[选读]水泥熟料煅烧

[选读]水泥熟料煅烧 水泥煅烧 回转窑结构、各部分的作用、要求、特点及其安装。 1. 筒体:由钢板卷制而成，物料在其中进行热交换和化学反应，同时还具有混合和 运输物料的作用，因而是回转窑的基体。 2. 轮带:筒体、窑衬物料等所有回转部分的重量，都通过轮带传到支承装置上。是 回转窑最重要的零件。 3. 支承装置:支承装置承受回转部分的全部重量，每档支承装置由一对拖轮‘四个 轴承和一个大底座组成。两托轮对称、稳定的支承着筒体上的轮带，并向基础传递 巨大的负荷。 4. 传动装置:传动装置的作用是筒体回转。由于安全和检修的需要，一般较大的窑 还设有极慢的辅助传动装置。 5. 密封装置:由于回转窑是在负压下进行操作的，所以在窑头、窑尾和窑中喂料处， 均设有密封装置，以防止周围的冷空气进入窑内，影响窑的抽风。同时，也避免在 出现偶然的正压时，窑头和窑中处冒灰，影响环境和机器维护。 6. 物料从窑尾(筒体的高端)进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用， 物料既沿圆周方向翻滚又沿轴向(从高端向低端)移动 ， 继续完成其工艺过程， 最后，生成熟料经窑头罩进入冷却机冷却 该窑在结构方面有下列主要特点: 1.简体采用保证五项机械性能(σa、σb、σ%、αk和冷弯试验)的 20g及Q235,B钢板卷制，通常采用自动焊焊接。筒体壁厚:一般为25mm，烧成带为32mm,轮带下为65mm，由轮带下到跨间有38mm厚的过渡段节，从而使筒体的设计更为合理，既保证横截面的刚性又改善了支承装置的受力状态。 2.在筒体出料端有耐高温、耐磨损的窑口护板，筒体窑尾端由一米长1Cr18Ni9Ti钢板制作。其中窑头护板与冷风套组成分格的套筒空间，从喇叭口向筒内吹冷风冷却窑头护板的非工作面，以有利该部分的长期安全工作，在筒体上套有三个矩形实心轮带。轮带与筒体垫板间的间隙由热膨胀量决定，当窑正常运转时，轮带能适度套在 筒体上，以减少筒体径向变形。 3.传动系统用单传动，由变频电动机驱动硬齿面三级圆柱齿轮减速器，再带动窑的开式齿轮副，该传动装置采用胶块联轴器，以增加传动的平稳性，设有连接保安电源的辅助传动装置，可保证主电源中断时仍能盘窑操作，防止筒体弯曲并便利检修。 4.窑头密封采用罩壳气封、迷宫加弹簧刚片双层柔性密封装置。通过喇叭口吹入适量的冷空气冷却护板，冷空气受热后从顶部排走;通过交迭的耐热弹簧钢片下柔性密封板压紧冷风套筒体，保证在窑头筒体稍有偏摆时仍能保持密封作用。 5.窑尾密封采用钢片加石墨柔性密封。该装置安装简单方便，使用安全可靠。 二、 回转窑的工作原理。 燃料由窑头喷入窑内，燃烧产生的废气与物料进行交换后，由窑尾导出。预分解窑的流程图，及其物料和气体流程。 四、预分解窑的原理及操作。 六、什么是结皮，堵塞，防止预分解窑系统发生堵塞的方法。 七、 八、篦式冷却机操作的工艺参数。 1料层厚度: 篦冷机正常操作条件;整个篦床上料层厚度均匀气体阻力相同。 2高压风量: 高压风过大影响二次风进窑温度。 3中压风量:也会影响二次风进窑温度。 废气阀开度:调整入窑二次风的多少， 九、预分解窑需重点控制的工艺参数及需求、 1烧成带的温度 一般烧成带物料的温度要达到1300-1450才能进行烧成反应，所以烧成带温度宜保持在1600-1800。 2窑尾烟气的温度 窑尾烟气的温度一般控制在1000-1100之间。通常用热电偶测量，他与烧成带，预热器一起征窑热力分布情况。温度太低，加重窑的负担。温度过高，容易引起烟室结皮及上升管道堵塞。 3分解炉和最低一级旋风筒出口气体温度。 分解炉的出口温度一般为850铷0?。分解炉出口温度过高，说明燃料加入过多或燃烧过慢。出炉气温过高可能引起炉后系统物料过热结皮，甚至堵塞。如果出炉气温过低，说明分解炉下部燃料已经烧完，将使分解炉下部分解速度锐减，不能充分发挥分解炉分解效能。 (最低级旋风筒出口气体温度最低级旋风筒出日气体温度一般控制在800~880?，它应低于分解炉出口气体温度，否则说明出炉气流中还有部分燃料未烧完 4最上级旋风筒出口的温度 温度一般控制在320-360之间。温度过高，会影响风机、电收尘的安全运行以及燃料的热耗增高。当温度过高是应检查以下几种情况:喂料是否正常，旋风筒负压是否正常，风机拉风是否过大。 5入电收尘的的温度 电收尘入口的温度一般是调节增湿塔喷水量来控制，使电收尘入口的温度保持145-155之间。 6窑尾及分解炉出口的气体成分 窑尾氧气含量控制在1.0%-1.5%之间，分解炉出口的氧气含量控制在2.5%-3.5%。 7窑头及窑尾的负压 窑头及窑尾的负压反映了二次风及窑内阻力的大小。当窑内阻力减小，窑头及窑尾的负压增大。当窑内阻力增大时，窑尾负压增大，窑头负压减小。正常生产时窑头负压0.02-0.06Kpa，窑尾负压0.2-0.4Kpa。 8最上一级及最下一级旋风筒出口负压 9窑速及生料喂料量 窑速及生料喂料量当窑速有较大变化时，喂料量应随之调整，最好与窑速成一定比例，以保持窑内料层均匀，克服干扰因素。 十、回转窑烧成带的温度如何判断。 1用比色高温计、辐射高温仪或目测测量。 2根据氧化氮(NOx)浓度判断 3根据窑转动力矩判断。 (具体方法见本216页) 十一、回转窑窑尾温度升高或降低可能是哪些因素引起的。 其温度变化主要受原料分解率，窑内物料段烧量，段烧物料的质量 ，风量，窑内火焰的形状等因素的影响。如果这些因 素其中一种出现异常，就会影响窑尾的温度的变化。当回转窑窑内的通风量较大，火焰较长时，回转窑窑尾的温度就会 不断升高，窑尾的废气也随之增多，此时要想控制窑尾的温度，就 要马上关小风管阀或窑尾缩口阀，减少气流流通量，另外窑尾的温 度升高后，窑尾出口的废气增多，并且废气的温度很高，但烧成带 温度却比较低，这时要适当的减少喂料量，等温度调整到正常后， 再适度加料。 当回转窑窑内通风量较小，火焰较短时，回转窑窑尾的温度会不断 下降，窑尾的废气也会不断变少，此时应适度的开大风管阀门，增 加通 风量，并且加大窑头喂料量，使温度不断升高，并慢慢恢复正常。 总之，回转窑窑尾温度变化是窑内工作情况的直观表现，所以用户 在使用回转窑时，要密切关注窑尾的温度，如果出现过高过低的情 况，都说明窑内的段烧情况发生异常，要立即采取相应的措施进行 控制，避免造成不必要的经济损失 十二、回转窑结圈、结圈后的影响及其处理方法。 结圈的原因 结圈的原因，在生产中主要可以归纳为操作不当。具体地说，是由于上料量过大，干燥效果差，生球爆裂，粉化严重，致使透气性差，使得引风机抽动火焰的作用不明显，火焰只在窑内一定距离燃烧。在大于1 200?的高温下，未完全氧化的Fe3O4就与磁铁矿中一定数量的SiO2发生反应形成液相。 2FeO+3SiO+2CO=3FeSiO+2CO 342242 2FeO+SiO=FeSiO 224 另外，当给煤量较大时，在1 150?条件下，FeO也会部分分解为FeO，与SiO作用而23342生成2FeO?SiO，形成渣相粘结。这就使得物料在流经焙烧带时，所产生的液相、渣相极易2 粘附在窑衬的表面，同时粘结物料而产生结圈现象。 结圈的影响 1)降低产量，增加劳动强度 窑圈一经形成，对燃料烧烧所产生的热气流势必起阻碍作用，如图1所示。热气流被部分阻挡在A区，影响了球团的焙烧效果。同时，由于链篦机上生球的干燥、预热过程是利 用窑尾废气进行的，故此，结圈也对生球的干燥、预热产生不良影响。具体地说，就是透气性差，火焰不进，后部温度低，干燥时水分不易脱除，生球爆裂、粉化严重，成品率低，从而降低了劳动生产率。 另外，圈结形成后，如不及时处理，就会使圈的纵向长度、厚度增加，当圈掉下时，必然增加工人的劳动强度，有时甚至需停机处理，也影响了球团矿的产量。 2)增加了设备负荷 如图1所示，一定面积及厚度的结圈使物料流被阻于B区，此时，被阻的料量要高出正常时许多，加之圈本身的重量，必然增加了托轮、轴承的磨损，同时，增加了电机的负荷，甚至烧毁。 3)浪费能源 在实际看火操作中，当出现“结圈”现象后，由于热气流被阻于A区，为保证链篦机的干燥和预热效果，看火工往往采用加大给煤量的方式，这无疑造成了能源浪费 处理方法 为减少或杜绝结圈现象，在生产中首先是要采取措施防止结圈，即采用正确的操作方法，稳定上料量，使料层厚度适宜，以保证干燥、预热效果，减少生球的爆裂和粉化，同时，控制喂煤量，不宜过大，使温度保持在较低范围内，避免出现渣相。 在出现结圈后，一定要及时处理，否则将出现窑壁加宽加厚的不良后果，这样就增加了处理难度，甚至影响生产正常进行。 去圈的方法有以下三种: (1)在窑内安设移动的合金刮刀; (2)加入适量的燃料，烧化粘结物; (3)改变高温区。 比较而言，第一种方法对刮刀材质要求较高，不易实现;第二种方法可行，但从节能角度考虑，也不太理想，而且难度较大;第三种方法，我们通过实践认为是一种可行的办法。所谓适当改变高温区，就是通过调整后部链篦机引风机的风箱翻板开合程度，使燃烧点或火焰往复拉动，这样就易使粘结的窑圈掉下来而达到去圈的目的。此法既节约了能源，又简便、易操作。 十三、.燃料在回转窑内的燃烧及火焰的控制要求 燃料在回转窑内燃烧后，形成高温，并通过燃烧的控制，使燃料燃烧后形成的火焰有一定的长度，形状和稳定性，以保证在回转窑内形成工艺所要求的温度区间，使生料在各个带完成一系列的物理化学变化形成熟料。所以，在回转窑内燃料燃烧很重要，它直接影响着熟料的产、质量和能源的消耗，因此对燃料本身和燃烧过程都有一定的要求(详细见书本42页) 十四、窑衬的作用 回转窑对窑衬的要求 作用:保护窑筒体 减少筒体散热损失 蓄热进行热交换 要求:耐高温性强 化学稳定性好 热震稳定性好 耐磨性及机械强度好 良好的挂窑皮性能 孔隙率要低 热膨胀系数小 尺寸准确，外形整齐。(详细见书本232页) 十五、熟料采用极冷方式有什么好处 1) 可防止或减少C3S的分解。2)能防止β-C2S转化为γ-C2S，导致熟料块的体积膨胀。3) 能防止或减少MgO的破坏作用。4)使熟料中C3A晶体减少，水泥不会出现快凝现象。 5)可防止C2S晶体长大，阻止熟料完全变成晶体。6)增大了熟料的易磨性。 十六、旋流效应、喷腾效应 旋风效应或喷腾效应对料粉分解的影响 一般分解炉内断面风速为4.5~6 m/s，分解炉的高度约为6-12 m(气流在炉内通过的时间约为1~2.5 s。而一般特征粒径为30-40 pLm的料粉，分解温度为820~870?，要求分解率为时，其分解时间平均为4,10 s，是气流通过时间的4-6倍。 延长物料在炉内的停留时间即延长物料进行化学反应的时间，单靠降低风速或增大分解炉的容积是难以解决的，主要的方法是使炉内气流做适当的回旋运动或喷腾运动，或两者的结合(以产生旋风效应或喷腾效应，使气流与料粉产生相对运动而使料粉滞留。炉内气流依靠附壁效应，使其载尘量大幅度增加而又不产生落料，使料粉在炉内获得适当长的停留时间。当炉内料粉浓度增加到进口或出口浓度的4-6倍时，炉内物料停留时间即可达到气流通过时间的4—6倍，即4—10 g，这样就能保证料粉的分解时间和燃料的燃烧时间 十七、硅酸盐水泥熟料形成过程，熟料矿物组成、液相成分 过程:1水分的蒸发 2粘土矿物脱水3硅酸盐分解4固相反应5熟料的烧结6熟料的冷却 矿物成分:主要由四种矿物化学组成 ,分别为: 硅酸三钙3CaO?SiO(简写为CS)，含量为36,,60,; 23 硅酸二钙3CaO?SiO(简写为CS)，含量为15,,37,; 22 铝酸三钙3CaO?AlO(简写为CA)，含量为7,,15,; 233 铁铝酸四钙4CaO?AlO?FeO(简写为CAF)，含量为10,,18,。 23234 液相成分:氧化铝、氧化铁、碱性氧化物