《水泥工艺学》第七节_立窑解析

生料球在烧成带收缩情况 机立窑的料球收缩率为24 ％-32％。料球收缩率的大小与成球水分、原料性质、料球 孔隙率、窑的尺寸形状以煅烧时料球液相量等因素有关。 为适应烧成带料球体积收缩的这一实际情况，故立窑基本 上都采取上口扩大(俗称喇叭口)形式。
物体在烧成带的停留时间 料球在烧成带停留时 间一般为25min左右。为使物料在烧成带有一定的 停留时间，保证其烧成反应能充分进行，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。
推动篦式冷却机分为第一代、第二代和第三代产品
第一代产品
第一代产品
第二代产品
第二代产品
第三代产品
史密斯第四代蓖冷机

史密斯第四代蓖冷机

史密斯第四代蓖冷机

几种回转窑工艺热工布局的比较
2储库 1矿山 3烘干
5生料贮 存及均化
6煅烧 8水泥 粉磨
4粉磨
7熟料、石膏、 混合材库
9水泥贮 存及包装
料层的最上部分处于喇叭口内，料层约为0.51.0m厚，其料层温度从室温到1000℃，为干燥预热分 解阶段。预热带高度与煅烧操作方法和扩大口高度等 有关。如浅暗火操作方法比暗火操作预热带短，一般 预热带高度约占全窑高度的5％-10％。
(2)烧成带（又称烧结带、高温带，俗称底火） 位置 烧成带的位置位于喇叭口附近，料层约为0.50.8m厚，温度1300℃-450℃-1300℃。机立窑烧成带位置和 厚度会因料、煤、风与操作的变化而变动。一般为仅占窑 高10％-15％，中心部位厚度为1.0m左右为宜。略呈锅底 状。
在同一时间里，球料表面与中心物体的物料 发生着不同的反应。
立窑自上而下分为三带：干燥预热带、高温 煅烧带和冷却带。 为了减少化学不完全燃烧损失，在立窑生产 中，总是选用挥发分低的无烟煤或焦炭作为 燃料。
机立窑内物料的烧成过程 沿窑的高度方向，大致可为如下三个阶段：预热 带、烧成带、冷却带。 (1)预热带（又称“预烧带”，包括预湿、预热、 干燥和分解反应）
机械立窑水泥生产工艺流程
广西成功爆破一46米高立窑水泥生产线
机立窑内物料的 烧成过程
第六节 立窑
一、立窑内物料的煅烧过程及特点 立窑内物料的煅烧水泥熟料时，生料与一 定配比的煤混合均匀，成球后从窑顶喂入窑内， 料球自上而下运动。助燃空气则从窑底（或腰 部）鼓进，通过已经烧成的熟料颗粒间隙使熟 料受到冷却，而助燃空气本身却被预热并与料 球中的煤粉接触而燃烧，空气自下而上运动。 由于燃料均匀掺入生料中，成球后才入窑，窑 内生料和空气运动条件与回转窑不同。
(3)冷却带
冷却带处于烧成带以下至窑底，约占总高 度的80％，所以机立窑熟料可冷至较低温度。不同 的厂家出窑熟料温度相差很大，低的仅100℃左右， 高的近300℃。 有的单位认为：冷却带的比例占得太大， 因此将冷却带的高度有所降低，预热带、烧成带也 从原先的5％-10％、10％-15％的比例分别增加至 10％-15％、15％-20％。
C+O2 －→ 2CO2
即认为固定碳的燃烧是间接与直接反应同时 进行。
现代机械化立窑内，由于通风改善，有人认 为高温煅烧带内空气充足，是不存在赫氏反应的， 即使存在，也是极其微弱的。
1.4.2 水泥熟料冷却机
1.4.2.1概述
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rC2S的转变。 (2)作为热工设备：冷却水泥熟料，并对入窑二次风，入炉三次 风的加热升温任务，有利于燃料的着火和预燃、 (3)作为热回收设备：对出窑熟料携带出去的大量热焓进行回收。
1.4.2 冷却机的分类以及常用的冷却机简介
篦式冷却机（骤冷式冷却机）
出回转窑的水泥熟料进入篦式冷却机后在器内的壁 板上铺成一定厚度的料层，鼓入的冷空气垂直地穿过壁 床上运动着的料层使水泥熟料骤冷。
推动篦板由固定篦板和活动篦板相间排列所组成。
篦板要求耐热、耐磨，其上有许多缝或圆孔，使得从下向上鼓入的冷却 空气能够垂直地通过熟料层。 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。
包式反应和郝式反应。见书113页。
在预热带，由于空气不足固定碳也会同包围它的 CO2及少量O2作用，其化学反应式为：
C+CO2－→2CO；C+1/2O2－→CO
这两个反应又称为包氏反应，是在预热带产生的， 生成的CO随气流上升，此处温度较低，气流中氧含量 少，CO只能部分再燃烧成CO2，另一部分与挥发分一 样来不及燃烧便被废气带走。
在高温煅烧带内，在料球内部的固定碳与CaCO3作用， 其化学反应式为：
C+CaCO3－Hale Waihona Puke BaiduCaO+2CO
上述反应为间接反应，又称赫氏反应。 在预热带产
生的CO，因缺氧不能再燃烧；而在高温煅烧带内产生 的CO，可以穿透料球直接与氧燃烧而放出热量，其化 学反应式为：
2CO+O2 －→ 2CO2+热
而B.H容克认为：在高温燃烧带内只有57％的固定碳 发生间接反应，其余的碳可与充足的O2直接作用。其 化学反应式为：
（回收的热量约1250～1650kJ/kg熟料）
（4）作为输送设备：输送水泥熟料
(2)入窑二次风温度和入炉三次风温度 入回转窑的二次风温度和入分解炉的三次风温度值越 高越好，一般二次风温在900～1100 ℃的范围，三次风温 在400-800℃的范围。 (3)出冷却机的熟料温度 出冷却机的熟料温度越低越好，越低表示熟料被冷却的 越充分，一般出冷却机的熟料温度在70—300 ℃的范围， 现代化的篦式冷却机一般能够将熟料冷却到100℃以下。 (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。