硅酸鹽水泥熟料的煅燒與冷卻

硅酸鹽水泥熟料的煅燒與冷卻第1頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1生料煅燒過程中的物理、化學變化盡管煅燒過程因窯型不同而有所差異，但物理、化學變化過程基本相似.其過程可概括為：干燥與脫水碳酸鹽分解固相反應液相和熟料的燒結(jié)熟料的冷卻熟料的煅燒過程直接決定水泥的產(chǎn)量、質(zhì)量、燃料與襯料的消耗以及窯的安全運轉(zhuǎn)。水泥窯有多種功能：反應爐、熔爐、燃燒爐和傳熱設(shè)備、物料和氣體的輸送設(shè)備。第2頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1.1生料的干燥與脫水干燥自由水的蒸發(fā)。這一過程由于煅燒方式的不同而有所差異。干法窯生料含水量一般不超過1.0％；半干法立波爾窯和立窯為便于生料成球，通常含水12-15%，半濕法立波爾窯過濾水分后的料塊通常為18-22%；濕法為保證料漿的可泵性則通常為30-40%。自由水蒸發(fā)熱耗：100℃時，2257kJ/kgH2O（539kCal/kg）第3頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月粘土礦物的化合水存在形式：

層間水：以水分子形式吸附于晶層結(jié)構(gòu)中。

配位水：以O(shè)H－狀態(tài)存在于晶體結(jié)構(gòu)中。脫水指黏土礦物分解釋放化學結(jié)合水。層間水在100℃左右即可排除，而配位水則必須高達400~600℃以上才能脫去。（2）蒙脫石脫水

Al2O3.4SiO2.mH2O→Al2O3.4SiO2+mH2O(晶體結(jié)構(gòu)—活性低)（3）伊利石脫水產(chǎn)物也是晶體結(jié)構(gòu),伴隨體積膨脹

（1）高嶺石脫水第4頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5.1.2碳酸鹽分解

碳酸鹽的分解主要為碳酸鈣和碳酸鎂的分解，其化學反應式為：分解過程分五步進行：（1）氣流向顆粒表面的傳熱過程；（2）熱量由表面以熱傳導方式向分解面?zhèn)鬟f過程；（3）碳酸鹽在一定溫度下吸收熱量，進行分解并放出CO2的化學過程；（4）分解出的CO2，穿過CaO層面向表面擴散的傳質(zhì)過程；（5）表面的CO2向周圍介質(zhì)氣流擴散過程CaOCaCO3

第5頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月影響碳酸鹽分解速率的因素溫度隨溫度升高，分解速率常數(shù)和壓力倒數(shù)差相應增大，分解速率和時間縮短；(單個顆粒碳酸鹽分解動力學方程)式中：t—分解時間；K—分解常數(shù)；

P—CO2的分壓；ε—分解率

d—生料等效粒徑；第6頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月窯系統(tǒng)的CO2分壓通風良好,CO2分壓較低,有利于碳酸鹽分解;生料細度和顆粒級配生料細度細,顆粒均勻,粗粒少,分解速率快;生料懸浮程度生料懸浮分散良好,相對減小顆粒尺寸,增大了傳熱面積,提高了碳酸鹽分解速率;石灰石的種類和物理性質(zhì)結(jié)構(gòu)致密,結(jié)晶粗大的石灰石,分解速率慢;生料中粘土質(zhì)組分和性質(zhì)粘土質(zhì)中的礦物組分的活性依次按高嶺土、蒙脫石、伊利石、石英降低.粘土質(zhì)原料活性越大，可加速碳酸鹽的分解過程.第7頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月在碳酸鹽分解的同時，石灰質(zhì)與粘土質(zhì)組分間進行固相反應，其過程如下：~800℃：CaO?Al2O3，CaO?Fe2O3與2CaO?SiO2開始形成；800~900℃：開始形成12CaO?7Al2O3(C12A7);900~1000℃:2CaO?Al2O3?SiO2(C2AS)形成后又分解。開始形成3CaO?Al2O3(C3A)和4CaO?Al2O3?Fe2O3(C4AF)。所有碳酸鹽均分解,游離氧化鈣達到最高值。1100~1200℃:大量形成C3A和C4AF，C2S含量達最大值。5.1.3固相反應第8頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月影響固相反應的因素生料的細度生料愈細，比表面積越大，組分接觸面越大，同時表面質(zhì)點的自由能越大，使擴散和反應能力增強，因而反應速率加快；生料的均化程度生料的均勻混合，可增加各組分間接觸，也有利于加速反應；壓力在固相反應中，增大壓力可加速物質(zhì)的傳遞過程.但熟料燒結(jié)過程是多相共存、多反應同時進行的過程.因此，提高壓力有時并不表現(xiàn)出積極作用；礦化劑礦化劑可通過與反應物形成固溶體使晶格活化，反應能力加強；也可以形成低共熔物，使物料在較低溫度下形成液相，從而加速擴散和和固相的溶解作用第9頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月液相的形成

5.1.4液相的形成與熟料的燒結(jié)液相的組成：由氧化鐵、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂和堿及其他組分。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)液相的溫度稱為最低共熔溫度。其大小與組分的性質(zhì)與數(shù)目有關(guān)。（見表1－4－1）液相量：液相量與組分的性質(zhì)、含量、溫度等因素有關(guān)(一般為20~30%)。對C－S－A－F四元系統(tǒng)，在不同溫度下的液相量（P）可按下式計算：第10頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月液相的粘度：它直接影響硅酸三鈣的形成速率及晶體發(fā)育。其大小與液相的組分性質(zhì)與溫度有關(guān)。溫度越高，粘度越低；鋁率越高，粘度越大；多數(shù)微量元素可降低液相粘度。液相的表面張力：其大小與組分性質(zhì)、溫度有關(guān)。它影響著液相能潤濕固相的程度，表面張力越小，潤濕性越好，有利于C3S的形成。1400℃

P＝2.95A＋2.20F1450℃

P＝3.00A＋2.25F1500℃P＝3.30A＋2.60F可以認為水泥熟料中的其它組分全部進入液相。不同溫度下，液相的計算公式：第11頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月物理化學變化過程：隨著時間延長和溫度升高，液相量逐漸增加，氧化鈣、硅酸二鈣不斷溶解、擴散，硅酸三鈣晶核不斷形成，小晶體逐漸發(fā)育長大，最終形成幾十微米大小、結(jié)晶良好的阿利特晶體。硅酸三鈣的形成：影響因素：物料的化學組成、煅燒方法、升溫速率、礦化劑與其他微量元素等。熟料的燒結(jié)第12頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月目的：回收熟料帶走的熱量，預熱二次空氣，提高窯的熱效率；改善熟料質(zhì)量與易磨性；便于熟料運輸、貯存與粉磨。過程：液相的凝固和相變兩個過程.熟料為何要急冷？減少C3S分解；防止β-C2S向γ-C2S轉(zhuǎn)化，提高熟料質(zhì)量；防止方鎂石晶體長大，有利于水泥安定性；急冷熟料晶粒小，活性高；C3A主要呈玻璃體，抗硫酸鹽性能提高；易磨性好等。第13頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月生料在加熱過程中所發(fā)生的物理化學變化有吸熱和放熱反應水泥熟料形成各反應的熱效應經(jīng)計算，熟料的理論形成熱：1630-1800kJ/kg-熟料1421kJ/kg-MC吸熱MgCO3分解600130-14501250-1280900-1200900900450100~150溫度（℃）微吸熱吸熱放熱吸熱放熱吸熱吸熱熱效應2249kJ/kg水游離水蒸發(fā)8.6kJ/kg-cl硅酸三鈣形成105kJ/kg-cl形成液相418-502kJ/kg-cl固相反應1655kJ/kg-CC碳酸鈣分解259-284kJ/kg-meta-kao粘土無定形脫水產(chǎn)物結(jié)晶932kJ/kg-kao粘土結(jié)合水逸出數(shù)值反應5.2熟料形成的熱化學生料在加熱過程中所發(fā)生的物理化學變化有吸熱和放熱反應水泥熟料形成各反應的熱效應第14頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3礦化劑及微量元素的作用5.3.1礦化劑礦化劑的宏觀作用改善生料易燒性，加速熟料礦物的形成，提高熟料質(zhì)量，降低能耗等。礦化劑的種類

含氟化合物：螢石、NaF、Na2SiF6、CaSiF6、MgSiF6硫酸鹽：石膏、工業(yè)付產(chǎn)品石膏、重晶石等其它工業(yè)廢渣：各種冶金工業(yè)廢渣不提倡，對環(huán)境有污染螢石的礦化作用氟離子破壞原料的晶格，提高生料的反應活性，促進碳酸鹽分解，加速固相反應；降低液相生成溫度（摻1~3%螢石，液相形成溫度可降低50~100℃）；通過形成中間產(chǎn)物，可使C3S能在低于1200℃形成。第15頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月硫酸鹽硫?qū)κ炝闲纬捎袕娀饔茫篠O3降低液相粘度，增加液相量，有利于C3S的形成；能形成2C2S·CaSO4及C4A3?。2C2S·CaSO4為中間產(chǎn)物，1300℃左右時分解。C4A3?在1400℃以上大量分解。氟－硫復合礦化劑該復合礦化劑的摻入，與熟料組成、F/?比、燒成溫度等有關(guān)。在900~950℃形成3C2S·3CaSO4·CaF2生成，該四元過渡相消失時，出現(xiàn)液相。降低了液相出現(xiàn)溫度和粘度，使A礦形成溫度降低150~200℃，促進其形成。氟硫比在0.4~0.6。第16頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月5.3.2微量元素的影響堿堿的來源堿對操作的影響堿對熟料燒成的作用可降低最低共熔溫度，增加液相量，降低粘度，降低燒成溫度。但堿太高，能形成含堿礦物和固溶體KC23S12和NC8A3，使C3S難以形成，增加f-CaO。當有硫存在時，能緩和堿的不利影響，因其能生成鉀石膏，導致水泥快凝或結(jié)塊。制成混凝土時，能引起“堿－集料反應”。MgO少量的MgO有利于熟料的形成，且改善水泥色澤。第17頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月P2O5

少量P2O5存在，能提高熟料強度，這與能和C2S形成固溶體，阻止其晶型轉(zhuǎn)變有關(guān)。但其含量較高時，會導致C3S的分解。

據(jù)研究：每增加1%P2O5，將減少9.9%C3S，增加10.9%的C2S，當P2O5達7%時，C3S將減為0。氟可以抵消部分P2O5的不良影響。TiO2

少量TiO2可作為C2S的穩(wěn)定劑，對熟料質(zhì)量有利，但過多會形成鈣鈦礦，減少C3S含量。應＜1%。

其他微量元素第18頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月預分解窯生產(chǎn)流程圖第19頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月預分解窯工藝流程第20頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月水泥的產(chǎn)量、質(zhì)量、燃料與襯料的消耗以及窯的安全運轉(zhuǎn)。5.4回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熟料的煅燒熟料的煅燒過程第21頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

以懸浮預熱和窯外分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)成果，廣泛用于水泥生產(chǎn)全過程，使水泥生產(chǎn)具有高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、符合環(huán)保要求和大型化、自動化為特征的現(xiàn)代水泥生產(chǎn)方法，并具有現(xiàn)代化的水泥生產(chǎn)新技術(shù)和與之相適應的現(xiàn)代管理方法。新型干法水泥生產(chǎn)：第22頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月關(guān)鍵技術(shù)裝備旋風筒連接管道分解爐回轉(zhuǎn)窯冷卻機預熱分解燒成冷卻第23頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

生料在煅燒過程中的物理化學變化干燥（自由水蒸發(fā)）吸熱100~150℃粘土質(zhì)原料脫水吸熱450℃碳酸鹽分解強吸熱900℃固相反應放熱800~1200℃熟料燒結(jié)微吸熱1300~1450~1300℃熟料冷卻放熱1300℃~第24頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月反應式：MgCO3MgO+CO2-QCaCO3CaO+CO2-Q反應溫度：

MgCO3始于402~408℃最高700℃CaCO3600℃開始，812~928℃快速分解第25頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月反應特點：

可逆反應強吸熱反應燒失量大分解溫度與CO2分壓和礦物結(jié)晶程度有關(guān)影響反應速度的因素

石灰質(zhì)原料的特性生料細度和顆粒級配生料懸浮分散程度溫度窯系統(tǒng)的CO2分壓生料中粘土質(zhì)組分的性質(zhì)第26頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月固相反應反應特點：多級反應放熱反應影響因素：生料細度及均勻程度原料性質(zhì)溫度礦化劑反應產(chǎn)物：

C2S、C3A、C4AF第27頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月熟料燒結(jié)過程：

當物料溫度升高到最低共熔溫度后，C3A、C4AF、MgO、R2O等熔融成液相。C2S、CaO逐步溶解于液相中，C2S吸收CaO形成C3S。反應式：C2S+CaO→C3S

隨著溫度的升高和時間延長，液相量增加，液相粘度降低，C2S、CaO不斷溶解、擴散，C3S晶核不斷形成，并逐漸發(fā)育、長大，形成幾十微米大小、發(fā)育良好的阿利特晶體。晶體不斷重排、收縮、密實化，物料逐漸由疏松狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯珴苫液?、結(jié)構(gòu)致密的熟料。C3S的形成熟料燒結(jié)熟料燒結(jié)第28頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

C3S形成條件：

溫度：1300~1450~1300℃

液相量：20%~30%

時間：10~20min

影響熟料燒結(jié)過程的因素最低共熔溫度液相量液相粘度液相的表面張力C2S、CaO溶于液相的速率熟料燒結(jié)第29頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月冷卻目的：改善熟料質(zhì)量與易磨性；降低熟料的溫度，便于運輸、儲存、和粉磨回收熱量，預熱二次空氣，降低熱耗、提高熱利用率。

冷卻方式：

急冷熟料冷卻第30頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月快冷對改善熟料質(zhì)量的作用：

防止或減少C3S的分解；避免β-C2S轉(zhuǎn)變成γ-C2S；改善了水泥安定性；使熟料晶體減少，提高水泥抗硫酸鹽性能；改善熟料易磨性；可克服水泥瞬凝或快凝。第31頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月熱耗：燒成1㎏熟料所消耗的熱量。Kj/kg熱效率：理論熱耗：1630--1800Kj/kg；實際熱耗：3400--7500Kj/kg實際熱耗＞理論熱耗：因為有各種熱損失。熟料形成熱第32頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月6.3.1懸浮預熱技術(shù)及其優(yōu)越性6.3.2懸浮預熱器的構(gòu)成及功能6.3.3旋風預熱器是主要的預熱設(shè)備懸浮預熱技術(shù)第33頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月

是指低溫粉狀物料均勻分散在高溫氣流之中，在懸浮狀態(tài)下進行熱交換，使物料得到迅速加熱升溫的技術(shù)。

6.3.1懸浮預熱技術(shù)定義優(yōu)越性

物料懸浮在熱氣流中，與氣流的接觸面積大幅度增加，傳熱、傳質(zhì)迅速可大幅度提高了生產(chǎn)效率和熱效率。第34頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風筒連接管道(換熱管道)構(gòu)成及功能構(gòu)成：功能：使氣、固兩相能充分分散均布迅速換熱高效分離三個功能第35頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風預熱器是由旋風筒和連接管道組成的熱交換器。換熱管道除管道本身外還裝設(shè)有下料管、撒料器、鎖風閥等裝備，它們同旋風筒一起組合成一個換熱單元。6.3.3旋風預熱器第36頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月對管道的設(shè)計十分重要管道風速太低，熱交換時間延長，但影響傳熱效率，甚至會使生料難以懸浮而沉降積聚，并且使管道面積過大風速過高，則增大系統(tǒng)阻力，增加電耗，并影響旋風筒的分離效率正確確定換熱管道尺寸，必須首先確定合適的管道風速：一般12~18m/s連接管道作用：熱交換方式：對流傳熱第37頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月旋風筒作用性能評價原理物料懸浮于氣流中從切線進入旋風筒，產(chǎn)生離心力，料氣特性不同，料離心碰壁下行，氣不受影響向上。分離效率阻力損失分離效率愈高，生料在系統(tǒng)內(nèi)、外循環(huán)量就愈少，收塵負荷減小，熱效率提高阻力損失越小，電耗越低？一級旋風筒一般為并聯(lián)的雙旋風筒。第38頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月鎖風閥作用：下料、鎖風類型：

單、雙翻板閥第39頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月選擇生料進入管道的合適方位，使生料逆氣流方向進入管道，以提高氣固相的相對速度和生料在管道內(nèi)停留時間。兩級旋風筒之間的管道必須有足夠的長度，以保證生料懸浮起來，并在管道內(nèi)有足夠的停留運行距離，充分發(fā)揮管道傳熱的優(yōu)勢。

其他措施第40頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月撒料器板式撒料器箱式撒料器作用：防止下料管下行物料進入換熱管道時的向下沖料，并促使下沖物料沖至下料板后飛濺、分散。第41頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月定義：將已經(jīng)過懸浮預熱后的水泥生料，在達到分解溫度前，進入到分解爐內(nèi)與進入爐內(nèi)的燃料混合，在懸浮狀態(tài)下迅速吸收燃料燃燒熱，使生料中的碳酸鈣迅速分解成氧化鈣的技術(shù)。5.5預分解技術(shù)第42頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月１.在懸浮預熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)一個分解爐或利用窯尾上升煙道，２.裝設(shè)燃料噴入裝置，噴入煅燒所需的60%左右的燃料３.使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐中以懸浮態(tài)或流化態(tài)下極其迅速地進行，４.使入窯生料的分解率達到85%～95%。５.減輕窯內(nèi)煅燒帶的熱負荷，有利于縮小窯的規(guī)格及生產(chǎn)大型化，并且可以節(jié)約單位建設(shè)投資，延長襯料壽命，大幅度提高了窯系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，有利于減少大氣污染。預分解窯特點第43頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月分解爐內(nèi)的氣流運動基本型式：即渦旋式、噴騰式、懸浮式及流化床式。功能：在這四種型式的分解爐內(nèi)，生料及燃料分別依靠“渦旋效應”、“噴騰效應”、“懸浮效應”和“流態(tài)化效應”分散于氣流之中。由于物料之間在爐內(nèi)流場中產(chǎn)生相對運動，從而達到高度分散、均勻混合和分布、迅速換熱、延長物料在爐內(nèi)的滯留時間，達到提高燃燒效率、換熱效率和入窯物料碳酸鹽分解率的目的。

分解爐第44頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月以SF型為代表：SF型→NSF型→旋流-噴騰式分解爐旋流式分解爐NSF型第45頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月以FLS(F．L．Smidth)型為例，如圖所示

噴騰式分解爐第46頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月以MFC(MitsubishFluidizedCalciner)型為代表，沸騰式分解爐MFC型分解爐第47頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月適當擴大爐容，延長氣流在爐內(nèi)的滯留時間；改進爐的結(jié)構(gòu)，延長物料在爐內(nèi)滯留時間；保證向爐內(nèi)均勻喂料，且料入爐后，盡快地分散、均布；改進燃燒器形式與結(jié)構(gòu)，合理布置，使燃料盡快點燃；下料、下煤點及三次風之間布局的合理匹配，以有利于燃料起火、燃燒和碳酸鹽分解；選擇分解爐在預分解窯系統(tǒng)的最優(yōu)部位、布置和流程，有利于分解爐功能的充分發(fā)揮，提高全系統(tǒng)功效，降低NOx，SO3等有害成分排放量，確保環(huán)保達標。分解爐的發(fā)展方向第48頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月1、“噴-旋”型分解爐如RSP型新型分解爐型第49頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月“噴騰”型及“噴騰

迭加”型分解爐“噴騰迭加”型分解爐第50頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月“流化－懸浮”型分解爐第51頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月ATAS-MSCAS“懸浮”型分解爐第52頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月中低質(zhì)及低揮發(fā)分燃料在爐內(nèi)的迅速點火起燃的環(huán)境改善；使用中低質(zhì)及低揮發(fā)分燃料時，要“以空間換時間”，即擴大爐容，改進結(jié)構(gòu)，提高燃料燃盡率；降低窯爐內(nèi)NOx生成量，并在出窯入爐前制造還原氣氛，促使NOx還原，滿足環(huán)保要求；采取措施，促進替代燃料和可燃廢棄物的利用。趨勢和目標第53頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月在線式（同線式）分解爐與窯連接方式特點：1、分解爐直接坐落在窯尾煙室之上。2、窯氣進爐第54頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月分解爐與窯連接方式分解爐自成體系，窯尾設(shè)有兩列預熱器，一列通過窯氣，一列通過爐氣，窯氣不進爐一般設(shè)有兩臺主排風機，一臺專門抽吸窯氣，一臺抽吸爐氣。第55頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月分解爐與窯連接方式分解爐設(shè)于窯的一側(cè)窯氣不入爐爐氣出爐后可以在窯尾上升煙道下部與窯氣會合(如RSP、MFC等)，亦可在上升煙道上部與窯氣會合(如N-MFC、SLC—S等)，第56頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月預分解窯系統(tǒng)中回轉(zhuǎn)窯功能:

1、燃料燃燒功能2、熱交換功能3、化學反應功能4、物料輸送功能5、降解利用廢棄物功能6.5回轉(zhuǎn)窯第57頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月作為熱交換裝置，窯內(nèi)熾熱氣流與物料之間主要是“堆積態(tài)”換熱，換熱效率低，從而影響其應有的生產(chǎn)效率的充分發(fā)揮和能源消耗的降低；熟料煅燒過程所需要的燃料全部從窯熱端供給，燃料在窯內(nèi)煅燒帶的高溫、富氧條件下燃燒，NOx等有害成分大量形成，造成大氣污染。

回轉(zhuǎn)窯缺點和不足第58頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月過渡帶：從窯尾起至物料溫度1280℃止(或1300℃)主要任務：物料升溫、部分碳酸鹽分解、固相反應。

燒成帶：物料溫度1280～1450～1300℃主要任務：熟料燒成冷卻帶：窯頭端部，1300℃之后預分解窯工藝帶的劃分第59頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料溫度和氣體溫度以及各帶劃分的大致情況回轉(zhuǎn)窯內(nèi)“帶”劃分第60頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月分解反應：反應量少，但需反應溫度高。入窯料先升溫，后分解固相反應：

燒結(jié)反應：物料在窯內(nèi)的工藝反應因產(chǎn)量大幅提高，反應量成倍增加，需加快反應速度。第61頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月熟料冷卻技術(shù)目前新干法生產(chǎn)中，采用第三代推動篦式冷卻機及從窯罩抽取三次風，可認為最佳方案第62頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)作為工藝裝備，對高溫熟料的驟冷。

(2)作為熱工裝備，對二次風、三次風的加熱升溫(3)作為熱回收裝備，對出窯熟料攜出熱量回收。

(4)作為熟料輸送裝備，輸送高溫熟料。

熟料冷卻機的功能第63頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月熟料冷卻機作業(yè)原理在于高效、快速地實現(xiàn)熟料與冷卻空氣之間的氣固換熱。冷卻機作業(yè)原理第64頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)熱效率(ηc)高，各種冷卻機熱效率一般在40%～80%之間。(2)冷卻效率(ηL)高，各種冷卻機冷卻效率一般在80～95%。(3)空氣升溫效率(φi)高。，本指標為篦冷機評價指標之一，一般φi<0.9。(4)進入冷卻機的熟料溫度與離開冷卻機的入窯二次風及去分解爐的三次風溫度之間的差值小。(5)離開冷卻機的熟料溫度低。(6)冷卻機及其附屬設(shè)備電耗低。(7)投資少，電耗低，磨耗小，運轉(zhuǎn)率高等。冷卻機性能指標第65頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月類型單位篦床面積產(chǎn)量[t/(m2d)]單位冷卻風量(Nm3/kgc1)熱效率(%)第一代福勒型篦冷機25～273.4～4.0<50第二代厚料層篦冷機32～342.7～3.265～70第三代控制流篦冷機40～~551.7～2.270～75第四代推動棒式篦冷機45～551.5～2.072～76篦冷機性能指標第66頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)篦冷機入口端采用阻力篦板及充氣梁結(jié)構(gòu)篦床和窄寬度布置方式，增加篦板阻力在篦板加料層總阻力中的比例，力求消除預分解窯熟料顆粒變細及分布不均等因素對氣流均勻分布的影響。(2)發(fā)揮脈沖高速氣流對熟料料層的驟冷作用，以少量冷卻風量回收熾熱熟料的熱量，提高二、三次風溫

(3)由于脈沖供風，使細粒熟料不被高速氣流攜帶，同時由于細粒熟料擾動，增加氣料之間換熱速度。

第三代篦冷機特點階梯篦板第67頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(4)高壓空氣通過空氣梁特別是篦冷機熱端前數(shù)排空氣梁向篦板下部供風，增強對熟料均布、冷卻和對篦板的冷卻作用，消滅“紅河”，保護篦板。(5)設(shè)有對一段篦床一、二室各行篦板風量、風壓及脈沖供氣的自控調(diào)節(jié)系統(tǒng)，或各塊篦板的人工調(diào)節(jié)閥門，以便根據(jù)需要進行調(diào)節(jié)。同時，一段篦速與篦下壓力自動調(diào)節(jié)，保持料層設(shè)定厚度，其他段篦床與一段篦床同步調(diào)節(jié)。第三代篦冷機特點充氣梁第68頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月可控氣流通風篦板第69頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)采用TC型“充氣梁”技術(shù)，研發(fā)了TC型充氣篦板及TC型阻力篦板。(2)采用厚料層冷卻技術(shù)，中小型篦冷機設(shè)計最大料層厚600～650mm，大型篦冷機700～800mm(3)合理配風關(guān)鍵在于淬冷區(qū)和熱回收區(qū)“充氣篦床”配風適當。(4)全機篦床配置適當淬冷高溫區(qū)設(shè)置固定充氣篦床，高溫區(qū)設(shè)置活動充氣篦床，中溫區(qū)設(shè)置固定篦床，低溫區(qū)設(shè)置普通篦床，整機效率高，結(jié)構(gòu)簡化，維修方便。(5)鎖風良好設(shè)置了全機自動控制和安全監(jiān)測系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)穩(wěn)定安全運行。TC型第三代篦冷機充氣篦板低漏料篦板第70頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月第71頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月4.預分解窯技術(shù)的生產(chǎn)控制(1)燒成帶物料溫度(2)氧化氮(N0x)濃度(3)窯轉(zhuǎn)動力矩(4)窯尾氣體溫度(5)分解爐或最低一級旋風筒出口氣體溫度(6)最上一級旋風筒出口氣體溫度(7)窯尾、分解爐出口或預熱器出口氣體成分(8)最上一級及最低一級旋風筒出口負壓(9)最下一、二級旋風筒錐體下部負壓(10)預熱器主排風機出口管道負壓(11)電收塵器入口氣體溫度(12)窯速及生料喂料量(13)窯頭負壓(14)篦冷機一室下壓力。(15)窯筒體溫度重點監(jiān)控參數(shù)第72頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月(1)窯頭負壓篦冷機余風排風機閥門開度。(2)篦冷機一室下壓力篦床速度。(3)分解窯加煤量最下級旋風筒(或分解爐)出口氣體溫度。(4)增濕塔入口壓力增濕塔出口閥板開度。(5)增濕塔出口氣溫增濕水泵回水閥門開度。(6)窯尾主排風機風門開度最上級旋風筒出口氣體O2含量及壓力。(7)電收塵器進口風壓電收塵出口風機風門開度。(8)喂料秤測重負荷傳感器喂料倉自動調(diào)節(jié)計量閥門開度。(9)氣力提升泵下松動壓力計量滑動閥門開度。(10)生料計量標準倉重量均化庫出口閥板開度。(11)其他可根據(jù)需要設(shè)置自動調(diào)節(jié)回路第73頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月中央控制室簡介第74頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年2月中央控制室中央控制室是指能夠把全廠所有操作功能集中起來，并把生產(chǎn)過程集中進行監(jiān)視和控制的一個中心場所。在中控室里，通過計算機等技術(shù)能將整個生產(chǎn)過程參數(shù)、設(shè)備運行情況等全面迅速反映出來，并能對過程參數(shù)實現(xiàn)及時、準確的控制。因此，中央控制室是全廠的控制樞紐和指揮中心。把生產(chǎn)過程集中在中控室內(nèi)進行顯示、報警、操作和管理，可以使操作人員對全廠的生產(chǎn)情況一目了然，便于針對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的問題及時進行調(diào)度指揮，從而有利于優(yōu)化操作、實現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低消耗。第75頁，課件共86頁，創(chuàng)作于2023年