水泥工艺生产熟料煅烧技术
水泥生产工艺熟料煅烧
➢ 3.1 新型干法煅烧工艺技术
➢ 3.1.1 悬浮预热技术
➢ 悬浮预热技术是在水泥中空窑的尾部(生料喂入端) 装设悬浮预热器(也称旋风预热器),使出窑废热气体 在预热器内通过,同时使入窑的低温生料粉分散于废热 气流之中,在悬浮状态下进行热交换,使物料得到迅速 加热升温后再入窑煅烧的一项技术。
➢ 传统的回转窑煅烧水泥熟料过程完全是在窑内进行 的,即生料喂入到窑内后的干燥→预热→碳酸盐分解→ 放热反应→熟料矿物的形成→冷却这六个过程完全是在 回转窑内完成的(见下图),使得窑体长度相对较长, 热量损失较大,窑的产量不高。
新型干法(现代水泥)回转窑
悬浮或立筒预热器
干法回转窑
加热机
立波尔回转窑(已被淘汰)
普通干法回转窑(逐渐被淘汰)
湿法回转窑(逐渐在改造成为新型干法窑)
二次风入窑 出窑熟料
不同类型回转窑各带划分
➢ 3.1.1.1 悬浮预热器单元组成
➢ 悬浮风预热器单元由换热管道、预热器、衬料、出风 管(废热气体将热量传给生料后排出)、下料管和锁风阀 (重锤)组成,见下图(C1代表第一级旋风预热器,以下 类推)。悬浮预热器系统由上述多个(四级串联的称为四 级旋风预热器,五级串联的称为五级旋风预热器)单元组 合构成:
热电偶 重锤
分解后的 生料入窑
窑体(窑尾)
分解炉、第四级预热器、 回转窑窑尾之间的关系
分解炉
重锤
喷煤嘴(3个) 三次风来自冷却机
窑体(窑尾)
物气料体放温温热度度反::应~~带11370000CC
回转窑
物气料体温温度度::13烧0~01成70带104C5~0~130冷0 C却物带料温度: ~1000 C
煤粉三次风
火焰
水泥生料易烧性与熟料煅烧效率
引言在水泥生产的过程当中,熟料煅烧是非常重要的一部分内容。
提高水泥熟料煅烧的质量,保证水泥的质量,提高水泥的产量,降低生产水泥的消耗对于企业的发展来说具有非常重要的意义,然而要做到这三方面的内容不仅要控制水泥生产的过程以及相关技术的应用,也要控制水泥生产原料的质量。
对于水泥生产来说,生产原料的质量包括三大内容,分别是生料的易烧性,生料的均匀性以及生料的细度,在这三方面内容当中生料的易烧性会直接影响到水泥熟料的煅烧效率,直接影响到水泥的生产。
1、生料的易烧性基本概念在水泥的生产过程当中,原材料的燃烧过程会受到原材料本身的物质组成,颗粒大小,化学成分等因素的影响。
原材料的燃烧程度会直接影响到窑的产量,熟料的煤耗以及熟料的质量。
实际上水泥生料的易烧性是指水泥在煅烧的过程当中形成熟料的难易程度。
水泥生料的易烧性会受到原材料的物质组成,颗粒大小化学成分等因素的影响,如果易烧性好,则煅烧过程中所需要的温度较低,如果易烧性不好,则煅烧过程当中所需要的温度较高。
一般通过对水泥的原材料进行灼烧后,检验原材料当中的氧化钙含量来测定该原材料的易烧性的高低。
如果灼烧后氧化钙的含量过高,则说明原材料的易烧性很低,如果氧化钙的含量低则说明原材料的易烧性高。
2、影响生料易烧性的因素实际上对于水泥的灼烧来说,原材料的易烧性被材料的矿物组成、化学组成、颗粒组成、材料煅烧的温度和时间、材料出现的液相量、材料的塑料的相组成、煤灰的灰分以及窑的气氛这八个因素影响。
但是在这八个因素当中,原材料的矿物组成,化学组成和颗粒组成这三个因素会直接影响到材料的易烧性,其它因素的影响并非是由原材料本身的原因产生的。
而是在煅烧的过程当中煅烧的环境和煅烧的条件决定的。
在以往的研究过程当中,仅仅重视了原材料的化学组成和熟料的相液组成,这两方面的原因,而忽视了原材料的矿物质组成和颗粒组成。
通过实际的调查研究,能够明显的发现原材料的易烧性除了会受到化学组成的影响之外,材料的矿物质组成和颗粒组成也会影响到原材料的易烧性。
水泥熟料沸腾煅烧工艺新进展
水泥熟料沸腾煅烧工艺新进展傅子诚(中国建筑材料科学研究院)关键词:熟料;沸腾煅烧;工艺摘要:根据日本川崎重工株式会社柴田纪彦先生1998年10月30日在第四届北京水泥与混凝土国际会议上技术报告,参考席耀忠同志的译文,对水泥熟料沸腾煅烧工艺技术作一简要介绍。
0 前言回转窑是可靠的水泥熟料烧成设备,但它的致命弱点是热效率低、转动功率大,且体积庞大,一直是人们想要“革命”的对象。
为此,50年代以来,美国、日本、中国、俄罗斯、印度等国家都相继对不带回转窑的沸腾烧成工艺进行了研究。
由于当时的科技水平所限,用沸腾炉(流化床)煅烧水泥熟料时,在高温(1300℃~1400℃)条件下的自造粒而不粘结炉壁、结大块、维持正常的流态化操作难度很大,90年代之前均未取得完全的成功,更达不到工业化的要求。
1984年开始,日本川崎重工与住友大阪水泥公司合作,在2t/d试验炉上对流化床煅烧水泥熟料进行了基本研究与测试;1984年建成20t/d中试线,1993年3月试验结束,验证了基本工艺过程和系统的可靠性;1995年底建成200t/d扩大试验厂,经过近2年的运行试验取得了基本数据,应该说这是继窑外分解之后水泥煅烧工艺的又一次突破。
目前他们正在进行500t/d~3000t/d生产线的设计。
本文根据日本川崎重工株式会社柴田纪彦先生1998年10月30日在第四届北京水泥与混凝土国际会议上技术报告,参考席耀忠同志的译文,对该项技术作一简要介绍。
1 系统的组成川崎重工已开发成功的以高温自造粒为核心技术的双炉和单炉流化床介绍。
1)双炉流化床系统(FLBECK-II)的组成a. 悬浮预热器(SP)。
由四级旋风筒和分解炉组成,与传统的技术一样,生料粉在预热器中被预热和分解。
b. 造粒炉(SBK)。
经预热和分解的物料从底部喷入,在1300℃高温下使生料自造粒,平均粒径1mm~2mm(无须喂入粒种),自造粒为本系统的核心工序。
c. 烧成炉(FBK)。
水泥熟料生产工艺及设备
湿法窑
熟料
硅质原料
石灰石
校正原料
破碎
单段锤式破碎机 预均化堆场
配料站 (新型水泥干法生料工艺流程图)
立式生料磨
生料均化库
贮库 干法窑
熟料
二、水泥熟料生产工艺
• 新型干法水泥生产技术,就是以悬浮预热和预分解技术为核心,把现代科学技术和工 原料矿山计算机控制网络化开采,原料预均化,生料均化,挤压粉磨,新型耐热、耐 以及IT技术等广泛应用于水泥干法生产过程,使水泥生产具有高效、优质、节约资源 保护要求和大型化、自动化、科学管理特征的现代化水泥生产方法。
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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
• 原煤 破碎机
煤预均化堆场
原煤仓
粉输送
分别到窑和分解炉燃烧器。
喂煤计量控制 煤粉烘干粉Page 18来自18Page 19
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三、具体工艺流程-----熟料煅烧
• 熟料煅烧过程是指生料出均化库后的预热、煅烧和熟料冷却等环节。其简要生产流程
• 石灰石均化堆场 生料均化库储存。
原料计量配料系统及输送原料磨
空气输送斜槽
提升
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三、具体工艺流程-----生料制备
• 破碎:水泥生产过程中,大部分原料要进行破碎, • 破碎物料的目的在于提高烘干和粉磨的效率,同时亦便于物料的均化、运输和储存。
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三、具体工艺流程-----生料制备
干燥、预热 分解(85%~95%)
部分分解、固相反应、 烧结反应
熟料的冷却
预分解窑是20世纪70年代发展起来的一种煅烧工艺设备。它是在悬浮预 热器和回转窑之间,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,使燃料的燃烧放热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,使生料在入回转窑接受基本上完成碳 酸盐的分解反应,因而窑系统的煅烧效率在幅度提高。这种将碳酸盐分 解过程从窑内移到窑外的煅烧技术称窑外分解技术,这种窑外分解系统 简称预分解窑。
绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术的研发与应用方案(二)
绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术的研发与应用方案一、背景水泥行业是全球最大的二氧化碳排放源之一,每年排放的二氧化碳量约占全球总排放量的8%。
为减少水泥行业的碳排放,实现绿色可持续发展,研发和应用绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术至关重要。
该技术以绿色氢能作为煅烧水泥熟料的能源,降低碳排放,同时提高水泥熟料的质量和产量,具有显著的环保和经济效益。
二、工作原理绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术采用绿色氢能作为煅烧能源,替代传统的化石燃料。
其工作原理主要包括以下几个方面:1. 电解水制氢:利用可再生能源(如太阳能、风能等)进行电解水,产生绿色氢能。
该过程可实现零碳排放,且产生的氢气纯度高,适用于水泥熟料的煅烧。
2. 氢气储存与输送:将绿色氢能储存于高压储气罐中,通过管道输送至水泥熟料煅烧窑炉。
储气罐需具备良好的安全性和密封性,以确保氢气的稳定供应。
3. 氢气燃烧与热量传递:在水泥熟料煅烧窑炉中,绿色氢能燃烧产生高热量,通过热量传递使水泥原料达到煅烧温度,生成水泥熟料。
燃烧过程中产生的热量需得到有效利用,以提高能源利用率。
4. 废气处理与排放:对煅烧过程中产生的废气进行处理,降低废气中的二氧化碳和其他污染物排放。
可采用碳捕获和储存技术(CCS)将二氧化碳分离并储存起来,实现水泥生产过程的近零排放。
三、实施计划步骤1. 实验设计:在实验室条件下,研究不同氢气浓度、煅烧温度、原料配比等因素对水泥熟料煅烧过程的影响,确定最佳工艺参数。
2. 数据采集与分析:在实验过程中,采集并分析相关数据,包括氢气消耗量、煅烧时间、熟料质量等,评估绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术的可行性。
3. 技术改良与优化:根据实验结果,对技术进行优化和改进,提高氢气利用率、降低能耗、减少废气排放等。
同时,研究氢气储存与输送、燃烧与热量传递等关键环节的优化措施。
4. 中试研究:在实验室研究基础上,进行中试研究,验证绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术在实际生产中的应用效果。
水泥制作工艺流程
水泥制作工艺流程水泥是一种常见的建筑材料,用于制作混凝土、砂浆等。
下面将介绍水泥的制作工艺流程。
一、原料准备水泥的主要原料是石灰石和粘土。
首先,需要对石灰石和粘土进行采集,并进行质量检测。
然后,将石灰石和粘土分别送入破碎机进行粉碎,得到粉末状的原料。
二、原料混合将石灰石和粘土的粉末按照一定比例加入到混合机中。
在混合机中,原料经过充分搅拌和混合,确保各种成分均匀分布。
三、煅烧将混合好的原料送入旋转窑中进行煅烧。
在煅烧过程中,原料在高温下发生化学反应,形成熟料。
煅烧温度通常在1400℃左右。
煅烧后的熟料具有较高的熟料球度和强度。
四、熟料磨磨将煅烧后的熟料送入熟料磨进行细磨。
熟料磨是一种重要的设备,能够将熟料磨成细度适中的水泥粉末。
熟料经过细磨后,可以提高水泥的活性和强度。
五、石膏控制为了调节水泥的凝结时间和硬化速度,通常在熟料磨时,将适量的石膏加入到熟料中。
石膏可以控制水泥的凝结反应,使水泥具有适当的强度和工艺性能。
六、包装与储存经过磨磨和石膏控制后的水泥粉末被送至包装机进行包装。
包装好的水泥袋装袋封存,储存在干燥通风的仓库中。
水泥储存期一般为三个月左右。
以上就是水泥的制作工艺流程。
通过原料准备、原料混合、煅烧、熟料磨磨、石膏控制、包装与储存等步骤,最终得到优质的水泥产品。
水泥在建筑行业中有着广泛的应用,能够满足人们对于建筑材料强度和耐久性的要求。
水泥的制作工艺流程在不断地改进和完善,以提高水泥的品质和性能。
未来,随着科技的进步和工艺的创新,水泥的制作工艺也将不断地发展,为建筑行业的发展做出更大的贡献。
绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术的研发与应用方案(一)
绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术的研发与应用方案一、实施背景当前,全球气候变化问题日益严重,减少温室气体排放已成为各国政府的共识。
水泥行业是全球第二大二氧化碳排放源,仅次于能源行业。
因此,研发和应用绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术具有重要意义。
该技术利用可再生能源产生的氢气作为燃料,替代传统化石燃料,从而实现水泥生产过程中的低碳排放,有助于缓解全球气候变化问题。
同时,随着我国产业结构调整和能源消费转型,发展绿色氢能产业已成为国家战略,这将为绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术的研发和应用提供有力支持。
二、工作原理绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术采用氢气作为燃料,替代传统化石燃料,如水煤浆、重油、天然气等。
其工作原理为:将水泥原料(如石灰石、粘土等)经过破碎、研磨、均化等工序制成生料,然后将生料放入回转窑中进行煅烧。
在煅烧过程中,通入氢气作为燃料,与空气中的氧气发生反应,产生大量的热能,使生料在高温下发生物理化学反应,最终生成水泥熟料。
相较于传统化石燃料,氢气具有燃烧效率高、产物清洁等优点。
在煅烧过程中,氢气与氧气反应生成水蒸气,不会产生二氧化碳等温室气体,从而实现水泥生产过程中的低碳排放。
此外,由于氢气燃烧温度高,可使水泥熟料在更短的时间内达到所需的煅烧温度,提高生产效率。
三、实施计划步骤1. 工艺流程设计:根据水泥生产线的实际情况,设计合理的工艺流程,确保氢气在煅烧过程中的有效利用和安全运行。
2. 设备选型:选用适合氢气煅烧的水泥回转窑、燃烧器等关键设备,确保设备的性能和可靠性。
3. 施工方案制定:根据工艺流程和设备选型结果,制定详细的施工方案,包括设备安装、调试、验收等环节。
4. 安全措施:制定严格的安全管理制度和操作规程,确保氢气储存、运输和使用过程中的安全。
同时,配备专业的安全管理人员和应急处理设施,以应对可能发生的突发情况。
5. 人员培训:对水泥生产线员工进行专业培训,使其掌握绿色氢能煅烧水泥熟料关键技术的相关知识和操作技能。
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。
水泥熟料的煅烧
冷却目的: 冷却目的:
改善熟料质量与提高熟料的易磨性 降低熟料的温度,便于运输、储存、 和粉磨 回收热量,预热二次空气,降低热耗、提高热利用率。
冷却方式: 冷却方式:
按冷却速度的快慢分平衡冷却、独立结晶、淬冷(急 冷)。熟料冷却过程中对熟料质量影响较大的因素—冷却 速度 ,它影响固液相中的质点扩散速度、固液相的反应速 度等。 冷却制度 平衡冷却 淬 冷 C3S(%) 60 68 C2S(%) 13.5 C3A(%) 玻璃体(%) 26.5 32
4.二次风的作用 二次风是相对一次风而言,它来自冷却机内冷却 二次风 熟料并加热后入窑且参与煤粉燃烧的空气。温度 一般在400~800℃。
三、窑外分解技术
窑外分解技术是20世纪70年代发展起来也是迄今 为止水泥煅烧工艺的新技术,只是在悬浮预热器 和回转窑之间增设一个分解炉,使生料中的碳酸 钙在入回转窑之前分解,大大减轻了回转窑的热 负荷,窑的产量可比悬浮预热器窑提高1~2倍, 同时延长了耐火衬料的使用寿命,提高了窑的运 转率。其发展趋势是大型化、高产量,单位热耗 大幅下降。
3.一次风的作用 一次风-携带煤粉自喷煤管喷入窑内的用风。 一次风 作用- 作用-除对煤粉起输送作用外还供给煤的挥 发分燃烧所需的氧气。 一次风量- 一次风量-占总空气量的比例不宜过多,因 为一次风量的增加相应地就会使二次风比例 降低(总用风不变的情况),二次风的减少会 影响到熟料冷却,使熟料带走的热损失增加。 另外,一次风温度比二次风温度要低(为使煤 粉不致爆炸,一次风温度不能高于l20℃), 这样燃烧温度也要降低。
以上反应在进行时放出一定的热量, 因此,又称为放热反应 放热反应。 放热反应
固相反应总结
•反应特点: 反应特点: 反应特点
多级反应 放热反应
高号水泥的制作工艺流程
高号水泥的制作工艺流程高号水泥是一种常用的水泥产品,广泛应用于建筑、道路、桥梁和水利等工程中。
以下是高号水泥的制作工艺流程:1. 原料准备:制作高号水泥的主要原料包括石灰石和粘土。
石灰石经过采矿、破碎和筛分处理后,得到石灰石块。
粘土经过开挖、破碎和浸泡等处理,得到湿粘土。
2. 石灰石煅烧:将石灰石块送入石灰窑中进行煅烧处理。
石灰窑通过燃烧煤等燃料,提供高温热量,使石灰石在窑内分解成石灰石粉末和二氧化碳。
石灰石粉末被称为熟料。
3. 熟料制备:将熟料和湿粘土混合,成为砂浆状的混合物。
这个过程称为熟料制备。
熟料中的石灰石粉末和湿粘土发生物理和化学反应,形成熟料。
4. 熟料磨研:将熟料送入研磨机中进行磨研处理。
研磨机通过高速旋转的钢球将熟料研磨成细磨剂。
经过磨研处理后的熟料称为水泥熟料。
5. 水泥熟料制成水泥:将水泥熟料送入水泥磨中进行磨研处理。
水泥磨通过高速旋转的辊和磨盘将水泥熟料磨研成细水泥粉末。
经过磨研处理后的水泥称为水泥熟料。
6. 水泥品种调整:根据不同的水泥品种要求,可以添加适量的矿渣、石膏、石灰石等辅助材料进行配比调整。
这一步骤有助于改变水泥的性能和特性。
7. 砂浆制备:水泥经过研磨后,可以与砂子、石子等物料混合,形成砂浆或混凝土。
这一步骤常见于建筑施工中,用于抹灰、砌筑、浇筑等工艺。
8. 包装和运输:经过上述工艺处理后,高号水泥可以进行包装和运输。
常见的包装方式包括袋装和散装。
袋装水泥常用于零售市场,散装水泥常用于大型施工项目。
9. 质量检测:对制作出的高号水泥进行质量检测。
一般来说,水泥的质量指标包括强度、凝结时间、流动性等。
质量检测有助于确保水泥产品符合国家标准和客户需求。
总结:高号水泥的制作工艺流程包括原料准备、石灰石煅烧、熟料制备、熟料磨研、水泥熟料制成水泥、水泥品种调整、砂浆制备、包装和运输、以及质量检测等步骤。
以上工艺流程严格执行可以保证高质量的水泥产品的制造。
水泥熟料煅烧
水泥煅烧回转窑结构、各部分的作用、要求、特点及其安装。
1.筒体:由钢板卷制而成,物料在其中进行热交换和化学反应,同时还具有混合和运输物料的作用,因而是回转窑的基体。
2.轮带:筒体、窑衬物料等所有回转部分的重量,都通过轮带传到支承装置上。
是回转窑最重要的零件。
3.支承装置:支承装置承受回转部分的全部重量,每档支承装置由一对拖轮‘四个轴承和一个大底座组成。
两托轮对称、稳定的支承着筒体上的轮带,并向基础传递巨大的负荷。
4.传动装置:传动装置的作用是筒体回转。
由于安全和检修的需要,一般较大的窑还设有极慢的辅助传动装置。
5.密封装置:由于回转窑是在负压下进行操作的,所以在窑头、窑尾和窑中喂料处,均设有密封装置,以防止周围的冷空气进入窑内,影响窑的抽风。
同时,也避免在出现偶然的正压时,窑头和窑中处冒灰,影响环境和机器维护。
6.物料从窑尾(筒体的高端)进入窑内煅烧。
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。
浅谈水泥熟料煅烧技术2023.11.2
浅谈水泥熟料煅烧工艺一、水泥熟料煅烧工艺概述水泥熟料煅烧工艺是将生料转化成熟料的过程,通过高温煅烧使生料中的矿物成分发生物理化学变化,从而达到所需要的水泥熟料质量要求。
水泥熟料煅烧是水泥制造过程中的核心环节,对于保证水泥产品质量和性能具有重要意义。
根据不同的产品类型和用途,水泥熟料具有不同的特点,如高强、快硬、低水化热等。
二、原料准备与处理水泥熟料生产所需的主要原材料包括石灰石、硅质校正原料、铁质校正原料、铝质校正原料等。
在原料准备过程中,首先要对原料进行质量检验,确保原料的成分和含量符合要求。
然后,对原料进行破碎和粉磨,将大块原料破碎成小块,并使原料达到一定的细度,以便于后续工序的进行。
三、配料与混合根据预处理后的原料性质和成分,进行配料,生料粉制备和生料粉均化。
配料主要是确定各种原料的比例,以满足熟料的质量要求。
混合则是将生料粉充分均匀的混合在一起,以保证生料的成分均匀,进而保证熟料成分稳定。
通过先进的配料和混合设备,可以使不同成分生料粉充分均匀的混合在一起,确保提高熟料的质量与产量。
四、熟料煅烧过程熟料煅烧是水泥熟料生产的核心环节。
在煅烧过程中,生料经过高温焙烧,发生一些列物理化学变化,形成水泥熟料。
熟料煅烧过程主要包括以下几个步骤:1、干燥:生料中的水分被高温气体蒸发,起到干燥作用。
2、预热和脱水:生料被预热到一定的温度,物料结晶水脱水,为下一步的分解反应提供能量。
3、分解:生料中的矿物成分在高温下发生分解反应,生成氧化钙、硅酸二钙等矿物。
4、固相反应:分解后的产物之间发生固相反应,生成新的矿物。
5、烧成:经过上述反应后,生料转化成熟料,此时需控制烧成温度和气氛,以保证熟料的质量和产量。
五、烧成温度与气氛控制在熟料煅烧过程中,烧成温度和气氛控制是关键因素。
烧成温度过高会导致熟料熔融、结圈、结皮等问题;过低则会导致生料未完全反应,熟料欠烧,影响熟料质量。
气氛控制则是控制窑、炉内的氧化还原气氛,以保证生料中的矿物成分能够发生充分的分解和固相反应。
硅酸盐水泥熟料的煅烧工艺
硅酸盐水泥熟料的煅烧工艺硅酸盐水泥熟料是一种重要的建筑材料,其主要成分是硅酸盐矿物质。
熟料的生产是通过对原料进行煅烧工艺来实现的。
以下是硅酸盐水泥熟料的煅烧工艺的详细步骤:1. 原料准备:硅酸盐水泥熟料的主要原料包括石灰石、黏土和其他辅助原料。
这些原料需要粉碎和混合以获得均匀的化学成分。
2. 煤粉燃烧:在水泥炉中,需要使用煤粉作为主要燃料。
煤粉经过燃烧反应产生高温和热量,为后续反应提供能量。
3. 干法预热:将经过预处理的原料送入水泥炉,通过高温烟气进行干法预热。
在预热过程中,原料中的水分逐渐蒸发,从而实现干燥和预热的目的。
4. 煅烧反应:在水泥炉中,原料经过预热后被加热至高温,从而引发一系列的化学反应。
其中,主要的反应是石灰石的分解反应,将石灰石中的钙碳酸钙分解为氧化钙和二氧化碳。
此外,还有一系列的矿物转化反应和固相反应发生。
5. 冷却:煅烧后的硅酸盐水泥熟料需要进行冷却。
这一过程通过烟气和新鲜空气流通来降低熟料的温度,避免过度煅烧。
6. 粉磨:冷却后的熟料被送入水泥磨进行粉磨处理。
通过磨破磨、分级破磨和分级等步骤,熟料被加工成细度符合要求的水泥产品。
硅酸盐水泥熟料的煅烧工艺是一个复杂的化学和物理变换的过程。
煅烧过程中,需要控制适当的温度、时间和燃烧条件,以确保熟料的质量。
同时,通过优化煅烧工艺,可以降低能耗和环境排放,实现节能减排的目的。
硅酸盐水泥熟料煅烧工艺的详细步骤:7. 烟气处理:在炉内煅烧过程中,产生大量的烟气、灰尘和废气。
这些废气含有有害物质,需要进行处理以减少对环境的影响。
常见的烟气处理方法包括电除尘、袋式除尘等,以去除烟气中的粉尘和固体颗粒,并通过喷淋洗涤等方式去除废气中的二氧化硫等有害物质。
8. 能源回收:在煅烧过程中,通过使用高温烟气作为热源,可以回收能量并用于干法预热等步骤。
这种能源回收措施不仅可以降低能源消耗,减少生产成本,还可以减少对自然资源的开采和环境的影响。
9. 质量控制:在整个煅烧工艺中,对煅烧过程的温度、时间和燃烧条件等进行严格控制,以确保熟料的质量。
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62.粘土矿物 不同粘土矿物脱水温度不一样。书P36 表3.4 3.粘土脱水产物活性 一般结构疏松、无定形(非晶态)、新生态、细小的 → 活 性高,易与CaO结合。 高岭石↑↑ → 蒙脱石、伊利石↑ → 长石、水云母↓
6.2.2 脱水
影响因素 1.生料水分 2.粘土矿物 3.粘土脱水产物活性 4.急烧:粘土脱水后,随着温度的升高,会结晶或晶型转 变,导致活性↓; 急烧可使脱水产物来不急进行上述转变,就已进入碳酸钙 分解温度,而与分解出的CaO均处于高活性状态,而易于反应, 有利熟料的形成。
6.2.1 干燥
排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥。
生料中还有不超过1.O%的水。 自由水分的蒸发温度一般为27~150℃左右。 当温度升高到100~150℃时,生料自由水分全部被排除。 自由水分蒸发热耗大。每千克水蒸发潜热高达2257 kJ(在 100℃下)。
6.2.2 脱水
脱水是指粘土矿物分解放出化合水 。 层间水在100℃左右即可排除,而配位水则必须高达400~ 600℃以上才能脱去。
6.2.2 脱水
粘土中的主要矿物高岭土发生脱水分解反应如下式所示:
Al2O3·2SiO2·2H20 高岭土
Al203 + 2SiO2 + 2H2O↑ 无定形 无定形 水蒸气
高岭土进行脱水分解反应属吸热过程。
生成了非晶质的无定形偏高岭土 ,具有较高活性,为下一 步与氧化钙反应创造了有利条件。在 900~950℃,由无定形物 质转变为晶体,同时放出热量。
2、碳酸钙的分解过程 五个过程中,传热和传质皆为物理传递过程,仅有一个化 学反应过程。各过程的阻力不同,所以CaCO3的分解速率受控于 其中最慢的一个过程。 ③.预热器、预分解炉内:生料处于悬浮状态,传热面积 大,传热系数高,传质阻力小,所以CaCO3分解速率取决于化学 反应速率。
6.1 概述
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。
6.1 概述
概念: 一次空气、 二次空气、 三次空气、 窑头、窑尾、 物料进窑方向、 废气出窑方向。
6.1 概述
6.1 概述
预分解窑的关键技术装备
6.2 生料在煅烧过程中的物理化学变化
生料在加热过程中,依次发生干燥、粘土 矿物脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结 及熟料冷却结晶等重要的物理化学反应。这些 反应过程的反应温度、反应速度及反应产 物不 仅受原料的化学成分和矿物组成的影响,还受 反应时的物理因素诸如生料粒径、均化程度、 气固相接触程度等的影响。
2、碳酸钙的分解过程 五个过程中,传热和传质皆为物理传递过程,仅有一个化 学反应过程。各过程的阻力不同,所以CaCO3的分解速率受控于 其中最慢的一个过程。 ①.回转窑:生料粉粒径小,传质过程快;但物料呈堆积 状态,传热面积小,传热系数不高,故传热速率慢。所以CaCO3 分解速率取决于传热过程。
6.2.3 碳酸盐分解
6.2.2 脱水
影响因素 1.生料水分 2.粘土矿物 3.粘土脱水产物活性 4.急烧 5.粘土颗粒大小:粘土脱水首先在表面,再向粒子中心扩 散,扩散过程较慢。内部脱水速度控制整个脱水过程,所以越 细越好。
6.2.3 碳酸盐分解
1、分解反应特点
①.可逆反应:受T、PCO2影响。 T↑,有利反应向正方向进行,且分解速率加快
2、碳酸钙的分解过程 五个过程中,传热和传质皆为物理传递过程,仅有一个化 学反应过程。各过程的阻力不同,所以CaCO3的分解速率受控于 其中最慢的一个过程。 ②.立窑和立波尔窑:生料需成球,由于球径较大,故传 热速率慢,传质阻力很大,所以CaCO3分解速率取决于传热和传 质过程。
6.2.3 碳酸盐分解
第六章 熟料煅烧技术
一、概述 二、生料在煅烧过程中的物理与化学变化 三、悬浮预热技术 四、预分解技术 五、回转窑技术 六、熟料冷却机 七、预分解窑技术的生产控制 八、新型干法水泥技术的发展 九、窑用耐火材料
第六章 熟料煅烧技术
本章学习要点:本章主要介绍新型干法水 泥生产过程中的熟料煅烧技术以及煅烧过程中 的物理化学变化,以旋风筒—换热管道—分解 炉—回转窑—冷却机为主线,着重介绍当代水 泥工业发展的主流和最先进的煅烧工艺及设备、 生产过程的控制调节等。
6.2.3 碳酸盐分解
1、分解反应特点 ①.可逆反应:受T、PCO2影响。 ②.强吸热反应:是熟料形成过程中消耗热量最多的一个 工艺过程。约占预分解窑的1/2,湿法1/3 ③.烧失量大:纯CaCO3为44%,一般在40%左右,与石灰质 原料的品质有关。
6.2.3 碳酸盐分解
1、分解反应特点 ①.可逆反应:受T、PCO2影响。 ②.强吸热反应 ③.烧失量大 ④.分解温度与PCO2和矿物结晶程度有关: PCO2↑,则分解 温度增高。方解石的结晶程度高,晶粒粗大,则分解温度高; 相反,微晶或隐晶质矿物的分解温度低。
600℃开始分解,890℃时PCO2=1个大气压,1100℃-1200℃ 反应迅速。
慢
加快
迅速
------------→每T↑50℃,分解速度约增1倍
6.2.3 碳酸盐分解
1、分解反应特点 ①.可逆反应:受T、PCO2影响。 T↑,有利反应向正方向进行,且分解速率加快 T↑↑ → 废气T↑、热耗↑、预热器、分解炉易堵、结皮; 加强通风 → PCO2↓ → 有利反应向正方向进行。
筒,旋风筒; 管,换热管道; 炉,分解炉; 窑,回转窑; 机,冷却机.
6.1 概述
预分解窑的关键技术装备
适当成分的生料进入预热器预热. 预热好的生料进入分解炉,碳酸盐分解 分解后的生料进入窑内煅烧成为熟料. 熟料进入冷却机进行冷却.
P61 表6.1 国内外预分解窑情况统计
6.2.3 碳酸盐分解
2、碳酸钙的分解过程 五个过程: 两个传热过程:热气流向颗粒表面传热、热量以传导方式 向分解面传热; 一个化学反应过程:分解面上的CaCO3分解并放出CO2; 两个传质过程:分解放出的CO2穿过分解层(CaO层)向表面 扩散、表面CO2向周围介质气流扩散。
6.2.3 碳酸盐分解