水泥熟料煅燒工藝.ppt

硅酸鹽水泥熟料煅燒工藝 無機(jī)一班汪建 硅酸鹽水泥熟料是由主要含CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3的原料 按適當(dāng)比例磨成細(xì)粉燒至部分熔融所得以硅酸鈣為主要礦物成分的水硬性膠凝物質(zhì) 其中硅酸鈣礦物不小于66 氧化鈣和氧化硅質(zhì)量比不小于2 0 煅燒熟料的設(shè)備主要有立窯和回轉(zhuǎn)窯兩類 立窯適用于生產(chǎn)規(guī)模較小的工廠 大 中型廠宜采用回轉(zhuǎn)窯 立窯 窯筒體立置不轉(zhuǎn)動(dòng)的稱為立窯 分普通立窯和機(jī)械化立窯 普通立窯是人工加料和人工卸料或機(jī)械加料 人工卸料 機(jī)械立窯是機(jī)械加料和機(jī)械卸料 機(jī)械立窯是連續(xù)操作的 它的產(chǎn) 質(zhì)量及勞動(dòng)生產(chǎn)率都比普通立窯高 近年來 國(guó)外大多數(shù)立窯已被回轉(zhuǎn)窯所取代 但在當(dāng)前中國(guó)水泥工業(yè)中 立窯仍占有重要地位 根據(jù)建材技術(shù)政策要求 小型水泥廠應(yīng)用機(jī)械化立窯 逐步取代普通立窯 回轉(zhuǎn)窯 窯筒體臥置 略帶斜度 約為3 并能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱為回轉(zhuǎn)窯 分煅燒生料粉的干法窯和煅燒料漿 含水量通常為35 左右 的濕法窯 水泥回轉(zhuǎn)窯 a 干法窯干法窯又可分為中空式窯 余熱鍋爐窯 懸浮預(yù)熱器窯和懸浮分解爐窯 70年代前后 發(fā)展了一種可大幅度提高回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的煅燒工藝 窯外分解技術(shù) 其特點(diǎn)是采用了預(yù)分解窯 它以懸浮預(yù)熱器窯為基礎(chǔ) 在預(yù)熱器與窯之間增設(shè)了分解爐 在分解爐中加入占總?cè)剂嫌昧?0 60 的燃料 使燃料燃燒過程與生料的預(yù)熱和碳酸鹽分解過程 從窯內(nèi)傳熱效率較低的地帶移到分解爐中進(jìn)行 生料在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下與熱氣流進(jìn)行熱交換 從而提高傳熱效率 使生料在入窯前的碳酸鈣分解率達(dá)80 以上 達(dá)到減輕窯的熱負(fù)荷 延長(zhǎng)窯襯使用壽命和窯的運(yùn)轉(zhuǎn)周期 在保持窯的發(fā)熱能力的情況下 大幅度提高產(chǎn)量的目的 帶余熱鍋爐的預(yù)分解窯 五級(jí)懸浮預(yù)熱器窯 b 濕法窯用于濕法生產(chǎn)中的水泥窯稱濕法窯 濕法生產(chǎn)是將生料制成含水為32 40 的料漿 由于制備成具有流動(dòng)性的泥漿 所以各原料之間混合好 生料成分均勻 使燒成的熟料質(zhì)量高 這是濕法生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn) 濕法窯可分為濕法長(zhǎng)窯和帶料漿蒸發(fā)機(jī)的濕法短窯 長(zhǎng)窯使用廣泛 短窯目前已很少采用 為了降低濕法長(zhǎng)窯熱耗 窯內(nèi)裝設(shè)有各種型式的熱交換器 如鏈條 料漿過濾預(yù)熱器 金屬或陶瓷熱交換器 濕法回轉(zhuǎn)窯 中晶水泥 熟料煅燒采用較為先進(jìn)的帶CDCS R噴騰型分解爐的五級(jí)預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng) 3 5 50m的旋轉(zhuǎn)窯 窯頭燃燒裝置采用高推力四通道煤粉燃燒器 熟料冷卻采用熱效率利用高 冷卻效果好的第三代LBTF1400空氣梁篦式冷卻機(jī) 其顯著特點(diǎn)是能耗低 熟料質(zhì)量穩(wěn)定 3 3 50m旋轉(zhuǎn)窯 篦式冷卻機(jī) 煤磨防爆袋收塵器 五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器CDC窯外分解系統(tǒng) 電收塵器 電收塵器 旋轉(zhuǎn)窯 水泥煅燒工藝的發(fā)展 燒成裝置是水泥生產(chǎn)的核心設(shè)備 在中空干法旋窯的基礎(chǔ)上 加設(shè)旋風(fēng)預(yù)熱器和窯外分解爐 縮短窯體長(zhǎng)度 成為現(xiàn)代干法旋窯 這一改進(jìn)將原來產(chǎn)量提高了一倍 是一大技術(shù)進(jìn)步 但是沒有從跟本上改變旋窯生產(chǎn)的弊端 旋風(fēng)預(yù)熱器主要在進(jìn)料口很短一段距離進(jìn)行氣料熱交換 每級(jí)預(yù)熱器只能縮小溫差一百度左右 利用率低 窯外分解技術(shù)受溫度制約大 生料在窯外分解爐里 85 90 CaCO3得以分解 如果繼續(xù)升溫 僅需幾秒鐘CaCO3就可以全部分解 并生成熟料礦物 然而溫度稍高 液相量增大 會(huì)使分解爐內(nèi)結(jié)塊 出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象 不能正常生產(chǎn) 為防止這種情況發(fā)生 只能讓大量新生態(tài)活性物料進(jìn)入燒成帶的低溫尾部 重新結(jié)晶鈍化 燒成帶旋窯部分主要以傳導(dǎo)方式傳熱 熱交換效率低下 剩下10 15 的CaCO3分解和熟料礦物形成還需要60分鐘左右才能完成 顯而易見 窯外分解爐與旋窯是不相匹配的工藝 旋窯部分還有70米左右的長(zhǎng)度 五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器加窯外分解爐高度在90米左右 長(zhǎng)加高有160米 現(xiàn)代旋窯體積龐大 工藝復(fù)雜 操作困難 是一種低效率 高消耗的生產(chǎn)工藝 唯一的優(yōu)點(diǎn)是熟料在翻滾過程燒成 受熱均勻 能夠保障產(chǎn)品質(zhì)量 煅燒水泥熟料的機(jī)械立窯的水泥速燒爐西安智章環(huán)保節(jié)能科技研究所 它包括風(fēng)機(jī) 卸料裝置 筒體 窯罩 加料裝置 煙囪所組成 特征是 它在原有高溫?zé)森h(huán)節(jié)與廢氣排出環(huán)節(jié)之間設(shè)置加壓環(huán)節(jié) 即在機(jī)械立窯設(shè)備中連接加壓裝置 加壓裝置連接在預(yù)熱腔至氣體排出口之前 目的 提供一種水泥速燒爐 它使窯爐內(nèi)燃燒充氣 提高煅燒水泥質(zhì)量 旋窯和立窯都是負(fù)壓煅燒 水泥速燒爐是正壓煅燒 正壓煅燒水泥熟料 增強(qiáng)了氣體的橫向流動(dòng) 提高了氣體通過通道橫截面的均勻性 提高了氣體向黑料片內(nèi)部的滲透力 增大了窯爐的熱力強(qiáng)度 火力集中 熱工制度穩(wěn)定 煤炭燃燒充分 既不會(huì)出現(xiàn)偏火現(xiàn)象 也不會(huì)有噴窯事故發(fā)生 為水泥熟料的形成創(chuàng)造了最佳條件 實(shí)現(xiàn)了大風(fēng)大料 快燒急冷的水泥熟料快速燒成 煅燒出了比任何窯型質(zhì)量都高的水泥熟料 優(yōu)勢(shì)比較水泥速燒成技術(shù)屬國(guó)內(nèi)首創(chuàng) 世界領(lǐng)先 可用 高效 節(jié)能 無污染 七個(gè)字來概括它的特征 這些發(fā)明都是當(dāng)今水泥行業(yè)具有突破性技術(shù) 將水泥生產(chǎn)工藝推向一個(gè)新高度 是現(xiàn)代水泥生產(chǎn)工藝的升級(jí)換代技術(shù) 與現(xiàn)代旋窯相比 設(shè)計(jì)科學(xué)合理 產(chǎn)品質(zhì)量高 消耗低 1 速燒成工藝 f CaO 1 5 熟料平均標(biāo)號(hào)在680 以上 熟料燒成率 98 出磨水泥安定性合格 由于熟料質(zhì)量高 能大量消耗固體廢料 實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì) 按普通硅酸鹽水泥最高參量加入混合材 生產(chǎn)的水泥80 在525 以上 全部是425 以上的高標(biāo)號(hào)水泥 能夠滿足我國(guó)市場(chǎng)對(duì)高標(biāo)號(hào)水泥的需求 現(xiàn)代旋窯工藝 f CaO 2 5 出磨水泥平均有一個(gè)月的熟化期 等安定性合格后方可銷售 2 速燒成工藝 熱耗 650大卡 kg熟料 綜合電耗 75kWh t水泥 現(xiàn)代旋窯工藝 平均熱耗1100大卡 kg熟料 平均綜合電耗120kWh t水泥 速燒成工藝比現(xiàn)代旋窯工藝綜合節(jié)能30 以上 3 速燒成工藝 粉塵排放濃度 100mg Nm3 低于國(guó)家一級(jí)150mg Nm3的排放標(biāo)準(zhǔn) 在環(huán)境保護(hù)方面的根本差別在于 現(xiàn)代旋窯生產(chǎn) 為了降低粉塵排放量 必須重新投資購(gòu)買除塵設(shè)備 現(xiàn)代干法旋窯環(huán)保費(fèi)用占建廠總投資的20 25 在生產(chǎn)過程中讓除塵設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn) 還得再次耗能 從而加大消耗 提高生產(chǎn)成本 而在速燒成工藝 水洗除塵器是速燒爐的一個(gè)必不可少的組成部分 它不只有除塵作用 還有保障煤炭完全燃燒 穩(wěn)定熱工制度 提高熟料質(zhì)量和產(chǎn)量不可替代的作用 4 與現(xiàn)代干法旋窯工藝相比 建設(shè)同等規(guī)模的水泥生產(chǎn)線投