機械立窯詳細介紹課件

第十一章機械立窯本章提要1.機械立窯總體設(shè)計·2.機械立窯結(jié)構(gòu)與制造3.水泥廠優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗總目標下設(shè)備和工藝綜合研究第十一章機械立窯1第一節(jié)、機械立窯總體設(shè)計一、水泥熟料的煅燒機理·水泥生產(chǎn)的主要原料是石灰石、粘土?！な沂?、粘土是如何轉(zhuǎn)變成“水硬性凝膠材料”-水泥?關(guān)鍵的轉(zhuǎn)變過程發(fā)生在窯內(nèi)。圖11-1為立窯煅燒水泥熱料示意圖經(jīng)過粉磨后的原料(石灰石、鐵粉、粘土、煤以及復(fù)合礦化劑)按一定配比,加水約12-14%)并在成球盤中形成濕料球(q3-15mm為宜)由喂料裝置2從窯頂加入,靠自重下移,助燃空氣由底(或側(cè))鼓入,向上通過料球之間孔隙流動,與料球表面進行熱交換,熱源由料球內(nèi)的燃料提供,加上某些反應(yīng)中放出熱量,使料球由表及里預(yù)熱、脫水,預(yù)分解、燒成、冷卻,并通過卸料裝置從窯底部卸出。第一節(jié)、機械立窯總體設(shè)計21主要煅燒工藝過程及煅燒帶1.1預(yù)熱帶(包括干燥、預(yù)熱和分解反應(yīng)濕料球入窯后,受自下而上的熱氣流加熱,水分蒸發(fā),變成干球料。同時溫度不斷升高,燃料中揮發(fā)物不斷逸出,因熱氣流中缺氧而不能燃燒,隨廢氣排入大氣中。隨著物料下沉,物料溫度繼續(xù)升高,達到500-600℃時,其中高嶺土脫水;溫度繼續(xù)升高,碳酸鹽開始分解,并有部分固相反應(yīng)。這一帶物料在窯面層,約占窯體高度的510%,溫度范圍20~1000℃應(yīng)當注意;濕料球干燥脫水,產(chǎn)生大量水分解時又放出大量氣體,一方面料球收縮,同時使料球產(chǎn)生許多毛細孔,如料繞球塑性差,可能使球球炸裂粉化,影響窯內(nèi)通風。因此立窯煅燒對料球可塑性、孔隙率、強度有一定要求1主要煅燒工藝過程及煅燒帶3·12煅燒帶(或稱高溫帶、燒成帶)預(yù)熱帶物料隨卸料運動下沉進入煅燒帶,料球溫度繼續(xù)升高到1000℃以上。料球中煤粉大量燃燒,溫度急速升高,發(fā)生大量固相反應(yīng)。反應(yīng)放熱使溫度更快地升髙到1300℃以上,出現(xiàn)液相,而進入燒結(jié)階段。物料進一步收縮,收縮程度依燃料、原料性質(zhì)及生產(chǎn)方法而,一般機立窯中為1222%。燒結(jié)的液相和軟化的料球粘結(jié),構(gòu)成一層塑性高溫層稱底火.當熟料中A203含量高(>6.5%)時,底火軟,粘性大,此時濕料層若大,則底火被壓密,影響通風煅燒若熟料中Fe2O3含量高(>5%)時,底火較脆,并使液相過早出現(xiàn),易結(jié)大塊,在卸料時,容易錯斷,脫節(jié),底火破壞,影響正常煅燒.煅燒帶在立窯內(nèi)的位置和厚度,對煅燒水泥熟料影響很大,而它的位置和厚度不僅取決于生料中煤的含量,還決定于煤的品質(zhì),粒度和通風狀況、生料的均化程度,卸料的快優(yōu)以及操作水平.正常煅燒時,煅燒帶在窯扌大口下部,約占窯體高度的10-15%,·12煅燒帶(或稱高溫帶、燒成帶)41.3.冷卻帶燒成熟料自煅燒帶繼續(xù)下落,進入冷卻帶,與窯下鼓入的冷空氣進行熱交換,軟狀熔融熟料冷固成塊.空氣被預(yù)熱向上進入煅燒帶,熟料冷卻應(yīng)需要較長時間,般冷卻從1300℃開始到100℃左右岀窯,此帶占窯體高度的75-85%如冷卻不好,既影響熟料質(zhì)量又加快卸料篦子損壞立窯煅燒熱料過程大致可分成上述三帶,但各帶之間并無明顯界限,而且各帶所占比例與燒成工藝和鼓風壓力關(guān)系很大,一般要求有相對穩(wěn)定的底火層底火層的控制除可以用燒成帶上下的熱電偶檢測外,還可以用插釬法觀察.物料在立窯內(nèi)各帶煅燒的主要反應(yīng)機理和溫度范圍見表11-1.1.3.冷卻帶5窯內(nèi)各帶名稱溫度0主要反應(yīng)方程式吸放預(yù)熱帶干燥100150750℃脫水5006001203:2SO22o→A2o32S)2+2HO碳酸鹽650-1000gco3→Mg0+CO2分解750CaCO3CaO+CO2100c時反應(yīng)劇烈,平衡可逆()煅燒帶多級固100CaO+A2O3→2CaOA2o3+Q1300相反應(yīng)Cao+Fe202-2CaoFe203+Q1450-CaoAl2o3+CaO.Fe203-4CaOAl2o3Fe203+QCaoAl2o3+Ca0-3Ca0.Al2o3+Q1300CaO+siO2→2Ca.Si02+Q3SOAT2Ca0.SiO2+Cao-3Ca0.S102熟料1250C一部分熔劑礦物成晶體析出,另一部分來不冷卻帶對流冷卻100析出而呈玻璃體,C3s在1250℃不穩(wěn)定易分解,低于1250C則穩(wěn)定,C,S在1000℃以下緩冷易使*,C~S轉(zhuǎn)變成--cJ失去水硬作用-C2S1450+5℃→0-C2S630~680℃→阝-C2S≤500℃→7C2S窯內(nèi)各帶名稱溫度0主要反應(yīng)方程式6各帶熱主要反應(yīng)機理和工藝傳導方名稱溫度0方程式吸放熱預(yù)熱|干燥100150帶750℃脫水50060004032SO2HO→Al2o32SO2+2HO碳酸鹽650-100MgCO4→+Mg0+CO2分解75CaCO3>CaO+co2,1000℃時反應(yīng)劇烈,平衡可逆煅燒帶多級固1000O+A2O3→2CaO.Al2o3+Q1300-相反應(yīng)Cao+Fe,O,-2CaOFe,0,+Q145013001200CaO.Al,o,+CaoFe,03-4CaOAl,0,Fe,0+QCaO.AL,oz+Cao-3Ca0AL,Ox+QCaO+SO2→2CaO.SiO2+Q3SOAT2Ca0.SiO+Ca0-3CaOSio熟料1250C部分熔劑礦物成晶體析出,另一部分來不及析出卻100℃而呈玻璃體,C3s在1250℃不穩(wěn)定,易分解,低于1250C則穩(wěn)定,CS在1000℃以下緩冷易使*,-C~S轉(zhuǎn)變成~cJ失去水硬作用C2S1450±5℃-C2S630~680℃CS<500℃-yC1S各帶熱主要反應(yīng)機理和工藝72、煅燒過程的物理化學變化自由水粘土的脫水碳酸鹽蒸發(fā)與分解分解固相反熟料燒熟料冷卻2、煅燒過程的物理化學變化82.1、粘土的脫水與分解加熱2SO2·Al2O3·2H2O→Al2O3·2SiO2+2H2O↑加熱Al2O3·2SiO2→→AlO3+2SiO22、碳酸鹽分解RCO、600C~700CMgo+co900℃CacO3--CaO+cO,2.1、粘土的脫水與分解923、固相反應(yīng)反應(yīng)過程沒有融熔狀態(tài)物出現(xiàn),是在固體狀況下進行的叫固相反應(yīng)800℃CA、C2Fc2S800~900℃c12A7900~1000℃c2AS、C3A、C4AF1100~1200℃C4AF、C2S極大值23、固相反應(yīng)10機械立窯詳細介紹課件11機械立窯詳細介紹課件12機械立窯詳細介紹課件13機械立窯詳細介紹課件14機械立窯詳細介紹課件15機械立窯詳細介紹課件16機械立窯詳細介紹課件17機械立窯詳細介紹課件18機械立窯詳細介紹課件19機械立窯詳細介紹課件20機械立窯詳細介紹課件21機械立窯詳細介紹課件22機械立窯詳細介紹課件23機械立窯詳細介紹課件24機械立窯詳細介紹課件25機械立窯詳細介紹課件26機械立窯詳細介紹課件27機械立窯詳細介紹課件28機械立窯詳細介紹課件29機械立窯詳細介紹課件30機械立窯詳細介紹課件31機械立窯詳細介紹課件32機械立窯詳細介紹課件33機械立窯詳細介紹課件34機械立窯詳細介紹課件35機械立窯詳細介紹課件36機械立窯詳細介紹課件37機械立窯詳細介紹課件38機械立窯詳細介紹課件39機械立窯詳細介紹課件40機械立窯詳細介紹課件41機械立窯詳細介紹課件42機械立窯詳細介紹課件43機械立窯詳細介紹課件44機械立窯詳細介紹課件45機械立窯詳細介紹課件46機械立窯詳細介紹課件47機械立窯詳細介紹課件48機械立窯詳細介紹課件49機械立窯詳細介紹課件50機械立窯詳細介紹課件51機械立窯詳細介紹課件52機械立窯詳細介紹課件53機械立窯詳細介紹課件54機械立窯詳細介紹課件55機械立窯詳細介紹課件56機械立窯詳細介紹課件57機械立窯詳細介紹課件58機械立窯詳細介紹課件59機械立窯詳細介紹課件60機械立窯詳細介紹課件61機械立窯詳細介紹課件62機械立窯詳細介紹課件63機械立窯詳細介紹課件64機械立窯詳細介紹課件65機械立窯詳細介紹課件66機械立窯詳細介紹課件67機械立窯詳細介紹課件68機械立窯詳細介紹課件69機械立窯詳細介紹課件70機械立窯詳細介紹課件71機械立窯詳細介紹課件72機械立窯詳細介紹課件73機械立窯詳細介紹課件74機械立窯詳細介紹課件75機械立窯詳細介紹課件76機械立窯詳細介紹課件77機械立窯詳細介紹課件78機械立窯詳細介紹課件79機械立窯詳細介紹課件80機械立窯詳細介紹課件81機械立窯詳細介紹課件82機械立窯詳細介紹課件83機械立窯詳細介紹課件84機械立窯詳細介紹課件85機械立窯詳細介紹課件86機械立窯詳細介紹課件87機械立窯詳細介紹課件88機械立窯詳細介紹課件89機械立窯詳細介紹課件90機械立窯詳細介紹課件91機械立窯詳細介紹課件92機械立窯詳細介紹課件93機械立窯詳細介紹課件94機械立窯詳細介紹課件95機械立窯詳細介紹課件96機械立窯詳細介紹課件97機械立窯詳細介紹課件98機械立窯詳細介紹課件99機械立窯詳細介紹課件100機械立窯詳細介紹課件101機械立窯詳細介紹課件102機械立窯詳細介紹課件103機械立窯詳細介紹課件104機械立窯詳細介紹課件105機械立窯詳細介紹課件106機械立窯詳細介紹課件107機械立窯詳細介紹課件108機械立窯詳細介紹課件109機械立窯詳細介紹課件110機械立窯詳細介紹課件111機械立窯詳細介紹課件112機械立窯詳細介紹課件113機械立窯詳細介紹課件114機械立窯詳細介紹課件115機械立窯詳細介紹課件116機械立窯詳細介紹課件117機械立窯詳細介紹課件118機械立窯詳細介紹課件119機械立窯詳細介紹課件120機械立窯詳細介紹課件121機械立窯詳細介紹課件122機械立窯詳細介紹課件123機械立窯詳細介紹課件124機械立窯詳細介紹課件125機械立窯詳細介紹課件126機械立窯詳細介紹課件127機械立窯詳細介紹課件128機械立窯詳細介紹課件129機械立窯詳細介紹課件130機械立窯詳細介紹課件131機械立窯詳細介紹課件132機械立窯詳細介紹課件133機械立窯詳細介紹課件134機械立窯詳細介紹課件135機械立窯詳細介紹課件136機械立窯詳細介紹課件137機械立窯詳細介紹課件138機械立窯詳細介紹課件139機械立窯詳細介紹課件140機械立窯詳細介紹課件141機械立窯詳細介紹課件142機械立窯詳細介紹課件143機械立窯詳細介紹課件144機械立窯詳細介紹課件145機械立窯詳細介紹課件146第十一章機械立窯本章提要1.機械立窯總體設(shè)計·2.機械立窯結(jié)構(gòu)與制造3.水泥廠優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)低耗總目標下設(shè)備和工藝綜合研究第十一章機械立窯147第一節(jié)、機械立窯總體設(shè)計一、水泥熟料的煅燒機理·水泥生產(chǎn)的主要原料是石灰石、粘土?！な沂?、粘土是如何轉(zhuǎn)變成“水硬性凝膠材料”-水泥?關(guān)鍵的轉(zhuǎn)變過程發(fā)生在窯內(nèi)。圖11-1為立窯煅燒水泥熱料示意圖經(jīng)過粉磨后的原料(石灰石、鐵粉、粘土、煤以及復(fù)合礦化劑)按一定配比,加水約12-14%)并在成球盤中形成濕料球(q3-15mm為宜)由喂料裝置2從窯頂加入,靠自重下移,助燃空氣由底(或側(cè))鼓入,向上通過料球之間孔隙流動,與料球表面進行熱交換,熱源由料球內(nèi)的燃料提供,加上某些反應(yīng)中放出熱量,使料球由表及里預(yù)熱、脫水,預(yù)分解、燒成、冷卻,并通過卸料裝置從窯底部卸出。第一節(jié)、機械立窯總體設(shè)計1481主要煅燒工藝過程及煅燒帶1.1預(yù)熱帶(包括干燥、預(yù)熱和分解反應(yīng)濕料球入窯后,受自下而上的熱氣流加熱,水分蒸發(fā),變成干球料。同時溫度不斷升高,燃料中揮發(fā)物不斷逸出,因熱氣流中缺氧而不能燃燒,隨廢氣排入大氣中。隨著物料下沉,物料溫度繼續(xù)升高,達到500-600℃時,其中高嶺土脫水;溫度繼續(xù)升高,碳酸鹽開始分解,并有部分固相反應(yīng)。這一帶物料在窯面層,約占窯體高度的510%,溫度范圍20~1000℃應(yīng)當注意;濕料球干燥脫水,產(chǎn)生大量水分解時又放出大量氣體,一方面料球收縮,同時使料球產(chǎn)生許多毛細孔,如料繞球塑性差,可能使球球炸裂粉化,影響窯內(nèi)通風。因此立窯煅燒對料球可塑性、孔隙率、強度有一定要求1主要煅燒工藝過程及煅燒帶149·12煅燒帶(或稱高溫帶、燒成帶)預(yù)熱帶物料隨卸料運動下沉進入煅燒帶,料球溫度繼續(xù)升高到1000℃以上。料球中煤粉大量燃燒,溫度急速升高,發(fā)生大量固相反應(yīng)。反應(yīng)放熱使溫度更快地升髙到1300℃以上,出現(xiàn)液相,而進入燒結(jié)階段。物料進一步收縮,收縮程度依燃料、原料性質(zhì)及生產(chǎn)方法而,一般機立窯中為1222%。燒結(jié)的液相和軟化的料球粘結(jié),構(gòu)成一層塑性高溫層稱底火.當熟料中A203含量高(>6.5%)時,底火軟,粘性大,此時濕料層若大,則底火被壓密,影響通風煅燒若熟料中Fe2O3含量高(>5%)時,底火較脆,并使液相過早出現(xiàn),易結(jié)大塊,在卸料時,容易錯斷,脫節(jié),底火破壞,影響正常煅燒.煅燒帶在立窯內(nèi)的位置和厚度,對煅燒水泥熟料影響很大,而它的位置和厚度不僅取決于生料中煤的含量,還決定于煤的品質(zhì),粒度和通風狀況、生料的均化程度,卸料的快優(yōu)以及操作水平.正常煅燒時,煅燒帶在窯扌大口下部,約占窯體高度的10-15%,·12煅燒帶(或稱高溫帶、燒成帶)1501.3.冷卻帶燒成熟料自煅燒帶繼續(xù)下落,進入冷卻帶,與窯下鼓入的冷空氣進行熱交換,軟狀熔融熟料冷固成塊.空氣被預(yù)熱向上進入煅燒帶,熟料冷卻應(yīng)需要較長時間,般冷卻從1300℃開始到100℃左右岀窯,此帶占窯體高度的75-85%如冷卻不好,既影響熟料質(zhì)量又加快卸料篦子損壞立窯煅燒熱料過程大致可分成上述三帶,但各帶之間并無明顯界限,而且各帶所占比例與燒成工藝和鼓風壓力關(guān)系很大,一般要求有相對穩(wěn)定的底火層底火層的控制除可以用燒成帶上下的熱電偶檢測外,還可以用插釬法觀察.物料在立窯內(nèi)各帶煅燒的主要反應(yīng)機理和溫度范圍見表11-1.1.3.冷卻帶151窯內(nèi)各帶名稱溫度0主要反應(yīng)方程式吸放預(yù)熱帶干燥100150750℃脫水5006001203:2SO22o→A2o32S)2+2HO碳酸鹽650-1000gco3→Mg0+CO2分解750CaCO3CaO+CO2100c時反應(yīng)劇烈,平衡可逆()煅燒帶多級固100CaO+A2O3→2CaOA2o3+Q1300相反應(yīng)Cao+Fe202-2CaoFe203+Q1450-CaoAl2o3+CaO.Fe203-4CaOAl2o3Fe203+QCaoAl2o3+Ca0-3Ca0.Al2o3+Q1300CaO+siO2→2Ca.Si02+Q3SOAT2Ca0.SiO2+Cao-3Ca0.S102熟料1250C一部分熔劑礦物成晶體析出,另一部分來不冷卻帶對流冷卻100析出而呈玻璃體,C3s在1250℃不穩(wěn)定易分解,低于1250C則穩(wěn)定,C,S在1000℃以下緩冷易使*,C~S轉(zhuǎn)變成--cJ失去水硬作用-C2S1450+5℃→0-C2S630~680℃→阝-C2S≤500℃→7C2S窯內(nèi)各帶名稱溫度0主要反應(yīng)方程式152各帶熱主要反應(yīng)機理和工藝傳導方名稱溫度0方程式吸放熱預(yù)熱|干燥100150帶750℃脫水50060004032SO2HO→Al2o32SO2+2HO碳酸鹽650-100MgCO4→+Mg0+CO2分解75CaCO3>CaO+co2,1000℃時反應(yīng)劇烈,平衡可逆煅燒帶多級固1000O+A2O3→2CaO.Al2o3+Q1300-相反應(yīng)Cao+Fe,O,-2CaOFe,0,+Q145013001200CaO.Al,o,+CaoFe,03-4CaOAl,0,Fe,0+QCaO.AL,oz+Cao-3Ca0AL,Ox+QCaO+SO2→2CaO.SiO2+Q3SOAT2Ca0.SiO+Ca0-3CaOSio熟料1250C部分熔劑礦物成晶體析出,另一部分來不及析出卻100℃而呈玻璃體,C3s在1250℃不穩(wěn)定,易分解,低于1250C則穩(wěn)定,CS在1000℃以下緩冷易使*,-C~S轉(zhuǎn)變成~cJ失去水硬作用C2S1450±5℃-C2S630~680℃CS<500℃-yC1S各帶熱主要反應(yīng)機理和工藝1532、煅燒過程的物理化學變化自由水粘土的脫水碳酸鹽蒸發(fā)與分解分解固相反熟料燒熟料冷卻2、煅燒過程的物理化學變化1542.1、粘土的脫水與分解加熱2SO2·Al2O3·2H2O→Al2O3·2SiO2+2H2O↑加熱Al2O3·2SiO2→→AlO3+2SiO22、碳酸鹽分解RCO、600C~700CMgo+co900℃CacO3--CaO+cO,2.1、粘土的脫水與分解15523、固相反應(yīng)反應(yīng)過程沒有融熔狀態(tài)物出現(xiàn),是在固體狀況下進行的叫固相反應(yīng)800℃CA、C2Fc2S800~900℃c12A7900~1000℃c2AS、C3A、C4AF1100~1200℃C4AF、C2S極大值23、固相反應(yīng)156機械立窯詳細介紹課件157機械立窯詳細介紹課件158機械立窯詳細介紹課件159機械立窯詳細介紹課件160機械立窯詳細介紹課件161機械立窯詳細介紹課件162機械立窯詳細介紹課件163機械立窯詳細介紹課件164機械立窯詳細介紹課件165機械立窯詳細介紹課件166機械立窯詳細介紹課件167機械立窯詳細介紹課件168機械立窯詳細介紹課件169機械立窯詳細介紹課件170機械立窯詳細介紹課件171機械立窯詳細介紹課件172機械立窯詳細介紹課件173機械立窯詳細介紹課件174機械立窯詳細介紹課件175機械立窯詳細介紹課件176機械立窯詳細介紹課件177機械立窯詳細介紹課件178機械立窯詳細介紹課件179機械立窯詳細介紹課件180機械立窯詳細介紹課件181機械立窯詳細介紹課件182機械立窯詳細介紹課件183機械立窯詳細介紹課件184機械立窯詳細介紹課件185機械立窯詳細介紹課件186機械立窯詳細介紹課件187機械立窯詳細介紹課件188機械立窯詳細介紹課件189機械立窯詳細介紹課件190機械立窯詳細介紹課件191機械立窯詳細介紹課件192機械立窯詳細介紹課件193機械立窯詳細介紹課件194機械立窯詳細介紹課件195機械立窯詳細介紹課件196機械立窯詳細介紹課件197機械立窯詳細介紹課件198機械立窯詳細介紹課件199機械立窯詳細介紹課件200機械立窯詳細介紹課件201機械立窯詳細介紹課件202機械立窯詳細介紹課件203機械立窯詳細介紹課件204機械立窯詳細介紹課件205機械立窯詳細介紹課件206機械立窯詳細介紹課件207機械立窯詳細介紹課件208機械立窯詳細介紹課件209機械立窯詳細介紹課件210機械立窯詳細介紹課件211機械立窯詳細介紹課件212機械立窯詳細介紹課件213機械立窯詳細介紹課件214機械立窯詳細介紹課件215機械立窯詳細介紹課件216機械立窯詳細介紹課件217機械立窯詳細介紹課件218機械立窯詳細介紹課件219機械立窯詳細介紹課件220機械立窯詳細介紹課件221機械立窯詳細介紹課件222機械立窯詳細介紹課件223機械立窯詳細介紹課件224機械立窯詳細介紹課件225機械立窯詳細介紹課件226機械立窯詳細介紹課件227機械立窯詳細介紹課件228機械立窯詳