傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)技術(shù)課件

傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)技術(shù)

10.1濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)技術(shù)

濕法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)是將生料制成含水為32%～40%的料漿，再由料漿泵送至回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒。主要優(yōu)點(diǎn)：生料成分均勻，所以燒成的熟料質(zhì)量高；料漿輸送方便及生料粉磨過程揚(yáng)塵少；水對物料有尖劈作用，故濕法粉磨效率高。主要缺點(diǎn)：熟料熱耗高，蒸發(fā)料漿水分消耗熱量約占總熱耗的30%～35%；窯的單位容積產(chǎn)量低。

10.1.1濕法回轉(zhuǎn)窯的特點(diǎn)及發(fā)展概況

10.1.2濕法回轉(zhuǎn)窯窯體的形狀◆直筒型◆熱端擴(kuò)大型◆冷端擴(kuò)大型◆啞鈴型

10.1.3濕法回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝流程

濕法回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)工藝過程除生備料的制備、窯尾及窯中部分（窯尾收集的粉塵從窯中喂入）與新型干法不同之外，其于的都大同小異。

10.1.4生料漿的制備

濕法窯料漿的制備：所需原料（如石灰石、鐵粉）從聯(lián)合儲(chǔ)庫通過行車抓斗將物料移至磨頭倉或配料倉，再通過配料計(jì)量設(shè)備配料后從磨頭喂入濕法磨；泥漿庫里的黃泥漿通過喂料設(shè)備按比例從磨頭（或磨尾）喂入濕法磨內(nèi)；在磨頭還通過水箱加水，根據(jù)料漿的泵送性能調(diào)節(jié)料漿水分。從粉磨系統(tǒng)出來的成品通過料漿泵和管道送入料漿庫。

料漿的調(diào)配是通過測定不同生料庫里的料漿的CaCO3滴定值（或CaO），抽取兩庫料漿應(yīng)有的比例進(jìn)行調(diào)配和均化，以得到要求的入窯生料CaCO3滴定值。方法如下：例如有兩庫料漿，其TCaCO3分別為78.00及76.70，要求的入窯生料TCaCO3為77.50，求兩庫料漿的配比：78.001.0077.50－76.50=1.00＼／77.50／＼76.500.5078.00－77.50=0.5010.1.5濕法窯內(nèi)的煅燒

◆煅燒過程熟料的形成過程，從窯尾開始沿窯長度按溫度和反應(yīng)大致可分為：干燥帶、預(yù)熱帶、碳酸鹽分解帶、放熱反應(yīng)帶、燒成帶和冷卻帶。Φ5/4.5×135m濕法回轉(zhuǎn)窯內(nèi)熟料的形成過程：Ⅰ－干燥帶；Ⅱ－預(yù)熱帶；Ⅲ－碳酸鹽分解帶；Ⅳ－放熱反應(yīng)帶；Ⅴ燒成帶；Ⅵ－冷卻帶。

10.1.5濕法窯內(nèi)的煅燒◆物料的運(yùn)動(dòng)及熱效率

物料的運(yùn)動(dòng)物料通過直筒窯的相對運(yùn)動(dòng)速度，以燒成帶物料的相對運(yùn)動(dòng)速度為1.0。10.1.5濕法窯內(nèi)的煅燒

濕法窯的熱效率煅燒1kg水泥熟料理論熱耗為1755.6～1797.4kJ，而濕法窯的實(shí)際熱耗一般約為1kg熟料消耗5436～6688kJ的熱量，熱效率為25%～35%。

項(xiàng)目理論熱耗熱損失總熱耗熱效率

水分增發(fā)熱廢氣帶走熱冷空氣帶走熱熟料帶走熱筒體散熱熱耗kJ/kg熟料175622111104301836026057％28.9336.5118.224.671.359.9410028。9810.1.5濕法窯內(nèi)的煅燒

◆提高熟料產(chǎn)、質(zhì)量和降低熱耗的措施

正確確定窯煅燒制度

提高窯的傳熱能力

減少入窯料漿水分，降低蒸發(fā)水分的耗熱

減少筒體散熱損失

減少不完全燃燒熱損失

減少廢氣帶走熱損失

減少熟料帶走熱損失及冷卻機(jī)廢氣熱損失

減少窯灰，降低窯灰?guī)ё叩臒釗p失

加礦化劑、利用工業(yè)廢渣等，改善生料易燒性，降低燒成溫度，實(shí)現(xiàn)低溫煅燒

◆濕法窯幾種不正常窯況

結(jié)泥漿圈（泥巴圈）這種圈一般在鏈條帶泥漿塑性最大的區(qū)域內(nèi)形成。結(jié)圈后將阻礙物料的正常運(yùn)動(dòng)，影響窯內(nèi)通風(fēng)和物料的預(yù)燒。嚴(yán)重時(shí)，使泥漿倒流出窯外，或灌入排風(fēng)機(jī)。

周期性慢窯是指每隔一段時(shí)間（1～2小時(shí)）來一次大料，窯的尾溫將低，迫使窯窯速減慢。由于窯速減慢后，窯的尾溫又逐漸升高，料層減薄，因此又要在快轉(zhuǎn)窯的同時(shí)，大量減煤，結(jié)果窯的尾溫又逐漸下降，如此反復(fù)，窯內(nèi)熱工制度完全被破壞。

10.2干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)技術(shù)

◆最原始生產(chǎn)水泥的回轉(zhuǎn)窯，筒體內(nèi)除砌有窯襯外，沒有裝任何熱交換裝置，所以又稱為干法中空窯◆為了提高熱效率，干法長窯也使用鏈條帶、金屬格子式熱交換器和陶瓷或耐火材料格子式熱交換器。

10.2.1傳統(tǒng)干法回轉(zhuǎn)窯水泥生產(chǎn)技術(shù)

10.2.2立波爾窯水泥生產(chǎn)技術(shù)

為提高窯窯的傳熱能力，提高窯的熱效率，在1928年由德國工程師立列伯設(shè)計(jì)，波立修斯工廠制造，在回轉(zhuǎn)窯窯尾增設(shè)加熱機(jī)，利用窯尾1000～1200℃高溫廢氣穿過加熱機(jī)上的生料球，對生料球進(jìn)行加熱，使生料的干燥、預(yù)熱和碳酸鹽的部分分解在加熱機(jī)內(nèi)進(jìn)行，再進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯煅燒成熟料。

為了紀(jì)念創(chuàng)始人和制造廠，把這種帶加熱機(jī)的窯命名為立波爾窯。立波爾窯現(xiàn)在每臺(tái)日生產(chǎn)能力可達(dá)3000噸熟料以上，其熱耗已下降到3350kJ/kg熟料（800kcal/kg熟料）左右。

10.3立窯水泥生產(chǎn)技術(shù)

煅燒水泥熟料的窯筒體是立置不轉(zhuǎn)動(dòng)的稱為立窯。立窯水泥在我國總產(chǎn)量占所有窯型之首，其發(fā)展大體經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段是人工加料和人工卸料的普通（土）立窯；第二階段是機(jī)械加料和機(jī)械卸料的機(jī)械化立窯，第三階段是現(xiàn)代化立窯。立窯主要優(yōu)點(diǎn)是：投資??；熟料熱耗低；噸水泥電耗低；對原燃材料要求低；可以合理利用多種工業(yè)廢渣。其缺點(diǎn)是：單機(jī)產(chǎn)量低；熟料質(zhì)量不穩(wěn)定。

10.3.1概述10.3.2立窯水泥的生產(chǎn)工藝流程

立窯水泥的生產(chǎn)大致分為四個(gè)階段：

生料制備；

生料成球；

熟料燒成；

水泥制成。

10.3.3立窯對原、燃材料的選擇

◆原料的選擇原料中燧石、石英、堿、MgO等有害成分要低，在要求控制范圍之內(nèi)；機(jī)立窯由于生料需成球，因此，要求粘土的可塑性指數(shù)＞13%。◆燃料的選擇（1）合適的揮發(fā)分：一般要求<10%（最佳7%～8%）。（2）發(fā)熱量：一般要求大于20900kJ/kg，最好在22990kJ/kg以上。

10.3.4生料的成分

◆熟料率值幾種常見配料方案

高硅低鐵配方：KH=0.88～0.94,n＞2.3,P＞2

高鋁配方：KH=0.90～0.94,n=1.7～2.1,P=1.4～2.0

高鐵高飽和比配方：KH=0.94～1.00,n=1.5～1.8,P=0.8～1.3

高硅高鐵配方：KH=0.90～0.94,n>2.0～2.4,p>0.9～1.3

10.3.5全黑生料的配熱

◆熟料煤耗熟料實(shí)際煤耗的計(jì)算公式為：P=Q′/(Q×100kg)煤/100kg熟料。若底火溫度正常，在生料成分合適、操作正常的前提下，熟料質(zhì)量好，沒有欠燒和生燒，同時(shí)還原料也不多，則配熱合適。機(jī)立窯熟料的熱耗：一般波動(dòng)在3768～4187kJ/kg熟料，先進(jìn)的在3349kJ/kg熟料。

10.3.6機(jī)立窯的結(jié)構(gòu)

水泥機(jī)立窯是一種填滿物料的內(nèi)襯耐火材料的圓筒狀固定豎式煅燒設(shè)備。其結(jié)構(gòu)由加料裝置、窯體部分、卸料裝置、卸料密封裝置、傳動(dòng)裝置、鼓風(fēng)系統(tǒng)和排煙除塵系統(tǒng)等幾部分組成。

10.3.7供風(fēng)與排氣

◆供風(fēng)方式機(jī)立窯的供風(fēng)方式按供風(fēng)管布置到窯體的位置分為：底送風(fēng)、側(cè)送風(fēng)、底主風(fēng)與腰側(cè)送風(fēng)、升高中心風(fēng)管送風(fēng)等幾種供風(fēng)方式。◆風(fēng)量、風(fēng)壓

風(fēng)量：鼓入窯內(nèi)的風(fēng)量代表供給燃料燃燒的氧量。

風(fēng)壓：入窯風(fēng)壓是用來克服窯內(nèi)阻力，窯內(nèi)阻力大則風(fēng)壓應(yīng)大?！艄娘L(fēng)機(jī)機(jī)立窯一般用風(fēng)機(jī)的類型有：羅茨風(fēng)機(jī)、葉氏風(fēng)機(jī)和離心風(fēng)機(jī)。

10.3.8機(jī)立窯熟料的形成原理

◆煅燒過程的物理化學(xué)變化料球從上到下的運(yùn)動(dòng)過程中，仍經(jīng)歷了生料的干燥、預(yù)熱、分解、固相反應(yīng)、燒成、冷卻等階段。不過，在同一時(shí)間內(nèi)，料球內(nèi)外煅燒不是均勻一致的。1－預(yù)熱帶；2－燒成帶；3－冷卻帶。

10.3.8機(jī)立窯熟料的形成原理

◆物料與氣流在機(jī)立窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)

物料在機(jī)立窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)機(jī)立窯的窯體是固定不動(dòng)的，料球從上到下運(yùn)動(dòng)的原因：是由于熟料的卸出和料球在煅燒過程中產(chǎn)生體積收縮引起的。由于機(jī)立窯不轉(zhuǎn)動(dòng)，因而物料在立窯內(nèi)除自上而下作垂直運(yùn)動(dòng)外，幾乎沒有翻滾運(yùn)動(dòng)，物料相互之間很少混合，這也是立窯熟料質(zhì)量不均的原因之一。

◆物料與氣流在機(jī)立窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)

氣體在機(jī)立窯內(nèi)的運(yùn)動(dòng)燃料需要足夠的空氣量才能充分燃燒，并發(fā)出熱量供熟料燒成。機(jī)立窯通風(fēng)量的大小，若按窯橫截面上每平方米、每分鐘需要空氣量來估計(jì)，機(jī)立窯需要30～42Nm3／(m2.min)。

◆燃料的燃燒機(jī)立窯內(nèi)燃料的燃燒過程也要經(jīng)過干燥、預(yù)熱、揮發(fā)分的逸出和固定碳燃燒等幾個(gè)階段。包氏反應(yīng)：CO2+C→2COC+1/2O2→CO郝氏反應(yīng)：

CaCO3→CaO+CO2CO2+C→COCaCO3+C→CaO+2CO10.3.9機(jī)立窯的煅燒

◆煅燒方法

白生料法

全黑生料法

半黑生料法

◆成球和配煤

配煤配煤系統(tǒng)一般有兩種：一種是全黑生料法，在生料磨前，煤與原料分別計(jì)量配合喂入磨內(nèi)；另一種是白生料、半黑生料及料煤分別粉磨法，將磨細(xì)的生料和細(xì)碎后的煤粒（稱外加煤或入窯煤）經(jīng)計(jì)量設(shè)備分別計(jì)量，混合、攪拌、成球入窯。

10.3.9機(jī)立窯的煅燒

◆成球和配煤

成球●具有一定的機(jī)械強(qiáng)度●粒度均勻、大小適宜●具有一定的氣孔率●熱穩(wěn)定性好●水分適宜

10.3.9機(jī)立窯的煅燒

◆機(jī)立窯的煅燒操作

立窯熟料外觀質(zhì)量分析

機(jī)立窯的熱