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1、硅酸盐水泥熟料煅烧工艺硅酸盐水泥熟料煅烧工艺无机一班无机一班汪建汪建2021/3/1112021/3/1122021/3/113硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料是由主要含是由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小于于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小，氧化钙和氧化硅质量比不小于于2.0。煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的工两类，立窑适用
2、于生产规模较小的工厂，大、中型厂宜采用回转窑。厂，大、中型厂宜采用回转窑。2021/3/114立窑：立窑：窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通立窑和机械化立窑。普通立窑是人工加料和立窑和机械化立窑。普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料，人工卸料；机械立窑人工卸料或机械加料，人工卸料；机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的，它的产、质量及劳动生产率都比普通作的，它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高。近年来，国外大多数立窑已被回转立窑高。近年来，国外大多数立窑已被回转窑所取代，但在当前中国水泥工业中，立窑窑所取代
3、，但在当前中国水泥工业中，立窑仍占有重要地位。仍占有重要地位。根据建材技术政策要求，根据建材技术政策要求，小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通立窑。立窑。2021/3/115回转窑：回转窑：窑筒体卧置（略带斜度，约为窑筒体卧置（略带斜度，约为3%），），并能作回转运动的称为回转窑。分煅烧生料并能作回转运动的称为回转窑。分煅烧生料粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为35左右）的湿法窑。左右）的湿法窑。水泥回转窑水泥回转窑2021/3/116a.干法窑干法窑干法窑又可分为中空式窑、干法窑又可分为中空式窑、余热锅炉窑余热锅炉窑、
4、悬悬浮预热器浮预热器窑窑和悬浮分解炉窑。和悬浮分解炉窑。70年代前后，发展年代前后，发展了一种可大幅度提高回转窑产量的煅烧工艺了一种可大幅度提高回转窑产量的煅烧工艺窑外分解技术。其特点是采用了预分解窑，它以窑外分解技术。其特点是采用了预分解窑，它以悬浮预热器窑为基础，在预热器与窑之间增设了悬浮预热器窑为基础，在预热器与窑之间增设了分解炉。在分解炉中加入占总燃料用量分解炉。在分解炉中加入占总燃料用量5060的燃料，使燃料燃烧过程与生料的预热和碳酸盐的燃料，使燃料燃烧过程与生料的预热和碳酸盐分解过程，从窑内传热效率较低的地带移到分解分解过程，从窑内传热效率较低的地带移到分解炉中进行，生料在悬浮状态
5、或沸腾状态下与热气炉中进行，生料在悬浮状态或沸腾状态下与热气流进行热交换，从而提高传热效率，使生料在入流进行热交换，从而提高传热效率，使生料在入窑前的碳酸钙分解率达窑前的碳酸钙分解率达80以上，达到减轻窑的以上，达到减轻窑的热负荷，延长窑衬使用寿命和窑的运转周期，在热负荷，延长窑衬使用寿命和窑的运转周期，在保持窑的发热能力的情况下，大幅度提高产量的保持窑的发热能力的情况下，大幅度提高产量的目的。目的。2021/3/117带余热锅炉的预分解窑带余热锅炉的预分解窑2021/3/118五五级级悬悬浮浮预预热热器器窑窑2021/3/119b.湿法窑湿法窑用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，用于湿法生产中的
6、水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为湿法生产是将生料制成含水为32%40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。要优点。湿法窑可分为湿法长窑和带料浆蒸发湿法窑可分为湿法长窑和带料浆蒸发机的湿法短窑，长窑使用广泛，短窑目前机的湿法短窑，长窑使用广泛，短窑目前已很少采用。为了降低湿法长窑热耗，窑已很少采用。为了降低湿法长窑热耗，窑内装设有各种型式的热交换器，如链条、内装设有各种型式的热交换器，如链条、料浆过滤
7、预热器、金属或陶瓷热交换器。料浆过滤预热器、金属或陶瓷热交换器。2021/3/1110湿湿法法回回转转窑窑2021/3/1111中晶水泥，熟料煅烧采用较为中晶水泥，熟料煅烧采用较为先进的带先进的带CDCS-R喷腾型分解炉的喷腾型分解炉的五级预热预分解系统，五级预热预分解系统，3.550m的旋转窑，窑头燃烧装置采用高推的旋转窑，窑头燃烧装置采用高推力四通道煤粉燃烧器，熟料冷却采力四通道煤粉燃烧器，熟料冷却采用热效率利用高、冷却效果好的第用热效率利用高、冷却效果好的第三代三代LBTF1400空气梁空气梁篦式冷却机，篦式冷却机，其显著特点是能耗低、熟料质量稳其显著特点是能耗低、熟料质量稳定。定。20
8、21/3/11123.350m旋转窑旋转窑2021/3/1113篦式冷却机篦式冷却机2021/3/1114煤磨防爆袋收尘器煤磨防爆袋收尘器2021/3/1115五五级级旋旋风风预预热热器器CDC窑窑外外分分解解系系统统2021/3/1116电电收收尘尘器器2021/3/1117电电收收尘尘器器2021/3/1118旋旋转转窑窑2021/3/11192021/3/11202021/3/11212021/3/1122水泥煅烧工艺的发展：烧成装置是水泥生产的核心设备。水泥煅烧工艺的发展：烧成装置是水泥生产的核心设备。在在中空干法旋窑中空干法旋窑的基础上，加设旋风预热器和窑外分解的基础上，加设旋风预热
9、器和窑外分解炉，缩短窑体长度，成为炉，缩短窑体长度，成为现代干法旋窑现代干法旋窑。这一改进将原。这一改进将原来产量提高了一倍，是一大技术进步。但是没有从跟本来产量提高了一倍，是一大技术进步。但是没有从跟本上改变旋窑生产的上改变旋窑生产的弊端弊端：旋风预热器主要在进料口很短：旋风预热器主要在进料口很短一段距离进行气料热交换，每级预热器只能缩小温差一一段距离进行气料热交换，每级预热器只能缩小温差一百度左右，利用率低；窑外分解技术受温度制约大。生百度左右，利用率低；窑外分解技术受温度制约大。生料在窑外分解炉里，料在窑外分解炉里，85-90%CaCO3得以分解，如果继得以分解，如果继续升温，仅需几秒钟
10、续升温，仅需几秒钟CaCO3就可以全部分解，并生成熟就可以全部分解，并生成熟料矿物。然而温度稍高，液相量增大，会使分解炉内结料矿物。然而温度稍高，液相量增大，会使分解炉内结块，出现堵塞现象，不能正常生产。为防止这种情况发块，出现堵塞现象，不能正常生产。为防止这种情况发生，只能让大量新生态活性物料进入烧成带的低温尾部，生，只能让大量新生态活性物料进入烧成带的低温尾部，重新结晶钝化；烧成带旋窑部分主要以传导方式传热，重新结晶钝化；烧成带旋窑部分主要以传导方式传热，热交换效率低下，剩下热交换效率低下，剩下10-15%的的CaCO3分解和熟料矿分解和熟料矿物形成还需要物形成还需要60分钟左右才能完成。
11、分钟左右才能完成。2021/3/1123显而易见，窑外分解炉与旋窑是不相匹配的工显而易见，窑外分解炉与旋窑是不相匹配的工艺。旋窑部分还有艺。旋窑部分还有70米左右的长度，五级旋风预热米左右的长度，五级旋风预热器加窑外分解炉高度在器加窑外分解炉高度在90米左右，长加高有米左右，长加高有160米。米。现代旋窑现代旋窑体积庞大、工艺复杂、操作困难体积庞大、工艺复杂、操作困难，是一种，是一种低效率、高消耗低效率、高消耗的生产工艺。唯一的优点是熟料在的生产工艺。唯一的优点是熟料在翻滚过程烧成，受热均匀，能够保障产品质量。翻滚过程烧成，受热均匀，能够保障产品质量。煅烧水泥熟料的机械立窑的煅烧水泥熟料的机械
12、立窑的水泥速烧炉水泥速烧炉西安智章环保西安智章环保节能科技研究所节能科技研究所，它包括风机、卸料装置、筒体、窑罩、，它包括风机、卸料装置、筒体、窑罩、加料装置、烟囱所组成，加料装置、烟囱所组成，特征特征是：它在原有高温烧是：它在原有高温烧成环节与废气排出环节之间设置加压环节；即在机成环节与废气排出环节之间设置加压环节；即在机械立窑设备中连接加压装置，加压装置连接在预热械立窑设备中连接加压装置，加压装置连接在预热腔至气体排出口之前。目的：提供一种水泥速烧炉，腔至气体排出口之前。目的：提供一种水泥速烧炉，它使窑炉内燃烧充气，提高煅烧水泥质量。它使窑炉内燃烧充气，提高煅烧水泥质量。2021/3/11
13、24旋窑和立窑都是负压煅烧，水泥速烧旋窑和立窑都是负压煅烧，水泥速烧炉是正压煅烧。正压煅烧水泥熟料，增强炉是正压煅烧。正压煅烧水泥熟料，增强了气体的横向流动，提高了气体通过通道了气体的横向流动，提高了气体通过通道横截面的均匀性，提高了气体向黑料片内横截面的均匀性，提高了气体向黑料片内部的渗透力，增大了窑炉的热力强度，火部的渗透力，增大了窑炉的热力强度，火力集中，热工制度稳定，煤炭燃烧充分，力集中，热工制度稳定，煤炭燃烧充分，既不会出现偏火现象，也不会有喷窑事故既不会出现偏火现象，也不会有喷窑事故发生，为水泥熟料的形成创造了最佳条件，发生，为水泥熟料的形成创造了最佳条件，实现了大风大料，快烧急冷
14、的水泥熟料快实现了大风大料，快烧急冷的水泥熟料快速烧成，煅烧出了比任何窑型质量都高的速烧成，煅烧出了比任何窑型质量都高的水泥熟料。水泥熟料。2021/3/1125优势比较优势比较水泥速烧成技术属国内首创，世界领先。可用水泥速烧成技术属国内首创，世界领先。可用“高效、高效、节能、无污染节能、无污染”七个字来概括它的特征。这些发明都是七个字来概括它的特征。这些发明都是当今水泥行业具有突破性技术，将水泥生产工艺推向一当今水泥行业具有突破性技术，将水泥生产工艺推向一个新高度。是现代水泥生产工艺的升级换代技术。与现个新高度。是现代水泥生产工艺的升级换代技术。与现代旋窑相比，代旋窑相比，设计科学合理、产品
15、质量高、消耗低设计科学合理、产品质量高、消耗低：1、速烧成工艺：速烧成工艺：f-CaO1.5%，熟料平均标号在，熟料平均标号在680#以上，熟料烧成率以上，熟料烧成率98%,出磨水泥安定性合格。由于熟出磨水泥安定性合格。由于熟料质量高，能大量消耗固体废料，实现循环经济。按普料质量高，能大量消耗固体废料，实现循环经济。按普通硅酸盐水泥最高参量加入混合材，生产的水泥通硅酸盐水泥最高参量加入混合材，生产的水泥80%在在525#以上，全部是以上，全部是425#以上的高标号水泥，能够满足我以上的高标号水泥，能够满足我国市场对高标号水泥的需求。国市场对高标号水泥的需求。现代旋窑工艺：现代旋窑工艺：f-Ca
16、O2.5%，出磨水泥平均有一个月，出磨水泥平均有一个月的熟化期，等安定性合格后方可销售。的熟化期，等安定性合格后方可销售。2021/3/11262、速烧成工艺：热耗速烧成工艺：热耗650大卡大卡/kg熟料，综熟料，综合电耗合电耗75kWh/t水泥；水泥；现代旋窑工艺：平均热耗现代旋窑工艺：平均热耗1100大卡大卡/kg熟料，熟料，平均综合电耗平均综合电耗120kWh/t水泥。速烧成工艺比现水泥。速烧成工艺比现代旋窑工艺综合节能代旋窑工艺综合节能30%以上。以上。3、速烧成工艺：粉尘排放浓度速烧成工艺：粉尘排放浓度100mg/Nm3，低于国家一级，低于国家一级150mg/Nm3的排放标准。在的排
17、放标准。在环境保护方面的根本差别在于：环境保护方面的根本差别在于：现代旋窑生产，为了降低粉尘排放量，必须重现代旋窑生产，为了降低粉尘排放量，必须重新投资购买除尘设备，现代干法旋窑环保费用新投资购买除尘设备，现代干法旋窑环保费用占建厂总投资的占建厂总投资的20-25%。在生产过程中让除尘。在生产过程中让除尘设备运转，还得再次耗能。从而加大消耗，提设备运转，还得再次耗能。从而加大消耗，提高生产成本。高生产成本。2021/3/1127而在速烧成工艺，水洗除尘器是速烧炉的一个而在速烧成工艺，水洗除尘器是速烧炉的一个必不可少的组成部分。它不只有除尘作用，还必不可少的组成部分。它不只有除尘作用，还有保障煤
18、炭完全燃烧、稳定热工制度、提高熟有保障煤炭完全燃烧、稳定热工制度、提高熟料质量和产量不可替代的作用。料质量和产量不可替代的作用。4、与现代干法旋窑工艺相比，建设同等规模与现代干法旋窑工艺相比，建设同等规模的水泥生产线投资节约的水泥生产线投资节约3/4；水泥生产成本下降；水泥生产成本下降60元元/吨以上，实现经济效益是旋窑平均收益的吨以上，实现经济效益是旋窑平均收益的46倍。倍。5、建设简约型工厂，节约有限资源。与现代建设简约型工厂，节约有限资源。与现代干法旋窑工艺相比，节约建设用地干法旋窑工艺相比，节约建设用地3/4。水泥速烧成工艺生产线，具有投资少、能耗低、水泥速烧成工艺生产线，具有投资少、能耗低、产品质量高、产量高、效益好和清洁生产等显产品质量高、产量高、效益好和清洁生产等显著特点。著特点。2021/3/11282021/3/11292021/3/1130附附：2021/3/1131
