水泥熟料煅燒工藝.ppt

硅酸鹽水泥熟料煅燒工藝 無機一班汪建 硅酸鹽水泥熟料是由主要含CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3的原料 按適當比例磨成細粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質 其中硅酸鈣礦物不小于66 氧化鈣和氧化硅質量比不小于2 0 煅燒熟料的設備主要有立窯和回轉窯兩類 立窯適用于生產規(guī)模較小的工廠 大 中型廠宜采用回轉窯 立窯 窯筒體立置不轉動的稱為立窯 分普通立窯和機械化立窯 普通立窯是人工加料和人工卸料或機械加料 人工卸料 機械立窯是機械加料和機械卸料 機械立窯是連續(xù)操作的 它的產 質量及勞動生產率都比普通立窯高 近年來 國外大多數立窯已被回轉窯所取代 但在當前中國水泥工業(yè)中 立窯仍占有重要地位 根據建材技術政策要求 小型水泥廠應用機械化立窯 逐步取代普通立窯 回轉窯 窯筒體臥置 略帶斜度 約為3 并能作回轉運動的稱為回轉窯 分煅燒生料粉的干法窯和煅燒料漿 含水量通常為35 左右 的濕法窯 水泥回轉窯 a 干法窯干法窯又可分為中空式窯 余熱鍋爐窯 懸浮預熱器窯和懸浮分解爐窯 70年代前后 發(fā)展了一種可大幅度提高回轉窯產量的煅燒工藝 窯外分解技術 其特點是采用了預分解窯 它以懸浮預熱器窯為基礎 在預熱器與窯之間增設了分解爐 在分解爐中加入占總燃料用量50 60 的燃料 使燃料燃燒過程與生料的預熱和碳酸鹽分解過程 從窯內傳熱效率較低的地帶移到分解爐中進行 生料在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下與熱氣流進行熱交換 從而提高傳熱效率 使生料在入窯前的碳酸鈣分解率達80 以上 達到減輕窯的熱負荷 延長窯襯使用壽命和窯的運轉周期 在保持窯的發(fā)熱能力的情況下 大幅度提高產量的目的 帶余熱鍋爐的預分解窯 五級懸浮預熱器窯 b 濕法窯用于濕法生產中的水泥窯稱濕法窯 濕法生產是將生料制成含水為32 40 的料漿 由于制備成具有流動性的泥漿 所以各原料之間混合好 生料成分均勻 使燒成的熟料質量高 這是濕法生產的主要優(yōu)點 濕法窯可分為濕法長窯和帶料漿蒸發(fā)機的濕法短窯 長窯使用廣泛 短窯目前已很少采用 為了降低濕法長窯熱耗 窯內裝設有各種型式的熱交換器 如鏈條 料漿過濾預熱器 金屬或陶瓷熱交換器 濕法回轉窯 中晶水泥 熟料煅燒采用較為先進的帶CDCS R噴騰型分解爐的五級預熱預分解系統(tǒng) 3 5 50m的旋轉窯 窯頭燃燒裝置采用高推力四通道煤粉燃燒器 熟料冷卻采用熱效率利用高 冷卻效果好的第三代LBTF1400空氣梁篦式冷卻機 其顯著特點是能耗低 熟料質量穩(wěn)定 3 3 50m旋轉窯 篦式冷卻機 煤磨防爆袋收塵器 五級旋風預熱器CDC窯外分解系統(tǒng) 電收塵器 電收塵器 旋轉窯 水泥煅燒工藝的發(fā)展 燒成裝置是水泥生產的核心設備 在中空干法旋窯的基礎上 加設旋風預熱器和窯外分解爐 縮短窯體長度 成為現代干法旋窯 這一改進將原來產量提高了一倍 是一大技術進步 但是沒有從跟本上改變旋窯生產的弊端 旋風預熱器主要在進料口很短一段距離進行氣料熱交換 每級預熱器只能縮小溫差一百度左右 利用率低 窯外分解技術受溫度制約大 生料在窯外分解爐里 85 90 CaCO3得以分解 如果繼續(xù)升溫 僅需幾秒鐘CaCO3就可以全部分解 并生成熟料礦物 然而溫度稍高 液相量增大 會使分解爐內結塊 出現堵塞現象 不能正常生產 為防止這種情況發(fā)生 只能讓大量新生態(tài)活性物料進入燒成帶的低溫尾部 重新結晶鈍化 燒成帶旋窯部分主要以傳導方式傳熱 熱交換效率低下 剩下10 15 的CaCO3分解和熟料礦物形成還需要60分鐘左右才能完成 顯而易見 窯外分解爐與旋窯是不相匹配的工藝 旋窯部分還有70米左右的長度 五級旋風預熱器加窯外分解爐高度在90米左右 長加高有160米 現代旋窯體積龐大 工藝復雜 操作困難 是一種低效率 高消耗的生產工藝 唯一的優(yōu)點是熟料在翻滾過程燒成 受熱均勻 能夠保障產品質量 煅燒水泥熟料的機械立窯的水泥速燒爐西安智章環(huán)保節(jié)能科技研究所 它包括風機 卸料裝置 筒體 窯罩 加料裝置 煙囪所組成 特征是 它在原有高溫燒成環(huán)節(jié)與廢氣排出環(huán)節(jié)之間設置加壓環(huán)節(jié) 即在機械立窯設備中連接加壓裝置 加壓裝置連接在預熱腔至氣體排出口之前 目的 提供一種水泥速燒爐 它使窯爐內燃燒充氣 提高煅燒水泥質量 旋窯和立窯都是負壓煅燒 水泥速燒爐是正壓煅燒 正壓煅燒水泥熟料 增強了氣體的橫向流動 提高了氣體通過通道橫截面的均勻性 提高了氣體向黑料片內部的滲透力 增大了窯爐的熱力強度 火力集中 熱工制度穩(wěn)定 煤炭燃燒充分 既不會出現偏火現象 也不會有噴窯事故發(fā)生 為水泥熟料的形成創(chuàng)造了最佳條件 實現了大風大料 快燒急冷的水泥熟料快速燒成 煅燒出了比任何窯型質量都高的水泥熟料 優(yōu)勢比較水泥速燒成技術屬國內首創(chuàng) 世界領先 可用 高效 節(jié)能 無污染 七個字來概括它的特征 這些發(fā)明都是當今水泥行業(yè)具有突破性技術 將水泥生產工藝推向一個新高度 是現代水泥生產工藝的升級換代技術 與現代旋窯相比 設計科學合理 產品質量高 消耗低 1 速燒成工藝 f CaO 1 5 熟料平均標號在680 以上 熟料燒成率 98 出磨水泥安定性合格 由于熟料質量高 能大量消耗固體廢料 實現循環(huán)經濟 按普通硅酸鹽水泥最高參量加入混合材 生產的水泥80 在525 以上 全部是425 以上的高標號水泥 能夠滿足我國市場對高標號水泥的需求 現代旋窯工藝 f CaO 2 5 出磨水泥平均有一個月的熟化期 等安定性合格后方可銷售 2 速燒成工藝 熱耗 650大卡 kg熟料 綜合電耗 75kWh t水泥 現代旋窯工藝 平均熱耗1100大卡 kg熟料 平均綜合電耗120kWh t水泥 速燒成工藝比現代旋窯工藝綜合節(jié)能30 以上 3 速燒成工藝 粉塵排放濃度 100mg Nm3 低于國家一級150mg Nm3的排放標準 在環(huán)境保護方面的根本差別在于 現代旋窯生產 為了降低粉塵排放量 必須重新投資購買除塵設備 現代干法旋窯環(huán)保費用占建廠總投資的20 25 在生產過程中讓除塵設備運轉 還得再次耗能 從而加大消耗 提高生產成本 而在速燒成工藝 水洗除塵器是速燒爐的一個必不可少的組成部分 它不只有除塵作用 還有保障煤炭完全燃燒 穩(wěn)定熱工制度 提高熟料質量和產量不可替代的作用 4 與現代干法旋窯工藝相比 建設同等規(guī)模的水泥生產線投