硅酸盐水泥熟料煅烧与冷却.ppt

5硅酸盐水泥熟料的煅烧5.1生料煅烧过程中的物理、化学变化粘土矿物的化合水存在形式：层间水：以水分子形式吸附于晶层结构中。配位水：以OH－状态存在于晶体结构中。窑系统的CO2分压通风良好,CO2分压较低,有利于碳酸盐分解;生料细度和颗粒级配生料细度细,颗粒均匀,粗粒少,分解速率快;生料悬浮程度生料悬浮分散良好,相对减小颗粒尺寸,增大了传热面积,提高了碳酸盐分解速率;石灰石的种类和物理性质结构致密,结晶粗大的石灰石,分解速率慢;生料中粘土质组分和性质粘土质中的矿物组分的活性依次按高岭土、蒙脱石、伊利石、石英降低.粘土质原料活性越大，可加速碳酸盐的分解过程.液相的粘度：它直接影响硅酸三钙的形成速率及晶体发育。其大小与液相的组分性质与温度有关。温度越高，粘度越低；铝率越高，粘度越大；多数微量元素可降低液相粘度。物理化学变化过程：随着时间延长和温度升高，液相量逐渐增加，氧化钙、硅酸二钙不断溶解、扩散，硅酸三钙晶核不断形成，小晶体逐渐发育长大，最终形成几十微米大小、结晶良好的阿利特晶体。目的：回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高窑的热效率；改善熟料质量与易磨性；便于熟料运输、贮存与粉磨。生料在加热过程中所发生的物理化学变化有吸热和放热反应P2O5水泥的产量、质量、燃料与衬料的消耗以及窑的安全运转。以悬浮预热和窑外分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产成果，广泛用于水泥生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、低耗、符合环保要求和大型化、自动化为特征的现代水泥生产方法，并具有现代化的水泥生产新技术和与之相适应的现代管理方法。关键技术装备碳酸盐分解碳酸钙分解熟料烧结过程：当物料温度升高到最低共熔温度后，C3A、C4AF、MgO、R2O等熔融成液相。C2S、CaO逐步溶解于液相中，C2S吸收CaO形成C3S。反应式：C2S+CaO→C3S随着温度的升高和时间延长，液相量增加，液相粘度降低，C2S、CaO不断溶解、扩散，C3S晶核不断形成，并逐渐发育、长大，形成几十微米大小、发育良好的阿利特晶体。晶体不断重排、收缩、密实化，物料逐渐由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的熟料。C3S形成条件：温度：1300~1450~1300℃液相量：20%~30%时间：10~20min冷却目的：改善熟料质量与易磨性；降低熟料的温度，便于运输、储存、和粉磨回收热量，预热二次空气，降低热耗、提高热利用率。冷却方式：急冷快冷对改善熟料质量的作用：防止或减少C3S的分解；避免β-C2S转变成γ-C2S；改善了水泥安定性；使熟料晶体减少，提高水泥抗硫酸盐性能；改善熟料易磨性；可克服水泥瞬凝或快凝。热耗：烧成1㎏熟料所消耗的热量。Kj/kg热效率：6.3.1悬浮预热技术及其优越性6.3.2悬浮预热器的构成及功能6.3.3旋风预热器是主要的预热设备6.3.2悬浮预热器的构成及功能（旋风式）旋风预热器是由旋风筒和连接管道组成的热交换器。换热管道除管道本身外还装设有下料管、撒料器、锁风阀等装备，它们同旋风筒一起组合成一个换热单元。进行热交换，约80％以上。主要是气固分离，传热只占6%～12.5%。必须采取的措施：选择生料进入管道的合适方位，使生料逆气流方向进入管道，以提高气固相的相对速度和生料在管道内停留时间。两级旋风筒之间的管道必须有足够的长度，以保证生料悬浮起来，并在管道内有足够的停留运行距离，充分发挥管道传热的优势。撒料器定义：将已经过悬浮预热后的水泥生料，在达到分解温度前，进入到分解炉内与进入炉内的燃料混合，在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热，使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。１.在悬浮预热器与回转窑之间增设一个分解炉或利用窑尾上升烟道，２.装设燃料喷入装置，喷入煅烧所需的60%左右的燃料３.使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉中以悬浮态或流化态下极其迅速地进行，４.使入窑生料的分解率达到85%～95%。５.减轻窑内煅烧带的热负荷，有利于缩小窑的规格及生产大型化，并且可以节约单位建设投资，延长衬料寿命，大幅度提高了窑系统的生产效率，有利于减少大气污染。分解炉内的气流运动基本型式：即涡旋式、喷腾式、悬浮式及流化床式。功能：在这四种型式的分解炉内，生料及燃料分别依靠“涡旋效应”、“喷腾效应”、“悬浮效应”和“流态化效应”分散于气流之中。由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的滞留时间，达到提高燃烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分解率的目的。以SF型为代表：SF型→NSF型→旋流-喷腾式分解炉以FLS(F．L．Smidth)型为例，如图所示以MFC(MitsubishFluidizedCalciner)型为代表，适当扩大炉容，延长气流在炉内的滞留时间；改进炉的结构，延长物料在炉内滞留时间；保证向炉