《水泥工藝學》第6章熟料煅燒技術課件

1、第六章熟料煅燒技術第六章熟料煅燒技術一、概述一、概述二、生料在煅燒過程中的物理與化學變化二、生料在煅燒過程中的物理與化學變化三、懸浮預熱技術三、懸浮預熱技術四、預分解技術四、預分解技術五、回轉窯技術五、回轉窯技術六、微量元素和礦化劑對熟料煅燒和質(zhì)量的影響六、微量元素和礦化劑對熟料煅燒和質(zhì)量的影響七、熟料冷卻機七、熟料冷卻機八、預分解窯技術的生產(chǎn)控制八、預分解窯技術的生產(chǎn)控制九、新型干法水泥技術的發(fā)展九、新型干法水泥技術的發(fā)展十、窯用耐火材料十、窯用耐火材料第六章熟料煅燒技術第六章熟料煅燒技術 本章學習要點：本章主要介紹新型干法水本章學習要點：本章主要介紹新型干法水泥生產(chǎn)過程中的熟料煅燒技術以及

2、煅燒過程中泥生產(chǎn)過程中的熟料煅燒技術以及煅燒過程中的物理化學變化，以的物理化學變化，以旋風旋風筒筒換熱換熱管管道道分解分解爐爐回轉回轉窯窯冷卻冷卻機機為主線，著重介紹當代水為主線，著重介紹當代水泥工業(yè)發(fā)展的主流和最先進的煅燒工藝及設備、泥工業(yè)發(fā)展的主流和最先進的煅燒工藝及設備、生產(chǎn)過程的控制調(diào)節(jié)等。生產(chǎn)過程的控制調(diào)節(jié)等。6.1 概述概述懸浮預熱、窯外分解技術，從根本上改變懸浮預熱、窯外分解技術，從根本上改變了物料的預熱、分解過程的傳熱狀態(tài)，將窯內(nèi)了物料的預熱、分解過程的傳熱狀態(tài)，將窯內(nèi)物料堆積狀態(tài)的預熱和分解過程，分別移到懸物料堆積狀態(tài)的預熱和分解過程，分別移到懸浮預熱器和分解爐內(nèi)進行。浮預熱

3、器和分解爐內(nèi)進行。6.1 概述概述概念：概念：一次空氣、一次空氣、二次空氣、二次空氣、三次空氣、三次空氣、窯頭、窯尾、窯頭、窯尾、物料進窯方向、物料進窯方向、廢氣出窯方向。廢氣出窯方向。6.1 概述概述6.1 概述概述預分解窯的關鍵技術裝備預分解窯的關鍵技術裝備n 筒，旋風筒；筒，旋風筒；n 管，換熱管道；管，換熱管道；n 爐，分解爐；爐，分解爐；n 窯，回轉窯；窯，回轉窯；n 機，冷卻機機，冷卻機. .6.1 概述概述預分解窯的關鍵技術裝備預分解窯的關鍵技術裝備n 適當成分的生料進入預熱器適當成分的生料進入預熱器預熱預熱. .n 預熱好的生料進入分解爐預熱好的生料進入分解爐, ,碳酸鹽碳酸鹽

4、分解分解n 分解后的生料進入窯內(nèi)分解后的生料進入窯內(nèi)煅燒煅燒成為熟料成為熟料. .n 熟料進入冷卻機進行熟料進入冷卻機進行冷卻冷卻. .P P6161表表6.16.1國內(nèi)外預分解窯情況統(tǒng)計國內(nèi)外預分解窯情況統(tǒng)計6.2 生料在煅燒過程中的物理化學變化生料在煅燒過程中的物理化學變化生料在加熱過程中，依次發(fā)生生料在加熱過程中，依次發(fā)生干燥、粘土干燥、粘土礦物脫水、碳酸鹽分解、固相反應、熟料燒結礦物脫水、碳酸鹽分解、固相反應、熟料燒結及熟料冷卻結晶及熟料冷卻結晶等重要的物理化學反應。這些等重要的物理化學反應。這些反應過程的反應溫度、反應速度及反應產(chǎn)反應過程的反應溫度、反應速度及反應產(chǎn) 物不物不僅受原料

5、的化學成分和礦物組成的影響，還受僅受原料的化學成分和礦物組成的影響，還受反應時的物理因素諸如生料粒徑、均化程度、反應時的物理因素諸如生料粒徑、均化程度、氣固相接觸程度等的影響。氣固相接觸程度等的影響。 6.2.1 干燥干燥 排除生料中自由水分的工藝過程稱為干燥。排除生料中自由水分的工藝過程稱為干燥。 生料中還有不超過生料中還有不超過1.O1.O的水。的水。 自由水分的蒸發(fā)溫度一般為自由水分的蒸發(fā)溫度一般為2727150150左右。左右。 當溫度升高到當溫度升高到100100150150時，生料自由水分全部被排除。時，生料自由水分全部被排除。 自由水分蒸發(fā)熱耗大。每千克水蒸發(fā)潛熱高達自由水分蒸發(fā)

6、熱耗大。每千克水蒸發(fā)潛熱高達2257 kJ(2257 kJ(在在100100下下) )。 6.2.2 脫水脫水 脫水是指粘土礦物分解放出化合水脫水是指粘土礦物分解放出化合水 。 層間水在層間水在100100左右即可排除，而配位水則必須高達左右即可排除，而配位水則必須高達400400600600以上才能脫去。以上才能脫去。 6.2.2 脫水脫水 粘土中的主要礦物高嶺土發(fā)生脫水分解反應如下式所示：粘土中的主要礦物高嶺土發(fā)生脫水分解反應如下式所示： AlAl2 2O O3 32SiO2SiO2 22H2H2 20 0 AlAl2 20 03 3 2SiO2SiO2 2 2H2H2 2OO 高嶺土高嶺

7、土 無定形無定形 無定形無定形 水蒸氣水蒸氣 高嶺土進行脫水分解反應屬吸熱過程。高嶺土進行脫水分解反應屬吸熱過程。 生成了非晶質(zhì)的無定形偏高嶺土生成了非晶質(zhì)的無定形偏高嶺土 ，具有較高活性具有較高活性，為下一，為下一步與氧化鈣反應創(chuàng)造了有利條件。在步與氧化鈣反應創(chuàng)造了有利條件。在 900900950950，由無定形物，由無定形物質(zhì)轉變?yōu)榫w，同時放出熱量。質(zhì)轉變?yōu)榫w，同時放出熱量。6.2.2 脫水脫水影響因素影響因素 1 1生料水分生料水分2 2粘土礦物粘土礦物 不同粘土礦物脫水溫度不一樣。書不同粘土礦物脫水溫度不一樣。書P P3636 表表3.43.43 3粘土脫水產(chǎn)物活性粘土脫水產(chǎn)物活性

8、一般結構疏松、無定形一般結構疏松、無定形( (非晶態(tài)非晶態(tài)) )、新生態(tài)、細小的、新生態(tài)、細小的 活活性高，易與性高，易與CaOCaO結合。結合。高嶺石高嶺石 蒙脫石、伊利石蒙脫石、伊利石 長石、水云母長石、水云母6.2.2 脫水脫水影響因素影響因素 1 1生料水分生料水分2 2粘土礦物粘土礦物3 3粘土脫水產(chǎn)物活性粘土脫水產(chǎn)物活性4 4急燒急燒：粘土脫水后，隨著溫度的升高，會結晶或晶型轉：粘土脫水后，隨著溫度的升高，會結晶或晶型轉變，導致活性變，導致活性；急燒可使脫水產(chǎn)物來不急進行上述轉變，就已進入碳酸鈣急燒可使脫水產(chǎn)物來不急進行上述轉變，就已進入碳酸鈣分解溫度，而與分解出的分解溫度，而與分

9、解出的CaOCaO均處于高活性狀態(tài)，而易于反應，均處于高活性狀態(tài)，而易于反應，有利熟料的形成。有利熟料的形成。6.2.2 脫水脫水影響因素影響因素 1 1生料水分生料水分2 2粘土礦物粘土礦物3 3粘土脫水產(chǎn)物活性粘土脫水產(chǎn)物活性4 4急燒急燒5 5粘土顆粒大小粘土顆粒大?。赫惩撩撍紫仍诒砻?，再向粒子中心擴：粘土脫水首先在表面，再向粒子中心擴散，擴散過程較慢。內(nèi)部脫水速度控制整個脫水過程，所以越散，擴散過程較慢。內(nèi)部脫水速度控制整個脫水過程，所以越細越好。細越好。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解1 1、分解反應特點、分解反應特點可逆反應可逆反應：受：受T T、P PCO2CO2影響。影響。

10、TT，有利反應向正方向進行，且分解速率加快，有利反應向正方向進行，且分解速率加快 600600開始分解，開始分解，890890時時P PCO2CO2=1=1個大氣壓，個大氣壓，1100-12001100-1200反應迅速。反應迅速。 慢慢 加快加快 迅速迅速 -每每T50T50，分解速度約增，分解速度約增1 1倍倍6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解1 1、分解反應特點、分解反應特點可逆反應可逆反應：受：受T T、P PCO2CO2影響。影響。 TT，有利反應向正方向進行，且分解速率加快，有利反應向正方向進行，且分解速率加快 T T 廢氣廢氣TT、熱耗、熱耗、預熱器、分解爐易堵、結皮；、預熱器、分

11、解爐易堵、結皮；加強通風加強通風 P PCO2CO2 有利反應向正方向進行。有利反應向正方向進行。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解1 1、分解反應特點、分解反應特點可逆反應可逆反應：受：受T T、P PCO2CO2影響。影響。 強吸熱反應強吸熱反應：是熟料形成過程中消耗熱量最多的一個：是熟料形成過程中消耗熱量最多的一個工藝過程。約占預分解窯的工藝過程。約占預分解窯的1/21/2，濕法，濕法1/3 1/3 燒失量大燒失量大：純：純CaCOCaCO3 3為為44%44%，一般在，一般在40%40%左右，與石灰質(zhì)左右，與石灰質(zhì)原料的品質(zhì)有關。原料的品質(zhì)有關。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解1 1、分

12、解反應特點、分解反應特點可逆反應可逆反應：受：受T T、P PCO2CO2影響。影響。 強吸熱反應強吸熱反應燒失量大燒失量大分解溫度與分解溫度與P PCO2CO2和礦物結晶程度有關和礦物結晶程度有關： P PCO2CO2，則分解，則分解溫度增高。方解石的結晶程度高，晶粒粗大，則分解溫度高；溫度增高。方解石的結晶程度高，晶粒粗大，則分解溫度高；相反，微晶或隱晶質(zhì)礦物的分解溫度低。相反，微晶或隱晶質(zhì)礦物的分解溫度低。 6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解2 2、碳酸鈣的分解過程、碳酸鈣的分解過程 五個過程：五個過程：兩個傳熱過程：熱氣流向顆粒表面?zhèn)鳠?、熱量以傳導方式兩個傳熱過程：熱氣流向顆粒表面?zhèn)鳠帷?/p>

13、熱量以傳導方式向分解面?zhèn)鳠?；向分解面?zhèn)鳠?；一個化學反應過程：分解面上的一個化學反應過程：分解面上的CaCOCaCO3 3分解并放出分解并放出COCO2 2；兩個傳質(zhì)過程：分解放出的兩個傳質(zhì)過程：分解放出的COCO2 2穿過分解層穿過分解層(CaO(CaO層層) )向表面向表面擴散、表面擴散、表面COCO2 2向周圍介質(zhì)氣流擴散。向周圍介質(zhì)氣流擴散。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解2 2、碳酸鈣的分解過程、碳酸鈣的分解過程 五個過程中，傳熱和傳質(zhì)皆為物理傳遞過程，僅有一個化五個過程中，傳熱和傳質(zhì)皆為物理傳遞過程，僅有一個化學反應過程。各過程的阻力不同，所以學反應過程。各過程的阻力不同，所以CaC

14、OCaCO3 3的分解速率受控于的分解速率受控于其中最慢的一個過程。其中最慢的一個過程?；剞D窯：生料粉粒徑小，傳質(zhì)過程快；但物料呈堆積回轉窯：生料粉粒徑小，傳質(zhì)過程快；但物料呈堆積狀態(tài)，傳熱面積小，傳熱系數(shù)不高，故傳熱速率慢。所以狀態(tài)，傳熱面積小，傳熱系數(shù)不高，故傳熱速率慢。所以CaCOCaCO3 3分解速率取決于傳熱過程。分解速率取決于傳熱過程。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解2 2、碳酸鈣的分解過程、碳酸鈣的分解過程 五個過程中，傳熱和傳質(zhì)皆為物理傳遞過程，僅有一個化五個過程中，傳熱和傳質(zhì)皆為物理傳遞過程，僅有一個化學反應過程。各過程的阻力不同，所以學反應過程。各過程的阻力不同，所以CaC

15、OCaCO3 3的分解速率受控于的分解速率受控于其中最慢的一個過程。其中最慢的一個過程。立窯和立波爾窯：生料需成球，由于球徑較大，故傳立窯和立波爾窯：生料需成球，由于球徑較大，故傳熱速率慢，傳質(zhì)阻力很大，所以熱速率慢，傳質(zhì)阻力很大，所以CaCOCaCO3 3分解速率取決于傳熱和傳分解速率取決于傳熱和傳質(zhì)過程。質(zhì)過程。 6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解2 2、碳酸鈣的分解過程、碳酸鈣的分解過程 五個過程中，傳熱和傳質(zhì)皆為物理傳遞過程，僅有一個化五個過程中，傳熱和傳質(zhì)皆為物理傳遞過程，僅有一個化學反應過程。各過程的阻力不同，所以學反應過程。各過程的阻力不同，所以CaCOCaCO3 3的分解速率受控

16、于的分解速率受控于其中最慢的一個過程。其中最慢的一個過程。預熱器、預分解爐內(nèi)：生料處于懸浮狀態(tài)，傳熱面積預熱器、預分解爐內(nèi)：生料處于懸浮狀態(tài)，傳熱面積大，傳熱系數(shù)高，傳質(zhì)阻力小，所以大，傳熱系數(shù)高，傳質(zhì)阻力小，所以CaCOCaCO3 3分解速率取決于化學分解速率取決于化學反應速率。反應速率。 6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解3 3影響碳酸鈣分解反應的因素影響碳酸鈣分解反應的因素反應條件。反應條件。提高反應溫度有利于加快分解反應速率，同時促使提高反應溫度有利于加快分解反應速率，同時促使COCO2 2擴散擴散速率加快；但應注意溫度過高，將增加廢氣溫度和熱耗，預熱速率加快；但應注意溫度過高，將增加廢

17、氣溫度和熱耗，預熱器和分解爐易結皮、堵塞。器和分解爐易結皮、堵塞。加強通風，及時排出反應生成的加強通風，及時排出反應生成的COCO2 2氣體，可加速分解反應。氣體，可加速分解反應。通風不暢時，廢氣中通風不暢時，廢氣中COCO2 2含量增加，不僅影響燃料燃燒，而且使含量增加，不僅影響燃料燃燒，而且使分解速率減慢。分解速率減慢。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解3 3影響碳酸鈣分解反應的因素影響碳酸鈣分解反應的因素石灰石的種類和物理性質(zhì)。結構致密、質(zhì)點排列整齊、石灰石的種類和物理性質(zhì)。結構致密、質(zhì)點排列整齊、結晶粗大、晶體缺陷少的石灰石不僅質(zhì)地堅硬，而且分解反應結晶粗大、晶體缺陷少的石灰石不僅質(zhì)地堅

18、硬，而且分解反應困難，如大理石的分解溫度較高。質(zhì)地松軟的白堊和內(nèi)含其他困難，如大理石的分解溫度較高。質(zhì)地松軟的白堊和內(nèi)含其他較多的泥灰?guī)r，則分解所需的活化能較低，分解反應容易。較多的泥灰?guī)r，則分解所需的活化能較低，分解反應容易。當石灰石中伴生有其他礦物和雜質(zhì)時，一般具有降低分解當石灰石中伴生有其他礦物和雜質(zhì)時，一般具有降低分解溫度的作用。溫度的作用。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解3 3影響碳酸鈣分解反應的因素影響碳酸鈣分解反應的因素生料細度和顆粒級配。生料細度細，顆粒均勻，粗粒生料細度和顆粒級配。生料細度細，顆粒均勻，粗粒少，物料的比表面積大，可使傳熱和傳質(zhì)速率加快，有利于分少，物料的比表面

19、積大，可使傳熱和傳質(zhì)速率加快，有利于分解反應。解反應。6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解3 3影響碳酸鈣分解反應的因素影響碳酸鈣分解反應的因素生料懸浮分散程度。生料懸浮分散差，相對地增大了生料懸浮分散程度。生料懸浮分散差，相對地增大了顆粒尺寸，減少了傳熱面積，降低了碳酸鈣的分解速度。是決顆粒尺寸，減少了傳熱面積，降低了碳酸鈣的分解速度。是決定分解速度的一個非常重要因素。定分解速度的一個非常重要因素。書書P P112112 回轉窯和分解爐內(nèi)分解時間比較：回轉窯和分解爐內(nèi)分解時間比較：回轉窯內(nèi)回轉窯內(nèi)CaCOCaCO3 3分解率為分解率為85-95%(80085-95%(8001000)1000)要

20、要15min15min；而分解爐內(nèi)而分解爐內(nèi)(800(800850)850)要要2s2s。 6.2.3 碳酸鹽分解碳酸鹽分解3 3影響碳酸鈣分解反應的因素影響碳酸鈣分解反應的因素粘土質(zhì)組分的性質(zhì)。粘土質(zhì)組分的性質(zhì)。若粘土質(zhì)原料的主導礦物是活性活性大的高嶺土，由于其若粘土質(zhì)原料的主導礦物是活性活性大的高嶺土，由于其容易和分解產(chǎn)物容易和分解產(chǎn)物CaOCaO直接進行固相反應生成低鈣礦物，可加速直接進行固相反應生成低鈣礦物，可加速CaCOCaCO3 3的分解反應。的分解反應。反之，若粘土的主導礦物是活性差的蒙脫石、伊利石，則反之，若粘土的主導礦物是活性差的蒙脫石、伊利石，則要影響要影響CaCOCaCO

21、3 3的分解速率，由結晶的分解速率，由結晶SiOSiO2 2組成的石英砂的反應活性組成的石英砂的反應活性最低。最低。6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 1 1反應過程反應過程在熟料形成過程中，從碳酸鈣開始分解起，物料中便出現(xiàn)在熟料形成過程中，從碳酸鈣開始分解起，物料中便出現(xiàn)了游離氧化鈣，它與生料中的了游離氧化鈣，它與生料中的SiOSiO2 2、AlAl2 2O O3 3和和 FeFe2 2O O3 3等通過質(zhì)點等通過質(zhì)點的相互擴散而進行固相反應，形成熟料礦物。的相互擴散而進行固相反應，形成熟料礦物。固相反應固相反應：是指固態(tài)物質(zhì)間發(fā)生的化學反應，有時也有氣：是指固態(tài)

22、物質(zhì)間發(fā)生的化學反應，有時也有氣相或液相參與，而作用物和產(chǎn)物中都有固相。相或液相參與，而作用物和產(chǎn)物中都有固相。6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 1 1反應過程反應過程熟料形成過程的固相反應比較復雜，其過程大致如下：見熟料形成過程的固相反應比較復雜，其過程大致如下：見書書P P113113約約800800：開始形成：開始形成CACA、CFCF與與C C2 2S S；C CA ACACAC CF FCFCF2C2CS SC C2 2S S C C2 2S S開始形成開始形成800-900800-900：開始形成：開始形成C C1212A A7 7、C C2 2F F

23、；7CA7CA5C5CC C1212A A7 76.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 1 1反應過程反應過程約約800800：開始形成：開始形成CACA、CFCF與與C C2 2S S；800-900800-900：開始形成：開始形成C C1212A A7 7 、C C2 2F F ；900-1100900-1100： 2C2CA AS SC C2 2ASASC C2 2ASAS形成后又分解形成后又分解C C1212A A7 79C9C7C7C3 3A AC C3 3A A開始形成開始形成C C2 2F F2C2CC C1212A A7 77C7C4 4AFAFC C

24、4 4AFAF開始形成開始形成1100-12001100-1200：大量形成：大量形成C C3 3A A、C C4 4AFAF，C C2 2S S含量達最大值含量達最大值 6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 1 1反應過程反應過程約約800800：開始形成：開始形成CACA、CFCF與與C C2 2S S；800-900800-900：開始形成：開始形成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開始形成開始形成1100-12001100

25、-1200：大量形成：大量形成C C3 3A A、C C4 4AFAF，C C2 2S S含量達最大值含量達最大值 由上可見，水泥熟料礦物的形成是一個復雜的多級反應，由上可見，水泥熟料礦物的形成是一個復雜的多級反應，反應過程是交叉進行的。反應過程是交叉進行的。上述反應為放熱反應，用普通原料約放熱上述反應為放熱反應，用普通原料約放熱420-450J/g420-450J/g，足，足以使物料升溫以使物料升溫300300以上。以上。6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 1 1反應過程反應過程約約800800：開始形成：開始形成CACA、CFCF與與C C2 2S S；800-

26、900800-900：開始形成：開始形成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開始形成開始形成1100-12001100-1200：大量形成：大量形成C C3 3A A、C C4 4AFAF，C C2 2S S含量達最大值含量達最大值 以上化學反應的溫度都小于反應物和生成物的熔點，也就以上化學反應的溫度都小于反應物和生成物的熔點，也就是說物料在以上這些反應過程中都沒有熔融狀態(tài)物出現(xiàn)，反應是說物料在以上這些反應過程中都沒有熔融狀態(tài)物出現(xiàn)，反應是在固體狀態(tài)下進行的

27、。是在固體狀態(tài)下進行的。6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 1 1反應過程反應過程由于固體原子、分子或離子之間具有很大的作用力，因此由于固體原子、分子或離子之間具有很大的作用力，因此固相反應的反應活性較低，反應速率較慢。通常，固相反應總固相反應的反應活性較低，反應速率較慢。通常，固相反應總是發(fā)生在兩組分界面上，為非均相反應。是發(fā)生在兩組分界面上，為非均相反應。對于粒狀物料，反應對于粒狀物料，反應首先是通過顆粒間的接觸點或面進行，隨后是反應物通過產(chǎn)物首先是通過顆粒間的接觸點或面進行，隨后是反應物通過產(chǎn)物層進行擴散遷移，因此，固相反應一般包括界面上的反應和物層進行擴散遷

28、移，因此，固相反應一般包括界面上的反應和物質(zhì)遷移兩個過程。質(zhì)遷移兩個過程。6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 2 2影響固相反應的主要因素影響固相反應的主要因素生料的細度和均勻性生料的細度和均勻性生料愈細，則其顆粒尺寸愈小，比表面積愈大，各組分間生料愈細，則其顆粒尺寸愈小，比表面積愈大，各組分間的接觸面積愈大，同時表面的質(zhì)點自由能亦大，使反應和擴散的接觸面積愈大，同時表面的質(zhì)點自由能亦大，使反應和擴散能力增強，因此反應速率愈快。能力增強，因此反應速率愈快。但是，當生料磨細到一定程度后，如繼續(xù)再細磨，則對固但是，當生料磨細到一定程度后，如繼續(xù)再細磨，則對固相反應的速率

29、增加不明顯，而磨機產(chǎn)量卻大大降低，粉磨電耗相反應的速率增加不明顯，而磨機產(chǎn)量卻大大降低，粉磨電耗劇增。因此，必須綜合平衡，優(yōu)化控制生料細度。劇增。因此，必須綜合平衡，優(yōu)化控制生料細度。生料的均勻性好，即生料內(nèi)各組分混合均勻，這就可以增生料的均勻性好，即生料內(nèi)各組分混合均勻，這就可以增加各組分之間的接觸，所以能加速固相反應。加各組分之間的接觸，所以能加速固相反應。6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 2 2影響固相反應的主要因素影響固相反應的主要因素生料的細度和均勻性生料的細度和均勻性硅酸鹽水泥生料細度一般控制范圍：硅酸鹽水泥生料細度一般控制范圍：0.2mm(9000.

30、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，此時以下，此時0.08mm0.08mm以上粗?？梢钥刂圃谝陨洗至？梢钥刂圃?-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為或者使生料中以上粗粒為0.5%0.5%左右，則左右，則0.08mm0.08mm以上粗?？梢陨洗至？煞艑挼椒艑挼?5%15%以上，甚至可以達到以上，甚至可以達到20%20%以上。以上。6.2.4 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 2 2影響固相反應的主要因素影響固相反應的主要因素生料的細度和均勻性生料的細度和均勻性溫度和時間溫

31、度和時間當溫度較低時，固體的化學活性低，質(zhì)點的擴散和遷移速當溫度較低時，固體的化學活性低，質(zhì)點的擴散和遷移速率很慢，因此固相反應通常需要在較高的溫度下進行。提高反率很慢，因此固相反應通常需要在較高的溫度下進行。提高反應溫度，可加速固相反應。由于固相反應時離子的擴散和遷移應溫度，可加速固相反應。由于固相反應時離子的擴散和遷移需要時間，所以，必須要有一定的時間才能使固相反應進行完需要時間，所以，必須要有一定的時間才能使固相反應進行完全。全。急劇煅燒：熱力梯度大，升溫快，使脫水、急劇煅燒：熱力梯度大，升溫快，使脫水、CaCOCaCO3 3分解重合，分解重合，新生態(tài)，活性高。新生態(tài)，活性高。6.2.4

32、 固相反應固相反應固相反應固相反應-放熱反應放熱反應 2 2影響固相反應的主要因素影響固相反應的主要因素生料的細度和均勻性生料的細度和均勻性溫度和時間溫度和時間原料性質(zhì)原料性質(zhì)當原料中含有如燧石、石英砂等結晶當原料中含有如燧石、石英砂等結晶SiOSiO2 2或方解石結晶粗或方解石結晶粗大時，因破壞其晶格困難，所以固相反應的速率明顯降低，特大時，因破壞其晶格困難，所以固相反應的速率明顯降低，特別是當原料中含有粗粒石英砂時，其影響更大。別是當原料中含有粗粒石英砂時，其影響更大。6.2.5 熟料燒結熟料燒結當物料溫度升高到當物料溫度升高到1250-12801250-1280時，即達到其最低共熔溫度，

33、時，即達到其最低共熔溫度，開始出現(xiàn)以氧化鋁、氧化鐵為主的液相，液相的組分中還有氧開始出現(xiàn)以氧化鋁、氧化鐵為主的液相，液相的組分中還有氧化鎂和堿等?；V和堿等。隨著溫度的升高和時間延長，液相量增加隨著溫度的升高和時間延長，液相量增加, ,液相粘度降低，液相粘度降低，氧化鈣、硅酸二鈣不斷溶解、擴散，硅酸三鈣晶核不斷形成，氧化鈣、硅酸二鈣不斷溶解、擴散，硅酸三鈣晶核不斷形成，并逐漸發(fā)育、長大，最終形成幾十微米大小、發(fā)育良好的阿利并逐漸發(fā)育、長大，最終形成幾十微米大小、發(fā)育良好的阿利特晶體。與此同時，晶體不斷重排、收縮、密實化，物料逐漸特晶體。與此同時，晶體不斷重排、收縮、密實化，物料逐漸由疏松狀態(tài)轉

34、變?yōu)樯珴苫液?、結構致密的孰料我們稱以上過由疏松狀態(tài)轉變?yōu)樯珴苫液?、結構致密的孰料我們稱以上過程為熟料的燒結過程，簡稱程為熟料的燒結過程，簡稱熟料燒結熟料燒結。 6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度最低共熔溫度：物料在加熱過程中，兩種或兩種以上組分最低共熔溫度：物料在加熱過程中，兩種或兩種以上組分開始出現(xiàn)液相時的溫度。開始出現(xiàn)液相時的溫度。組分性質(zhì)與數(shù)目都影響系統(tǒng)的最低共熔溫度。見書組分性質(zhì)與數(shù)目都影響系統(tǒng)的最低共熔溫度。見書P P114114表表6.26.2。礦化劑和微量元素對降低共熔溫度有一定作用。礦化劑和微量元素對降低共熔溫度有

35、一定作用。6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量液相量液相量- CaO- CaO不易被吸收完全，導致熟料中不易被吸收完全，導致熟料中f-CaOf-CaO影影響熟料質(zhì)量，或降低窯產(chǎn)量和增加燃料消耗。響熟料質(zhì)量，或降低窯產(chǎn)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-易結大塊，回轉窯內(nèi)結圈。立窯內(nèi)煉邊、易結大塊，回轉窯內(nèi)結圈。立窯內(nèi)煉邊、結爐瘤等；結爐瘤等；6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1

36、1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量燒結范圍：是指水泥生料加熱至出現(xiàn)燒結所必需的、最少燒結范圍：是指水泥生料加熱至出現(xiàn)燒結所必需的、最少的液相量時的溫度的液相量時的溫度( (開始燒結溫度開始燒結溫度) )與開始出現(xiàn)結大塊與開始出現(xiàn)結大塊( (超過正常超過正常液相量液相量) )時的溫度差值。時的溫度差值。生料中的液相量隨溫度升高而緩慢增加，其燒結范圍就較生料中的液相量隨溫度升高而緩慢增加，其燒結范圍就較寬；如生料中液相量隨溫度升高而增加很快，則其燒結范圍就寬；如生料中液相量隨溫度升高而增加很快，則其燒結范圍就較窄。它對熟料燒成影響較大，如燒結范圍寬的生料，窯內(nèi)溫較窄。它對熟料燒成影響較大

37、，如燒結范圍寬的生料，窯內(nèi)溫度波動時，不易發(fā)生生燒或燒結成大塊的現(xiàn)象。度波動時，不易發(fā)生生燒或燒結成大塊的現(xiàn)象。6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量含鐵量較高的硅酸鹽水泥，其燒結范圍就較窄，降低鐵的含鐵量較高的硅酸鹽水泥，其燒結范圍就較窄，降低鐵的含量，增加鋁的含量，燒結范圍就變寬。含量，增加鋁的含量，燒結范圍就變寬。燒結范圍還和液相粘度、表面張力及這些性質(zhì)隨溫度而變燒結范圍還和液相粘度、表面張力及這些性質(zhì)隨溫度而變化的情況有關?；那闆r有關。通常硅酸鹽水泥熟料的燒結范圍約為通常硅酸鹽水泥熟料的燒結范圍約為1501

38、50。影響液相量的因素：生料成分、燒成溫度。影響液相量的因素：生料成分、燒成溫度。一般水泥熟料在燒成階段的液相量約一般水泥熟料在燒成階段的液相量約20-30%20-30%。6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度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響硅酸三鈣的形成速率和晶體的尺寸，粘液相粘度直接影響硅酸三鈣的形成速率和晶體的尺寸，粘度小，則粘滯阻力小，液相中質(zhì)點的擴散速率增加，有利于硅度小，則粘滯阻力小，液相中質(zhì)點的擴散速率增加，有利于硅酸三鈣的形成和晶體的發(fā)育成長；反之則使硅酸三鈣形成困難。酸三鈣的形成和晶體的發(fā)育成

39、長；反之則使硅酸三鈣形成困難。熟料液相粘度隨溫度和組成熟料液相粘度隨溫度和組成( (包括少量氧化物包括少量氧化物) )而變化。而變化。6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度影響液相粘度的因素：影響液相粘度的因素： 溫度。溫度溫度。溫度 粘度粘度。(T (T 離子動能離子動能 相互間作用力相互間作用力) )液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力的變化而異。的變化而異。6.2.5 熟料燒結熟料燒結液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力液相

40、組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力的變化而異。的變化而異。a) CaOa) CaO離解為離解為CaCa2+2+離子；離子；b) SiOb) SiO2 2主要離解為主要離解為SiOSiO4 44-4-陰離子團。陰離子團。Si-OSi-O價鍵較強，在粘價鍵較強，在粘滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；c) Alc) Al2 2O O3 3和和FeFe2 2O O3 3為兩性化合物，可同時離解成為兩性化合物，可同時離解成MeOMeO4 45-5-和和Me3+Me3+離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和

41、液相酸堿度而異。以以MeOMeO4 45-5-離子狀態(tài)存在時，有離子狀態(tài)存在時，有4 4個個O O2-2-配位，構成較緊密的四配位，構成較緊密的四面體，面體，Me-OMe-O價鍵較強，在粘滯流動時，不易斷裂，因而液相粘價鍵較強，在粘滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；度較高；6.2.5 熟料燒結熟料燒結液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力的變化而異。的變化而異。a) CaOa) CaO離解為離解為CaCa2+2+離子；離子；b) SiOb) SiO2 2主要離解為主要離解為SiOSiO4 44-4-陰離子團。陰離子團。Si-OSi-O價

42、鍵較強，在粘價鍵較強，在粘滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；c) Alc) Al2 2O O3 3和和FeFe2 2O O3 3為兩性化合物，可同時離解成為兩性化合物，可同時離解成MeOMeO4 45-5-和和Me3+Me3+離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。以以MeMe3+3+離子狀態(tài)存在時，有離子狀態(tài)存在時，有6 6個個O O2-2-配位，構成松散的八面體，配位，構成松散的八面體，Me-OMe-O價鍵較弱，在粘滯流動時，易于斷裂，因而液相粘度較低。價鍵較弱，在粘滯流動時，易于斷裂

43、，因而液相粘度較低。6.2.5 熟料燒結熟料燒結液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力的變化而異。的變化而異。a) CaOa) CaO離解為離解為CaCa2+2+離子；離子；b) SiOb) SiO2 2主要離解為主要離解為SiOSiO4 44-4-陰離子團。陰離子團。Si-OSi-O價鍵較強，在粘價鍵較強，在粘滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；c) Alc) Al2 2O O3 3和和FeFe2 2O O3 3為兩性化合物，可同時離解成為兩性化合物，可同時離解成MeOMeO4 45-5-和和Me3

44、+Me3+離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。. Al. Al3+3+半徑半徑FeFe3+3+，趨向于構成較多的，趨向于構成較多的MeOMeO4 45-5-離子，因而離子，因而提高提高IMIM，則粘度，則粘度；6.2.5 熟料燒結熟料燒結液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力的變化而異。的變化而異。a) CaOa) CaO離解為離解為CaCa2+2+離子；離子；b) SiOb) SiO2 2主要離解為主要離解為SiOSiO4 44-4-陰離子團。陰離子團。Si-OSi-O價

45、鍵較強，在粘價鍵較強，在粘滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；c) Alc) Al2 2O O3 3和和FeFe2 2O O3 3為兩性化合物，可同時離解成為兩性化合物，可同時離解成MeOMeO4 45-5-和和Me3+Me3+離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。. . 液相堿性較弱時，例如有液相堿性較弱時，例如有MgOMgO、SOSO3 3時，則時，則MeMe2 2O O3 3呈堿性，呈堿性，更多地離解成更多地離解成MeMe3+3+離子，因而液相粘度降低；當液相堿性較強，離子，因而液相

46、粘度降低；當液相堿性較強，例如有例如有NaNa2 2O O、K K2 2O O時，則時，則MeMe2 2O O3 3呈酸性，更多地離解成呈酸性，更多地離解成MeOMeO4 45-5-離子，離子，因而液相粘度提高。因而液相粘度提高。6.2.5 熟料燒結熟料燒結液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力液相組成。液相粘度隨液相中離子狀態(tài)和相互作用力的變化而異。的變化而異。a) CaOa) CaO離解為離解為CaCa2+2+離子；離子；b) SiOb) SiO2 2主要離解為主要離解為SiOSiO4 44-4-陰離子團。陰離子團。Si-OSi-O價鍵較強，在粘價鍵較強，在粘滯流動時，不易斷裂，因

47、而液相粘度較高；滯流動時，不易斷裂，因而液相粘度較高；c) Alc) Al2 2O O3 3和和FeFe2 2O O3 3為兩性化合物，可同時離解成為兩性化合物，可同時離解成MeOMeO4 45-5-和和MeMe3+3+離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。離子，兩者的比例視各自金屬離子半徑和液相酸堿度而異。d) d) 其它其它6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度影響液相粘度的因素：影響液相粘度的因素： 溫度液相組成溫度液相組成煅燒方法。慢速升溫，則煅燒方法。慢速升溫，則MeMe

48、2 2O O3 3大部分離解成大部分離解成MeOMeO4 45-5-離子，離子，因而液相粘度提高；快速升溫，則因而液相粘度提高；快速升溫，則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 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度4 4液相的表面張力液相的表面張力液相表面張力愈小，愈容易潤濕熟料顆?；蚬滔辔镔|(zhì)，有液相表面張力愈小，愈容易潤濕熟料顆?；蚬滔辔镔|(zhì)，有利于固相反應與固液相反應，促進熟料礦物特別是利于固相

49、反應與固液相反應，促進熟料礦物特別是C C3 3S S的形成。的形成。T T 表面張力表面張力；熟料中含鎂、堿、硫等物質(zhì)時，熟料中含鎂、堿、硫等物質(zhì)時， 表面張力表面張力。6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度4 4液相的表面張力液相的表面張力5 5氧化鈣溶解于熟料液相的速率氧化鈣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，因而溶于液相速率對液相速率對C C3 3S S形成有重要影響。形成有重要影

50、響。T T 溶解速率溶解速率；粒徑粒徑 溶解速率溶解速率。6.2.5 熟料燒結熟料燒結影響熟料燒結的因素：影響熟料燒結的因素：1 1最低共熔溫度最低共熔溫度2 2液相量液相量3 3液相粘度液相粘度4 4液相的表面張力液相的表面張力5 5氧化鈣溶解于熟料液相的速率氧化鈣溶解于熟料液相的速率6 6反應物存在的狀態(tài)反應物存在的狀態(tài)研究發(fā)現(xiàn)，在熟料燒成時，氧化鈣與貝利特晶體尺寸小，研究發(fā)現(xiàn)，在熟料燒成時，氧化鈣與貝利特晶體尺寸小，牌晶體缺陷多的新生態(tài)，則其活性大，活化能小，易溶于液相牌晶體缺陷多的新生態(tài)，則其活性大，活化能小，易溶于液相中，因而反應能力很強。這有利于硅酸三鈣的形成。中，因而反應能力很強

51、。這有利于硅酸三鈣的形成。試驗還表明，極快速升溫試驗還表明，極快速升溫(600/min(600/min以上以上) )，可使粘土礦物，可使粘土礦物的脫水、碳酸鹽分解、固相反應、固液相反應幾乎重合，使反的脫水、碳酸鹽分解、固相反應、固液相反應幾乎重合，使反應物牌新生的高活性狀態(tài)，在極短的時間內(nèi)，可同時生成液相、應物牌新生的高活性狀態(tài)，在極短的時間內(nèi)，可同時生成液相、貝利特和阿利特。貝利特和阿利特。6.2.6 熟料冷卻熟料冷卻冷卻的目的在于，回收熟料帶走的余熱，預熱二次、三次冷卻的目的在于，回收熟料帶走的余熱，預熱二次、三次空氣，提高窯的熱效率；迅速冷卻熟料以改善熟料質(zhì)量與易磨空氣，提高窯的熱效率；

52、迅速冷卻熟料以改善熟料質(zhì)量與易磨性；降低熟料溫度，便于熟料的運輸、貯存與粉磨。性；降低熟料溫度，便于熟料的運輸、貯存與粉磨。熟料的冷卻并不是簡單的溫度降低，而是伴隨著一系列的熟料的冷卻并不是簡單的溫度降低，而是伴隨著一系列的物理化學變化，如液相凝固、相變等，冷卻的方法、速度不同，物理化學變化，如液相凝固、相變等，冷卻的方法、速度不同，則發(fā)生的物理化學變化過程不一樣，對熟料的質(zhì)量、易磨性的則發(fā)生的物理化學變化過程不一樣，對熟料的質(zhì)量、易磨性的影響也不一樣。影響也不一樣。 平衡冷卻平衡冷卻( (慢冷慢冷) )：冷卻速度非常慢，使固液相反應充分進：冷卻速度非常慢，使固液相反應充分進行。行。 淬冷：冷

53、卻速度快，使高溫下形成的液相來不及結晶而冷淬冷：冷卻速度快，使高溫下形成的液相來不及結晶而冷卻成玻璃相。卻成玻璃相。6.2.6 熟料冷卻熟料冷卻在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料質(zhì)量。提高熟料質(zhì)量?？炖渥柚够驕p少快冷阻止或減少-C-C2 2S S向向-C-C2 2S S轉變，防止熟料粉化；轉變，防止熟料粉化；阻止或減少阻止或減少C C3 3S - CS - C2 2S + f-CaOS + f-CaO；快速越過快速越過C C3 3S S的分解溫度，使的分解溫度，使C C3 3S S來不及分解而呈介穩(wěn)狀態(tài)保來不及分解而呈介穩(wěn)狀態(tài)保存下來

54、。存下來。急冷使急冷使C C3 3S S晶體細小，可提高熟料質(zhì)量。晶體細小，可提高熟料質(zhì)量。6.2.6 熟料冷卻熟料冷卻在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料質(zhì)量。提高熟料質(zhì)量?？炖渥柚够驕p少快冷阻止或減少-C-C2 2S S向向-C-C2 2S S轉變，防止熟料粉化；轉變，防止熟料粉化；阻止或減少阻止或減少C C3 3S - CS - C2 2S + f-CaOS + f-CaO；避免或減少避免或減少MgOMgO結晶成方鎂石；冷卻速度越慢，結晶越結晶成方鎂石；冷卻速度越慢，結晶越粗大，膨脹粗大，膨脹；即改善了水泥的安定性。；即改善了水泥

55、的安定性。急冷使熟料中急冷使熟料中C C3 3A A結晶體減少?？稍鰪娝嗟目沽蛩猁}結晶體減少?？稍鰪娝嗟目沽蛩猁}性能；另外，結晶型的性能；另外，結晶型的C C3 3A A水化后易使水泥漿快凝，而非結晶的水化后易使水泥漿快凝，而非結晶的C C3 3A A水化后，不會使水泥漿快凝，因而容易掌握其凝結時間。水化后，不會使水泥漿快凝，因而容易掌握其凝結時間。6.2.6 熟料冷卻熟料冷卻在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料質(zhì)量。提高熟料質(zhì)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體含量高，同時造成熟料產(chǎn)生內(nèi)應力，快冷熟料玻璃體含量

56、高，同時造成熟料產(chǎn)生內(nèi)應力，缺陷多；缺陷多；快冷使熟料礦物晶體保持細小，易磨?？炖涫故炝系V物晶體保持細小，易磨。3 3回收余熱回收余熱熟料進入冷卻機時尚有熟料進入冷卻機時尚有11001100以上高溫，若冷卻到室溫，以上高溫，若冷卻到室溫，則尚有則尚有837kJ/kg837kJ/kg的熱量，可用二次空氣來回收，有利窯內(nèi)燃料的熱量，可用二次空氣來回收，有利窯內(nèi)燃料煅燒，提高窯的熱效率。煅燒，提高窯的熱效率。6.2.6 熟料冷卻熟料冷卻在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：在水泥生產(chǎn)中，一般均采用快冷，其作用有：1 1提高熟料質(zhì)量。提高熟料質(zhì)量。2 2改善熟料的易磨性改善熟料的易磨性3 3回收余熱

57、回收余熱冷卻機形式：單筒、多筒、篦式冷卻機形式：單筒、多筒、篦式熟料形成的熱化學熟料形成的熱化學1 1熱效應：熱效應：反應反應熱效應熱效應游離水蒸發(fā)游離水蒸發(fā)粘土結合水逸出粘土結合水逸出粘土無定形脫水產(chǎn)物結晶粘土無定形脫水產(chǎn)物結晶碳酸鈣分解放出二氧化碳碳酸鈣分解放出二氧化碳氧化鈣和粘土脫水產(chǎn)物反應氧化鈣和粘土脫水產(chǎn)物反應形成液相形成液相硅酸三鈣形成硅酸三鈣形成吸熱吸熱吸熱吸熱放熱放熱吸熱吸熱放熱放熱吸熱吸熱微吸熱微吸熱熟料形成的熱化學熟料形成的熱化學2 2熟料形成熱：指在一定生產(chǎn)條件下，用某一基準溫度熟料形成熱：指在一定生產(chǎn)條件下，用某一基準溫度( (一般是一般是00或或20)20)的干燥物料

58、，在沒有任何物料和質(zhì)量損失的的干燥物料，在沒有任何物料和質(zhì)量損失的重要依據(jù)下，制成重要依據(jù)下，制成1kg1kg同溫度的熟料所需要的熱量。同溫度的熟料所需要的熱量。3 3熟料理論熱耗：熟料理論熱耗：390-430kcal/kg390-430kcal/kg熟料熟料(1650-1800kJ/kg)(1650-1800kJ/kg)。計算假定條件：生產(chǎn)計算假定條件：生產(chǎn)1.0kg1.0kg熟料所需的生料量為熟料所需的生料量為1.55kg1.55kg，石，石灰石和粘土的比例為灰石和粘土的比例為78:2278:22。據(jù)此，按物料在加熱過程中的化學。據(jù)此，按物料在加熱過程中的化學反應熱和物理熱，計算所得。由于

59、原料不同，各作任教計算所反應熱和物理熱，計算所得。由于原料不同，各作任教計算所得略有出入。得略有出入。熟料形成的熱化學熟料形成的熱化學3 3熟料理論熱耗：熟料理論熱耗：390-430kcal/kg390-430kcal/kg熟料熟料(1650-1800kJ/kg)(1650-1800kJ/kg)。實際生產(chǎn)中形成的熟料和廢氣不可能冷卻到實際生產(chǎn)中形成的熟料和廢氣不可能冷卻到00，因而必然，因而必然帶走一部分熱量；生產(chǎn)過程不可能沒有物料損失及物料循環(huán)的帶走一部分熱量；生產(chǎn)過程不可能沒有物料損失及物料循環(huán)的存在，其煅燒設備還要向外散失熱量，因此，實際生產(chǎn)每存在，其煅燒設備還要向外散失熱量，因此，實際

60、生產(chǎn)每1kg1kg熟熟料消耗的熱量，必然比熟料形成熱要大得多，根據(jù)生產(chǎn)方法和料消耗的熱量，必然比熟料形成熱要大得多，根據(jù)生產(chǎn)方法和使用的設備不同，一般在使用的設備不同，一般在2800-7500kJ/kg2800-7500kJ/kg范圍內(nèi)，這就是熟料范圍內(nèi)，這就是熟料的單位熱耗。熟料的單位熱耗越接近熟料形成熱，煅燒設備的的單位熱耗。熟料的單位熱耗越接近熟料形成熱，煅燒設備的熱效率越高。熱效率越高。 6.3 懸浮預熱技術懸浮預熱技術 由加料管自然滑落由加料管自然滑落喂入的生料粉在調(diào)整氣喂入的生料粉在調(diào)整氣流的沖擊下迅速分散，流的沖擊下迅速分散，均勻懸浮于氣流中。氣均勻懸浮于氣流中。氣固之間固之間8