风的微观混合。
内外净风出口风速可高达75～150m/s 。煤风浓度允 许有较大波动（经验为3.5～8.0kg煤粉/m3空气）。故在窑 用煤量有所变动时，输送煤粉的空气量也可保持稳定不变。 这对喷煤管的空气动力学设计是有利的。
（2）火焰温度分布（火焰形状）
窑内火焰温度分布，通常是两头低、中间高。热端较低温度 区就是窑内的冷却带。
煤粉从喷管喷出后，须经过干燥预热至700～800℃才着 火燃烧，回转窑中所看到的黑火头就是煤粉从喷出后至着火 燃烧前气流所移动的距离。黑火头长则使回转窑的传热面积 减小，对产量、质量不利，黑火头过短则冷却带短，熟料离 窑的温度提高，增加冷却机的负荷。
直管型 缩口型
拔哨型 风翅型
缩口型
风翅型
拔哨型：在缩口外再加一节平 头，能延长火焰，且使火焰平 衡。
直管型
拔哨型
风翅型：为加速风煤的混合，在 缩口型 喷煤管内加装风翅，翅片与管壁 中心线呈7～30°，角度大，火 焰短，但流股发生旋转，会扫伤 缩口型 窑皮。
直管型
拔哨型
烧成系统简介讲解
窑 尾 密 封 装 置
2.2传动装置
主传动系统由主电动机、主减速器、小齿轮等组成， 主减速器与小齿轮之间采用膜片联轴器联接。主电动 机尾部带有测速发电机为显示窑速的仪表提供电源。
为保证主电源中断时仍能盘窑操作，防止窑筒体弯曲， 并便于检修，设有辅助传动装置：由电动机、减速器 等组成。辅助电动机上配有制动器，防止窑在电动机 停转后由于在物料，窑皮的偏重作用下反转。
二、烧成工艺流程简介及设备介绍
一、生料入窑
1 、生料入窑工艺流程 生料从生料入库提升机送入库顶输送斜槽或生料分配器后，
经过联结分配罐上的多条输送斜槽输送，喂入库中。库底 板上布满充气箱，依要求将库底分成若干个充气区。库中 心有一锥形中心室，中心室外为外环区，生料从外环区进 入中心室，再由中心室卸入库底卸料装置，由空气输送斜 槽、胶带斗式提升机、预热器顶部斜槽输送，经逆止阀、 气动闸板阀喂入窑尾预热器
大齿圈装置
大齿圈装置
2.5支承装置 2.5.1支承装置的作用 支承装置是回转窑的重要组成部分，它承受着窑筒体
的全部重量，并对窑筒体起定位作用，使其能安全平 稳地进行运转。 2.5.2轮带的作用(采用的为矩形轮带) 1)传递筒体重量至托轮 2)支承筒体在托轮上滚动 3)增加筒体截面刚度 轮带与垫板采用活套式,为适应筒体的热膨胀,轮带内 径与垫板外径留有间隙,一般情况下窑头处此间隙比 窑尾大一些,窑头为9mm,窑尾为6mm.当垫板磨损间隙 变大时,要及时更换,否则会因热膨胀过大导致筒体开 裂及耐火砖脱落.
固相反应（固体状态下进行的放热反应） 粘土及石灰石分解的氧化物进行反应，形成铝酸三钙 （ C3A),铁铝酸四钙（ C4AF)及硅酸二钙（ C2S).
熟料烧成(1300℃的液相情况下进行） C2S＋ CaO ＝ C3S
原料煅烧窑-回转窑解读
2.支撑与传动装置 ⑴滚圈 安装在筒体上，并在托轮上转动。滚圈通过垫板、
座板与窑体连接。
图3-14
⑵托轮
作用借滚圈支撑窑体，还在径 向和轴向对筒体起着定位作用。 数量取决于窑体长短，一般 2～9对。
位置与滚圈的位置相对应。
安装托轮中心线与窑的中心线平行。 为保护托轮，在托轮底座上装有水槽，
⑵长径比
KL
L 筒体的有效长度 D 筒体平均内径
回转窑长径比KL的选择： 原料的煅烧温度——温度高， KL大； 加热制度——加热时间长， KL大； 窑尾是否设置余热装置——有预热装置， KL小； 我国现有耐材回转窑：(有预热装置取下限） 粘土、高铝 KL取15～20； 镁石、白云石 KL取30～40； 水泥工业用回转窑：(有预热装置取下限） 干法长窑 KL30～35；干法短窑 KL15～20 ； 湿法长窑 KL30～40 ；
㈣ 操作控制
1.控制煅烧带的温度、位置和长度
主要通过调整加料量、窑转速、负压、燃料、助燃
空气量等参数来达到控制煅烧带的目的。 2.控制生料的位置 3.观察熟料情况 4.观察窑衬砖及窑皮颜色 5.控制窑尾温度 6.防止和消除回转窑结圈。
窑皮是由熟料或粉尘通过液相粘挂在窑衬上形成的具有一 定厚度的物料层。它的作用主要有以下几方面：
料层厚度的选择： 料层厚带起高，在窑回转一周时，物料被带起的次数少， 受热的均匀性和传热效果差； 料层太薄物料受热均匀性好，但窑的产量低，且物料易
发生滑动。
因此，应根据物料煅烧的难易与粉料量的多少选择合理的 物料厚度。
物料厚度用窑内物料填充系数来表示。
物料填充系数——物料所占窑横断面积与窑净空横断面积 之比。
端面摩擦式 气缸式密封
图3-18
回转窑燃烧系统
熟料烧成
由于窑筒体倾斜放置且在不断回转，使自 窑冷端(习惯称窑尾)烟室处喂入的生料， 连续向热端(窑头)运动
在窑内不断被高温逆向流动的烟气所加热 而烧成熟料
最后经过窑头罩下端落入冷却机中，经空 气冷却后排出即烧成制品—熟料
7
热量交换
煤粉燃烧生成的烟气，温度一般比熟料烧成温度
高200～300℃即1650～1750℃，从窑头向窑
e : 入窑生料真实分解率， %
m
：
fh
飞灰数量，kg飞灰
/
k
g熟料
e f：飞灰分解率，%
44
L f ：飞灰烧失量，%
设SP窑生料、入窑生料和出窑烟气中飞灰烧失量分
别为：L1=35.5%，L2=23.5%，Lf=4.0%，飞灰循环量 为mfh=0.55kg/kg熟料，试计算入窑生料表观分解率e， 真实分解率eo和飞灰分解率ef
34
6-螺旋输送机；7-炉篦子；8-斗式提升机；9-刮板输送机
2.2.1.3带炉篦子加热机的回转窑(立波尔窑)系统
立波尔窑缺点
加热机的结构和操作较复杂，维修工作量大，运 转周期相对较短
熟料质量较差，热烟气从上向下穿过加热机上料 层时，沿程换热使上层和下层物料的温度差大， 甚至达400～600℃，物料预热不均匀，影响熟 料质量（影响石灰饱和系数）
第二节 回转窑煅烧系统
1
主要内容
流程特点概述 基本流程
物料煅烧历程
湿法窑煅烧系统 窑内热交换器：链条带；料浆预热器 带余热锅炉的干法窑系统
干法中空窑余热发电系统 预热预分解窑低温余热发电系统
立波尔窑系统
带悬浮预热器的干法窑系统
带预分解炉的干法窑系统
回转窑的结构及工作原理概述
回转窑的结构及工作原理概述回转窑的结构及工作原理概述回转窑的筒体由钢板卷制而成，筒体内镶砌耐火衬，且与水平线成规定的斜度，由3个轮带支承在各挡支承装置上，在入料端轮带附近的跨内筒体上用切向弹簧板固定一个大齿圈，其下有一个小齿轮与其啮合。
正常运转时，由主传动电动机经主减速器向该开式齿轮装置传递动力，驱动回转窑。
物料从窑尾（筒体的高端）进入回转窑内煅烧。
由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用，物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向（从高端向低端）移动，继续完成其工艺过程，最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却。
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。
本设计不含燃料的燃烧器。
该窑在结构方面有下列主要特点：1、简体采用保证五项机械性能（σa、σb、σ%、αk和冷弯试验）的 20g及Q235－B钢板卷制，通常采用自动焊焊接。
筒体壁厚：一般为25mm，烧成带为32mm,轮带下为65mm，由轮带下到跨间有38mm厚的过渡段节，从而使筒体的设计更为合理，既保证横截面的刚性又改善了支承装置的受力状态。
2、在筒体出料端有耐高温、耐磨损的窑口护板，筒体窑尾端由一米长1Cr18Ni9Ti钢板制作。
其中窑头护板与冷风套组成分格的套筒空间，从喇叭口向筒内吹冷风冷却窑头护板的非工作面，以有利该部分的长期安全工作，在筒体上套有三个矩形实心轮带。
轮带与筒体垫板间的间隙由热膨胀量决定，当窑正常运转时，轮带能适度套在筒体上，以减少筒体径向变形。
3、传动系统用单传动，由变频电动机驱动硬齿面三级圆柱齿轮减速器，再带动窑的开式齿轮副，该传动装置采用胶块联轴器，以增加传动的平稳性，设有连接保安电源的辅助传动装置，可保证主电源中断时仍能盘窑操作，防止筒体弯曲并便利检修。
4、回转窑窑头密封采用罩壳气封、迷宫加弹簧刚片双层柔性密封装置。
通过喇叭口吹入适量的冷空气冷却护板，冷空气受热后从顶部排走；通过交迭的耐热弹簧钢片下柔性密封板压紧冷风套筒体，保证在窑头筒体稍有偏摆时仍能保持密封作用。
白灰回转窑的工艺流程及结构原理
白灰回转窑的工艺流程及结构原理一：白灰回转窑煅烧过程：石料→铲车→皮带输送→料仓→料斗→炉内→出灰机→皮带机→料仓→炼钢运输烧结车间→白灰仓库→提升机→高速细碎机→磨灰仓库。
二：白灰回转窑原理及结构1、煅烧理论解述；根据炉内的化学、物理反应，整个煅烧过程分为三个阶段，即由炉顶从上而下依次为预热带、煅烧带、冷却带。
2、预热带：位于炉顶上部，在这个区域内物料与煅烧带对流上来的热量进行交换，使石灰石中的水分被蒸发，石灰石初步受热不均产生龟裂，体积膨胀，极限抗压强度下降。
炉料逐渐加热到900℃，进入煅烧带。
3、煅烧带：位于炉体中部，进入这个区域，由于鼓风机进入适量的空气助燃，燃料开始燃烧，并放出大量的热量，温度逐渐提高到1100℃——1200℃，碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳，放出的气体进入预热带预热。
石灰石的分解速度与煅烧区的温度产生二氧化碳的气体被带走的速度有关。
同时也与燃料比，进入的空气有关。
分解反应速度与通过烧成带时间的乘积等于物料粒径，石灰石烧熟、烧透。
小于物料粒度出现生烧，大于则出现过烧现象。
、4、冷却带：位于炉体下部，并向下延伸到出灰口，残余的碳酸钙在此区域不再分解。
该区域主要是利用石灰的热量预热空气（400—500℃），同时煅烧成的石灰得到了冷却。
各个区域的相对位置基本恒定，但不能截然分开，他们会随原料、燃烧条件发生变化，操作时必须是煅烧区域位于炉体中部。
三、主体设备及基本设施主体系统共包括：上料系统，窑本体系统、出料破碎及转运系统、除尘系统、电控系统。
1、上料系统：由铲车上料，包括以下几部分：粉料仓和原料仓各一座，卸料漏斗1个，均为钢结构，材质Q235B；设备：布料皮带机带行走卸料小车，带宽800mm，振筛1台，电液动卸料闸阀1台，返料皮带机1台，带宽600mm2、窑本体系统：窑体高36米（包括烟筒），外径4.31m，内径3m，单窑有效容积140m³。
水泥熟料生产线熟料煅烧的基本知识
熟料生产线热工基础知识新型干法水泥回转窑系统概述水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体，这种浆体是既能在空气中硬化，又能在水中硬化（硬化后要达到一定的强度），并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的而且具有其他一些性能的水硬性胶凝材料。
水泥生产要经过“二磨一烧”（即生料磨、水泥窑和水泥磨），其中，水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为水泥熟料的热工设备，是水泥生产中一个极为重要的关键环节。
新型干法水泥回转窑系统是以悬浮预热技术和窑外分解技术为核心，以窑（或称：窑）为主导的水泥熟料烧成系统。
没有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，在一些欧美国家也将窑称为窑，即预分解窑。
窑外分解窑的工作原理为：（分别从料、煤、风的角度论述）第一，生料粉从第级旋风筒和第级旋风筒之间的联接管道加入，加入的生料进入联接管道内后马上被分散在上升气流中，从而被携带到第级旋风筒（简称）内，在旋风筒内利用离心力的作用进行气固分离后，废气被排走，而生料粉被再一次加到和之间的联接管道内，然后再一次被携带到内进行气固分离。
这样依次类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。
生料粉每与上升的气流接触一次，就经过一次剧烈的热交换，从而生料粉被一次一次地预热升温，废气则被一次一次地冷却降温，从而达到回收废气余热来预热生料。
当生料达到一定温度，会发生一定程度的碳酸盐分解（小部分分解，因为废气的热焓不足以使其发生大量分解）。
出的预热生料进入分解炉，在分解炉内完成大部分碳酸钙的分解，分解反应所需热量来自于分解炉内的燃料燃烧。
分解后的生料与废气再一起进入内，经完成气固分离后，生料入回转窑内煅烧，再经过一系列物理化学反应后，最终烧成为水泥熟料。
出窑后熟料再经过冷却机冷却后被送到熟料库内。
熟料、石膏、混合材按一定比例在水泥磨内混合粉磨后就成为水泥。
第二，来自煤磨的煤粉被分成二部分，小部分煤粉（大约）被送到窑头喷入回转窑内燃烧，燃烧后产生的高温烟气供给回转窑内煅烧水泥熟料所用；大部分煤粉（大约）被气力输送到分解炉内燃烧，以供给预热生料中碳酸钙分解所需的大量热量。
回转窑技术参数及工作原理图解读
液压泵站的维护
第 5 章 回 转 窑
• ⑴. 要严格控制挡轮的推窑上窜或窑下滑 的速度，一般应稳定在 0.1 ～ 0.2 毫米／分 左右。否则，窑移动速度过快有拉伤传动 齿轮和托轮及轮带的危险。 • ⑵ . 要经常注意油泵站压力表的读数。一 般正常运转时，最高压力不应超过10Mpa， 最低压力不低于 4Mpa ，否则要仔细检查 原因，并及时处理排除。 • ⑶. 停窑或用辅助电动机转窑时，不得开 动油泵。
Ⅰ、回转窑生产能力与筒体尺寸之间的关系式
第 5 章 回 转 窑
G KD L t h 1 式中：K—经验系数，随窑而异，取工厂实践数据。 Ⅱ、按窑的单位面积产能计算
1.5
GA A G 1000
t h 1
A—窑砌砖后有效内表面积，m2； GA—窑单位面积产能，kg· m-2，取工厂实践数据。 Ⅲ、按窑的单位容积产能计算
表2-2-2 斜度与填充系数的关系
斜度i (%) 填充系数 φ(%)
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
转速:
第 5 章 回 转 窑
回转窑的转速（窑体每分钟转圈的周数） 与窑内物料活性表面、物料停留时间、物料轴 向移动速度、物料混合程度、窑内换热器结构 以及窑内的填充系数等都有密切关系。
物料在窑内各带以及全窑内平均轴向移动
速度主要依靠实际测定。
3.2 生产能力
第 5 章 回 转 窑
按窑内物料流通能力:
G 47.12D v M M
2
t h 1
D1L1 D 2 L 2 D3 L3 D L
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:
烧成系统
1烧成系统是水泥厂生产的核心，它包含了烧成窑尾、烧成窑中、烧成窑头和熟料输送及储存。
本系统采用了高吸低阻5级旋风预热器带管道式在线分解炉系统；熟料冷却采用第三代控制流推动篦式冷却机，熟料烧成设计热耗不超过度小于正个系统的操作均由中央控制室集中操作控制。
由于本系统的工艺参数多，工况复杂且变化多端，因此要求中控操作员必须十分熟悉本系统的生产工艺操作，对操作终端上的显示信号、操作功能及方法均十分熟悉。
2烧成系统包括从生料喂入一级旋风筒进风管道开始，经预热、分解后入回转窑烧成水泥熟料，通过水平推动篦式冷却机的冷却、破碎并卸到链斗输送机输送入熟料库为止。
本系统可分为生料预热与分解、三次风管、熟料煅烧、熟料冷却破碎及熟料输送四大部分。
1）生料预热与分解（烧成窑尾）窑尾系统由五级旋风筒和链接旋风筒的气体管道、料管及分解炉构成，生料经计量后由空气输送斜槽、提升机送入二级旋风筒出口管道，在气流作用下立即分散、悬浮在气流中，并进入一级旋风筒。
经一级旋风筒气料分离后，料粉通过重锤翻板阀转到三级旋风筒出口管道，并随气流进入二级旋风筒。
这样经过四级热交换后，生料粉得到充分预热，随之入分解炉内与来自窑头罩的三次风及喂入的煤粉在喷腾状态下进行煅烧分解。
预分解的物料，随气流进入五级旋风筒，经过第五级旋风筒分离后喂入窑内；而废气沿着逐级旋风筒及其出口管道上升，最后由第一级旋风筒出风管道排出，经增湿塔由高温风机送往原料磨和废气处理系统。
为防止气流沿下料管反串而影响分离效率，在各级旋风筒下料管上均设有带重锤平衡的翻板阀。
正常生产中应检查各翻板阀动作是否灵活，必要时应调整重锤位置，控制翻板动作幅度小而频繁，以保证物料流畅、物料连续均匀，避免大幅度的脉冲下料。
预热器系统中，各级旋风筒依其所处的地位和作用侧重之不同，采用不同的高径比和内部结构型式。
一级旋风筒采用高柱长内筒型式以提高分离效率，减少废气带走飞灰量；各级旋风筒均采用大蜗壳式进口方式，减小旋风筒直径，使进入旋风筒气流通道逐渐变窄，有利于减少颗粒向桶壁移动的距离，增加气流通向出风口的距离，将内同缩短并加粗，以降低阻力损失，各级旋风筒间链接风管均采用方圆变换形式，增强局部涡流，使气料得打冲锋的混合与热交换。
第三部分 烧成系统
第三部分烧成系统烧成系统包括四个子系统：预热器、分解炉、回转窑、篦冷机。
水泥熟料的煅烧指将水泥生料喂入窑系统，经干燥、预热、分解、烧成反应，最后冷却成水泥熟料的过程。
干法生产就是将原料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称为干法生产。
水泥熟料煅烧的关键是：碳酸盐的分解和水泥熟料矿物烧成反应。
在水泥熟料的煅烧过程中，900℃以下主要是吸热反应，可视为预热阶段；1000～1450℃则以放热反应为主，称为烧成阶段。
物料在悬浮预热器内的停留时间约30s左右，而在炉子内的停留时间只有6s左右。
大部分时间都在窑内，约30min左右。
第一节预热器一、新型干法水泥生产线均采用旋风预热器，（其结构如右图）物料从上一级下料管下来后，被下一级管道上来的热气流吹上去，在管道内迅速换热，然后进入旋风筒内进行气固分离，气体从内筒上升到上一级管道，物料则被分离下来，进入下一级。
二、它的热交换主要发生在管道中，而分离则完全是在旋风筒内。
众多的资料表明，气固间80%以上的热交换是在入口管道内进行的，热交换方式以对流换热为主。
物料在转向被加速的起始区段内完成换热。
物料与气体完成换热后，必须进行气固分离，分离出的物料向高温区（下一级预热器，分解炉或回转窑）运动，进行进一步的预热、分解或煅烧。
否则，物料将随气流一起流向低温区，使预热效果降低，甚至起不到预热作用。
小结：预热器不仅仅是预热作用，还有有一定的分解功能（MgCO3的分解温度为600℃）。
第二节分解炉一、分解炉的主要作用就是碳酸盐的分解。
碳酸盐的分解热耗最大，因此在该阶段增设喷煤管（或叫火嘴）以提供足够的热量。
二、碳酸钙的分解特点强吸热反应：900℃时分解吸热1660KJ/Kg烧失量大：每100Kg CaCO3分解，排出44Kg CO2气体，留下56 Kg CaO。
在不过烧（低于900℃）的情况下，燃烧产物体积变化不大，比原来仅收缩10～15%，因此所得石灰具有多孔结构，对于在固相反应中加快CaO与其他组分的化学反应速度是有益的。
烧成系统的组成环节
烧成系统的组成环节回转窑对生料连续加热，使其经过一系列物理化学反应变成熟料。
整个熟料生产过程可以分为以下四个阶段：①干燥、预热。
生料经卸料、计量系统，再经气力输送和高效斗提机喂入五级旋风筒预热器，由热风进行干燥、加热到一定温度。
②分解。
经干燥预热后的物料进入分解炉，从冷却机抽来的热风送入分解炉旋涡室，使物料进一步升温，完成分解。
③煅烧。
经预热器、分解炉后大体完成了碳酸盐分解的物料进入水泥回转窑进行煅烧。
④冷却。
煅烧后的熟料进入窑头蓖冷机系统进行熟料冷却，再经盘式输送机输送到熟料储库。
来自窑尾提升机的生料经双道电动锁风阀后喂入预分解系统的2#旋风筒上升管道，依次经1#—5#旋风筒、分解炉换热、升温及分解等过程使生料入窑表观分解率达到90%以上。
经预热分解的物料进入φ4.0×60m回转窑煅烧。
出1#旋风筒的废气（～3200C），大部分进入生料立式磨系统作为烘干介质，另一部分经多管冷却器冷却后进入袋收尘器前汇风室与出生料磨废气汇合后进袋收尘器净化排放。
出窑熟料落入控制流篦冷机冷却，熟料通过篦板的往复运动进入冷却机尾部破碎机，经破碎同拉链输送机来的物料一起由链斗输送机送入φ50m的熟料储存库，储存库储量25000吨，储期12.5d。
篦冷机冷却熟料后的热空气部分作为二次风入窑和作为三次风送入分解炉，部分供煤磨烘干原煤用，多余的废气经窑头袋收尘器净化处理后排放大气。
在回转窑生产工艺中，生料从窑尾进料，进窑的生料在回转窑不停旋转的运动状态下，随着窑体的旋转不断地翻转滚动。
由于窑尾高于窑头，生料同时也不停地向窑头移动，最后从窑头出料。
生料在窑内的温度也逐渐升高，发生了复杂的物理化学变化。
由于窑的转动，窑内在各个断面上的温度基本是一致的，所以在回转窑内，可以按物料的温度和物理化学变化划分为干燥预热带、碳酸盐分解带、放热反应带、烧成带和冷却带。
燃料除供给热量外几乎与熟料煅烧反应无关。
①生料的烘干与脱水:硅酸盐水泥主要原料是石灰石和粘土，而粘土等的主要矿物是各种水化硅酸铝，通常为高岭土（AI2O3·SiO2·2H2O）或蒙脱石（AI2O3·4SiO2·9H2O）。
FC分室石膏煅烧系统与沸腾炉及回转窑煅烧系统的工艺解析
４．自动化控制程度高：
系统采用美国ＡＢＢ公司的ＤＣＳ集散控制，计算机操作保证成Ｃ分室煅烧方式能有效防止石膏粉煅烧过程中的生熟料混和现象，传统的煅烧 技术如立式炒锅、回转窑、一般沸腾炉等，由于机械、气流的搅拌作用，石膏粉在 沸腾脱水过程中，二水石膏、半水石膏和无水石膏三相相互掺和，致使最终产品的
径只有１ ３ｍ，产量为２０Ｔ的沸腾炉，其直径也只有２ｍ就足够了，这是其他传统的外
热式煅烧设各无法相比的。 （２）结构简单，不易损坏 由于物料实现了流态化，炉子就不需要有转动的部件，炉子的结构就简单得多。 不但制造方便，投产后也几乎不需要维修保养。由于用的是低温热源，炉子在任何 情况下都没有被烧坏的危险，设备使用寿命也特别长。 （３）设备紧凑，占地少 沸腾炉是立式布置的设备，除尘器套在炉体上方，与炉子连成一个整体，设备 非常紧凑。不但占地少，还可以避免除尘器结露。 （４）能耗较低 沸腾炉的热能消耗和电能消耗都较低。热能方面：从热源传递给物料的热能，
沸腾炉生产能力的大小实质上由热源通过加热器壁传递给物料的热量多少来决 定。沸腾炉由于物料实现了彻底的流态化，因此炉内不需要安装搅拌设备。在炉内 就可以高暂度地安装很多加热管，因此尺寸不人的炉子就可咀有菲常人的传热面积。 另外，沸腾炉采用的热源为饱和蒸气或载热油，其传热系数比热烟气为热源的１§热 系数高出一个数量级。从传热方程式就可看出，由于传热系数和传热面积都较大， 总传热量也就大。这就是说沸腾炉的生产能力比较大，比如产量为５Ｔ的沸腾炉，直
Ｆｃ一分室石膏煅烧炉照片
Ｂ、沸腾炉
２０１１年第十九罹全置礴％暂口年台赉辩￡犏
沸腾炉为一立式直筒状容器，在底部装有一个气体分布板，工作时使气流从底 部均匀进入床层，床层内装有大量的加热管，管内介质为饱和蒸汽或导热油，石膏 颗粒进入炉膛后，遇热呈流态状，同时热量通过管壁传递给管外处于流态化的石膏 粉，使之沸腾脱水分解。 这一煅烧工艺是国内二十世纪八十年代为配合天然石膏为原料的纸面石膏板生 产线自行研发制造的。该设备采用低温煅烧，石膏不易过烧，只要料流稳定，出料 温度控制适宜，成品大部分均为半水石膏。近年来山东地区应用较多，产品多供纸 面石膏板生产线和其它制品。沸腾炉设备小巧，结构简单．设备紧凑，占地少，能 耗较低。此炉操作方便，基建投资省。 目前国内的沸腾炉主要应用于煅烧天然石膏，因炉内没有强制性的搅拌装置， 有限的气流无法将成团的湿料吹散，料中游离水不能过高，一般控制在５％以内。对 于煅烧游离水１０％左右的工业付产石膏，需要加一套气流烘干装置，这样增加了设备
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3、从熟料煅烧过程中在各子系统所获取的热量的比较
窑外分解窑需提供的热量最少，故热负荷最低
各类煅烧系统的比较
4、从技术指标比较
窑类型 湿法长窑 带余热锅炉 干法窑 悬浮预热器 窑SP 窑外分解窑 NSP 单机产量 3600 3250 5200 8000~1200 单位容积产量 22.8~25 28.2~47 63~105 130~206 单位热耗 5200 3020 3000 3180 NOx排放量 400~600 100~150
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讲授内容
回转窑烧成系统 知识点
各类煅烧系统的比较
各类煅烧系统的比较
1、从热工工艺布置上比较：
干燥带 湿法长窑 干法长窑 悬浮预热器窑 窑外分解窑 ✯ 预热带 ✯ ▲ 分解带 ✯ ▲ 固相反应 带 ✯ ▲ ◆ ■ 烧成带 ✯ ▲ ◆ ■ 冷却带 ✯ ▲ ◆
大力发展窑外分解窑是长期的发展方向
高等职业教育数字化学习中心
谢谢！
窑外分解窑最优越
各类煅烧系统的比较
5、从窑型相对规格比较
2000t/d水泥熟料的性能比较
尺寸 （）
干法长窑 悬浮预热器窑 窑外分解窑 5.4×162 4.6×64 3.8×54
L/D
30.0 13.9 14.2
单位容积产 量
26.7 95.8 170.0
单位烧成带截面热负 荷
21.7 20.1 13.4
◆（预热 ◆（预热器 器内进行）内分解40%） 预热器内 进行 分解炉内完 成85~95%
回转窑的烧成功能是不可替代的
各类煅烧系统的比较
2、窑内物料的温度可反映出煅烧的进程
16:35:53
4 4
各类煅烧系统的比较
窑类型 入窑生料分解率 过程需热（kj/kg） 水分蒸发 生料加热到820℃ 石灰石、高岭土分 解 分解后生料加热到 1400 熟料形成时放热 回转窑供热 系统总供热量 2300 1300 2090 750 -420 6020 6020 0 1300 2090 750 -420 3720 3720 0 1300 627+1463 750 -420 1793 3720 0 1300 1881+209 750 -420 539 3720 湿法窑 0 干法窑 0 悬浮预热器窑 <40~45 窑外分解窑 85~98