窑炉工艺学课件

•6.1 分类
• 缺点： ① 单机产量低（目前一般规格立窑日产量
仅250-333t/台）； ② 熟料质量不够均匀（粉料之间、料球之
间相对运动少，缺少炉内均化作用）； ③ 劳动生产率低，通风劳动力消耗高。
•第6章 水泥熟料煅烧设备
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•二 回转窑：
•可以适应各种状态的生料，故又分为干法 窑、半干法窑和湿法窑。 特点： •1、 生产能力适应性大（从日产50t至日产 10，000t）； •2、 操作比较简单； 3、 熟料质量好； •4、 劳动生产率高； •5、 投资大，钢材消耗多，建设周期长。
• 干法回转窑 经过十八年来的一次次试验和一次次失败，在1895年，美国工程师
亨利（Hurry）和化验师西蒙（Seaman）进行回转窑煅烧波特兰水泥 的试验，终于获得成功，并在英国取得第23145号专利证。1897年德国 贝赫门（I. A. Bachman）博士发明余热锅炉窑。1928年，立雷帕博士 与德国水泥机械公司伯力鸠斯（Polysius）合作，制造出窑尾带回转篦 式加热机的干法回转窑。
立窑高度决定于物料在窑内预热、煅烧和冷却时间。以立 窑的高径比KL = H/D来表征。
水泥窑高径比3-4，对于温度高(1650℃)煅烧的白云石高 径比6-7.6，立窑高径比在10以上。
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3.立窑内衬 立窑内衬材料的要求耐高温，散热少，具有一定 强度。如图7.3，立窑内衬分三层，最里层为工作层 ，中间为永久层，次外层为隔热层，最外层为壳体 钢板。预热带和冷却带要求工作层耐磨损和耐热冲 击，而煅烧带还要求抗高温的气体腐蚀作用。
：直筒形立窑，
喇叭形立窑（图
7.3），哑铃形立
窑，矩形截面立
• 图7.3 机械化水泥立窑系统
窑。
•1.烟囱；2.撒料溜子；3.窑体；4.耐火砖；5.腰风管； •6.底风管；7.传送装置；8.电动机；9.密封卸料.
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2.内径与高度 窑的内径由煅烧产物性质，温度，操作灵活程度等因素来
确定。一般对煅烧白云石的立窑内径在1.6-2.5m，石灰石 的立窑2.4-4.0m，水泥立窑<2.5m。
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• 供煅烧用生料的制备方法有：干法（制备粉料）、湿法 （制备成料浆）、半干法（制备成料球）。
• 立窑：只能煅烧料球，故只能采用半干法制备生料的流 程。优点：是填充床式的反应器。
① 设备简单，钢材耗用量少，投资少； ② 单位容积产量高； ③ 热耗低，建设周期短。
•第6章 水泥熟料煅烧设备
1824年阿斯普丁获得波特兰水泥专利时所用的煅烧设备叫瓶窑（ Bottle Kiln），其形状像瓶子，因此而得名。1872年强生在瓶窑的基 础上，发明专门用于烧制水泥的仓窑，并获得专利。
•立窑 1884年在德国，狄兹
赫（Dietzsch）发明立窑 ，并取得专利权。丹麦人 史柯佛（Schoefer）对立 窑进行了多次改进。1913 年前后，德国人在立窑上 开始采用移动式炉篦子（ Movable Grate）使熟料 自动卸出，同时进一步改 善通风。
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一 立窑
立窑是一种竖式固定床熟料煅烧设备：含煤生料球从窑顶 喂入窑内，料球自上而下运动，空气自下而上运动。其物理 化学变化与回转窑大致相同，将立窑自上而下分为三带：预 热带、高温烧成带和冷却带。
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1.立窑形状
窑体形状对物
料在窑内的运动
和气流在窑内的
分布具有重要意
义。常见有四种
• 水泥的发明是一个渐进的过程。水泥生产技术随着社会生产力发展 ，也有一个不断进步、成熟和完善的过程。今天，人们把水泥的生产过 程形象的概括为“二磨一烧”，即按一定比例配合的原料，先经粉磨制成 生料，再在窑内烧成熟料，最后通过粉磨制成水泥。在这个过程中，窑 是核心设备，所以人们在研究水泥技术发展史的时候，往往以窑为代表 。回顾这过去的近二百年，水泥生产先后经历了仓窑、立窑、干法回转 窑、湿法回转窑和新型干法回转窑等发展阶段，最终形成现代的预分解 窑新型干法。 仓窑
பைடு நூலகம்
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6.通风装置 由于立窑中燃烧需要大量空气，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
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。
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4.布料装置 基本要求：均衡窑内通风阻力，尽可能消除或减少靠近窑
壁孔处孔隙率过大的现象。合理布料的方法是大块布料于窑 的中心，中小块于四周，以使风量沿截面保持均匀。 5.出料装置
要求保证出料时窑内物料均匀下降。窑内三带相对位置不 被破坏。常用的三种出料装置为：拖板出料机，圆盘出料机 以及摆动齿辊出料机
湿法回转窑 1912年前后，丹麦史密斯（F. L. Smith）水泥机械公司用白垩土和 其他辅助原料制成水泥生料浆，在回转窑上用它取代干生料粉进行煅烧 试验，取得成功，从而开创出湿法回转窑生产水泥的新方法。
• 新型干法回转窑 曾在丹麦史密斯水泥机械公司工作过的工程师伏杰尔－彦琴森（M.
Vogel-Jorgensen）于1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和国专利办公 室（Patent Office）首次提出四级旋风筒悬浮预热器的专利申请。专利 于1934年7月25日被批准并公布，编号为48169。1951年德国工程师 密勒（F. Muller）对专利内容作了多处改进，在此基础上洪堡公司制造 出世界上第一台四级旋风悬浮预热器。悬浮预热器简称SP，这是 Suspension Preheater的缩写。1971年，日本石川岛播磨重工业公司 在洪堡窑的基础上首创水泥预分解窑。预分解窑简称NSP窑，NSP是 New Suspension Preheater的缩写，即新型悬浮预热器的缩写。
窑炉工艺学课件
2020年4月29日星期三
•教学内容
•第6章:水泥熟料煅烧设备
•教学大纲
•第6章 水泥熟料煅烧设备
• 6.1 分类 • 6.2 回转窑煅烧设备 • 6.3 新型干法窑系统中预烧过程和设备 • 6.4 回转窑结构及其工作原理 • 6.5 熟料的冷却及设备 • 6.6 回转窑系统的设计计算