水泥煅烧工艺选择和用到哪些设备.doc

水泥煅烧工艺选择和用到哪些设备 郑州市鑫海机械制造有限公司引言：从使用回转窑煅烧水泥开始到今天已经有120余年的历史。可以说到今天为止，水泥回转窑作为水泥熟料煅烧的最终设备没有异议。它不断的被当做化学反应器、煅烧和传热设备、输送设备、降解废物回收设备等产品来利用，用水泥窑进行水泥煅烧，目前有四种工艺可供选择。水泥窑煅烧水泥的四大工艺：1、 湿法回转窑煅烧工艺 湿法回转窑煅烧用到的是长径比为30-40的长窑，主要目的是为了增加窑的传热面积，窑尾部分挂上链条加速水分蒸发。1.1煅烧工艺 湿法回转窑煅烧时，生料磨内加水把生料制成含水量达30%-40%的料浆，经过均化后，由窑头喂料机送入湿窑内煅烧成熟料，熟料出窑经冷却后送入熟料库，煅烧所需热量由原煤烘干、粉磨、燃烧后提供。1.2煅烧过程 生料浆进入回转窑后，在窑内跟热气体发生热交换，依次发生干燥、脱水、盐分分解、固相反应、熟料烧成和冷却、制成熟料等反应。回转窑内依次形成干燥带、预热带、碳酸盐分解带、放热反应带和烧成带，应该指出的是，形成的这五大反应带是交叉同时进行的，不是截然分开的。1.3 湿法回转窑煅烧工艺的特点由于煅烧的生料具有流动性，所以对非均质原料适应性强，各原料之间混合好，生料成分均匀，工艺稳定，烧成的水泥熟料质量高，生料在粉磨过程中粉尘小，窑尾飞灰少。缺点在热耗高，占到水泥生产成本的1/2-1/3，而且生产时用水量大，目前已经被限制甚至淘汰。2、 悬浮预热器窑煅烧水泥工艺2.1工艺用到设备 立筒预热器窑和旋风预热器窑。以旋风预热器窑为主。2.2工艺流程 旋风预热窑煅烧工艺主要由回转窑和旋风预热器组成，旋风预热器由若干级旋风筒换热单元串联组成，通常为4-6级，习惯性由上向下排列编号，旋风预热器一般由司机风筒串联而成。旋风预热器塔架比较高，所以生料喂料通常用提升泵或者提升机协助，提升机用的最多。旋风预热器窑生产工艺图：预热器结构图：生料由一级旋风筒(C1)进风管喂入，热烟分散，悬浮于热烟气内进行热交换，被热烟气带入一级旋风筒的生料在离心力和重力作用下跟烟气分离，沉降到旋风筒椎体底部，由下料管喂入二级旋风筒（C2）进风管，被进入C2的气流分散、悬浮、加热，再被气流带入C2，与C2内的气流分离，生料依次喂入三级旋风筒（C3）、四级旋风筒（C4）的进风管，依次被悬浮进一步加热，最后在C4旋风筒内与气流分离，经下料管喂入窑内，生料在旋风预热器内经过四级旋风筒四级加热，窑尾排出的热烟气已经经过C4、C3、C2、C1与生料换热后，排出预热器，经收尘后经过烟囱排入大气。2.3旋风预热器回转窑工艺的优缺点优点、单位单品热耗低。每千克水泥熟料煅烧所耗热能为3800-4100KJ，具有巨大的节能潜力。、单位产量高。旋风预热器回转窑工艺的预热效果比较好，入窑生料温度高，而且部分碳酸盐已经被分解，进入窑内的生料所经步骤变少，产量大大提高，单位产量能提高2-3倍。、需要维护的部件少。旋风预热器回转窑附属产品不多，回转部位没有其他运动部件，维护量少。、投资低。这样一套旋风预热器回转窑的投资费用是干法长窑的4/5。、占地面积小。从旋风预热器回转窑工艺配置图可以看出，其产品步骤多在垂直面上，占地面积减少一半。缺点：、建筑框架大。旋风预热器需要50m以上的框架支撑，土建费用较高。、对原料、燃料适应性较差。当生料、燃料中有害成分含量较高的时候，预热器容易结皮堵塞，影响正常运转。3、 预分解窑煅烧工艺这一水泥煅烧工艺设想最早在日本实现，它被称为水泥煅烧技术的一次重大革命，是现代水泥生产的主导技术。3.1预分解窑水泥煅烧生产工艺预分解窑系统由悬浮预热器、分解炉、回转窑和冷却剂系统组成。从预分解窑基本流程图可以看出，生料经过提升设备提升至以及旋风筒和二级旋风筒之间的连接管道喂入，被热烟气分散，悬浮于热烟气中并进行热交换，然后被热烟气带入旋风筒C1，在C1桶内和气体分离后，由C1底部下料管喂入C2进风管，再被热气流加热带入C2与气流分离后进入C3预热，生料在C3桶内日与气流分离后进入分解炉，在分解炉内吸收燃料燃烧放出的热量，生料中碳酸盐受热分解，然后随气流进入C4旋风筒，已经完成大部分碳酸盐分解的生料和气流分离后由C4筒底部下料管喂入回转窑，回转窑内烧成的熟料经过冷却机冷却后卸出。预分解窑煅烧工艺流程图：3.2预分解窑水泥煅烧生产工艺优缺点优点：、在结构方面，预分解窑是在悬浮预热器窑基础上发展起来的，多了一个分解炉，承担在回转窑内分解碳酸盐的任务。、热源方面，分解炉担任第二热源，将燃料全部由窑头加入的做法改变为从分解炉加入，改善回转窑内热工布局。、煅烧工艺方面，把耗能最多的碳酸盐分解过程移至分解炉内进行，煅烧、换热都过程都得到优化。、预分解窑单机生产能力大，单位容积产量是悬浮预热器窑的2-2.5倍，是湿法长窑的6-7倍。、预分解窑窑衬寿命长，运转率高。、单位熟料热耗低。、生产规模大，在相同生产能力下，预分解窑规格减小，所以占地少。、二氧化氮生成少，环境污染小。缺点：窑尾烟气或者分解炉气温控制不当的时候，会造成结皮和堵塞情况。 4、 立窑水泥煅烧工艺4.1立窑水泥煅烧生产工艺 立窑水泥煅烧如立窑生产工艺流程图所示，经过均化合格的生料经过提升机送入生料小仓，生料通过球盘成球，料球通过撒料装置送入立窑 进行煅烧，出窑熟料经过破碎后进入熟料库。立窑水泥煅烧图：4.2立窑内反应带划分立窑水泥煅烧根据料球表面温度和物理化学反应，沿着窑的高度方向大致分为预热带、烧成带和冷却带。、预热带 约占全窑高度的5%-10%，温度约为20-1000摄氏度。、烧成带 生产上习惯称为“底火”，呈现锅底状，大约占全窑高度的10%-15%。、冷却带。 此带物料的