水泥熟料煅燒工藝[業(yè)界研究]

1、硅酸鹽水泥熟料煅燒工藝,無(wú)機(jī)一班 汪建,1,業(yè)界薈萃,2,業(yè)界薈萃,3,業(yè)界薈萃,硅酸鹽水泥熟料是由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按適當(dāng)比例磨成細(xì)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(zhì)。其中硅酸鈣礦物不小于66%，氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2.0。 煅燒熟料的設(shè)備主要有立窯和回轉(zhuǎn)窯兩類，立窯適用于生產(chǎn)規(guī)模較小的工廠，大、中型廠宜采用回轉(zhuǎn)窯。,4,業(yè)界薈萃,立窯： 窯筒體立置不轉(zhuǎn)動(dòng)的稱為立窯。分普通立窯和機(jī)械化立窯。普通立窯是人工加料和人工卸料或機(jī)械加料，人工卸料；機(jī)械立窯是機(jī)械加料和機(jī)械卸料。機(jī)械立窯是連續(xù)操作的，它的產(chǎn)、質(zhì)量及勞動(dòng)生產(chǎn)率都比普通立窯高

2、。近年來(lái)，國(guó)外大多數(shù)立窯已被回轉(zhuǎn)窯所取代，但在當(dāng)前中國(guó)水泥工業(yè)中，立窯仍占有重要地位。 根據(jù)建材技術(shù)政策要求，小型水泥廠應(yīng)用機(jī)械化立窯，逐步取代普通立窯。,5,業(yè)界薈萃,回轉(zhuǎn)窯： 窯筒體臥置（略帶斜度，約為3%），并能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱為回轉(zhuǎn)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(zhuǎn)窯,6,業(yè)界薈萃,a.干法窯 干法窯又可分為中空式窯、余熱鍋爐窯、懸浮預(yù)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(zhuǎn)窯產(chǎn)量的煅燒工藝窯外分解技術(shù)。其特點(diǎn)是采用了預(yù)分解窯，它以懸浮預(yù)熱器窯為基礎(chǔ)，在預(yù)熱器與窯之間增設(shè)了分解爐。在分解爐中加入占總?cè)剂嫌昧?060的燃料，

3、使燃料燃燒過(guò)程與生料的預(yù)熱和碳酸鹽分解過(guò)程，從窯內(nèi)傳熱效率較低的地帶移到分解爐中進(jìn)行，生料在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下與熱氣流進(jìn)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(dá)80以上，達(dá)到減輕窯的熱負(fù)荷，延長(zhǎng)窯襯使用壽命和窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期，在保持窯的發(fā)熱能力的情況下，大幅度提高產(chǎn)量的目的。,7,業(yè)界薈萃,帶余熱鍋爐的預(yù)分解窯,8,業(yè)界薈萃,五級(jí)懸浮預(yù)熱器窯,9,業(yè)界薈萃,b.濕法窯 用于濕法生產(chǎn)中的水泥窯稱濕法窯，濕法生產(chǎn)是將生料制成含水為32%40%的料漿。由于制備成具有流動(dòng)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(zhì)量高，這是濕法生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)。 濕法窯可分為濕法長(zhǎng)窯和帶

4、料漿蒸發(fā)機(jī)的濕法短窯，長(zhǎng)窯使用廣泛，短窯目前已很少采用。為了降低濕法長(zhǎng)窯熱耗，窯內(nèi)裝設(shè)有各種型式的熱交換器，如鏈條、料漿過(guò)濾預(yù)熱器、金屬或陶瓷熱交換器。,10,業(yè)界薈萃,濕法回轉(zhuǎn)窯,11,業(yè)界薈萃,中晶水泥，熟料煅燒采用較為先進(jìn)的帶CDCS-R噴騰型分解爐的五級(jí)預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)，3.550m的旋轉(zhuǎn)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(jī)，其顯著特點(diǎn)是能耗低、熟料質(zhì)量穩(wěn)定。,12,業(yè)界薈萃,3.350m旋轉(zhuǎn)窯,13,業(yè)界薈萃,篦式冷卻機(jī),14,業(yè)界薈萃,煤磨防爆袋收塵器,15,業(yè)界薈萃,五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器CDC窯外分解系

5、統(tǒng),16,業(yè)界薈萃,電收塵器,17,業(yè)界薈萃,電收塵器,18,業(yè)界薈萃,旋轉(zhuǎn)窯,19,業(yè)界薈萃,20,業(yè)界薈萃,21,業(yè)界薈萃,22,業(yè)界薈萃,水泥煅燒工藝的發(fā)展：燒成裝置是水泥生產(chǎn)的核心設(shè)備。在中空干法旋窯的基礎(chǔ)上，加設(shè)旋風(fēng)預(yù)熱器和窯外分解爐，縮短窯體長(zhǎng)度，成為現(xiàn)代干法旋窯。這一改進(jìn)將原來(lái)產(chǎn)量提高了一倍，是一大技術(shù)進(jìn)步。但是沒有從跟本上改變旋窯生產(chǎn)的弊端：旋風(fēng)預(yù)熱器主要在進(jìn)料口很短一段距離進(jìn)行氣料熱交換，每級(jí)預(yù)熱器只能縮小溫差一百度左右，利用率低；窯外分解技術(shù)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

6、而溫度稍高，液相量增大，會(huì)使分解爐內(nèi)結(jié)塊，出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，不能正常生產(chǎn)。為防止這種情況發(fā)生，只能讓大量新生態(tài)活性物料進(jìn)入燒成帶的低溫尾部，重新結(jié)晶鈍化；燒成帶旋窯部分主要以傳導(dǎo)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。,23,業(yè)界薈萃,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(zhǎng)度，五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器加窯外分解爐高度在90米左右，長(zhǎng)加高有160米?，F(xiàn)代旋窯體積龐大、工藝復(fù)雜、操作困難，是一種低效率、高消耗的生產(chǎn)工藝。唯一的優(yōu)點(diǎn)是熟料在翻滾過(guò)程燒成，受熱均勻，能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量。 煅燒水泥熟料的機(jī)械立窯的水泥速燒爐西安智

7、章環(huán)保節(jié)能科技研究所，它包括風(fēng)機(jī)、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?zé)森h(huán)節(jié)與廢氣排出環(huán)節(jié)之間設(shè)置加壓環(huán)節(jié)；即在機(jī)械立窯設(shè)備中連接加壓裝置，加壓裝置連接在預(yù)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(nèi)燃燒充氣，提高煅燒水泥質(zhì)量。,24,業(yè)界薈萃,旋窯和立窯都是負(fù)壓煅燒，水泥速燒爐是正壓煅燒。正壓煅燒水泥熟料，增強(qiáng)了氣體的橫向流動(dòng)，提高了氣體通過(guò)通道橫截面的均勻性，提高了氣體向黑料片內(nèi)部的滲透力，增大了窯爐的熱力強(qiáng)度，火力集中，熱工制度穩(wěn)定，煤炭燃燒充分，既不會(huì)出現(xiàn)偏火現(xiàn)象，也不會(huì)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(shí)現(xiàn)了大風(fēng)大料，快燒急冷

8、的水泥熟料快速燒成，煅燒出了比任何窯型質(zhì)量都高的水泥熟料。,25,業(yè)界薈萃,優(yōu)勢(shì)比較水泥速燒成技術(shù)屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，世界領(lǐng)先?？捎谩案咝?、節(jié)能、無(wú)污染”七個(gè)字來(lái)概括它的特征。這些發(fā)明都是當(dāng)今水泥行業(yè)具有突破性技術(shù)，將水泥生產(chǎn)工藝推向一個(gè)新高度。是現(xiàn)代水泥生產(chǎn)工藝的升級(jí)換代技術(shù)。與現(xiàn)代旋窯相比，設(shè)計(jì)科學(xué)合理、產(chǎn)品質(zhì)量高、消耗低：1、速燒成工藝：f-CaO1.5%，熟料平均標(biāo)號(hào)在680#以上，熟料燒成率98%,出磨水泥安定性合格。由于熟料質(zhì)量高，能大量消耗固體廢料，實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。按普通硅酸鹽水泥最高參量加入混合材，生產(chǎn)的水泥80%在525#以上，全部是425#以上的高標(biāo)號(hào)水泥，能夠滿足我國(guó)市場(chǎng)對(duì)高標(biāo)號(hào)水

9、泥的需求。現(xiàn)代旋窯工藝：f-CaO2.5%，出磨水泥平均有一個(gè)月的熟化期，等安定性合格后方可銷售。,26,業(yè)界薈萃,2、速燒成工藝：熱耗650大卡/kg熟料，綜合電耗75kWh/t水泥；現(xiàn)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(xiàn)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(guó)家一級(jí)150mg/Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn)。在環(huán)境保護(hù)方面的根本差別在于：現(xiàn)代旋窯生產(chǎn)，為了降低粉塵排放量，必須重新投資購(gòu)買除塵設(shè)備，現(xiàn)代干法旋窯環(huán)保費(fèi)用占建廠總投資的20-25%。在生產(chǎn)過(guò)程中讓除塵設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，還得再次耗能。從而加大消耗，提高生產(chǎn)成本。,27,業(yè)界薈萃,而在速燒成工藝，水洗除塵器是速燒爐的一個(gè)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(zhì)量和產(chǎn)量不可替代的作用。 4、與現(xiàn)代干法旋窯工藝相比，建設(shè)同等規(guī)模的水泥生產(chǎn)線投資節(jié)約3/4；水泥生產(chǎn)成本下降60元/噸以上，