硅酸盐水泥熟料的煅烧工艺课件(共49页).ppt

1、第四章第四章 硅酸盐水泥熟料的煅烧硅酸盐水泥熟料的煅烧学习本章的意义学习本章的意义1.煅烧直接决定水泥的产质量、燃料消耗和窑的平安运转，有必要了解和煅烧直接决定水泥的产质量、燃料消耗和窑的平安运转，有必要了解和研究；研究；2.煅烧过程因窑型不同有差异，但根本反响是类同的，有必要了解六个根煅烧过程因窑型不同有差异，但根本反响是类同的，有必要了解六个根本反响。本反响。学习的目的和要求学习的目的和要求1.了解物料在煅烧过程中所经历的一系列物理化学变化；了解物料在煅烧过程中所经历的一系列物理化学变化；2.了解各种水泥窑的生产方法；了解各种水泥窑的生产方法；3.了解影响熟料煅烧过程的主要工艺因素。了解影

2、响熟料煅烧过程的主要工艺因素。第一节第一节 物料在煅烧过程中的物理化学变化物料在煅烧过程中的物理化学变化一、枯燥一、枯燥生料中自由水的蒸发。生料中自由水的蒸发。100150 窑型窑型生料状态生料状态生料所含水分生料所含水分（）（）立窑、立波尔窑立窑、立波尔窑料球料球1215湿法回转窑湿法回转窑料浆料浆3040干法回转窑干法回转窑干粉干粉 1热耗：热耗：100 ，蒸发，蒸发1kg水热耗为水热耗为2257kJ。含水分含水分35的料浆，生产的料浆，生产1kg熟料蒸发水分热耗熟料蒸发水分热耗2210kJ，占湿，占湿法窑热耗的法窑热耗的35。降低生料水分，从而降低热耗，提高窑产量。回转降低生料水分，从而

3、降低热耗，提高窑产量。回转窑型的开展朝此方向不断改进。窑型的开展朝此方向不断改进。二、粘土矿物脱水二、粘土矿物脱水两种化合水两种化合水层间吸附水层间吸附水晶体配位水晶体配位水以以H2O分子状态吸附在分子状态吸附在晶体结构间，晶体结构间，100 脱去脱去以以OH-离子状态存在于离子状态存在于晶体结构内，晶体结构内，400600 脱去脱去高岭石高岭石600 600 脱水脱水无定形偏无定形偏高岭石高岭石晶体莫晶体莫来石来石100010001100 1100 晶型转变晶型转变吸热吸热放热放热蒙脱石、伊利石蒙脱石、伊利石脱水脱水仍是晶体结构仍是晶体结构活性高活性高活性低活性低急烧，提高脱水过程的温度梯度

4、，使高岭石脱水温度滞后，急烧，提高脱水过程的温度梯度，使高岭石脱水温度滞后，脱水后的产物偏高岭石来不及进行晶型转变，就已经进入脱水后的产物偏高岭石来不及进行晶型转变，就已经进入碳酸钙分解温度，使无定形偏高岭石和碳酸钙分解产物碳酸钙分解温度，使无定形偏高岭石和碳酸钙分解产物CaOCaO，均处于高活性状态而进行反响，有利于熟料的形成。均处于高活性状态而进行反响，有利于熟料的形成。三、碳酸盐分解三、碳酸盐分解CaCO3 CaO+CO2-1645kJ/kg 890 MgCO3 MgO+CO2-10471214kJ/kg 590 1.碳酸盐分解反响的特点碳酸盐分解反响的特点1 1可逆反响：受温度、可逆反

5、响：受温度、CO2CO2分压影响分压影响 保持较高温度，降低保持较高温度，降低CO2CO2分压或分压或CO2CO2浓度浓度2 2强吸热反响：热耗占湿法回转窑的强吸热反响：热耗占湿法回转窑的1/31/3，干法回转窑的，干法回转窑的1/21/2 保持较高温度，供给足够热量保持较高温度，供给足够热量3 3反响在反响在600600左右开始但速度缓慢，左右开始但速度缓慢，900900以后快速进行。以后快速进行。2.碳酸钙的分解过程碳酸钙的分解过程热气流热气流颗粒外表颗粒外表分解面分解面CO2颗粒外表颗粒外表周围介质周围介质QQ反反响响扩散扩散扩散扩散两个传热过程两个传热过程,一个化学反响一个化学反响,两

6、个传质过程两个传质过程反响速度受控于最慢的一个过程反响速度受控于最慢的一个过程湿法回转窑湿法回转窑物料呈堆积状态物料呈堆积状态, ,传热面积小传热面积小, ,传热系数低传热系数低取决传热过程取决传热过程立窑立窑立波尔窑立波尔窑料球球径较大料球球径较大, ,传热速度慢传热速度慢, ,传质阻力大传质阻力大取决传热和取决传热和传质过程传质过程干法回转窑干法回转窑生料悬浮于气流中生料悬浮于气流中, ,传热面积大传热面积大, ,传热系数高传热系数高, ,传质阻力小传质阻力小取决化学反响速度取决化学反响速度3.影响碳酸钙分解反响的因素影响碳酸钙分解反响的因素石灰石结构石灰石结构结构致密结构致密, ,结晶粗

7、大结晶粗大, ,晶体缺陷少晶体缺陷少, ,分解反响困难分解反响困难生料细度生料细度细度小且均匀细度小且均匀, ,比外表积大比外表积大, ,传热传热和传质速度快和传质速度快, ,有利于分解反响有利于分解反响反响条件反响条件温度高温度高, ,化学反响速度快化学反响速度快,CO2,CO2扩散快扩散快; ;通风好通风好, ,及时排出及时排出CO2CO2生料悬浮分散程度生料悬浮分散程度粘土质组分的性质粘土质组分的性质悬浮分散好悬浮分散好, ,传热面积大传热面积大, ,传质阻力小传质阻力小活性高的高岭石活性高的高岭石, ,可加速分解反响可加速分解反响; ;蒙托石、伊利石，影响分解反响速度蒙托石、伊利石，影

8、响分解反响速度四、固相反响四、固相反响1.1.定义：无论有无气、液相参加，一种或一种以上物质定义：无论有无气、液相参加，一种或一种以上物质转变成为一种或一种以上物质的反响。转变成为一种或一种以上物质的反响。2.2.反响过程：碳酸钙分解产物反响过程：碳酸钙分解产物CaOCaO，与生料中的，与生料中的SiO2SiO2、Fe2O3Fe2O3和和Al2O3Al2O3通过质点的互相扩散进行固相反响，形通过质点的互相扩散进行固相反响，形成熟料矿物。成熟料矿物。800800， CACA、CFCF和和C2SC2S开始形成；开始形成；800800900900， C12A7C12A7、C2FC2F开始形成；开始形

9、成；90090011001100， C3AC3A、C4AFC4AF开始形成；开始形成；CaCO3CaCO3全局部全局部解，解，CaOCaO 达最高值；达最高值；1100110012001200，大量形成，大量形成C3AC3A和和C4AFC4AF，C2SC2S达最大值。达最大值。3.3.影响固相反响的主要因素影响固相反响的主要因素原料性质原料性质结晶质结晶质SiO2,SiO2,方解石结晶粗大方解石结晶粗大, ,影响固相反响速度影响固相反响速度生料细度、均匀性生料细度、均匀性温度和时间温度和时间矿化剂矿化剂接触面积大接触面积大, ,外表自由能高外表自由能高, ,反响和扩散能力增强反响和扩散能力增强

10、较高的温度较高的温度, ,一定的时间一定的时间可加速固相反响可加速固相反响矿化剂：矿化剂：能改善水泥生料的易烧性，加速熟料矿物形成能改善水泥生料的易烧性，加速熟料矿物形成的少量外加剂。的少量外加剂。与反响物形成固溶体与反响物形成固溶体活化晶格活化晶格,增加反响能力增加反响能力提高反响速度提高反响速度降低液相出现温度，降低液相出现温度，加速扩散和溶解作用加速扩散和溶解作用与反响物形成低共熔物与反响物形成低共熔物使反响物断键使反响物断键矿矿化化剂剂加加速速固固相相反反应应五、熟料的烧成五、熟料的烧成温度升高至温度升高至1250125012801280时，到达最低共熔温度，时，到达最低共熔温度，C3

11、AC3A、C4AFC4AF熔成液相，出现主要由熔成液相，出现主要由Fe2O3Fe2O3、Al2O3Al2O3、CaOCaO组成，还有组成，还有MgOMgO和和碱等的液相。碱等的液相。在高温液相的作用下，熟料逐渐烧结；同时，在高温液相的作用下，熟料逐渐烧结；同时，C2SC2S与与fCaOfCaO溶解于溶解于液相，以液相，以Ca2Ca2离子扩散与离子扩散与SiO44SiO44离子、离子、C2SC2S反响，形成反响，形成C3SC3S。C2S + CaOC3S液相液相1.1.液相出现温度液相出现温度取决于组分的性质和数目取决于组分的性质和数目系统系统液相出现温度（液相出现温度（ ）C3S-C2S-C3

12、A-Na2O1430C3S-C2S-C3A-MgO1375C3S-C2S-C3A-Na2O-MgO13652.2.液相量液相量取决于组分的性质、含量和煅烧温度取决于组分的性质、含量和煅烧温度温度（温度（ ）液相量液相量1400P=2.95A+2.2F1450P=3.0A+2.25F1500P=3.3A+2.6FMgO MgO 和碱等组分可认为全部变成液相，所以和碱等组分可认为全部变成液相，所以MgOMgO和碱的和碱的存在及其含量影响液相量的多少。存在及其含量影响液相量的多少。一般熟料的液相量约为一般熟料的液相量约为20203030，白水泥熟料的液相量，白水泥熟料的液相量只有只有1515左右采用

13、白土，熟料中左右采用白土，熟料中Fe2O3 0.5%Fe2O3 1.381.38，应急冷，可增加，应急冷，可增加C C3 3S S ( (液相粘度大，温度梯度大，析出液相粘度大，温度梯度大，析出C C3 3S);S);对高铁配方，对高铁配方，IMIM 1.381.38，应适当慢冷，可增加，应适当慢冷，可增加C C3 3S S ( (液相粘度小，温度梯度小，回吸液相粘度小，温度梯度小，回吸C C2 2S S析出析出C C3 3S)S)。（2）相变反应）相变反应影响熟料质量影响熟料质量C2S + fCaOC3S 1250(1)(1)反响条件：冷却速度慢，复原气氛，反响条件：冷却速度慢，复原气氛，

14、12501250；(2)(2)后果：降低水硬性，不影响安定性，因为反响生成的后果：降低水硬性，不影响安定性，因为反响生成的fCaOfCaO较快水化较快水化( (消解消解) )；(3)(3)措施：急冷。措施：急冷。(1)(1)反响条件：冷却速度慢，复原气氛，反响条件：冷却速度慢，复原气氛， 500500；(2)(2)后果：后果： C2S C2S 密度减小，体积增大，导致熟料粉化，强度下降；密度减小，体积增大，导致熟料粉化，强度下降；(3)(3)措施：急冷；引入少量措施：急冷；引入少量Ba2+Ba2+、Na+Na+替代替代Ca2+,BO45-Ca2+,BO45-、PO43-PO43-替代替代SiO

15、44-,SiO44-,稳定稳定C2SC2S。 C2S 500 C2S 第二节第二节 其它少量组分和矿化剂其它少量组分和矿化剂 对熟料煅烧和质量的影响对熟料煅烧和质量的影响矿化剂：矿化剂：能改善水泥生料的易烧性，加速熟料矿物形成能改善水泥生料的易烧性，加速熟料矿物形成 的少量外加剂。的少量外加剂。助熔剂：助熔剂：能降低液相出现温度的少量外加剂。能降低液相出现温度的少量外加剂。按作用分按作用分单一矿化剂单一矿化剂复合矿化剂复合矿化剂按组成分按组成分氟化物：氟化物：CaFCaF2 2、NaFNaF、NaNa2 2SiOSiO6 6硫化物：硫化物：CaSOCaSO4 4、FeSFeS2 2、FeSFe

16、S有些工业废渣：含少量金属有些工业废渣：含少量金属矿矿 化化 剂剂 种种 类类一、氟化钙一、氟化钙1.1.破坏破坏SiOSiO2 2晶格；晶格；2.2.加速加速CaCOCaCO3 3分解；分解；CaF2+H2O CaO+2HF4HF+SiO2 SiF4+2 H2OSiF4+2CaO 2CaF2+ SiO2再生再生新生态新生态CaF2+H2O CaO+2HFCaCO3+2HF CaF2+CO2 + H2O CaCO3 CaO+ CO2 3.3.降低液相出现温度和粘度，增加液相量；降低液相出现温度和粘度，增加液相量；4.4.形成中间过渡相，加速形成中间过渡相，加速C C3 3S S形成；形成；参加

17、参加0.60.61.21.2的的CaF2CaF2，可降低烧成温度，可降低烧成温度5050100100，扩大了烧成温度范围，增加了反响时间。扩大了烧成温度范围，增加了反响时间。3(-C2S)+3CaF2+CaO 3C3S CaF23C3S CaF2 3C3S+CaF2 液相液相晶种晶种5.5.增加增加A A矿含量；矿含量；6.6.促使含碱矿物分解；促使含碱矿物分解；7.7.生成早强矿物。生成早强矿物。C12A7+CaF2 C11A7 CaF2 +CaO C2S+CaO C3SC12A7+CaF2 C11A7 CaF2 +CaOKC23S12+CaF2 KF+12C2SNC8A3+CaF2 NaF

18、+3C3A二、硫二、硫1.1.降低液相出现温度和粘度，增加液相量；降低液相出现温度和粘度，增加液相量；2.2.形成中间过渡化合物；形成中间过渡化合物；3.3.生成早强矿物；生成早强矿物；4.4.降低液相外表张力，有利于降低液相外表张力，有利于A A矿生长成大晶体；矿生长成大晶体；5.5.含硫酸盐的含硫酸盐的A A矿晶体水硬性较弱。矿晶体水硬性较弱。4CaO+2SiO2+CaSO4 2 (,-C2S)+CaSO42 (,-C2S)+CaSO4 2 C2S CaSO4 105012004CaO+3Al2O3+CaSO4 4CaSO43Al2O3SO3三、萤石、石膏复合矿化剂三、萤石、石膏复合矿化剂

19、掺氟硫复合矿化剂，形成熟料矿物的影响因素较多：掺氟硫复合矿化剂，形成熟料矿物的影响因素较多：熟料组成、熟料组成、CaF2/SO3CaF2/SO3的比值、烧成温度的上下。的比值、烧成温度的上下。1 1多采用高饱和系数、低硅率和高铝率配料。多采用高饱和系数、低硅率和高铝率配料。2 2石膏掺量，以熟料中石膏掺量，以熟料中SO3SO31.01.01.51.5为宜；萤石掺量，以熟料中为宜；萤石掺量，以熟料中 CaF2CaF20.40.40.80.8为宜；为宜；CaF2/SO3CaF2/SO30.350.350.60.6为宜。为宜。3 3降低液相出现的温度，降低液相粘度，使降低液相出现的温度，降低液相粘度

20、，使A A矿形成温度降低矿形成温度降低150150 200200，促进，促进A A矿形成。矿形成。有时出现不正常凝结现象：有时出现不正常凝结现象：CaF2/SO3CaF2/SO3比偏高，煅烧温度偏低，比偏高，煅烧温度偏低，KHKH偏低，偏低，IMIM偏高，窑内出现复原气氛，形偏高，窑内出现复原气氛，形成较多的成较多的C11A7 CaF2 C11A7 CaF2 ，假设所加石膏缺乏以阻止其迅速水化，就会发生闪凝。，假设所加石膏缺乏以阻止其迅速水化，就会发生闪凝。CaF2/SO3CaF2/SO3比偏高，煅烧温度过高，比偏高，煅烧温度过高，KHKH偏高，偏高，IMIM偏低，形成偏低，形成C6AF2C6

21、AF2，C3AC3A少；少； C6AF2C6AF2和氟固溶在和氟固溶在C3SC3S中，减缓中，减缓C3SC3S的水化，从而慢凝。的水化，从而慢凝。四、碱四、碱1 1降低液相出现的温度，增加液相量，起助熔作用；降低液相出现的温度，增加液相量，起助熔作用；2 2增加液相粘度，液相中质点扩散困难增加液相粘度，液相中质点扩散困难, ,烧结后料散；当有矿烧结后料散；当有矿 化剂时，化剂时，R2OR2O转变为转变为R2SO4R2SO4，液相粘度下降；，液相粘度下降；3 3粘附在旋风预热器上形成结皮，严重时堵塞卸料管，影响粘附在旋风预热器上形成结皮，严重时堵塞卸料管，影响 窑正常生产；窑正常生产；4 4取代

22、取代CaOCaO形成形成KC23S12 KC23S12 、NC8A3NC8A3等无胶凝性含碱化合物，析出等无胶凝性含碱化合物，析出 CaOCaO，使，使C2SC2S难以再吸收难以再吸收CaOCaO形成形成C3SC3S，增加，增加fCaOfCaO含量，含量，C3SC3S发育发育 差，影响差，影响2828天强度；当有矿化剂时，可促使含碱矿物分解；天强度；当有矿化剂时，可促使含碱矿物分解；5 5水泥中含碱量高，易生成钾石膏水泥中含碱量高，易生成钾石膏K2SO4CaSO4H2OK2SO4CaSO4H2O， 使水泥快凝；使水泥快凝；6 6在混凝土中，水泥中的碱能与活性集料发生在混凝土中，水泥中的碱能与活

23、性集料发生“碱集料反响，碱集料反响， 使混凝土膨胀破坏；使混凝土膨胀破坏；7 7碱还能使混凝土外表起霜白斑。碱还能使混凝土外表起霜白斑。五、氧化镁五、氧化镁1 1降低熟料烧成温度，增加液相量，降低液相粘度，具有助降低熟料烧成温度，增加液相量，降低液相粘度，具有助 熔作用；熔作用；2 2主要固溶于铁相，能改善水泥色泽；主要固溶于铁相，能改善水泥色泽；3 3MgOMgO过多，形成游离方镁石结晶，影响水泥的安定性。过多，形成游离方镁石结晶，影响水泥的安定性。六、氧化磷六、氧化磷1 1熟料中熟料中P2O5=0.1P2O5=0.10.30.3，能对，能对-C2S-C2S起稳定作用，可提高水泥起稳定作用，

24、可提高水泥 强度；强度；2 2P2O5P2O5会使会使C3SC3S分解，导致分解，导致C3SC3S含量减少，含量减少，C2SC2S含量增加，强度开展含量增加，强度开展 较慢；配料中适当减少原料中较慢；配料中适当减少原料中CaOCaO含量，以免含量，以免fCaOfCaO过高；参加过高；参加 萤石，减少萤石，减少C3SC3S的分解，抵消局部的分解，抵消局部P2O5P2O5的不良影响。的不良影响。1 1含量较少，熟料中含量较少，熟料中TiO2=0.5TiO2=0.51.01.0，能与各熟料矿物形成固，能与各熟料矿物形成固 溶体，特别是对溶体，特别是对-C2S-C2S起稳定作用，可提高水泥强度；起稳定

25、作用，可提高水泥强度；2 2含量过多，因其与含量过多，因其与CaOCaO反响生成无水硬性的钙钛矿反响生成无水硬性的钙钛矿CaOTiO2CaOTiO2， 消耗了消耗了CaOCaO，减少了熟料中的，减少了熟料中的A A矿，影响水泥强度。矿，影响水泥强度。七、氧化钛七、氧化钛第三节第三节 水泥窑与煅烧工艺水泥窑与煅烧工艺一、水泥窑的类型和作用一、水泥窑的类型和作用回转窑回转窑立窑立窑窑筒体卧置，略带斜度，并能作回转运动窑筒体卧置，略带斜度，并能作回转运动窑筒体立置，不转动窑筒体立置，不转动类类型型作作用用熔炉熔炉燃烧设备燃烧设备传热设备传热设备输送设备输送设备反响器反响器生料生料 熟料熟料温度高达温

26、度高达14501450，物料局部熔融，物料局部熔融燃料燃烧燃料燃烧热量传递给物料热量传递给物料物料运动：窑尾生料进物料运动：窑尾生料进 窑头熟料出窑头熟料出气体流动：助燃空气进入窑内，废气排出窑外气体流动：助燃空气进入窑内，废气排出窑外物理化学变化物理化学变化二、水泥窑的开展概况二、水泥窑的开展概况立窑立窑1826年间歇式土立窑年间歇式土立窑1910年机立窑年机立窑先进立窑先进立窑回转窑回转窑1885年干法中空窑年干法中空窑热效率低热效率低1928年立波尔窑年立波尔窑半干法半干法20世纪世纪50年代初年代初悬浮预热器窑悬浮预热器窑(SP窑窑)1971年窑外分解窑年窑外分解窑NSP窑窑很快被湿法

27、窑代替很快被湿法窑代替熟料质量好熟料质量好20世纪五六十年代世纪五六十年代湿法长窑湿法长窑(大型化高产大型化高产)国际：国际：7.66.9232m，日产熟料，日产熟料3600吨；吨；国内：国内：4.44.15180m，日产熟料，日产熟料1000多吨。多吨。电耗大，热耗大，电耗大，热耗大，窑衬寿命短窑衬寿命短热耗比湿法窑低，篦式加热热耗比湿法窑低，篦式加热机运转事故多，加热不均匀，机运转事故多，加热不均匀，要求原料成球性能好。要求原料成球性能好。传热效率高，热传热效率高，热耗低，产量高。耗低，产量高。热耗显著降低，热耗显著降低，产量成倍增加。产量成倍增加。三、回转窑三、回转窑按按生生料料制制备备

28、方方法法干法回转窑干法回转窑湿法回转窑湿法回转窑按按窑窑内内和和窑窑尾尾热热交交换换装装置置湿法长回转窑湿法长回转窑带料浆蒸发机回转窑带料浆蒸发机回转窑中空回转窑中空回转窑立波尔窑立波尔窑带悬浮预热器窑带悬浮预热器窑预分解窑预分解窑冷却带冷却带 烧成带烧成带 固相固相 分解带分解带 预热预热枯燥带枯燥带 反响带反响带 1.1 1.0 2.0 5.6 1.25 1.1 1.0 1.5窑头窑头窑尾窑尾斜度：斜度：3.53.54.04.0转速：转速：1 13 3转转/ /分分温度：高温度：高 低低燃料、一次风燃料、一次风 废气废气熟料熟料 生料浆生料浆1.1.湿法回转窑湿法回转窑1工作原理工作原理物

29、料通过窑的相对运动速度物料通过窑的相对运动速度2物料流速物料流速烧成带物料流速最慢；分解带内，碳酸钙大量分解，使生料颗粒外表被烧成带物料流速最慢；分解带内，碳酸钙大量分解，使生料颗粒外表被气体包裹而呈微流态化，因而物料流速最快。气体包裹而呈微流态化，因而物料流速最快。3各带长度及温度分布各带长度及温度分布带带占窑长度占窑长度(%)温度温度()干燥带干燥带3035 120预热带预热带14100550分解带分解带255501100固相反应固相反应烧成带烧成带201100125014501250冷却带冷却带8130011004煅烧特点煅烧特点a.a.物料从生料烧制成熟料过程中所发生的物理化学变化在同

30、一设备中进行；物料从生料烧制成熟料过程中所发生的物理化学变化在同一设备中进行；b.b.分解带内，碳酸钙分解需要吸收大量的热量，窑内传热速度低分解带内，碳酸钙分解需要吸收大量的热量，窑内传热速度低( (因此需要因此需要停留较长时间停留较长时间) )，而物料在分解带内的流速很快，而物料在分解带内的流速很快( (导致分解带长导致分解带长) )，从而造成，从而造成窑生产能力的浪费，影响窑的产量；窑生产能力的浪费，影响窑的产量；c.c.生料浆使各原料之间混合很好，生料成分均匀，烧成的熟料质量稳定；且生料浆使各原料之间混合很好，生料成分均匀，烧成的熟料质量稳定；且生料磨无粉尘，粉磨效率高，但窑内水分蒸发慢

31、，传热效率低，导致预热带长；生料磨无粉尘，粉磨效率高，但窑内水分蒸发慢，传热效率低，导致预热带长；d.d.回转窑产量与熟料热耗之间存在一个最正确关系；回转窑产量与熟料热耗之间存在一个最正确关系；e.e.回转窑的预热能力与烧成能力之间存在很大矛盾：预热能力缺乏，烧成能力回转窑的预热能力与烧成能力之间存在很大矛盾：预热能力缺乏，烧成能力有余。有余。5提高窑的传热能力提高窑的传热能力链条装置链条装置热交换器热交换器垂挂链幕垂挂链幕花环链幕花环链幕料浆过滤预热器料浆过滤预热器格子式热交换器格子式热交换器陶瓷扬料器陶瓷扬料器增加传热面积增加传热面积传热作用，输送传热作用，输送物料，防止结圈物料，防止结圈

32、2.2.立波尔窑立波尔窑煅烧工艺：一台较短的回转窑与一台回转式炉篦子加热机连接工作。煅烧工艺：一台较短的回转窑与一台回转式炉篦子加热机连接工作。把料球较均匀地铺散在炉篦子机上，由窑尾排出的废气进入加热机，把料球较均匀地铺散在炉篦子机上，由窑尾排出的废气进入加热机，将物料枯燥、预热和局部分解将物料枯燥、预热和局部分解(30%)(30%)，生料再进入回转窑内煅烧成熟料。，生料再进入回转窑内煅烧成熟料。煅烧特点：煅烧特点：a.a.降低了生料中的水分，缓解了回转窑内预热能力与烧成能力之间降低了生料中的水分，缓解了回转窑内预热能力与烧成能力之间的矛盾，从而使熟料热耗降低，窑的产量提高；的矛盾，从而使熟料

33、热耗降低，窑的产量提高；b.b.出加热机的废气温度降低，烟气中粉尘含量较少，对收尘设备要出加热机的废气温度降低，烟气中粉尘含量较少，对收尘设备要求不高；求不高；c.c.回转窑长度大大缩短，一般为回转窑长度大大缩短，一般为40407070米；米；d.d.生料入加热机前需先成球，增加了工艺流程的复杂性，且对原料生料入加热机前需先成球，增加了工艺流程的复杂性，且对原料塑性有较高要求。此外，篦子加热机故障较多，维持工作特别大；塑性有较高要求。此外，篦子加热机故障较多，维持工作特别大；e.e.熟料成分难以稳定，导致质量波动较大。熟料成分难以稳定，导致质量波动较大。立波尔窑立波尔窑1 1鼓风机；鼓风机；2

34、 2回转窑；回转窑；3 3提升机；提升机；4 4加热机；加热机；5 5成球盘成球盘3.3.带悬浮预热器窑带悬浮预热器窑煅烧工艺：由一台回转窑与一组悬浮预热器构成。煅烧工艺：由一台回转窑与一组悬浮预热器构成。生料粉在预热器中呈悬浮状态与出回转窑的热烟气进行热交换，生料粉在预热器中呈悬浮状态与出回转窑的热烟气进行热交换，完成预热、粘土脱水和局部碳酸盐分解完成预热、粘土脱水和局部碳酸盐分解(40(4050%)50%)之后，再进入之后，再进入回转窑内煅烧成熟料。回转窑内煅烧成熟料。煅烧特点：煅烧特点：a. a. 大大增加了料粉与热烟气的传热系数大大增加了料粉与热烟气的传热系数( (较传统回转窑提高了较

35、传统回转窑提高了13132323倍倍) )和传热面积和传热面积( (相当于传统回转窑的相当于传统回转窑的24002400倍倍) )，从而大大提高了，从而大大提高了传热效率；假设料粉聚集成团，影响分散程度；传热效率；假设料粉聚集成团，影响分散程度；b.b.回转窑长度更为缩短；回转窑长度更为缩短；c.c.烟气、粉尘浓度较高，对收尘的要求比较严格；烟气、粉尘浓度较高，对收尘的要求比较严格；d.d.对生料中氟、硫、碱等组分含量有较严格要求。对生料中氟、硫、碱等组分含量有较严格要求。旋风预热器旋风预热器立筒预热器立筒预热器带旋风预热器回转窑带旋风预热器回转窑 带立筒预热器回转窑带立筒预热器回转窑1回转窑

36、；回转窑；2生料进口；生料进口；3废气出口废气出口4.4.预分解窑预分解窑煅烧工艺：煅烧工艺：在预热器后加设一个分解炉，在分解炉中同时通入预热后的在预热器后加设一个分解炉，在分解炉中同时通入预热后的生料、一定量的燃料及适量的热空气。在生料、一定量的燃料及适量的热空气。在900900以下的温度，使生料、以下的温度，使生料、燃料处于燃料处于悬浮或沸腾悬浮或沸腾状态下，进行无焰燃烧，同时高速完成传热于碳酸状态下，进行无焰燃烧，同时高速完成传热于碳酸钙的分解过程，在几秒钟内，碳酸钙分解率就可达钙的分解过程，在几秒钟内，碳酸钙分解率就可达85859595。煅烧特点：煅烧特点：a.a.把大量吸热的碳酸钙分

37、解反响从窑内传热速度低的区域移到悬浮把大量吸热的碳酸钙分解反响从窑内传热速度低的区域移到悬浮预热器与窑之间的分解炉中进行；预热器与窑之间的分解炉中进行； b.b.生料处于悬浮或沸腾分散状态，高速传热，迅速分解；生料处于悬浮或沸腾分散状态，高速传热，迅速分解；c.c.大大减轻了回转窑的热负荷，熟料热耗大大降低，回转窑生产能大大减轻了回转窑的热负荷，熟料热耗大大降低，回转窑生产能力大大提高；力大大提高；d.d.可以使用劣质燃料。可以使用劣质燃料。预分解窑预分解窑1回转窑；回转窑；2分解炉；分解炉；3旋风预热器；旋风预热器；4冷却机；冷却机；5三次风管；三次风管；6电收尘器；电收尘器；7排风机；排风

38、机；8烟囱；烟囱；9生料进口生料进口几种不同回转窑工艺流程的比较几种不同回转窑工艺流程的比较湿法回转窑湿法回转窑立波尔窑立波尔窑带悬浮预热器窑带悬浮预热器窑预分解窑预分解窑篦子加热机篦子加热机(30)悬浮预热器悬浮预热器(4050)分解炉分解炉(90%)悬浮预热器悬浮预热器5.5.立窑立窑煅烧工艺：煅烧工艺：是一种填满料球的竖式固定床设备。含煤的生料球从窑顶喂是一种填满料球的竖式固定床设备。含煤的生料球从窑顶喂入，空气从窑下部用高压风机鼓入，窑内物料借自重自上而下移动，料入，空气从窑下部用高压风机鼓入，窑内物料借自重自上而下移动，料球在窑内经预热、分解、烧成和冷却等一系列物理化学变化，形成熟料

39、球在窑内经预热、分解、烧成和冷却等一系列物理化学变化，形成熟料，从窑底部卸出。废气经窑罩、烟囱排出。，从窑底部卸出。废气经窑罩、烟囱排出。优点：优点：热耗较低，构造简单，占地面积小，单位投资少，建厂较快。热耗较低，构造简单，占地面积小，单位投资少，建厂较快。缺点：缺点：规模较小，劳动生产率低，窑内煅烧温度不均匀，熟料质量均匀性差。规模较小，劳动生产率低，窑内煅烧温度不均匀，熟料质量均匀性差。1 1料球之间空隙阻力大于料球与窑内壁阻力；料球之间空隙阻力大于料球与窑内壁阻力；2 2熟料烧结会产生收缩，料球与窑内壁空隙更大。熟料烧结会产生收缩，料球与窑内壁空隙更大。导致边风过剩，中风缺乏，所以将上窑

40、口扩大成喇叭口以改善中部通风。导致边风过剩，中风缺乏，所以将上窑口扩大成喇叭口以改善中部通风。生料球生料球熟料熟料废气废气空气空气立窑煅烧熟料示意图立窑煅烧熟料示意图1成球盘；成球盘；2加料装置；加料装置；3窑罩及烟囱；窑罩及烟囱；4窑体；窑体；5卸料装置；卸料装置；6卸料密封装置；卸料密封装置；7高压风；高压风；8与烧带；与烧带；9煅烧带；煅烧带；10冷却带；冷却带；11废气出口废气出口生料制备方法：生料制备方法：白生料：与干法回转窑类似，把制备好的物料与煤粒混合并制成料球。白生料：与干法回转窑类似，把制备好的物料与煤粒混合并制成料球。半黑生料：局部煤参与配料、粉磨，局部煤成球时才参加。半黑生料：局部煤参与配料、粉磨，局部煤成球时才参加。全黑生料：全部煤与其它原料一起配料、粉磨，再成球。全黑生料：全部煤与其它原料一起配料、粉磨，再成球。全黑生料的优点全黑生料的优点: :(1)(1)煤灰在熟料中均匀分布，防止局部形成过多熔剂；煤灰在熟料中均匀