水泥熟料煅烧工艺[业界研究]

1、硅酸盐水泥熟料煅烧工艺,无机一班 汪建,1,业界荟萃,2,业界荟萃,3,业界荟萃,硅酸盐水泥熟料是由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。 煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的工厂，大、中型厂宜采用回转窑。,4,业界荟萃,立窑： 窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通立窑和机械化立窑。普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料，人工卸料；机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的，它的产、质量及劳动生产率都比普通立窑高

2、。近年来，国外大多数立窑已被回转窑所取代，但在当前中国水泥工业中，立窑仍占有重要地位。 根据建材技术政策要求，小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通立窑。,5,业界荟萃,回转窑： 窑筒体卧置（略带斜度，约为3%），并能作回转运动的称为回转窑。分煅烧生料粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为35左右）的湿法窑。,水泥回转窑,6,业界荟萃,a.干法窑 干法窑又可分为中空式窑、余热锅炉窑、悬浮预热器窑和悬浮分解炉窑。70年代前后，发展了一种可大幅度提高回转窑产量的煅烧工艺窑外分解技术。其特点是采用了预分解窑，它以悬浮预热器窑为基础，在预热器与窑之间增设了分解炉。在分解炉中加入占总燃料用量5060的燃料，

3、使燃料燃烧过程与生料的预热和碳酸盐分解过程，从窑内传热效率较低的地带移到分解炉中进行，生料在悬浮状态或沸腾状态下与热气流进行热交换，从而提高传热效率，使生料在入窑前的碳酸钙分解率达80以上，达到减轻窑的热负荷，延长窑衬使用寿命和窑的运转周期，在保持窑的发热能力的情况下，大幅度提高产量的目的。,7,业界荟萃,带余热锅炉的预分解窑,8,业界荟萃,五级悬浮预热器窑,9,业界荟萃,b.湿法窑 用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为32%40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。 湿法窑可分为湿法长窑和带

4、料浆蒸发机的湿法短窑，长窑使用广泛，短窑目前已很少采用。为了降低湿法长窑热耗，窑内装设有各种型式的热交换器，如链条、料浆过滤预热器、金属或陶瓷热交换器。,10,业界荟萃,湿法回转窑,11,业界荟萃,中晶水泥，熟料煅烧采用较为先进的带CDCS-R喷腾型分解炉的五级预热预分解系统，3.550m的旋转窑，窑头燃烧装置采用高推力四通道煤粉燃烧器，熟料冷却采用热效率利用高、冷却效果好的第三代LBTF1400空气梁 篦式冷却机，其显著特点是能耗低、熟料质量稳定。,12,业界荟萃,3.350m旋转窑,13,业界荟萃,篦式冷却机,14,业界荟萃,煤磨防爆袋收尘器,15,业界荟萃,五级旋风预热器CDC窑外分解系

5、统,16,业界荟萃,电收尘器,17,业界荟萃,电收尘器,18,业界荟萃,旋转窑,19,业界荟萃,20,业界荟萃,21,业界荟萃,22,业界荟萃,水泥煅烧工艺的发展：烧成装置是水泥生产的核心设备。在中空干法旋窑的基础上，加设旋风预热器和窑外分解炉，缩短窑体长度，成为现代干法旋窑。这一改进将原来产量提高了一倍，是一大技术进步。但是没有从跟本上改变旋窑生产的弊端：旋风预热器主要在进料口很短一段距离进行气料热交换，每级预热器只能缩小温差一百度左右，利用率低；窑外分解技术受温度制约大。生料在窑外分解炉里，85-90%CaCO3得以分解，如果继续升温，仅需几秒钟CaCO3就可以全部分解，并生成熟料矿物。然

6、而温度稍高，液相量增大，会使分解炉内结块，出现堵塞现象，不能正常生产。为防止这种情况发生，只能让大量新生态活性物料进入烧成带的低温尾部，重新结晶钝化；烧成带旋窑部分主要以传导方式传热，热交换效率低下，剩下10-15%的CaCO3分解和熟料矿物形成还需要60分钟左右才能完成。,23,业界荟萃,显而易见，窑外分解炉与旋窑是不相匹配的工艺。旋窑部分还有70米左右的长度，五级旋风预热器加窑外分解炉高度在90米左右，长加高有160米。现代旋窑体积庞大、工艺复杂、操作困难，是一种低效率、高消耗的生产工艺。唯一的优点是熟料在翻滚过程烧成，受热均匀，能够保障产品质量。 煅烧水泥熟料的机械立窑的水泥速烧炉西安智

7、章环保节能科技研究所，它包括风机、卸料装置、筒体、窑罩、加料装置、烟囱所组成，特征是：它在原有高温烧成环节与废气排出环节之间设置加压环节；即在机械立窑设备中连接加压装置，加压装置连接在预热腔至气体排出口之前。目的：提供一种水泥速烧炉，它使窑炉内燃烧充气，提高煅烧水泥质量。,24,业界荟萃,旋窑和立窑都是负压煅烧，水泥速烧炉是正压煅烧。正压煅烧水泥熟料，增强了气体的横向流动，提高了气体通过通道横截面的均匀性，提高了气体向黑料片内部的渗透力，增大了窑炉的热力强度，火力集中，热工制度稳定，煤炭燃烧充分，既不会出现偏火现象，也不会有喷窑事故发生，为水泥熟料的形成创造了最佳条件，实现了大风大料，快烧急冷

8、的水泥熟料快速烧成，煅烧出了比任何窑型质量都高的水泥熟料。,25,业界荟萃,优势比较水泥速烧成技术属国内首创，世界领先。可用“高效、节能、无污染”七个字来概括它的特征。这些发明都是当今水泥行业具有突破性技术，将水泥生产工艺推向一个新高度。是现代水泥生产工艺的升级换代技术。与现代旋窑相比，设计科学合理、产品质量高、消耗低：1、速烧成工艺：f-CaO1.5%，熟料平均标号在680#以上，熟料烧成率98%,出磨水泥安定性合格。由于熟料质量高，能大量消耗固体废料，实现循环经济。按普通硅酸盐水泥最高参量加入混合材，生产的水泥80%在525#以上，全部是425#以上的高标号水泥，能够满足我国市场对高标号水

9、泥的需求。现代旋窑工艺：f-CaO2.5%，出磨水泥平均有一个月的熟化期，等安定性合格后方可销售。,26,业界荟萃,2、速烧成工艺：热耗650大卡/kg熟料，综合电耗75kWh/t水泥；现代旋窑工艺：平均热耗1100大卡/kg熟料，平均综合电耗120kWh/t水泥。速烧成工艺比现代旋窑工艺综合节能30%以上。3、速烧成工艺：粉尘排放浓度100mg/Nm3，低于国家一级150mg/Nm3的排放标准。在环境保护方面的根本差别在于：现代旋窑生产，为了降低粉尘排放量，必须重新投资购买除尘设备，现代干法旋窑环保费用占建厂总投资的20-25%。在生产过程中让除尘设备运转，还得再次耗能。从而加大消耗，提高生产成本。,27,业界荟萃,而在速烧成工艺，水洗除尘器是速烧炉的一个必不可少的组成部分。它不只有除尘作用，还有保障煤炭完全燃烧、稳定热工制度、提高熟料质量和产量不可替代的作用。 4、与现代干法旋窑工艺相比，建设同等规模的水泥生产线投资节约3/4；水泥生产成本下降60元/吨以上，