第五章硅酸盐水泥熟料的煅烧

《第五章硅酸盐水泥熟料的煅烧》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第五章硅酸盐水泥熟料的煅烧（158页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第五章硅酸盐水泥熟料的煅烧第五章硅酸盐水泥熟料的煅烧一、概述一、概述二、生料在煅烧过程中的物理与化学变化二、生料在煅烧过程中的物理与化学变化三、悬浮预热技术三、悬浮预热技术四、预分解技术四、预分解技术五、回转窑技术五、回转窑技术六、微量元素和矿化剂对熟料煅烧和质量的影响六、微量元素和矿化剂对熟料煅烧和质量的影响七、熟料冷却机七、熟料冷却机八、预分解窑技术的生产控制八、预分解窑技术的生产控制九、新型干法水泥技术的发展九、新型干法水泥技术的发展十、窑用耐火材料十、窑用耐火材料6.1 概述概述石灰质原料、石灰质原料、粘士质原料粘士质原料少量的铁质原料少量的铁质原料按一定要求的按一定要求的比例配合比例

2、配合生料生料经均化、经均化、粉磨、调粉磨、调配而成。配而成。14501450熟料熟料水泥熟料生产的工艺流程：水泥熟料生产的工艺流程：发生了什么变化？发生了什么变化？6.1 概述概述n 适当成分的生料进入预热器适当成分的生料进入预热器预热预热. .n 预热好的生料进入分解炉预热好的生料进入分解炉, ,碳酸盐碳酸盐分解分解n 分解后的生料进入窑内分解后的生料进入窑内煅烧煅烧成为熟料成为熟料. .n 熟料进入冷却机进行熟料进入冷却机进行冷却冷却. .关键技术装备关键技术装备n 筒，旋风筒；筒，旋风筒；n 管，换热管道；管，换热管道；n 炉，分解炉；炉，分解炉；n 窑，回转窑；窑，回转窑；n 机，冷却

3、机机，冷却机. .6.2 生料在煅烧过程中的物理化学变化生料在煅烧过程中的物理化学变化n干燥（自由水蒸发）干燥（自由水蒸发） 吸热吸热n粘土质原料脱水粘土质原料脱水 吸热吸热n碳酸盐分碳酸盐分解解 强吸热强吸热n固相反应固相反应 放热放热n熟料烧结熟料烧结 微吸热微吸热n熟料冷却熟料冷却 放热放热6.2.1 干燥干燥 排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥。排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥。 生料中还有不超过生料中还有不超过1.O1.O的水。的水。 自由水分的蒸发温度一般为自由水分的蒸发温度一般为2727150150左右。左右。 当温度升高到当温度升高到100100150150时，生料自由水

4、分全部被排除。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自由水分蒸发热耗大。每千克水蒸发潜热高达2257 kJ(2257 kJ(在在100100下下) )。 6.2.2 脱水脱水 粘土中的主要矿物高岭土发生脱水分解反应如下式所示：粘土中的主要矿物高岭土发生脱水分解反应如下式所示： AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 20 0 500600 500600 Al Al2 20 03 3 2SiO2SiO2 2 2H2H2 2OO 高岭土高岭土 无定形无定形 无定形无定形 水蒸气水蒸气 高岭土进行脱水分解反应属吸热过程。高岭土进行脱水分解反应属吸热

5、过程。 生成了非晶生成了非晶质质的无定形偏高岭土的无定形偏高岭土 ，具有具有较较高活性高活性，为下一，为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。在步与氧化钙反应创造了有利条件。在 900900950950，由无定形物，由无定形物质转变为晶体，同时放出热量。质转变为晶体，同时放出热量。 脱水是指粘土矿物分解放出化合水脱水是指粘土矿物分解放出化合水 。 层层间间水水在在100100左左右右即即可可排排除除，而而配配位位水水则则必必须须高高达达400400600600以上才能脱去。以上才能脱去。 6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解1 1、分解反应特点、分解反应特点可逆反应可逆反应：受：受T T、P PCO2

6、CO2影响。影响。 TT，有利反应向正方向进行，且分解速率加快，有利反应向正方向进行，且分解速率加快 600600开始分解，开始分解，890890时时P PCO2CO2=1=1个大气压，个大气压，1100-12001100-1200反应迅速。反应迅速。 慢慢 加快加快 迅速迅速 -每每T50T50，分解速度约增，分解速度约增1 1倍倍6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解1 1、分解反应特点、分解反应特点可逆反应可逆反应：受：受T T、P PCO2CO2影响。影响。 TT，有利反应向正方向进行，且分解速率加快，有利反应向正方向进行，且分解速率加快 T T 废气废气TT、热耗、热耗、预热器、分解炉易堵

7、、结皮；、预热器、分解炉易堵、结皮；加强通风加强通风 P PCO2CO2 有利反应向正方向进行。有利反应向正方向进行。6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解1 1、分解反应特点、分解反应特点可逆反应可逆反应：受：受T T、P PCO2CO2影响。影响。 强吸热反应强吸热反应：是熟料形成过程中消耗热量最多的一个：是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程。约占预分解窑的工艺过程。约占预分解窑的1/21/2，湿法，湿法1/3 1/3 烧失量大烧失量大：纯：纯CaCOCaCO3 3为为44%44%，一般在，一般在40%40%左右，与石灰质左右，与石灰质原料的品质有关。原料的品质有关。6.2.3 碳酸盐分解

8、碳酸盐分解1 1、分解反应特点、分解反应特点可逆反应可逆反应：受：受T T、P PCO2CO2影响。影响。 强吸热反应强吸热反应烧失量大烧失量大分解温度与分解温度与P PCO2CO2和矿物结晶程度有关和矿物结晶程度有关： P PCO2CO2，则分解，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；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。相反，微晶或隐晶质矿物的分解温度低。 6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解2 2、碳酸钙的分解过程、碳酸钙的分解过程 五个过程：五个过程：两个传热过程：热气流向颗粒表面传热、热量以传导方式两个传热过程：热

9、气流向颗粒表面传热、热量以传导方式向分解面传热；向分解面传热；一个化学反应过程：分解面上的一个化学反应过程：分解面上的CaCOCaCO3 3分解并放出分解并放出COCO2 2；两个传质过程：分解放出的两个传质过程：分解放出的COCO2 2穿过分解层穿过分解层(CaO(CaO层层) )向表面扩向表面扩散、表面散、表面COCO2 2向周围介质气流扩散。向周围介质气流扩散。6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解2 2、碳酸钙的分解过程、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，所以学反应过程。各过程的

10、阻力不同，所以CaCOCaCO3 3的分解速率受控于的分解速率受控于其中最慢的一个过程。其中最慢的一个过程。回转窑：生料粉粒径小，传质过程快；但物料呈堆积回转窑：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。所以状态，传热面积小，传热系数不高，故传热速率慢。所以CaCOCaCO3 3分解速率取决于传热过程。分解速率取决于传热过程。6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解2 2、碳酸钙的分解过程、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，所以学反应过程。各过程的

11、阻力不同，所以CaCOCaCO3 3的分解速率受控于的分解速率受控于其中最慢的一个过程。其中最慢的一个过程。立窑和立波尔窑：生料需成球，由于球径较大，故传立窑和立波尔窑：生料需成球，由于球径较大，故传热速率慢，传质阻力很大，所以热速率慢，传质阻力很大，所以CaCOCaCO3 3分解速率取决于传热和传分解速率取决于传热和传质过程。质过程。 6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解2 2、碳酸钙的分解过程、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，所以学反应过程。各过程的阻力不同，所以CaCOCaCO

12、3 3的分解速率受控于的分解速率受控于其中最慢的一个过程。其中最慢的一个过程。预热器、预分解炉内：生料处于悬浮状态，传热面积预热器、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，所以大，传热系数高，传质阻力小，所以CaCOCaCO3 3分解速率取决于化学分解速率取决于化学反应速率。反应速率。 6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解3 3影响碳酸钙分解反应的因素影响碳酸钙分解反应的因素反应条件。反应条件。提高反应温度有利于加快分解反应速率，同时促使提高反应温度有利于加快分解反应速率，同时促使COCO2 2扩散扩散速率加快；但应注意温度过高，将增加废气温度和热耗，预热速率加快；但应注

13、意温度过高，将增加废气温度和热耗，预热器和分解炉易结皮、堵塞。器和分解炉易结皮、堵塞。加强通风，及时排出反应生成的加强通风，及时排出反应生成的COCO2 2气体，可加速分解反应。气体，可加速分解反应。通风不畅时，废气中通风不畅时，废气中COCO2 2含量增加，不仅影响燃料燃烧，而且使含量增加，不仅影响燃料燃烧，而且使分解速率减慢。分解速率减慢。6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解3 3影响碳酸钙分解反应的因素影响碳酸钙分解反应的因素石灰石的种类和物理性质。结构致密、质点排列整齐、石灰石的种类和物理性质。结构致密、质点排列整齐、结晶粗大、晶体缺陷少的石灰石不仅质地坚硬，而且分解反应结晶粗大、晶体缺陷

14、少的石灰石不仅质地坚硬，而且分解反应困难，如大理石的分解温度较高。质地松软的白垩和内含其他困难，如大理石的分解温度较高。质地松软的白垩和内含其他较多的泥灰岩，则分解所需的活化能较低，分解反应容易。较多的泥灰岩，则分解所需的活化能较低，分解反应容易。当石灰石中伴生有其他矿物和杂质时，一般具有降低分解当石灰石中伴生有其他矿物和杂质时，一般具有降低分解温度的作用。温度的作用。6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解3 3影响碳酸钙分解反应的因素影响碳酸钙分解反应的因素生料细度和颗粒级配。生料细度细，颗粒均匀，粗粒生料细度和颗粒级配。生料细度细，颗粒均匀，粗粒少，物料的比表面积大，可使传热和传质速率加快，有利

15、于分少，物料的比表面积大，可使传热和传质速率加快，有利于分解反应。解反应。6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解3 3影响碳酸钙分解反应的因素影响碳酸钙分解反应的因素生料悬浮分散程度。生料悬浮分散差，相对地增大了生料悬浮分散程度。生料悬浮分散差，相对地增大了颗粒尺寸，减少了传热面积，降低了碳酸钙的分解速度。是决颗粒尺寸，减少了传热面积，降低了碳酸钙的分解速度。是决定分解速度的一个非常重要因素。定分解速度的一个非常重要因素。回转窑和分解炉内分解时间比较：回转窑和分解炉内分解时间比较：回转窑内回转窑内CaCOCaCO3 3分解率为分解率为85-95%(80085-95%(80010001000) )要要

16、15min15min；而分解炉内而分解炉内(800(800850850) )要要2s2s。 6.2.3 碳酸盐分解碳酸盐分解3 3影响碳酸钙分解反应的因素影响碳酸钙分解反应的因素粘土质组分的性质。粘土质组分的性质。若粘土质原料的主导矿物是活性活性大的高岭土，由于其若粘土质原料的主导矿物是活性活性大的高岭土，由于其容易和分解产物容易和分解产物CaOCaO直接进行固相反应生成低钙矿物，可加速直接进行固相反应生成低钙矿物，可加速CaCOCaCO3 3的分解反应。的分解反应。反之，若粘土的主导矿物是活性差的蒙脱石、伊利石，则反之，若粘土的主导矿物是活性差的蒙脱石、伊利石，则要影响要影响CaCOCaCO

17、3 3的分解速率，由结晶的分解速率，由结晶SiOSiO2 2组成的石英砂的反应活性组成的石英砂的反应活性最低。最低。6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 1 1反应过程反应过程在熟料形成过程中，从碳酸钙开始分解起，物料中便出现在熟料形成过程中，从碳酸钙开始分解起，物料中便出现了游离氧化钙，它与生料中的了游离氧化钙，它与生料中的SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3和和 FeFe2 2O O3 3等通过质点等通过质点的相互扩散而进行固相反应，形成熟料矿物。的相互扩散而进行固相反应，形成熟料矿物。固相反应固相反应：是指固态物质间发生的化学反应，有时也有气：是指固态

18、物质间发生的化学反应，有时也有气相或液相参与，而作用物和产物中都有固相。相或液相参与，而作用物和产物中都有固相。6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 1 1反应过程反应过程800 CaO+ Al2O3 CaOAl2O3 （CA） CaO+ Fe2O3 CaOFe2O3 （CF）2 CaO+ SiO2 2 CaO SiO2 （C2S）800900 CaOFe2O3+ CaO 2CaOFe2O3（C2F） 7 CaOAl2O3+5 CaO 12 CaO7Al2O3（C12A7）90011002 CaO+ SiO2 + Al2O3 2 CaO Al2O3 SiO2 12 C

19、aO7Al2O3+9 CaO 7（3CaOAl2O3）（）（C3A） 7（2CaOFe2O3）+2 CaO+12 CaO7Al2O3 7（4CaOAl2O3Fe2O3） （C4AF）11001200 大量形成大量形成C3A C4AF C2S含量达最大值含量达最大值6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 1 1反应过程反应过程约约800800：开始形成：开始形成CACA、CFCF与与C C2 2S S；800-900800-900：开始形成：开始形成C C1212A A7 7 、C C2 2F F ；900-1100900-1100：C C2 2ASAS形成后又分解、形成

20、后又分解、C C3 3A A、C C4 4AFAF开始形成开始形成1100-12001100-1200：大量形成：大量形成C C3 3A A、C C4 4AFAF，C C2 2S S含量达最大值含量达最大值 由上可见，水泥熟料矿物的形成是一个复杂的多级反应，由上可见，水泥熟料矿物的形成是一个复杂的多级反应，反应过程是交叉进行的。反应过程是交叉进行的。上述反应为放热反应，用普通原料约放热上述反应为放热反应，用普通原料约放热420-450J/g420-450J/g，足，足以使物料升温以使物料升温300300以上。以上。6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 1 1反应过程反

21、应过程约约800800：开始形成：开始形成CACA、CFCF与与C C2 2S S；800-900800-900：开始形成：开始形成C C1212A A7 7 、C C2 2F F ；900-1100900-1100：C C2 2ASAS形成后又分解、形成后又分解、C C3 3A A、C C4 4AFAF开始形成开始形成1100-12001100-1200：大量形成：大量形成C C3 3A A、C C4 4AFAF，C C2 2S S含量达最大值含量达最大值 以上化学反应的温度都小于反应物和生成物的熔点，也就以上化学反应的温度都小于反应物和生成物的熔点，也就是说物料在以上这些反应过程中都没有熔

22、融状态物出现，反应是说物料在以上这些反应过程中都没有熔融状态物出现，反应是在固体状态下进行的是在固体状态下进行的。6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 2 2影响固相反应的主要因素影响固相反应的主要因素生料的细度和均匀性生料的细度和均匀性生料愈细，则其颗粒尺寸愈小，比表面积愈大，各组分间生料愈细，则其颗粒尺寸愈小，比表面积愈大，各组分间的接触面积愈大，同时表面的质点自由能亦大，使反应和扩散的接触面积愈大，同时表面的质点自由能亦大，使反应和扩散能力增强，因此反应速率愈快。能力增强，因此反应速率愈快。但是，当生料磨细到一定程度后，如继续再细磨，则对固但是，当生料磨细到一定

23、程度后，如继续再细磨，则对固相反应的速率增加不明显，而磨机产量却大大降低，粉磨电耗相反应的速率增加不明显，而磨机产量却大大降低，粉磨电耗剧增。因此，必须综合平衡，优化控制生料细度。剧增。因此，必须综合平衡，优化控制生料细度。生料的均匀性好，即生料内各组分混合均匀，这就可以增生料的均匀性好，即生料内各组分混合均匀，这就可以增加各组分之间的接触，所以能加速固相反应。加各组分之间的接触，所以能加速固相反应。6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 2 2影响固相反应的主要因素影响固相反应的主要因素生料的细度和均匀性生料的细度和均匀性硅酸盐水泥生料细度一般控制范围：硅酸盐水泥生料

24、细度一般控制范围：0.2mm(9000.2mm(900孔孔/cm/cm2 2) )以上粗粒在以上粗粒在1.0-1.5%1.0-1.5%以下，此时以下，此时0.08mm0.08mm以以上粗粒可以控制在上粗粒可以控制在8-12%8-12%，最高在，最高在15%15%以下；以下；或者使生料中以上粗粒为或者使生料中以上粗粒为0.5%0.5%左右，则左右，则0.08mm0.08mm以上粗粒可以上粗粒可放宽到放宽到15%15%以上，甚至可以达到以上，甚至可以达到20%20%以上。以上。6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 2 2影响固相反应的主要因素影响固相反应的主要因素生料的细

25、度和均匀性生料的细度和均匀性温度和时间温度和时间当温度较低时，固体的化学活性低，质点的扩散和迁移速当温度较低时，固体的化学活性低，质点的扩散和迁移速率很慢，因此固相反应通常需要在较高的温度下进行。提高反率很慢，因此固相反应通常需要在较高的温度下进行。提高反应温度，可加速固相反应。由于固相反应时离子的扩散和迁移应温度，可加速固相反应。由于固相反应时离子的扩散和迁移需要时间，所以，必须要有一定的时间才能使固相反应进行完需要时间，所以，必须要有一定的时间才能使固相反应进行完全。全。急剧煅烧：热力梯度大，升温快，使脱水、急剧煅烧：热力梯度大，升温快，使脱水、CaCOCaCO3 3分解重合，分解重合，新

26、生态，活性高。新生态，活性高。6.2.4 固相反应固相反应固相反应固相反应-放热反应放热反应 2 2影响固相反应的主要因素影响固相反应的主要因素生料的细度和均匀性生料的细度和均匀性温度和时间温度和时间原料性质原料性质当原料中含有如燧石、石英砂等结晶当原料中含有如燧石、石英砂等结晶SiOSiO2 2或方解石结晶粗大或方解石结晶粗大时，因破坏其晶格困难，所以固相反应的速率明显降低，特别时，因破坏其晶格困难，所以固相反应的速率明显降低，特别是当原料中含有粗粒石英砂时，其影响更大。是当原料中含有粗粒石英砂时，其影响更大。6.2.5 熟料烧结熟料烧结当物料温度升高到当物料温度升高到1250-128012

27、50-1280时，即达到其最低共熔温度，时，即达到其最低共熔温度，开始出现以氧化铝、氧化铁为主的液相，液相的组分中还有氧开始出现以氧化铝、氧化铁为主的液相，液相的组分中还有氧化镁和碱等。化镁和碱等。随着温度的升高和时间延长，液相量增加随着温度的升高和时间延长，液相量增加, , 硅酸三钙晶核硅酸三钙晶核不断形成，并逐渐发育、长大。与此同时，晶体不断重排、收不断形成，并逐渐发育、长大。与此同时，晶体不断重排、收缩、密实化，物料逐渐由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密缩、密实化，物料逐渐由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的熟料我们称以上过程为熟料的烧结过程，简称的熟料我们称以上过程为熟料的烧结过程，简

28、称熟料烧结熟料烧结。 反应式：反应式： C C2 2S+ S+ CaOCaO C C3 3S S6.2.5 熟料烧结熟料烧结反应式：反应式： C C2 2S+ S+ CaOCaO C C3 3S S 条件：条件： 温度：温度：130014501300 液相量：液相量： 20%30% 时间：时间： 1020min6.2.5 熟料烧结熟料烧结影响熟料烧结的因素：影响熟料烧结的因素：1 1最低共熔温度最低共熔温度最低共熔温度：物料在加热过程中，两种或两种以上组分最低共熔温度：物料在加热过程中，两种或两种以上组分开始出现液相时的温度。开始出现液相时的温度。组分性质与数目都影响系统的最低共熔温度。见书组

29、分性质与数目都影响系统的最低共熔温度。见书P P114114表表6.26.2。矿化剂和微量元素对降低共熔温度有一定作用。矿化剂和微量元素对降低共熔温度有一定作用。6.2.5 熟料烧结熟料烧结影响熟料烧结的因素：影响熟料烧结的因素：1 1最低共熔温度最低共熔温度2 2液相量液相量液相量液相量- CaO- CaO不易被吸收完全，导致熟料中不易被吸收完全，导致熟料中f-CaOf-CaO影影响熟料质量，或降低窑产量和增加燃料消耗。响熟料质量，或降低窑产量和增加燃料消耗。液相量液相量- - 能溶解的能溶解的C C2 2S S、CaOCaO亦亦-形成形成C C3 3S S快；快；液相量液相量-易结大块，回

30、转窑内结圈。立窑内炼边、易结大块，回转窑内结圈。立窑内炼边、结炉瘤等；结炉瘤等；6.2.5 熟料烧结熟料烧结影响熟料烧结的因素：影响熟料烧结的因素：1 1最低共熔温度最低共熔温度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度液相粘度直接影响硅酸三钙的形成速率和晶体的尺寸，粘液相粘度直接影响硅酸三钙的形成速率和晶体的尺寸，粘度小，则粘滞阻力小，液相中质点的扩散速率增加，有利于硅度小，则粘滞阻力小，液相中质点的扩散速率增加，有利于硅酸三钙的形成和晶体的发育成长；反之则使硅酸三钙形成困难。酸三钙的形成和晶体的发育成长；反之则使硅酸三钙形成困难。熟料液相粘度随温度和组成熟料液相粘度随温度和组成( (包括少量

31、氧化物包括少量氧化物) )而变化。而变化。6.2.5 熟料烧结熟料烧结影响熟料烧结的因素：影响熟料烧结的因素：1 1最低共熔温度最低共熔温度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度影响液相粘度的因素：影响液相粘度的因素： 温度温度液相组成液相组成煅烧方法。慢速升温，则煅烧方法。慢速升温，则MeMe2 2O O3 3大部分离解成大部分离解成MeOMeO4 45-5-离子，离子，因而液相粘度提高；快速升温，则因而液相粘度提高；快速升温，则AlAl3+3+以四、六配位共存，而六以四、六配位共存，而六配位的配位的FeFe3+3+增多，因而液相粘度降低。增多，因而液相粘度降低。6.2.5 熟料烧结熟料烧

32、结影响熟料烧结的因素：影响熟料烧结的因素：1 1最低共熔温度最低共熔温度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度4 4液相的表面张力液相的表面张力液相表面张力愈小，愈容易润湿熟料颗粒或固相物质，有液相表面张力愈小，愈容易润湿熟料颗粒或固相物质，有利于固相反应与固液相反应，促进熟料矿物特别是利于固相反应与固液相反应，促进熟料矿物特别是C C3 3S S的形成。的形成。T T 表面张力表面张力；熟料中含镁、碱、硫等物质时，熟料中含镁、碱、硫等物质时， 表面张力表面张力。6.2.5 熟料烧结熟料烧结影响熟料烧结的因素：影响熟料烧结的因素：1 1最低共熔温度最低共熔温度2 2液相量液相量3 3液相粘度

33、液相粘度4 4液相的表面张力液相的表面张力5 5氧化钙溶解于熟料液相的速率氧化钙溶解于熟料液相的速率C C3 3S S的形成主要是在液相中，由的形成主要是在液相中，由f-CaOf-CaOC C2 2S S形成，因而溶于形成，因而溶于液相速率对液相速率对C C3 3S S形成有重要影响。形成有重要影响。T T 溶解速率溶解速率；粒径粒径 溶解速率溶解速率。6.2.5 熟料烧结熟料烧结影响熟料烧结的因素：影响熟料烧结的因素：1 1最低共熔温度最低共熔温度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度4 4液相的表面张力液相的表面张力5 5氧化钙溶解于熟料液相的速率氧化钙溶解于熟料液相的速率6 6反应物存

34、在的状态反应物存在的状态研究发现，在熟料烧成时，氧化钙与贝利特晶体尺寸小，研究发现，在熟料烧成时，氧化钙与贝利特晶体尺寸小，牌晶体缺陷多的新生态，则其活性大，活化能小，易溶于液相牌晶体缺陷多的新生态，则其活性大，活化能小，易溶于液相中，因而反应能力很强。这有利于硅酸三钙的形成。中，因而反应能力很强。这有利于硅酸三钙的形成。试验还表明，极快速升温试验还表明，极快速升温(600(600/min/min以上以上) )，可使粘土矿物，可使粘土矿物的脱水、碳酸盐分解、固相反应、固液相反应几乎重合，使反的脱水、碳酸盐分解、固相反应、固液相反应几乎重合，使反应物牌新生的高活性状态，在极短的时间内，可同时生成

35、液相、应物牌新生的高活性状态，在极短的时间内，可同时生成液相、贝利特和阿利特。贝利特和阿利特。6.2.6 熟料冷却熟料冷却6.2.6 熟料冷却熟料冷却平衡冷却平衡冷却( (慢冷慢冷) )：冷却速度非常慢，使固液相反应充分进行。：冷却速度非常慢，使固液相反应充分进行。淬冷：冷却速度快，使高温下形成的液相来不及结晶而冷却成淬冷：冷却速度快，使高温下形成的液相来不及结晶而冷却成玻璃相。玻璃相。6.2.6 熟料冷却熟料冷却在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料质量。提高熟料质量。快冷阻止或减少快冷阻止或减少-C-C2 2S S向向-C C2 2S

36、 S转变，防止熟料粉化；转变，防止熟料粉化；阻止或减少阻止或减少C C3 3S - CS - C2 2S + S + f-CaOf-CaO；快速越过快速越过C C3 3S S的分解温度，使的分解温度，使C C3 3S S来不及分解而呈介稳状态保来不及分解而呈介稳状态保存下来。存下来。急冷使急冷使C C3 3S S晶体细小，可提高熟料质量。晶体细小，可提高熟料质量。6.2.6 熟料冷却熟料冷却在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料质量。提高熟料质量。快冷阻止或减少快冷阻止或减少-C-C2 2S S向向-C C2 2S S转变，防止熟料粉化；

37、转变，防止熟料粉化；阻止或减少阻止或减少C C3 3S - CS - C2 2S + S + f-CaOf-CaO；避免或减少避免或减少MgOMgO结晶成方镁石；冷却速度越慢，结晶越结晶成方镁石；冷却速度越慢，结晶越粗大，膨胀粗大，膨胀；即改善了水泥的安定性。；即改善了水泥的安定性。急冷使熟料中急冷使熟料中C C3 3A A结晶体减少。可增强水泥的抗硫酸盐结晶体减少。可增强水泥的抗硫酸盐性能；另外，结晶型的性能；另外，结晶型的C C3 3A A水化后易使水泥浆快凝，而非结晶的水化后易使水泥浆快凝，而非结晶的C C3 3A A水化后，不会使水泥浆快凝，因而容易掌握其凝结时间。水化后，不会使水泥浆

38、快凝，因而容易掌握其凝结时间。6.2.6 熟料冷却熟料冷却在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料质量。提高熟料质量。2 2改善熟料的易磨性改善熟料的易磨性快冷熟料玻璃体含量高，同时造成熟料产生内应力，快冷熟料玻璃体含量高，同时造成熟料产生内应力，缺陷多；缺陷多；快冷使熟料矿物晶体保持细小，易磨。快冷使熟料矿物晶体保持细小，易磨。3 3回收余热回收余热熟料进入冷却机时尚有熟料进入冷却机时尚有11001100以上高温，若冷却到室温，以上高温，若冷却到室温，则尚有则尚有837kJ/kg837kJ/kg的热量，可用二次空气来回收，有利窑内燃料的热

39、量，可用二次空气来回收，有利窑内燃料煅烧，提高窑的热效率。煅烧，提高窑的热效率。6.2.6 熟料冷却熟料冷却在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料质量。提高熟料质量。2 2改善熟料的易磨性改善熟料的易磨性3 3回收余热回收余热冷却机形式：单筒、多筒、篦式冷却机形式：单筒、多筒、篦式熟料形成的热化学（热耗）熟料形成的热化学（热耗）熟料形成的热化学熟料形成的热化学熟料形成的热化学熟料形成的热化学项目项目湿法长窑湿法长窑干法长窑干法长窑半干法半干法预热器窑预热器窑热耗热耗( (kj kj/kg)/kg)热效热效率率(%)(%)热耗热耗( (kj

40、 kj/kg)/kg)热效率热效率(%)(%)热耗热耗( (kj kj/kg)/kg)热效率热效率 (%)(%)热耗热耗( (kj kj/kg)/kg)热效热效率率(%)(%)理论热耗理论热耗1756175628.9928.991756175644.0744.071756175652.1152.111756175653.5753.57水分蒸发水分蒸发2211221136.5136.5145645613.5213.52废气带走废气带走1104110418.2218.221304130432.7432.7440540512.0412.0476976923.4723.47冷却空气带冷却空气带走热走热

41、3013014.674.673303308.298.2933933910.8510.8534734710.5310.53熟料带走熟料带走83831.351.3583832.102.1083832.482.4883832.552.55筒体散热筒体散热6026029.949.9451051012.8012.803303309.809.803223229.829.82总热耗总热耗60576057100100398339831001003369336910010032773277100100热效率热效率28.9928.9944.0744.0752.1152.1153.5753.57国内外不同窑型的国内

42、外不同窑型的热耗热耗、热效率热效率由加料管自然滑落由加料管自然滑落喂入的生料粉在调整气喂入的生料粉在调整气流的冲击下迅速分散，流的冲击下迅速分散，均匀悬浮于气流中。气均匀悬浮于气流中。气固之间固之间80%80%以上的换热以上的换热在进风管道中完成，换在进风管道中完成，换热时间仅需热时间仅需0.02-0.040.02-0.04秒，只有秒，只有20%20%以下的换以下的换热在旋风筒中完成。热在旋风筒中完成。6.3 悬浮预热技术悬浮预热技术 6.3 悬浮预热技术悬浮预热技术 6.4 预分解技术预分解技术6.4 预分解技术预分解技术 一、预分解窑的特点一、预分解窑的特点. .在悬浮预热器与回转窑之间增

43、设一个分解炉或利用窑尾在悬浮预热器与回转窑之间增设一个分解炉或利用窑尾上升烟道，上升烟道， . .装设燃料喷入装置，喷入煅烧所需的装设燃料喷入装置，喷入煅烧所需的60%60%左右的燃料左右的燃料 . .使使燃燃料料燃燃烧烧的的放放热热过过程程与与生生料料的的碳碳酸酸盐盐分分解解的的吸吸热热过过程程，在分解炉中以悬浮态或流化态下极其迅速地进行，在分解炉中以悬浮态或流化态下极其迅速地进行， . .使入窑生料的分解率达到使入窑生料的分解率达到85%85%95%95%。 . .减减轻轻窑窑内内煅煅烧烧带带的的热热负负荷荷，有有利利于于缩缩小小窑窑的的规规格格及及生生产产大大型型化化，并并且且可可以以节

44、节约约单单位位建建设设投投资资，延延长长衬衬料料寿寿命命，大大幅幅度度提高了窑系统的生产效率，有利于减少大气污染。提高了窑系统的生产效率，有利于减少大气污染。6.4 预分解技术预分解技术 二、分解炉内气、固流运动方式及功能二、分解炉内气、固流运动方式及功能分解炉内的气流运动，有四种基本型式：即涡旋式、喷腾分解炉内的气流运动，有四种基本型式：即涡旋式、喷腾式、悬浮式及流化床式。式、悬浮式及流化床式。 在这四种型式的分解炉内，生料及燃料分别依靠在这四种型式的分解炉内，生料及燃料分别依靠“涡旋效涡旋效应应”、“喷腾效应喷腾效应”、“悬浮效应悬浮效应”和和“流态化效应流态化效应”分散于分散于气流之中。

45、由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，从而达气流之中。由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的滞留时间，达到提高燃烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分滞留时间，达到提高燃烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分解率的目的。解率的目的。 涡流燃烧式分解炉涡流燃烧式分解炉以以RSP(ReinforcedRSP(Reinforced Suspension Suspension PrcheaterPrcheater) )型为例。型为例。 6.4 预分解技术预分解技术 分解炉与窑的连接方式分解炉与窑的

46、连接方式 6.5 回转窑技术回转窑技术6.5 回转窑技术回转窑技术一、回转窑的结构一、回转窑的结构n 水泥回转水泥回转窑是由窑是由101070mm70mm铁质钢性材料卷成筒体后，一铁质钢性材料卷成筒体后，一段段焊接做成的段段焊接做成的; ;n 长径比一般为长径比一般为10101616，n 一般倾斜布置，斜度为一般倾斜布置，斜度为2 25 5；气固逆流相对运动；气固逆流相对运动；n 转速设计一般为转速设计一般为1 14r/min4r/min；n 一般有三组支撑托轮；一般有三组支撑托轮；n 窑内砌筑一定厚度和不同材质的耐火砖窑内砌筑一定厚度和不同材质的耐火砖传动大齿轮传动大齿轮高端窑高端窑尾尾冷端

47、冷端低端窑头低端窑头热端热端倾斜钢筒体，内部耐火材料，保温，保护D25M L 60180M干短湿长国外7230燃料燃料生料生料熟料熟料废气废气6.5 回转窑技术回转窑技术二、二、回转窑的功能回转窑的功能预分解窑系统中回转窑具有五大功能。预分解窑系统中回转窑具有五大功能。 1 1、燃料燃烧功能、燃料燃烧功能 2 2、热交换功能、热交换功能 3 3、化学反应功能、化学反应功能 4 4、物料输送功能、物料输送功能 5 5、降解利用废弃物功能、降解利用废弃物功能6.5 回转窑技术回转窑技术三、三、回转窑两个很大的缺点和不足回转窑两个很大的缺点和不足 一一是是作作为为热热交交换换装装置置，窑窑内内炽炽热

48、热气气流流与与物物料料之之间间主主要要是是“堆堆积积态态”换换热热，换换热热效效率率低低，从从而而影影响响其其应应有有的的生生产产效效率率的的充充分发挥和能源消耗的降低；分发挥和能源消耗的降低； 二是熟料煅烧过程所需要的燃料全部从窑热端供给，燃料二是熟料煅烧过程所需要的燃料全部从窑热端供给，燃料在窑内煅烧带的高温、富氧条件下燃烧，在窑内煅烧带的高温、富氧条件下燃烧，NOxNOx等有害成分大量形等有害成分大量形成，造成大气污染。成，造成大气污染。 6.5 回转窑技术回转窑技术四、窑内四、窑内工艺带的划分工艺带的划分 从窑尾起至物料温度从窑尾起至物料温度12801280止止( (也有以也有以130

49、0)1300)为过渡带，为过渡带，主要任务是物料升温及小部分碳酸盐分解和固相反应。主要任务是物料升温及小部分碳酸盐分解和固相反应。 物料温度物料温度128012801450145013001300区间为烧成带；区间为烧成带； 窑头端部为冷却带窑头端部为冷却带物料停留的时间（物料停留的时间（min）：）：窑窑预热器分解炉预热器分解炉过渡带过渡带烧成带烧成带冷却带冷却带冷却机冷却机1 18 81010101012122 23 320206.6 熟料冷却技术熟料冷却技术一、在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：一、在水泥生产中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料质量。提高熟料质量。2 2改善

50、熟料的易磨性改善熟料的易磨性3 3回收余热回收余热二、冷却机形式：单筒、多筒、篦式二、冷却机形式：单筒、多筒、篦式三、衡量冷却机的优缺点的准则：三、衡量冷却机的优缺点的准则：冷却机的热量回收；冷却机的热量回收；冷却后熟料温度；冷却后熟料温度；动力消耗、设备重量、配套收尘设备投资、占地面积动力消耗、设备重量、配套收尘设备投资、占地面积等。等。6.6 熟料冷却技术熟料冷却技术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史密斯第四代蓖冷机 可控可控气流通风篦板气流通风篦板史密斯第四代蓖冷机史密斯第四代蓖冷机 第四代蓖冷机特点第四代蓖冷机特点 第四代蓖冷机特点第四代蓖冷机特点6.7 预分解

51、窑技术的生产控制预分解窑技术的生产控制窑系统由窑系统由废气处理系统废气处理系统、生料喂料系统生料喂料系统、预热预热器器、分解炉分解炉、回转窑回转窑、冷却机系统冷却机系统和和喂煤系统喂煤系统等组等组成，在生产过程中，通过对气体流量、物料流量、成，在生产过程中，通过对气体流量、物料流量、燃料量、温度、压力等工艺过程参数的检测和控制，燃料量、温度、压力等工艺过程参数的检测和控制，使它们相互协调，成为一个有机的整体，进而对窑使它们相互协调，成为一个有机的整体，进而对窑系统进行有效的控制。系统进行有效的控制。6.7 预分解窑技术的生产控制预分解窑技术的生产控制中央控制室简介中央控制室简介中央控制室简介中

52、央控制室简介应用以微型计算机为基础的分布式控制系统（应用以微型计算机为基础的分布式控制系统（DCSDCS），是一），是一种控制功能分散化、监视操作集中化的控制系统，既所谓的集种控制功能分散化、监视操作集中化的控制系统，既所谓的集散控制系统。散控制系统。 集集散散控控制制系系统统将将4C4C技技术术（计计算算机机技技术术、控控制制技技术术、通通讯讯技技术术、CRTCRT显显示示技技术术）相相结结合合，解解决决了了计计算算机机集集中中控控制制所所存存在在的的问问题。题。中央控制室简介中央控制室简介6.8 6.8 新型干法水泥生产技术的发展新型干法水泥生产技术的发展 铜陵海螺铜陵海螺 2 21000

53、0t/d 10000t/d 生产线生产线6.8 6.8 新型干法水泥生产技术的发展新型干法水泥生产技术的发展和谐水泥和谐水泥 降低热耗、提高热效率的措施降低热耗、提高热效率的措施1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失据热工测定统计，我国回转窑的不完全燃烧热损失平均为据热工测定统计，我国回转窑的不完全燃烧热损失平均为251kJ/kg-cl251kJ/kg-cl，约占熟料热耗的，约占熟料热耗的4%4%左右，其中化学不完全燃烧热左右，其中化学不完全燃烧热损失为损失为142-15

54、5kJ/kg-cl142-155kJ/kg-cl，机械不完全燃烧热损失为，机械不完全燃烧热损失为71-71-130kJ/kg-cl130kJ/kg-cl。减少不完全燃烧热损失的途径或采取以下措施：。减少不完全燃烧热损失的途径或采取以下措施：降低热耗、提高热效率的措施降低热耗、提高热效率的措施1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失过剩空气系数的控制：在过剩空气系数的控制：在1.05-1.151.05-1.15之间。但过剩空气之间。但过剩空气系数具体应控制在多少才合适，主要是

55、在保证燃料完全燃烧的系数具体应控制在多少才合适，主要是在保证燃料完全燃烧的情况下，尽量保持较小的过剩空气系数，即减少废气带走热；情况下，尽量保持较小的过剩空气系数，即减少废气带走热；控制好煤粉质量：影响燃烧速度的因素同时也影响燃控制好煤粉质量：影响燃烧速度的因素同时也影响燃料燃烧的完全程度，为减少不完全燃烧所造成的热损失，煤的料燃烧的完全程度，为减少不完全燃烧所造成的热损失，煤的水分和细度应符合工艺要求。水分和细度应符合工艺要求。降低热耗、提高热效率的措施降低热耗、提高热效率的措施1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂

56、等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失准确的喂煤量：造成喂煤量不准确，主要原因是因喂准确的喂煤量：造成喂煤量不准确，主要原因是因喂煤系统设备调节不灵活，不能根据窑内温度变化，适量地培养煤系统设备调节不灵活，不能根据窑内温度变化，适量地培养喂煤量，从而产生不完全燃烧热损失。下煤不均引起跑煤和断喂煤量，从而产生不完全燃烧热损失。下煤不均引起跑煤和断煤现象较多，如：煤粉仓锥体部分煤粉流动差，双管绞刀或其煤现象较多，如：煤粉仓锥体部分煤粉流动差，双管绞刀或其他给煤装置锁风不严，煤粉计量设备性能差等均可导致煤流的他给煤装置锁风不严，煤粉计量设备性能差等均可导致煤流的不稳定、不准确。不稳定、不准

57、确。降低热耗、提高热效率的措施降低热耗、提高热效率的措施1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失加强密闭堵漏：窑头、窑尾的漏风，严重影响窑内通加强密闭堵漏：窑头、窑尾的漏风，严重影响窑内通风和燃料燃烧，预热器系统的漏风比前两者的影响还要大，此风和燃料燃烧，预热器系统的漏风比前两者的影响还要大，此外，篦式冷却机的各室串风、漏风现象，对煤粉的燃烧都有影外，篦式冷却机的各室串风、漏风现象，对煤粉的燃烧都有影响，窑头、窑尾、减去机漏风与部件材质、管理不善等因素有响，窑头、窑尾、减去

58、机漏风与部件材质、管理不善等因素有关，应加强管理，把漏风控制在最低水平。关，应加强管理，把漏风控制在最低水平。降低热耗、提高热效率的措施降低热耗、提高热效率的措施1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失4 4废气带走热损失废气带走热损失废气带走热损失是熟料热耗中最大的一项，平均为废气带走热损失是熟料热耗中最大的一项，平均为2048kJ/kg-cl2048kJ/kg-cl，约占热耗，约占热耗35%35%左右。其中干法窑平均为左右。其中干法窑平均为3405kJ/kg-cl340

59、5kJ/kg-cl，占，占53%53%，湿法窑为，湿法窑为1116kJ/kg-cl1116kJ/kg-cl，占，占17%17%，半干，半干法窑为法窑为1428kJ/kg-cl1428kJ/kg-cl，占，占31.12%31.12%。这主要是窑尾废气温度高。这主要是窑尾废气温度高。新型干法窑出系统温度为新型干法窑出系统温度为380380以下，但废气量很大，废气带走以下，但废气量很大，废气带走的热量相当可观。的热量相当可观。降低热耗、提高热效率的措施降低热耗、提高热效率的措施1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减

60、少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失4 4废气带走热损失废气带走热损失5 5表面散热损失：我国回转窑筒体热损失平均为表面散热损失：我国回转窑筒体热损失平均为739kJ/kg-cl739kJ/kg-cl，约占熟料热耗的，约占熟料热耗的12%12%，国外由于采用隔热材料，国外由于采用隔热材料，热耗比我国低热耗比我国低167-502kJ/kg-cl167-502kJ/kg-cl。据统计，筒体温度每降低。据统计，筒体温度每降低11约减少热耗约约减少热耗约5.4kJ/kg-cl5.4kJ/kg-cl。近年来国内推广隔热材料，效果良。近年来国内推广隔热材料，效果良好，如硅酸钙板在预热系统上已大量使用，在

61、预热器分解炉系好，如硅酸钙板在预热系统上已大量使用，在预热器分解炉系统使用硅藻土隔热砖。有的企业采用中国建材研究院耐火材料统使用硅藻土隔热砖。有的企业采用中国建材研究院耐火材料所研制的新型隔热材料，窑体温度下降所研制的新型隔热材料，窑体温度下降100100左右。左右。降低热耗、提高热效率的措施降低热耗、提高热效率的措施1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失4 4废气带走热损失废气带走热损失5 5表面散热损失表面散热损失6 6熟料带走热损失与冷却机废气热损失熟料带走热损失与

62、冷却机废气热损失7 7其它：减少窑内部与外部物料循环、窑灰带走热、实现其它：减少窑内部与外部物料循环、窑灰带走热、实现低温煅烧、加强余热的利用等。低温煅烧、加强余热的利用等。窑用耐火材料窑用耐火材料窑衬：是指砌筑在窑筒体内表面的耐火材料层。窑衬：是指砌筑在窑筒体内表面的耐火材料层。耐火材料的选用适当与否，以及镶砌的质量好坏，直接影耐火材料的选用适当与否，以及镶砌的质量好坏，直接影响到窑的长期安全运转，同时也影响到窑的产量和热能的消耗。响到窑的长期安全运转，同时也影响到窑的产量和热能的消耗。一般窑筒体一般窑筒体( (金属钢材制成金属钢材制成) )能承受温度能承受温度400400左右，窑衬能左右，

63、窑衬能承受承受16001600左右，如果窑出现掉砖，则会使窑筒体温度过高，左右，如果窑出现掉砖，则会使窑筒体温度过高，在晚上观查时会有暗红色，如果不及时处理，窑筒体会发生变在晚上观查时会有暗红色，如果不及时处理，窑筒体会发生变形。在以后的初砌窑衬时，会因窑筒体变形而很难使窑衬密实，形。在以后的初砌窑衬时，会因窑筒体变形而很难使窑衬密实，容易发生脱落。容易发生脱落。窑用耐火材料窑用耐火材料一、窑衬的主要作用一、窑衬的主要作用1 1减少高温气体与物料对筒体化学侵蚀与机械磨损，保护减少高温气体与物料对筒体化学侵蚀与机械磨损，保护窑筒体。窑筒体。2 2充当传热介质，窑砖可从气体中吸收一部分热量，以不充

64、当传热介质，窑砖可从气体中吸收一部分热量，以不同的传导及辐射方式传给物料。同的传导及辐射方式传给物料。3 3窑衬可以隔热保温，减少窑体热损失等。窑衬可以隔热保温，减少窑体热损失等。窑用耐火材料窑用耐火材料二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求1 1耐高温性强耐高温性强窑内不管烧成状况的好坏，窑内温度都在窑内不管烧成状况的好坏，窑内温度都在10001000以上，这以上，这就要求耐火砖在高温下不能熔化，在熔点之下还要保持有一定就要求耐火砖在高温下不能熔化，在熔点之下还要保持有一定的强度。同时还要有长时间暴露在高温下不变形的特性。的强度。同时还要有长时间暴露在高温下不变形的特性。2 2热振稳定

65、性好热振稳定性好即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。在停窑、开窑即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。在停窑、开窑以及运转状不稳定的情况下，窑内的温度变化都比较大，这就以及运转状不稳定的情况下，窑内的温度变化都比较大，这就要求窑砖在温度剧烈变化的情况下，不能有龟裂或者是剥落的要求窑砖在温度剧烈变化的情况下，不能有龟裂或者是剥落的情况。情况。窑用耐火材料窑用耐火材料二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求3 3抗化学侵蚀性强抗化学侵蚀性强物料在窑内煅烧时，所形成的灰分、熔渣、蒸气均会对窑物料在窑内煅烧时，所形成的灰分、熔渣、蒸气均会对窑衬产生很大的侵蚀，窑衬应能抵抗各种侵蚀。衬产生很大的侵

66、蚀，窑衬应能抵抗各种侵蚀。4 4耐磨性及机械强度好耐磨性及机械强度好窑内物料的滑动及气流中粉尘的摩擦，均会对窑衬造成很窑内物料的滑动及气流中粉尘的摩擦，均会对窑衬造成很大的磨损，尤其是开窑的初期，窑内还没有窑皮保护时更是。大的磨损，尤其是开窑的初期，窑内还没有窑皮保护时更是。窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体变形所造成的应力，窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体变形所造成的应力，因此窑衬要有一定的机械强度。因此窑衬要有一定的机械强度。窑用耐火材料窑用耐火材料二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求5 5窑衬具有良好的挂窑皮性能窑衬具有良好的挂窑皮性能窑皮挂在窑衬上，对窑衬有很大的保护作用

67、，如果窑衬具窑皮挂在窑衬上，对窑衬有很大的保护作用，如果窑衬具有良好的挂窑皮性能，并且窑皮能够维持较长的时间，可以使有良好的挂窑皮性能，并且窑皮能够维持较长的时间，可以使窑衬不受侵蚀与磨损。窑衬不受侵蚀与磨损。6 6孔隙率要低孔隙率要低窑衬如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗入，从而造成窑窑衬如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗入，从而造成窑衬腐蚀损坏，特别是碱性气体更是如此。衬腐蚀损坏，特别是碱性气体更是如此。窑用耐火材料窑用耐火材料二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求7 7热膨胀安定性要好热膨胀安定性要好窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数，但是窑筒窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀

68、系数，但是窑筒体温度一般都在体温度一般都在280-450280-450左右，而窑衬的温度一般都在左右，而窑衬的温度一般都在800800以上，在烧成带的地方其温度超过以上，在烧成带的地方其温度超过13001300。因此窑衬的热膨胀。因此窑衬的热膨胀比窑筒体要大，窑衬容易受热膨胀应力造成剥落。比窑筒体要大，窑衬容易受热膨胀应力造成剥落。窑用耐火材料窑用耐火材料三、回转窑常用耐火材料三、回转窑常用耐火材料1 1粘土砖粘土砖2 2高铝砖高铝砖3 3磷酸盐结合高铝质窑用耐火材料磷酸盐结合高铝质窑用耐火材料4 4镁砖镁砖5 5镁铝尖晶石砖镁铝尖晶石砖6 6普通镁铬砖普通镁铬砖7 7直接结合镁铬砖直接结合镁

69、铬砖8 8耐碱砖耐碱砖第第6 6章结束章结束 第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧一、回转窑的结构一、回转窑的结构为使回转窑筒体适应各带物料反应的不同要求，往往将筒为使回转窑筒体适应各带物料反应的不同要求，往往将筒体做成各种形状。体做成各种形状。主要是直筒型和各种局部扩大型两类。主要是直筒型和各种局部扩大型两类。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧一、回转窑的结构一、回转窑的结构为使回转窑筒体适应各带物料反应的不同要求，往往将筒为使回转窑筒体适应各带物料反应的不同要求，往往将筒体做成各种形状。体做成各种形状。主要是直筒型和各种局部扩大型两类。主要是直筒型和各种局部扩大型两类。第三节

70、第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧一、回转窑的结构一、回转窑的结构1 1、直筒形、直筒形结构简单，便于制造和维修，部件和所用耐火材料尺寸规结构简单，便于制造和维修，部件和所用耐火材料尺寸规格及品种少，便于管理。格及品种少，便于管理。由于直径相同，对于提高传热面积、增加窑的产量适应性由于直径相同，对于提高传热面积、增加窑的产量适应性差。差。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧一、回转窑的结构一、回转窑的结构2 2、冷端扩大、冷端扩大扩大干燥带或预热带的直径。扩大干燥带或预热带的直径。一般用于湿法长窑，扩大后，可多挂链条及安装其他热交一般用于湿法长窑，扩大后，可多挂链条及安装其他热交换装置

71、，增加传热面积，提高预烧能力，降低出窑废气温度，换装置，增加传热面积，提高预烧能力，降低出窑废气温度，降低热耗，同时使窑尾风速减小，减少飞扬损失，有利于降低降低热耗，同时使窑尾风速减小，减少飞扬损失，有利于降低料耗。在窑内传热面积相同的情况下，可缩短窑的长度。料耗。在窑内传热面积相同的情况下，可缩短窑的长度。对大型带悬浮预热器的干法窑，为减小窑尾风速，也有采对大型带悬浮预热器的干法窑，为减小窑尾风速，也有采用扩大冷端直径的。用扩大冷端直径的。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧一、回转窑的结构一、回转窑的结构3 3、热端扩大、热端扩大扩大燃烧带的直径。使燃烧带容积增加，提高了燃烧带的扩大

72、燃烧带的直径。使燃烧带容积增加，提高了燃烧带的发热能力，有利于提高窑产量，减少结圈。发热能力，有利于提高窑产量，减少结圈。但烧成带容积增加后，往往会感到窑的预烧能力不足，若但烧成带容积增加后，往往会感到窑的预烧能力不足，若不相应地扩大预烧带，提高预烧能力，会使窑尾废气温度升高，不相应地扩大预烧带，提高预烧能力，会使窑尾废气温度升高，降低窑的热效率。降低窑的热效率。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧一、回转窑的结构一、回转窑的结构4 4、两端扩大（哑铃型）、两端扩大（哑铃型）热端扩大是为了提高窑的烧成能力，冷端扩大是为了提高热端扩大是为了提高窑的烧成能力，冷端扩大是为了提高窑的预烧能力，

73、中间缩小可省钢材，还可提高分解带料层厚度，窑的预烧能力，中间缩小可省钢材，还可提高分解带料层厚度，防止物料窜动，使物料在分解带内翻滚煅烧，但中部缩小后，防止物料窜动，使物料在分解带内翻滚煅烧，但中部缩小后，风速增大，使分解带内扬尘增加，料耗增加，增加了收尘器的风速增大，使分解带内扬尘增加，料耗增加，增加了收尘器的工作负荷。工作负荷。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧一、回转窑的结构一、回转窑的结构以上几种筒体形状，各有优缺点，生产中应根据具体情况以上几种筒体形状，各有优缺点，生产中应根据具体情况进行分析选用。进行分析选用。但各种扩大型窑体结构复杂，所用耐火材料尺寸规格及品但各种扩大型窑

74、体结构复杂，所用耐火材料尺寸规格及品种多，比直筒形制造、维修、管理麻烦。湿法长窑常采用冷端种多，比直筒形制造、维修、管理麻烦。湿法长窑常采用冷端扩大，热端扩大多用于直径较小的窑，新型干法回转窑大都用扩大，热端扩大多用于直径较小的窑，新型干法回转窑大都用直筒形。直筒形。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧二、回转窑筒体规格二、回转窑筒体规格回转窑的长度是从前窑口到后窑口的总长，常用符号回转窑的长度是从前窑口到后窑口的总长，常用符号“L”L”表示。直径是指窑筒体的内径，通常用符号表示。直径是指窑筒体的内径，通常用符号“D”D”表示。为了保表示。为了保护筒体，筒体内镶砌有护筒体，筒体内镶砌有1

75、00-230mm100-230mm厚的耐火材料。厚的耐火材料。直径直径4.0m4.0m、长、长60m60m：4.060m4.060m热端扩大，扩大直径为热端扩大，扩大直径为3.0m3.0m，其他为，其他为2.8m2.8m，长，长70m70m：3.0/2.870m3.0/2.870m冷端扩大，扩大直径为冷端扩大，扩大直径为3.0m3.0m，其他为，其他为2.8m2.8m，长，长70m70m：2.8/3.070m2.8/3.070m两端扩大，扩大直径为两端扩大，扩大直径为3.0m3.0m，其他为，其他为2.8m2.8m，长，长70m70m：3.0/2.8/3.070m3.0/2.8/3.070m第

76、三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧三、回转窑的功能三、回转窑的功能回转窑作为水泥熟料矿物最终形成的煅烧设备，一直单独回转窑作为水泥熟料矿物最终形成的煅烧设备，一直单独承担着水泥生产过程中的熟料煅烧任务。回转窑具有以下五大承担着水泥生产过程中的熟料煅烧任务。回转窑具有以下五大功能：功能：1 1、燃料燃烧功能、燃料燃烧功能煤粉燃烧产生的热量通过辐射、对流、和传导三种基本传煤粉燃烧产生的热量通过辐射、对流、和传导三种基本传热方式，将热量传给物料。作为燃料燃烧装置，它具有广阔的热方式，将热量传给物料。作为燃料燃烧装置，它具有广阔的空间和热力场，可以供应足够的空气，装设优良的燃烧装置，空间和热力场

77、，可以供应足够的空气，装设优良的燃烧装置，保证燃料充分燃烧，为熟料煅烧提供必要的热量。保证燃料充分燃烧，为熟料煅烧提供必要的热量。回转窑中熟料煅烧过程所需要的燃料全部从窑热端供给，回转窑中熟料煅烧过程所需要的燃料全部从窑热端供给，燃料在窑内煅烧带的高温、富氧条件下燃烧，燃料在窑内煅烧带的高温、富氧条件下燃烧，NOxNOx等有害成分大等有害成分大量形成，造成大气污染。量形成，造成大气污染。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧三、回转窑的功能三、回转窑的功能1 1、燃料燃烧功能、燃料燃烧功能2 2、热交换功能：作为热交换装置，它具有比较均匀的温度、热交换功能：作为热交换装置，它具有比较均匀的

78、温度场，可以满足水泥熟料形成过程各个阶段的换热要求，特别是场，可以满足水泥熟料形成过程各个阶段的换热要求，特别是阿利特矿物生成的要求。阿利特矿物生成的要求。作为热交换装置，窑内炽热气流与物料之间主要是作为热交换装置，窑内炽热气流与物料之间主要是“堆积堆积态态”换热，换热效率低，从而影响其应有的生产效率的充分发换热，换热效率低，从而影响其应有的生产效率的充分发挥和能源消耗的降低。挥和能源消耗的降低。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧三、回转窑的功能三、回转窑的功能1 1、燃料燃烧功能、燃料燃烧功能2 2、热交换功能、热交换功能3 3、化学反应功能、化学反应功能作为化学反应器，随着水泥熟料

79、矿物形成不同阶段的不同作为化学反应器，随着水泥熟料矿物形成不同阶段的不同需要，它既可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求，需要，它既可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求，又可以满足它们对时间的要求，是目前用于水泥熟料矿物最终又可以满足它们对时间的要求，是目前用于水泥熟料矿物最终形成的最佳装备，尚无其他装备可以替代。形成的最佳装备，尚无其他装备可以替代。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧三、回转窑的功能三、回转窑的功能1 1、燃料燃烧功能、燃料燃烧功能2 2、热交换功能、热交换功能3 3、化学反应功能、化学反应功能4 4、物料输送功能、物料输送功能回转窑有一定斜度（回转窑有

80、一定斜度（3-5%3-5%），在窑不断回转运动中，物料），在窑不断回转运动中，物料从高端向低端（窑头）逐渐运动。从高端向低端（窑头）逐渐运动。作为输送设备，它具有更大的潜力，因为物料在回转窑断作为输送设备，它具有更大的潜力，因为物料在回转窑断面内的填充率、窑斜度和转速都很低。面内的填充率、窑斜度和转速都很低。回转窑斜度与填充率的经验关系：回转窑斜度与填充率的经验关系：斜度斜度% %2.52.53.03.03.53.54.04.04.54.5平均填充率平均填充率% %13131212111110109 9第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧三、回转窑的功能三、回转窑的功能1 1、燃料燃烧功

81、能、燃料燃烧功能2 2、热交换功能、热交换功能3 3、化学反应功能、化学反应功能4 4、物料输送功能、物料输送功能5 5、降解利用废弃物功能、降解利用废弃物功能由于回转窑具有较高的温度场和气流滞流时间长的热力场，由于回转窑具有较高的温度场和气流滞流时间长的热力场，可降解化工医药等待业排出的有毒、有害废弃物。同时，可将可降解化工医药等待业排出的有毒、有害废弃物。同时，可将其中的绝大部分重金属元素固化在熟料中，生成稳定的盐类，其中的绝大部分重金属元素固化在熟料中，生成稳定的盐类，避免了避免了“垃圾焚烧炉垃圾焚烧炉”容易产生的二次污染。容易产生的二次污染。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧四

82、、回转窑内物料的运动情况四、回转窑内物料的运动情况物料在窑内运动的情况影响到物料受热的均匀性，物料运物料在窑内运动的情况影响到物料受热的均匀性，物料运动的速度影响到物料在窑内停留时间和物料在窑内的填充系数，动的速度影响到物料在窑内停留时间和物料在窑内的填充系数，影响到物料与气体之间的传热，为了提高产、质量，降低料耗，影响到物料与气体之间的传热，为了提高产、质量，降低料耗，必须了解物料在窑内的运动。必须了解物料在窑内的运动。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧四、回转窑内物料的运动情况四、回转窑内物料的运动情况A AB BC CD DE EF FG G，所经踟如一根半圆形，所经踟如一根半圆

83、形弹簧。弹簧。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧四、回转窑内物料的运动情况四、回转窑内物料的运动情况物料在窑内运动常用如下公式作分析参考。物料在窑内运动常用如下公式作分析参考。正常生产中，正常生产中，DiDi、S S、基本是定值，基本是定值，因而改变流速只因而改变流速只能通过改变窑速能通过改变窑速实现。实现。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧四、回转窑内物料的运动情况四、回转窑内物料的运动情况当喂料量不变时，窑速愈慢，料层愈厚，物料被带起的高当喂料量不变时，窑速愈慢，料层愈厚，物料被带起的高度也愈高，由在窑壁上的时间愈长，在单位时间内的翻滚次数度也愈高，由在窑壁上的时间愈长，在

84、单位时间内的翻滚次数愈少，物料前进速度亦愈慢。愈少，物料前进速度亦愈慢。窑速愈快，料层愈薄，物料被带起的高度愈低，单位时间窑速愈快，料层愈薄，物料被带起的高度愈低，单位时间内翻滚次数愈多，物料前进愈快。内翻滚次数愈多，物料前进愈快。窑内料层厚，物料受热不均匀，产量虽高，质量不易稳定。窑内料层厚，物料受热不均匀，产量虽高，质量不易稳定。在生产操作中经常用调整窑的转速来控制物料的运动速度，在生产操作中经常用调整窑的转速来控制物料的运动速度，新型干法窑常用较快的窑速，采用新型干法窑常用较快的窑速，采用“薄料快烧薄料快烧”的方法。的方法。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧四、回转窑内物料的运动

85、情况四、回转窑内物料的运动情况当回转窑的喂料量一定，物料运动速度还影响物料在回转当回转窑的喂料量一定，物料运动速度还影响物料在回转窑内的填充率（或称物料的负荷率），即窑内物料的容积占整窑内的填充率（或称物料的负荷率），即窑内物料的容积占整个窑筒体容积的百分比，可用下式表示。个窑筒体容积的百分比，可用下式表示。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧四、回转窑内物料的运动情况四、回转窑内物料的运动情况由该式可知，当喂料量由该式可知，当喂料量G G保持不变时，物料运动速度加快，保持不变时，物料运动速度加快，窑内的物料负荷率必然减少；反之，就要加大。窑内的物料负荷率必然减少；反之，就要加大。在熟料

86、生产过程中，要求窑内的物料填充系数最好保持不在熟料生产过程中，要求窑内的物料填充系数最好保持不变，以稳定窑的热工制度。变，以稳定窑的热工制度。当预烧和煅烧不良需要降低窑速时，要相应地减少喂料量，当预烧和煅烧不良需要降低窑速时，要相应地减少喂料量，以保持窑内物料厚度，即物料填充系数不变。因此，窑的传动以保持窑内物料厚度，即物料填充系数不变。因此，窑的传动电机的转速应与喂料机电动机同步，以使窑的转速与生料喂料电机的转速应与喂料机电动机同步，以使窑的转速与生料喂料量有一定的比例。量有一定的比例。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧四、回转窑内物料的运动情况四、回转窑内物料的运动情况窑的斜度与转

87、速一定，物料平均速度大体上固定，但由于窑的斜度与转速一定，物料平均速度大体上固定，但由于窑内各带物料煅烧进程不同，导致物料的性质变化，从而使窑窑内各带物料煅烧进程不同，导致物料的性质变化，从而使窑内各带物料的实际运动速度是不同的。内各带物料的实际运动速度是不同的。从干燥带向窑前运动速度逐渐增加，分解带最快，以后又从干燥带向窑前运动速度逐渐增加，分解带最快，以后又逐渐减小。碳酸盐分解放出的逐渐减小。碳酸盐分解放出的CO2CO2气体导致物料处于流化状态，气体导致物料处于流化状态，物料速度最快。烧成带由于部分熔融物料大，所以物料运动速物料速度最快。烧成带由于部分熔融物料大，所以物料运动速度慢。度慢。

88、第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧五、气体在回转窑内的运行五、气体在回转窑内的运行回转窑采用强力通风的方法，在窑尾安装排风机，使窑内回转窑采用强力通风的方法，在窑尾安装排风机，使窑内产生负压，保证煤粉的完全燃烧并形成一定的火焰形状和长度，产生负压，保证煤粉的完全燃烧并形成一定的火焰形状和长度，及时排出窑内的废气，促使碳酸盐分解过程顺利进行。及时排出窑内的废气，促使碳酸盐分解过程顺利进行。窑内气体流速大小影响对流传热系数、窑内飞灰的多少、窑内气体流速大小影响对流传热系数、窑内飞灰的多少、火焰的长度。火焰的长度。流速流速对流传热速率快，但气流与物料接触时间短，废对流传热速率快，但气流与物料

89、接触时间短，废气温度可能升高，热耗增加且飞灰大，使料耗增大，因此不一气温度可能升高，热耗增加且飞灰大，使料耗增大，因此不一定经济。定经济。若流速过低若流速过低传热速度低，使产量降低，同时为了保持窑传热速度低，使产量降低，同时为了保持窑内适当的火焰长度，要求有适当的气体流速。内适当的火焰长度，要求有适当的气体流速。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧五、气体在回转窑内的运行五、气体在回转窑内的运行窑头、窑尾负压反映二次风入窑及窑内液体阻力的大小。窑头、窑尾负压反映二次风入窑及窑内液体阻力的大小。在正常操作中，应稳定窑头、窑尾负压在不大的范围内波动。在正常操作中，应稳定窑头、窑尾负压在不大的

90、范围内波动。若窑内通风增大时，窑头、窑尾负压均增大；若窑内通风增大时，窑头、窑尾负压均增大；当窑内阻力增大（窑内有结圈或料层增厚时），则窑尾负当窑内阻力增大（窑内有结圈或料层增厚时），则窑尾负压增大，而窑头负压反而减小。压增大，而窑头负压反而减小。在生产中当排风机抽力不变，可根据窑头、窑尾负压的变在生产中当排风机抽力不变，可根据窑头、窑尾负压的变化来判断窑内情况。在正常生产时，窑头保持微负压状态。化来判断窑内情况。在正常生产时，窑头保持微负压状态。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求煤粉燃烧过程分为四个阶段：煤粉燃烧

91、过程分为四个阶段：1 1、燃料与空气混合。、燃料与空气混合。2 2、燃料与空气加热至一定温度，释放挥发分。、燃料与空气加热至一定温度，释放挥发分。3 3、挥发分着火燃烧放出热量，为固定碳着火燃烧创造高温、挥发分着火燃烧放出热量，为固定碳着火燃烧创造高温环境条件。环境条件。4 4、固定碳着火燃烧及燃尽，释放燃烧产物。、固定碳着火燃烧及燃尽，释放燃烧产物。新型干法窑要求火焰的形状、温度和强度与回转窑煅烧熟新型干法窑要求火焰的形状、温度和强度与回转窑煅烧熟料相适应，保证在整个火焰长度上都能进行高效率的热交换，料相适应，保证在整个火焰长度上都能进行高效率的热交换，同时又不能使窑皮产生局部过热。同时又不

92、能使窑皮产生局部过热。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求煤粉燃烧过程分为四个阶段：煤粉燃烧过程分为四个阶段：、燃料与空气混合。、燃料与空气混合。、燃料与空气加热至一定温度，释放挥发分。、燃料与空气加热至一定温度，释放挥发分。、挥发分着火燃烧放出热量，为固定碳着火燃烧创造高、挥发分着火燃烧放出热量，为固定碳着火燃烧创造高温环境条件。温环境条件。、固定碳着火燃烧及燃尽，释放燃烧产物。、固定碳着火燃烧及燃尽，释放燃烧产物。新型干法窑要求火焰的形状、温度和强度与回转窑煅烧熟新型干法窑要求火焰的形状、温度和强度与回转窑煅烧熟

93、料相适应，保证在整个火焰长度上都能进行高效率的热交换，料相适应，保证在整个火焰长度上都能进行高效率的热交换，同时又不能使窑皮产生局部过热。同时又不能使窑皮产生局部过热。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状火焰的形状指火焰长度、粗细和完整性。火焰的形状指火焰长度、粗细和完整性。（1 1）火焰长度）火焰长度通常火焰长度是指通常火焰长度是指燃焰长度。燃焰长度。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状

94、火焰的形状指火焰长度、粗细和完整性。火焰的形状指火焰长度、粗细和完整性。（1 1）火焰长度）火焰长度火焰长度太长，烧成带温度降低，液相出现早，易结圈，火焰长度太长，烧成带温度降低，液相出现早，易结圈，废气温度高，煤耗增加。废气温度高，煤耗增加。火焰长度太短，高温部分过于集中，易烧垮窑皮及衬料，火焰长度太短，高温部分过于集中，易烧垮窑皮及衬料，不利于窑的长期安全运转。不利于窑的长期安全运转。因而火焰长度应根据窑内实际情况进行调整，影响火焰长因而火焰长度应根据窑内实际情况进行调整，影响火焰长度的因素有气体在窑内的流速和煤粉燃烧的速度。度的因素有气体在窑内的流速和煤粉燃烧的速度。第三节第三节 回转窑

95、内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状（1 1）火焰长度）火焰长度气体在窑内的流速气体在窑内的流速流速愈快，火焰愈长。流速愈快，火焰愈长。一次风速增加，一方面能提高煤粉的有效射程，使火焰拉一次风速增加，一方面能提高煤粉的有效射程，使火焰拉长，另一方面又使风煤混合均匀，使燃烧速度快，火焰短。为长，另一方面又使风煤混合均匀，使燃烧速度快，火焰短。为防止防止“回火回火”（喷出速度过小，火焰将不断向后传播，直至传（喷出速度过小，火焰将不断向后传播，直至传入喷煤管），喷出速度应比火焰扩散速度大。入喷煤管），喷出速度应比火焰

96、扩散速度大。煤粉靠一次风输送并吹散，必须有足够的风量。一次风温煤粉靠一次风输送并吹散，必须有足够的风量。一次风温较低（一般不超过较低（一般不超过120120，防爆）。，防爆）。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状（1 1）火焰长度）火焰长度气体在窑内的流速气体在窑内的流速流速愈快，火焰愈长。流速愈快，火焰愈长。窑尾排风增加，使窑尾负压增加，二次空气增加，使火焰窑尾排风增加，使窑尾负压增加，二次空气增加，使火焰外气体流速增加，从而将火焰拉长。外气体流速增加，从而将火焰拉长。在正常生产中通常是用

97、改变窑尾排风或降低三次风、增大在正常生产中通常是用改变窑尾排风或降低三次风、增大窑尾负压的办法，来改变火焰的长度。窑尾负压的办法，来改变火焰的长度。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状（1 1）火焰长度）火焰长度气体在窑内的流速气体在窑内的流速煤粉燃烧的速度煤粉燃烧的速度煤粉燃烧速度快，使火焰长度缩短。影响煤粉燃烧速度煤粉燃烧速度快，使火焰长度缩短。影响煤粉燃烧速度有：有：煤粉细度、喷煤嘴的形式和直径、煤的挥发分煤粉细度、喷煤嘴的形式和直径、煤的挥发分挥发分高，着火早，且使煤的发热过程持续较

98、长的距离，挥发分高，着火早，且使煤的发热过程持续较长的距离，因此火焰长；挥发分低的煤，绝大部分的热能在很短的距离内因此火焰长；挥发分低的煤，绝大部分的热能在很短的距离内就被释放出来，这样使火焰集中，火焰短，有时还会出现局部就被释放出来，这样使火焰集中，火焰短，有时还会出现局部高温。高温。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状（1 1）火焰长度）火焰长度（2 2）火焰粗细）火焰粗细一般，火焰应均匀地充满整个窑截面，外廓与窑皮之间保一般，火焰应均匀地充满整个窑截面，外廓与窑皮之间保持持100-20

99、0mm100-200mm的空隙，即近料而不触料，一般应在不易烧坏窑皮的空隙，即近料而不触料，一般应在不易烧坏窑皮和窑衬的前提下，尽可能使火焰接近物料，有利于热量的交换、和窑衬的前提下，尽可能使火焰接近物料，有利于热量的交换、熟料的煅烧，又不至于损坏窑皮和耐火砖。熟料的煅烧，又不至于损坏窑皮和耐火砖。火焰的粗细与燃烧器有关。否则会出现窑皮挂不牢、耐火火焰的粗细与燃烧器有关。否则会出现窑皮挂不牢、耐火砖剥落、筒体温度高、红窑、熟料的烧失量高、易出现黄心料，砖剥落、筒体温度高、红窑、熟料的烧失量高、易出现黄心料，进而使热耗高、熟料质量差、产量低、砖耗高等不正常。进而使热耗高、熟料质量差、产量低、砖耗

100、高等不正常。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状（1 1）火焰长度（）火焰长度（2 2）火焰粗细）火焰粗细（3 3）火焰的完整性）火焰的完整性表示火焰在其任何一个横断面上均呈现圆形，通过中心线表示火焰在其任何一个横断面上均呈现圆形，通过中心线的纵断面呈柳叶形，最好是棒槌形。的纵断面呈柳叶形，最好是棒槌形。影响因素较多，如燃烧器与窑相对位置，燃烧器本身的性影响因素较多，如燃烧器与窑相对位置，燃烧器本身的性能，窑的工况，窑尾排风机的吸力，二次风的强度和分布，窑能，窑的工况，窑尾排风机的吸力，二次

101、风的强度和分布，窑内结圈与否等。内结圈与否等。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状（1 1）火焰长度（）火焰长度（2 2）火焰粗细（）火焰粗细（3 3）火焰的完整性）火焰的完整性（4 4）火焰根部）火焰根部根部称为黑火头。黑火头过长，则影响火焰的有效长度，根部称为黑火头。黑火头过长，则影响火焰的有效长度，使回转窑的有效传热面积降低，对煅烧不利；使回转窑的有效传热面积降低，对煅烧不利；黑火头过短，出窑熟料温度提高，使冷却机热负荷增加；黑火头过短，出窑熟料温度提高，使冷却机热负荷增加；黑火头太短

102、，则煤粉出喷口就燃烧，易烧坏喷煤嘴，不利黑火头太短，则煤粉出喷口就燃烧，易烧坏喷煤嘴，不利于窑的安全运转。于窑的安全运转。新型干法窑使用多通道燃烧器，黑火头可以大大缩短，有新型干法窑使用多通道燃烧器，黑火头可以大大缩短，有的基本没有黑火头，所以对其燃烧器喷煤嘴的材质要求较高。的基本没有黑火头，所以对其燃烧器喷煤嘴的材质要求较高。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状（1 1）火焰长度（）火焰长度（2 2）火焰粗细（）火焰粗细（3 3）火焰的完整性）火焰的完整性（4 4）火焰根部）火焰根部（5

103、5）良好的火焰形状：既可保护窑口，又使火焰长度在整）良好的火焰形状：既可保护窑口，又使火焰长度在整个烧成带进行高效的热交换，以达到优质高产低耗，延长窑的个烧成带进行高效的热交换，以达到优质高产低耗，延长窑的安全运转，同时能保护燃烧器喷嘴不会过早烧坏，保证筒体温安全运转，同时能保护燃烧器喷嘴不会过早烧坏，保证筒体温度均衡。度均衡。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧这种火焰过短、过肥、无黑火头。会使窑前部温度过高，这种火焰过短、过肥、无黑火头。会使窑前部温度过高，对烧成和窑皮、耐火砖等不利，不是完整的火焰对烧成和窑皮、耐火砖等不利，不是完整的火焰这种火焰过长、过细，（根部）黑火头过长。不能

104、满足熟这种火焰过长、过细，（根部）黑火头过长。不能满足熟料煅烧的要求，易使窑尾温度过高，极易造成煤粉后燃，煤灰料煅烧的要求，易使窑尾温度过高，极易造成煤粉后燃，煤灰沉积，产生结皮、结圈等不正常现象。沉积，产生结皮、结圈等不正常现象。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧这种火焰主要是由于多通道燃烧器出现问题，如喷头各层这种火焰主要是由于多通道燃烧器出现问题，如喷头各层钢管烧损变形等。及燃烧器与窑的相对位置不当等原因所致。钢管烧损变形等。及燃烧器与窑的相对位置不当等原因所致。这种火焰通常是由于结后圈使气流阻力增大、窑尾排风不这种火焰通常是由于结后圈使气流阻力增大、窑尾排风不足、抽力过小，也就

105、是窑尾负压减小，窑内结大球等原因引起。足、抽力过小，也就是窑尾负压减小，窑内结大球等原因引起。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求六、回转窑内的煤粉燃烧及对火焰的要求1 1、火焰形状、火焰形状2 2、火焰性能、火焰性能（1 1）火焰温度：火焰温度应比烧成温度高出）火焰温度：火焰温度应比烧成温度高出350-500350-500。不能过低或过高。不能过低或过高。（2 2）火焰性质：是指火焰是氧化焰还是还原焰。应为氧化）火焰性质：是指火焰是氧化焰还是还原焰。应为氧化焰。一、二次风问题与燃烧所需空气量之比，称为焰。一、二次风问题与燃烧所需空气量之比，称为“过剩

106、空气过剩空气系数系数”，一般控制在，一般控制在1.05-1.101.05-1.10之间。之间。（3 3）火焰的强度：必须保证在整个火焰长度上都能进行高）火焰的强度：必须保证在整个火焰长度上都能进行高度的热交换，同时又不允许产生局部过热。度的热交换，同时又不允许产生局部过热。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧七、回转窑煅烧特点七、回转窑煅烧特点 1 1在烧成带，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙，其化学在烧成带，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙，其化学反应热接近反应热接近0 0，为微吸热反应，只是在熟料形成过程中生成液相，为微吸热反应，只是在熟料形成过程中生成液相时需极少量的热。但是为使时需极

107、少量的热。但是为使f-CaOf-CaO吸收比较完全，并使熟料矿物吸收比较完全，并使熟料矿物晶体发育良好，获得高质量的水泥熟料，必须使物料在烧成带晶体发育良好，获得高质量的水泥熟料，必须使物料在烧成带保持一定的高温和足够的停留时间。新型干法窑烧成带物料约保持一定的高温和足够的停留时间。新型干法窑烧成带物料约停留停留10-15min10-15min。2 2在分解带，碳酸钙分解需要吸收大量的热量，但窑内传在分解带，碳酸钙分解需要吸收大量的热量，但窑内传热速率很低，而物料在分解带内的运动速率又很快，是影响回热速率很低，而物料在分解带内的运动速率又很快，是影响回转窑内熟料煅烧的主要矛盾之一。转窑内熟料煅

108、烧的主要矛盾之一。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧七、回转窑煅烧特点七、回转窑煅烧特点 3 3降低理论热耗、减少废气带走热损失和筒体表面的热损降低理论热耗、减少废气带走热损失和筒体表面的热损失、降低料浆水分或改湿法为干法等降低熟料热耗，提高窑的失、降低料浆水分或改湿法为干法等降低熟料热耗，提高窑的热效率的主要途径。热效率的主要途径。4 4存在热工上的经济产量范围。存在热工上的经济产量范围。5 5回转窑的预热能力和烧结能力之间存在着矛盾，或者说回转窑的预热能力和烧结能力之间存在着矛盾，或者说回转窑的发热能力和传热能力之间存在着矛盾，而且这一矛盾回转窑的发热能力和传热能力之间存在着矛盾，

109、而且这一矛盾随着窑规格的增大而更加突出。为增加窑的传热能力，必须增随着窑规格的增大而更加突出。为增加窑的传热能力，必须增加窑系统的传热面积，或者改变物料与气流之间的传热方式。加窑系统的传热面积，或者改变物料与气流之间的传热方式。设置窑外预热器或预分解窑是解决这一矛盾的有效措施。设置窑外预热器或预分解窑是解决这一矛盾的有效措施。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧八、降低热耗、提高热效率的措施八、降低热耗、提高热效率的措施 1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失据热工

110、测定统计，我国回转窑的不完全燃烧热损失平均为据热工测定统计，我国回转窑的不完全燃烧热损失平均为251kJ/kg-cl251kJ/kg-cl，约占熟料热耗的，约占熟料热耗的4%4%左右，其中化学不完全燃烧热左右，其中化学不完全燃烧热损失为损失为142-155kJ/kg-cl142-155kJ/kg-cl，机械不完全燃烧热损失为，机械不完全燃烧热损失为71-71-130kJ/kg-cl130kJ/kg-cl。减少不完全燃烧热损失的途径或采取以下措施：。减少不完全燃烧热损失的途径或采取以下措施：第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧八、降低热耗、提高热效率的措施八、降低热耗、提高热效率的措施 1

111、 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失过剩空气系数的控制：在过剩空气系数的控制：在1.05-1.151.05-1.15之间。但过剩空气之间。但过剩空气系数具体应控制在多少才合适，主要是在保证燃料完全燃烧的系数具体应控制在多少才合适，主要是在保证燃料完全燃烧的情况下，尽量保持较小的过剩空气系数，即减少废气带走热；情况下，尽量保持较小的过剩空气系数，即减少废气带走热；控制好煤粉质量：影响燃烧速度的因素同时也影响燃控制好煤粉质量：影响燃烧速度的因素同时也影响燃料燃烧的完全程度，为

112、减少不完全燃烧所造成的热损失，煤的料燃烧的完全程度，为减少不完全燃烧所造成的热损失，煤的水分和细度应符合工艺要求。水分和细度应符合工艺要求。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧八、降低热耗、提高热效率的措施八、降低热耗、提高热效率的措施 1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失准确的喂煤量：造成喂煤量不准确，主要原因是因喂准确的喂煤量：造成喂煤量不准确，主要原因是因喂煤系统设备调节不灵活，不能根据窑内温度变化，适量地培养煤系统设备调节不灵活，不能根据窑内温度变化，适量

113、地培养喂煤量，从而产生不完全燃烧热损失。下煤不均引起跑煤和断喂煤量，从而产生不完全燃烧热损失。下煤不均引起跑煤和断煤现象较多，如：煤粉仓锥体部分煤粉流动差，双管绞刀或其煤现象较多，如：煤粉仓锥体部分煤粉流动差，双管绞刀或其他给煤装置锁风不严，煤粉计量设备性能差等均可导致煤流的他给煤装置锁风不严，煤粉计量设备性能差等均可导致煤流的不稳定、不准确。不稳定、不准确。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧八、降低热耗、提高热效率的措施八、降低热耗、提高热效率的措施 1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃

114、烧热损失减少不完全燃烧热损失加强密闭堵漏：窑头、窑尾的漏风，严重影响窑内通加强密闭堵漏：窑头、窑尾的漏风，严重影响窑内通风和燃料燃烧，预热器系统的漏风比前两者的影响还要大，此风和燃料燃烧，预热器系统的漏风比前两者的影响还要大，此外，篦式冷却机的各室串风、漏风现象，对煤粉的燃烧都有影外，篦式冷却机的各室串风、漏风现象，对煤粉的燃烧都有影响，窑头、窑尾、减去机漏风与部件材质、管理不善等因素有响，窑头、窑尾、减去机漏风与部件材质、管理不善等因素有关，应加强管理，把漏风控制在最低水平。关，应加强管理，把漏风控制在最低水平。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧八、降低热耗、提高热效率的措施八、降低

115、热耗、提高热效率的措施 1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失4 4废气带走热损失废气带走热损失废气带走热损失是熟料热耗中最大的一项，平均为废气带走热损失是熟料热耗中最大的一项，平均为2048kJ/kg-cl2048kJ/kg-cl，约占热耗，约占热耗35%35%左右。其中干法窑平均为左右。其中干法窑平均为3405kJ/kg-cl3405kJ/kg-cl，占，占53%53%，湿法窑为，湿法窑为1116kJ/kg-cl1116kJ/kg-cl，占，占17%17%，半干，半干

116、法窑为法窑为1428kJ/kg-cl1428kJ/kg-cl，占，占31.12%31.12%。这主要是窑尾废气温度高。这主要是窑尾废气温度高。新型干法窑出系统温度为新型干法窑出系统温度为380380以下，但废气量很大，废气带走以下，但废气量很大，废气带走的热量相当可观。的热量相当可观。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧八、降低热耗、提高热效率的措施八、降低热耗、提高热效率的措施 1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失4 4废气带走热损失废气带走热损失5 5表面散热

117、损失：我国回转窑筒体热损失平均为表面散热损失：我国回转窑筒体热损失平均为739kJ/kg-cl739kJ/kg-cl，约占熟料热耗的，约占熟料热耗的12%12%，国外由于采用隔热材料，国外由于采用隔热材料，热耗比我国低热耗比我国低167-502kJ/kg-cl167-502kJ/kg-cl。据统计，筒体温度每降低。据统计，筒体温度每降低11约减少热耗约约减少热耗约5.4kJ/kg-cl5.4kJ/kg-cl。近年来国内推广隔热材料，效果良。近年来国内推广隔热材料，效果良好，如硅酸钙板在预热系统上已大量使用，在预热器分解炉系好，如硅酸钙板在预热系统上已大量使用，在预热器分解炉系统使用硅藻土隔热砖

118、。有的企业采用中国建材研究院耐火材料统使用硅藻土隔热砖。有的企业采用中国建材研究院耐火材料所研制的新型隔热材料，窑体温度下降所研制的新型隔热材料，窑体温度下降100100左右。左右。第三节第三节 回转窑内的煅烧回转窑内的煅烧八、降低热耗、提高热效率的措施八、降低热耗、提高热效率的措施 1 1熟料理论热耗熟料理论热耗2 2蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等蒸发水分热耗：料浆过滤脱水、料浆稀释剂等3 3减少不完全燃烧热损失减少不完全燃烧热损失4 4废气带走热损失废气带走热损失5 5表面散热损失表面散热损失6 6熟料带走热损失与冷却机废气热损失熟料带走热损失与冷却机废气热损失7 7其它：减少窑

119、内部与外部物料循环、窑灰带走热、实现其它：减少窑内部与外部物料循环、窑灰带走热、实现低温煅烧、加强余热的利用等。低温煅烧、加强余热的利用等。第五节第五节 熟料冷却机熟料冷却机 第五节第五节 熟料冷却机熟料冷却机第六节第六节 立窑内的煅烧立窑内的煅烧第七节第七节 煅烧新技术的研究煅烧新技术的研究第八节第八节 窑用耐火材料窑用耐火材料 窑衬：是指砌筑在窑筒体内表面的耐火材料层。窑衬：是指砌筑在窑筒体内表面的耐火材料层。耐火材料的选用适当与否，以及镶砌的质量好坏，直接影耐火材料的选用适当与否，以及镶砌的质量好坏，直接影响到窑的长期安全运转，同时也影响到窑的产量和热能的消耗。响到窑的长期安全运转，同时

120、也影响到窑的产量和热能的消耗。一般窑筒体一般窑筒体( (金属钢材制成金属钢材制成) )能承受温度能承受温度400400左右，窑衬能左右，窑衬能承受承受16001600左右，如果窑出现掉砖，则会使窑筒体温度过高，左右，如果窑出现掉砖，则会使窑筒体温度过高，在晚上观查时会有暗红色，如果不及时处理，窑筒体会发生变在晚上观查时会有暗红色，如果不及时处理，窑筒体会发生变形。在以后的初砌窑衬时，会因窑筒体变形而很难使窑衬密实，形。在以后的初砌窑衬时，会因窑筒体变形而很难使窑衬密实，容易发生脱落。容易发生脱落。第八节第八节 窑用耐火材料窑用耐火材料 一、窑衬的主要作用一、窑衬的主要作用1 1减少高温气体与物

121、料对筒体化学侵蚀与机械磨损，保护减少高温气体与物料对筒体化学侵蚀与机械磨损，保护窑筒体。窑筒体。2 2充当传热介质，窑砖可从气体中吸收一部分热量，以不充当传热介质，窑砖可从气体中吸收一部分热量，以不同的传导及辐射方式传给物料。同的传导及辐射方式传给物料。3 3窑衬可以隔热保温，减少窑体热损失等。窑衬可以隔热保温，减少窑体热损失等。第八节第八节 窑用耐火材料窑用耐火材料 二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求1 1耐高温性强耐高温性强窑内不管烧成状况的好坏，窑内温度都在窑内不管烧成状况的好坏，窑内温度都在10001000以上，这以上，这就要求耐火砖在高温下不能熔化，在熔点之下还要保持有一定

122、就要求耐火砖在高温下不能熔化，在熔点之下还要保持有一定的强度。同时还要有长时间暴露在高温下不变形的特性。的强度。同时还要有长时间暴露在高温下不变形的特性。2 2热振稳定性好热振稳定性好即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。在停窑、开窑即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。在停窑、开窑以及运转状不稳定的情况下，窑内的温度变化都比较大，这就以及运转状不稳定的情况下，窑内的温度变化都比较大，这就要求窑砖在温度剧烈变化的情况下，不能有龟裂或者是剥落的要求窑砖在温度剧烈变化的情况下，不能有龟裂或者是剥落的情况。情况。第八节第八节 窑用耐火材料窑用耐火材料 二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求3

123、3抗化学侵蚀性强抗化学侵蚀性强物料在窑内煅烧时，所形成的灰分、熔渣、蒸气均会对窑物料在窑内煅烧时，所形成的灰分、熔渣、蒸气均会对窑衬产生很大的侵蚀，窑衬应能抵抗各种侵蚀。衬产生很大的侵蚀，窑衬应能抵抗各种侵蚀。4 4耐磨性及机械强度好耐磨性及机械强度好窑内物料的滑动及气流中粉尘的摩擦，均会对窑衬造成很窑内物料的滑动及气流中粉尘的摩擦，均会对窑衬造成很大的磨损，尤其是开窑的初期，窑内还没有窑皮保护时更是。大的磨损，尤其是开窑的初期，窑内还没有窑皮保护时更是。窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体变形所造成的应力，窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体变形所造成的应力，因此窑衬要有一定的机械强度。因此

124、窑衬要有一定的机械强度。第八节第八节 窑用耐火材料窑用耐火材料 二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求5 5窑衬具有良好的挂窑皮性能窑衬具有良好的挂窑皮性能窑皮挂在窑衬上，对窑衬有很大的保护作用，如果窑衬具窑皮挂在窑衬上，对窑衬有很大的保护作用，如果窑衬具有良好的挂窑皮性能，并且窑皮能够维持较长的时间，可以使有良好的挂窑皮性能，并且窑皮能够维持较长的时间，可以使窑衬不受侵蚀与磨损。窑衬不受侵蚀与磨损。6 6孔隙率要低孔隙率要低窑衬如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗入，从而造成窑窑衬如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗入，从而造成窑衬腐蚀损坏，特别是碱性气体更是如此。衬腐蚀损坏，特别是碱性气体更

125、是如此。第八节第八节 窑用耐火材料窑用耐火材料 二、回转窑对窑衬的要求二、回转窑对窑衬的要求7 7热膨胀安定性要好热膨胀安定性要好窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数，但是窑筒窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数，但是窑筒体温度一般都在体温度一般都在280-450280-450左右，而窑衬的温度一般都在左右，而窑衬的温度一般都在800800以上，在烧成带的地方其温度超过以上，在烧成带的地方其温度超过13001300。因此窑衬的热膨胀。因此窑衬的热膨胀比窑筒体要大，窑衬容易受热膨胀应力造成剥落。比窑筒体要大，窑衬容易受热膨胀应力造成剥落。第八节第八节 窑用耐火材料窑用耐火材料 三、回转窑

126、常用耐火材料三、回转窑常用耐火材料1 1粘土砖粘土砖2 2高铝砖高铝砖3 3磷酸盐结合高铝质窑用耐火材料磷酸盐结合高铝质窑用耐火材料4 4镁砖镁砖5 5镁铝尖晶石砖镁铝尖晶石砖6 6普通镁铬砖普通镁铬砖7 7直接结合镁铬砖直接结合镁铬砖8 8耐碱砖耐碱砖第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 1 1 第四代篦冷机的总体结构第四代篦冷机的总体结构第四代篦冷机由三部分组成：熟料输送，熟料冷却及传动第四代篦冷机由三部分组成：熟料输送，熟料冷却及传动装置。与以往推动篦式冷却机的最大区别是：熟料输送与熟料装置。与以往推动篦式冷却机的最大区别是：熟料输送与熟料冷却是两个独立的结构。冷却是两个

127、独立的结构。总体结构分上壳体和下壳体。中间是篦床。上壳体入料口总体结构分上壳体和下壳体。中间是篦床。上壳体入料口端端部外侧设若干个空气炮，壳体里墙砌筑耐火砖，下壳体分端端部外侧设若干个空气炮，壳体里墙砌筑耐火砖，下壳体分若干个风室，采用风室供风。尾部设一台锤式破碎机，整个设若干个风室，采用风室供风。尾部设一台锤式破碎机，整个设备安装完成后与水平面呈备安装完成后与水平面呈55的斜度，便于熟料向下滑动。篦床的斜度，便于熟料向下滑动。篦床是由若干块篦板组成，篦板固定不动，篦板上部的推料棒往复是由若干块篦板组成，篦板固定不动，篦板上部的推料棒往复运动推动熟料向尾部运动。推料棒运动是由篦床下部的液压缸运

128、动推动熟料向尾部运动。推料棒运动是由篦床下部的液压缸往复运动带动的。每个风室由往复运动带动的。每个风室由l l台风机供风，高压风通过篦板缝台风机供风，高压风通过篦板缝隙进入篦床上的熟料层里，对熟料进行冷却。隙进入篦床上的熟料层里，对熟料进行冷却。第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 2 2 篦板及篦床篦板及篦床 第四代篦冷机篦板采用迷宫式的篦缝和安装第四代篦冷机篦板采用迷宫式的篦缝和安装MFRMFR阀，达到了阀，达到了高阻力的特征，通过整个篦床全宽上的熟料层通过风速相等，高阻力的特征，通过整个篦床全宽上的熟料层通过风速相等，达到冷却空气均匀分布的最佳状态。达到冷却空气均匀分布的

129、最佳状态。 MFRMFR阀在通过篦板和熟料层冷风作用下自动关闭打开，当熟阀在通过篦板和熟料层冷风作用下自动关闭打开，当熟料层阻力较大，冷却风较小时，阀门自动打开，使篦板阻力降料层阻力较大，冷却风较小时，阀门自动打开，使篦板阻力降低，使冷却风量增大。而当熟料层阻力较小时，冷却风较大时，低，使冷却风量增大。而当熟料层阻力较小时，冷却风较大时，阀门自动关闭，使风量减小，达到冷却风量恒定。阀门自动关闭，使风量减小，达到冷却风量恒定。篦板是迷宫形式，不存在漏料现象。另外篦床本身不动，篦板是迷宫形式，不存在漏料现象。另外篦床本身不动，篦板彼此之间也不存在缝隙，故整个篦床不漏料则篦床下部篦板彼此之间也不存在

130、缝隙，故整个篦床不漏料则篦床下部不设输送设备。不设输送设备。第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 3 3 推料棒推料棒第四代篦冷机输送熟料是由篦床上的推料棒来完成的。推第四代篦冷机输送熟料是由篦床上的推料棒来完成的。推料棒横向布置，沿纵向每隔料棒横向布置，沿纵向每隔 300mm300mm安装一件，即隔一件是活动安装一件，即隔一件是活动推料棒，隔一件是固定推料棒，活动推料棒往复运动推动熟料推料棒，隔一件是固定推料棒，活动推料棒往复运动推动熟料向尾部运动，推向出料口。推料棒的横断面是不等边三角形，向尾部运动，推向出料口。推料棒的横断面是不等边三角形，底边底边 125mm125mm，

131、高，高 55mm55mm，材质耐热铸钢。推料棒底平面与篦床上，材质耐热铸钢。推料棒底平面与篦床上的篦板上平面有的篦板上平面有 50mm50mm的间距，的间距， 50mm50mm的间距空间布满冷熟料，的间距空间布满冷熟料，这些冷熟料不仅能防止落下的熟料对篦板的冲击，又能防止熟这些冷熟料不仅能防止落下的熟料对篦板的冲击，又能防止熟料对篦板的磨损，有效地保护篦板，使篦板的寿命在料对篦板的磨损，有效地保护篦板，使篦板的寿命在5 5年以上，年以上，而推料棒的寿命也在而推料棒的寿命也在2 2年以上。推料棒与篦床的连接采用压块和年以上。推料棒与篦床的连接采用压块和拄销，更换时只要取出拄销，压块就与推料棒分开

132、，更换十分拄销，更换时只要取出拄销，压块就与推料棒分开，更换十分方便。方便。 第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 4 4 模块化设计模块化设计第四代篦冷机是做为模块系统来制造的，它由一个必备的第四代篦冷机是做为模块系统来制造的，它由一个必备的入口模块和若干个标准模块组成。入口模块一般长由入口模块和若干个标准模块组成。入口模块一般长由5 57 7排固排固定篦板长，宽有定篦板长，宽有2 24 4个标准模块宽。而标准模块由个标准模块宽。而标准模块由414414块篦板块篦板组成，尺寸为组成，尺寸为 1.3m 4.2m1.3m 4.2m其上有活动推料棒和固定推料棒各其上有活动推料棒和固

133、定推料棒各7 7件。件。2500t/d2500t/d篦冷机由篦冷机由2424个标准模块组成，个标准模块组成，3000t/d3000t/d篦冷机由篦冷机由3535个标准模块组成，个标准模块组成，5000t/d5000t/d篦冷机由篦冷机由4545个标准模块组成。个标准模块组成。每个模块包括一个液压活塞驱动的活动框架，它有两个驱动板，每个模块包括一个液压活塞驱动的活动框架，它有两个驱动板，沿着四条线性导轨运动。沿着四条线性导轨运动。 第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 5 5 风机及风量风压风机及风量风压第四代篦冷机是采用风室供风，每个风室由第四代篦冷机是采用风室供风，每个风室由

134、1 1台风机供风，台风机供风，2500t/d2500t/d型篦冷机分型篦冷机分6 6个风室，配个风室，配6 6台风机。台风机。3000t/d3000t/d型篦冷机分型篦冷机分6 6个风室，配个风室，配6 6台风机。台风机。5000t/d5000t/d型篦冷机分型篦冷机分8 8个风室，配个风室，配8 8台风机。台风机。与第三代篦冷机比较，风机数量大幅度减少。与第三代篦冷机比较，风机数量大幅度减少。5000t/d5000t/d型第三代型第三代篦冷机配置篦冷机配置l8l8台风机，相差台风机，相差1010台风机。台风机。 第三代篦冷机的配风原则是第三代篦冷机的配风原则是“高风压，低风量高风压，低风量”

135、。入料口。入料口区的最高风压达到区的最高风压达到11000Pa11000Pa12000Pa12000Pa左右。而第四代篦冷机入左右。而第四代篦冷机入料口区最高风压是在料口区最高风压是在9500Pa9500Pa。 第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 6 6 传动系统传动系统第四代篦冷机采用液压传动，纵向每一排篦床由一套液压第四代篦冷机采用液压传动，纵向每一排篦床由一套液压系统供油，每一个标准模块有一个驱动油缸，油缸带动驱动板系统供油，每一个标准模块有一个驱动油缸，油缸带动驱动板运动，驱动板带动活动推料棒往复运动。运动，驱动板带动活动推料棒往复运动。2000t/d2000t/d型

136、篦冷机有两型篦冷机有两套液压系统，每个油泵电机功率为套液压系统，每个油泵电机功率为45kW45kW。油泵系统设在距篦冷。油泵系统设在距篦冷机较远的地方，不受篦冷机干液压油由管路通入篦冷机壳体下机较远的地方，不受篦冷机干液压油由管路通入篦冷机壳体下部的油缸里，由控制系统来控制油缸的运动速度。部的油缸里，由控制系统来控制油缸的运动速度。 第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 6 6 传动系统传动系统第四代篦冷机采用液压传动，纵向每一排篦床由一套液压第四代篦冷机采用液压传动，纵向每一排篦床由一套液压系统供油，每一个标准模块有一个驱动油缸，油缸带动驱动板系统供油，每一个标准模块有一个驱

137、动油缸，油缸带动驱动板运动，驱动板带动活动推料棒往复运动。运动，驱动板带动活动推料棒往复运动。2000t/d2000t/d型篦冷机有两型篦冷机有两套液压系统，每个油泵电机功率为套液压系统，每个油泵电机功率为45kW45kW。油泵系统设在距篦冷。油泵系统设在距篦冷机较远的地方，不受篦冷机干液压油由管路通入篦冷机壳体下机较远的地方，不受篦冷机干液压油由管路通入篦冷机壳体下部的油缸里，由控制系统来控制油缸的运动速度。部的油缸里，由控制系统来控制油缸的运动速度。 第四代篦式冷却机的应用特点第四代篦式冷却机的应用特点 篦冷机设备的进步其实质就是篦板的创新。多年来，人们篦冷机设备的进步其实质就是篦板的创新

138、。多年来，人们一直在努力探索，并提出很多设想，如：开发耐磨复合篦板，一直在努力探索，并提出很多设想，如：开发耐磨复合篦板，采用激光加工篦板缝隙。采用环形喷咀，改善气流的方向和分采用激光加工篦板缝隙。采用环形喷咀，改善气流的方向和分布，开发十字耙式篦床和带二次料层的篦床等。现在我们使用布，开发十字耙式篦床和带二次料层的篦床等。现在我们使用的篦冷机其篦板是铸造成形，篦缝尺寸再缩小是很难控制的，的篦冷机其篦板是铸造成形，篦缝尺寸再缩小是很难控制的，现在生产的篦板篦缝在现在生产的篦板篦缝在2 23mm3mm，若能达到，若能达到1mm1mm左右。其冷却效果左右。其冷却效果会更好一些。会更好一些。分解炉与

139、窑的连接方式分解炉与窑的连接方式 第一种方式第一种方式-同线型分解炉同线型分解炉分解炉与窑的连接方式分解炉与窑的连接方式 第一种方式第一种方式-同线型分解炉同线型分解炉 分解炉直接坐落在窑尾烟室之上分解炉直接坐落在窑尾烟室之上，称为同线型分解炉。这，称为同线型分解炉。这种炉型实际是上升烟道的改良和扩展。它具有布置简单的优点，种炉型实际是上升烟道的改良和扩展。它具有布置简单的优点，窑气经窑尾烟室直接进入分解炉窑气经窑尾烟室直接进入分解炉，由于炉内气流量大，由于炉内气流量大，O O2 2含量低，含量低，要求分解炉具有较大的炉容或较大的要求分解炉具有较大的炉容或较大的K K值（固气滞留时间比）。值（

140、固气滞留时间比）。这种炉型布置简单、整齐、紧凑，这种炉型布置简单、整齐、紧凑，出炉气体直接进入最下级旋出炉气体直接进入最下级旋风筒风筒，因此它们可布置在同一平台，有利于降低建筑物高度。，因此它们可布置在同一平台，有利于降低建筑物高度。同时，采用同时，采用“鹅颈鹅颈”管结构增大炉区容积，亦有利于布置，不管结构增大炉区容积，亦有利于布置，不增加建筑物高度。增加建筑物高度。分解炉与窑的连接方式分解炉与窑的连接方式 第二种方式第二种方式-离线型分解炉离线型分解炉分解炉与窑的连接方式分解炉与窑的连接方式 第二种方式第二种方式-离线型分解炉离线型分解炉 分解炉自成体系分解炉自成体系，称为离线型炉。采用这种

141、方式时，称为离线型炉。采用这种方式时，窑尾窑尾设有两列预热器设有两列预热器，一列通过窑气，一列通过炉气，一列通过窑气，一列通过炉气，窑系列物料窑系列物料流至最下级旋风筒后再进入分解炉，同炉系列物料一起在炉内流至最下级旋风筒后再进入分解炉，同炉系列物料一起在炉内加热分解后，加热分解后，经炉系列最下级旋风筒分离后进入窑内。同时，经炉系列最下级旋风筒分离后进入窑内。同时，离线型窑一般离线型窑一般设有两台主排风机设有两台主排风机，一台专门抽吸窑气，一台抽，一台专门抽吸窑气，一台抽吸炉气，生产中两列工况可以单独调节。在特大型窑，则设置吸炉气，生产中两列工况可以单独调节。在特大型窑，则设置三列预热器，两个

142、分解炉。三列预热器，两个分解炉。分解炉与窑的连接方式分解炉与窑的连接方式 第三种方式第三种方式-半离线型分解炉半离线型分解炉分解炉与窑的连接方式分解炉与窑的连接方式 第三种方式第三种方式-半离线型分解炉半离线型分解炉 分解炉设于窑的一侧分解炉设于窑的一侧，称半离线型炉。这种布置方式中，称半离线型炉。这种布置方式中，分解炉内燃料在纯三次风中燃烧，分解炉内燃料在纯三次风中燃烧，炉气出炉后可以在窑尾上升炉气出炉后可以在窑尾上升烟道下部与窑气会合烟道下部与窑气会合( (如如RSPRSP、MFCMFC等等) )，亦可在上升烟道上部与亦可在上升烟道上部与窑气会合窑气会合( (如如N-MFCN-MFC、SL

143、CSSLCS等等) )，然后进入最下级旋风筒。这种，然后进入最下级旋风筒。这种方式工艺布置比较复杂，厂房较大，生产管理及操作亦较为复方式工艺布置比较复杂，厂房较大，生产管理及操作亦较为复杂。其优点在于燃料燃烧环境较好，在采用杂。其优点在于燃料燃烧环境较好，在采用“两步到位两步到位”模式模式时，有利于利用窑气热量和防止粘结堵塞。时，有利于利用窑气热量和防止粘结堵塞。熟料的外观质量的判断与分析熟料的外观质量的判断与分析正常熟料：黑色致密块状，灰黑色葡萄串状结构致密黑色致密块状，灰黑色葡萄串状结构致密欠烧熟料：淡灰色，疏松，淡灰色，疏松，f-CaOf-CaO高，强度低，高，强度低， 卸料快，高温区停留时间短，烧成温度低卸料快，高温区停留时间短，烧成温度低还原熟料：棕色或白色还原气氛，强度低，棕色或白色还原气氛，强度低， f-CaOf-CaO高易高易磨性差配煤适当，均匀，粒度，通风磨性差配煤适当，均匀，粒度，通风生烧料：黄粉、黄球、黄心料，强度低，黄粉、黄球、黄心料，强度低， f-CaOf-CaO高，配煤不高，配煤不足，料球过大，易烧性差，漏生足，料球过大，易烧性差，漏生粉化料：细粉，灰黄色，棕褐色，灰白色细粉，灰黄色，棕褐色，灰白色 C C2 2S S过高，配料不当，成分不均匀，配煤不合理，慢冷过高，配料不当，成分不均匀，配煤不合理，慢冷