水泥熟料培训教材

1、回转窑系统工艺管理、操作回转窑系统工艺管理、操作及异常状况的分析处理及异常状况的分析处理 1 1、旋风预热器、旋风预热器2 2、分解炉、分解炉 3 3、回转窑、回转窑 4 4、篦冷机、篦冷机目录目录一. 旋风预热器旋风预热器 1.1.旋风预热器的主要功能：旋风预热器的主要功能： 旋风预热器是由若干个换热单元串联或并联而成，一般旋风预旋风预热器是由若干个换热单元串联或并联而成，一般旋风预热器为五级，自上而下分为热器为五级，自上而下分为.级，其中级，其中级是由两个级是由两个旋风筒并联，其他各级是串联而成。旋风预热器也有四级的，个别旋风筒并联，其他各级是串联而成。旋风预热器也有四级的，个别为六级。为

2、六级。 每个换热单元旋风筒及联接管道所构成，每个换热单元都必须每个换热单元旋风筒及联接管道所构成，每个换热单元都必须同时具备三个功能才能完成其任务，这三个功能是：同时具备三个功能才能完成其任务，这三个功能是： (1).(1).生料粉在废气中的分散与悬浮；生料粉在废气中的分散与悬浮； (2).(2).气气. .固相之间的换热；固相之间的换热； (3).(3).气气. .固相的分离，生料粉被收集。固相的分离，生料粉被收集。 影响旋风筒气固分离的主要因素影响旋风筒气固分离的主要因素: : (1). (1).旋风筒的直径。在其他条件相同时，筒径越小，分离效率旋风筒的直径。在其他条件相同时，筒径越小，分

3、离效率越高。越高。 (2).(2).旋风筒进口的类型与尺寸。进风口的结构因以保证风能沿旋风筒进口的类型与尺寸。进风口的结构因以保证风能沿切向入筒并减少小涡流干扰为佳。进风口的尺寸应保证旋风筒进口切向入筒并减少小涡流干扰为佳。进风口的尺寸应保证旋风筒进口处风速保持在处风速保持在1525m/s1525m/s的范围为宜。的范围为宜。 (3).(3).出风管（内筒）的尺寸和插入深度。一般来说，出风管出风管（内筒）的尺寸和插入深度。一般来说，出风管（内筒）的直径越小，插入深度越深，旋风筒的气固分离效率越高。（内筒）的直径越小，插入深度越深，旋风筒的气固分离效率越高。 影响旋风预热器换热效率的因素影响旋风

4、预热器换热效率的因素: : (1). (1).粉尘在管道内的悬浮粉尘在管道内的悬浮 （为防止粉料部分不悬浮，出现（为防止粉料部分不悬浮，出现“短路短路”，直接落入下级旋风筒内，从而失去进一步受热机会，导致大幅度降低预热直接落入下级旋风筒内，从而失去进一步受热机会，导致大幅度降低预热器的换热效率。为防止这一现象发生，设计时应着重考虑以下几点措施：）器的换热效率。为防止这一现象发生，设计时应着重考虑以下几点措施：） A. A.选择合理的喂料位置；（一般情况下，喂料点距出风管起始端应选择合理的喂料位置；（一般情况下，喂料点距出风管起始端应有大于有大于1m1m多的距离，此距离与来料落差、来料均匀程度、

5、内筒插入深度以多的距离，此距离与来料落差、来料均匀程度、内筒插入深度以及管内气体的流速有关）。及管内气体的流速有关）。 B. B.选择适当的风管速度；（一般要求粉料悬浮区内的风速在选择适当的风管速度；（一般要求粉料悬浮区内的风速在1525m/s1525m/s之间，通常要求大于之间，通常要求大于15m/s15m/s以上。）以上。） C. C.在喂料口加装撒料装置在喂料口加装撒料装置; ;（板式撒料器和箱式撒料器）（板式撒料器和箱式撒料器） D. D.注意来料的均匀性。注意来料的均匀性。 (2 (2）. .气、固相之间的换热（换热方式以对流换热为主，气、固相之气、固相之间的换热（换热方式以对流换热

6、为主，气、固相之间的悬浮换热效果在很大程度上取决于生料在气流中的分散程度。间的悬浮换热效果在很大程度上取决于生料在气流中的分散程度。 （3 3）. .气、固相的分离气、固相的分离 旋风预热器的作用机理：旋风预热器的作用机理： （1).1).旋风预热器由若干级换热单元组成，每级换热单元都旋风预热器由若干级换热单元组成，每级换热单元都是由旋风筒及其联接管道构成。生料从第是由旋风筒及其联接管道构成。生料从第级和第级和第级旋风筒之级旋风筒之间的联接管道加入，被上升气流冲散，使其均匀的悬浮于气流之间的联接管道加入，被上升气流冲散，使其均匀的悬浮于气流之中。此时进行的是对流换热，由于悬浮状态下气、固接触面

7、积很中。此时进行的是对流换热，由于悬浮状态下气、固接触面积很大，对流换热系数较高，所以换热速度极快，完成换热只需大，对流换热系数较高，所以换热速度极快，完成换热只需0.020.04s0.020.04s之后，气流携带生料粉沿切向高速进入第之后，气流携带生料粉沿切向高速进入第级旋风筒级旋风筒C1C1，被迫在圆筒体与排气管之间的圆柱内呈旋转运动状态。从圆，被迫在圆筒体与排气管之间的圆柱内呈旋转运动状态。从圆筒体到锥体，气流一边旋转，一边向下运动，直到锥体的顶部，筒体到锥体，气流一边旋转，一边向下运动，直到锥体的顶部，气流被反射向上旋转，最后从排气口排出，而生料粉则从锥体顶气流被反射向上旋转，最后从排

8、气口排出，而生料粉则从锥体顶部进入到部进入到C2C2和和C3C3的联接管道，然后再次被携带到的联接管道，然后再次被携带到C2C2进行气、固分进行气、固分离。以此类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。在进离。以此类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。在进入最后一级旋风筒前，生料进入分解炉完成大部分的入最后一级旋风筒前，生料进入分解炉完成大部分的CaCO3CaCO3分解，分解，分解后的生料再与废气一起进入最后一级旋风筒，完成气、固分分解后的生料再与废气一起进入最后一级旋风筒，完成气、固分离，生料最后进入回转窑煅烧。离，生料最后进入回转窑煅烧。 2.2.主要工艺参数及其控制要求主要工艺参

9、数及其控制要求 在生产过程中，旋风预热器需要重点监控的参数及要求：在生产过程中，旋风预热器需要重点监控的参数及要求： (1).(1).一级筒出口气体温度一级筒出口气体温度一级筒出口气体温度反映了在预热器内物料与气体热交换的效果、一级筒出口气体温度反映了在预热器内物料与气体热交换的效果、来料情况、整体系统温度的高低、有无漏风等问题。当一级筒出口来料情况、整体系统温度的高低、有无漏风等问题。当一级筒出口气体温度过高时，会影响排风机、收尘器的安全运转，使热耗增加；气体温度过高时，会影响排风机、收尘器的安全运转，使热耗增加；温度过低时，对生料的预热不好。一级筒出口气体温度一般控制在温度过低时，对生料的

10、预热不好。一级筒出口气体温度一般控制在320320360360之间，当喂料正常、系统其他测温点正常、系统风量之间，当喂料正常、系统其他测温点正常、系统风量正常时，该参数会在正常范围内变化。如果有冷风门则可调节其开正常时，该参数会在正常范围内变化。如果有冷风门则可调节其开度。度。 （2 2）. .最上一级及最下一级旋风筒出口负压最上一级及最下一级旋风筒出口负压预热器各部位负压的测量，是为了监测各部位的阻力，以判断生料预热器各部位负压的测量，是为了监测各部位的阻力，以判断生料喂料是否正常、风机阀门是否开启、防爆阀门是否关闭以及各部位喂料是否正常、风机阀门是否开启、防爆阀门是否关闭以及各部位有无漏风

11、或堵料情况。由于各级旋风筒之间的负压相互关联、自然有无漏风或堵料情况。由于各级旋风筒之间的负压相互关联、自然平衡，故一般只监测预热器最上一级及最下一级旋风筒出口负压即平衡，故一般只监测预热器最上一级及最下一级旋风筒出口负压即可了解预热器系统的情况。可了解预热器系统的情况。当预热器最上一级旋风筒出口负压升高时，首先要检查旋风筒是否当预热器最上一级旋风筒出口负压升高时，首先要检查旋风筒是否堵塞，如正常，则结合气体分析确定排风是否过大，适当关小预热堵塞，如正常，则结合气体分析确定排风是否过大，适当关小预热器主排风机阀门；当负压降低时，则检查喂料是否正常，防爆风阀器主排风机阀门；当负压降低时，则检查喂

12、料是否正常，防爆风阀是否关闭，各级旋风筒是否漏风，如正常，则结合气体分析确定排是否关闭，各级旋风筒是否漏风，如正常，则结合气体分析确定排风是否足够，适当开大预热器主排风机阀门。风是否足够，适当开大预热器主排风机阀门。 一般来讲，当发生结皮、堵塞时，结皮、堵塞部位与预热器主排一般来讲，当发生结皮、堵塞时，结皮、堵塞部位与预热器主排风机间的负压有所升高，而窑与结皮、堵塞部位的气体温度升高，负风机间的负压有所升高，而窑与结皮、堵塞部位的气体温度升高，负压下降。由此可判断结皮、堵塞部位，并加以清除。预热器最上一级压下降。由此可判断结皮、堵塞部位，并加以清除。预热器最上一级旋风筒出口负压一般控制在旋风筒

13、出口负压一般控制在-7500-7500 -5500Pa -5500Pa，最下一级旋风筒出，最下一级旋风筒出口负压一般控制在口负压一般控制在-2200-2200 -1800 Pa. -1800 Pa. （3 3）. .最下一级旋风筒出口温度、下料管温度最下一级旋风筒出口温度、下料管温度最下一级旋风筒出口温度、下料管温度的监测，是为了监测入窑物料最下一级旋风筒出口温度、下料管温度的监测，是为了监测入窑物料分解率的高低和分解炉内煤粉燃烧和分解率的高低和分解炉内煤粉燃烧和CaCO3CaCO3平衡程度。最下一级旋风平衡程度。最下一级旋风筒出口温度一般控制在筒出口温度一般控制在850850900900之间

14、、下料管温度控制在之间、下料管温度控制在850850左右。左右。 （4 4）. .二级、三级锥部负压二级、三级锥部负压的监测，是为了二级、三级锥部负压二级、三级锥部负压的监测，是为了监测预热器工作状态，料气运动是否平衡。二级锥部负压一般控制在监测预热器工作状态，料气运动是否平衡。二级锥部负压一般控制在-4400-4400 -4200Pa -4200Pa、三级锥部负压一般控制在、三级锥部负压一般控制在-3900-3900 -3700Pa. -3700Pa. 3.3.生产中易发生的问题及其解决方法生产中易发生的问题及其解决方法 a.a.预热器系统堵塞的原因。预热器系统堵塞的原因。 系统局部高温造成

15、结皮堵塞。系统局部高温造成结皮堵塞。 有害成分造成的结皮堵塞，碱从烧成带挥发进入气相与有害成分造成的结皮堵塞，碱从烧成带挥发进入气相与C1-SO2C1-SO2等等发生反应。（发生反应。（KC1KC1、NaC1NaC1、K2SO4K2SO4和和Na2SO4Na2SO4的熔点温度分别为的熔点温度分别为768768、801801、10741074和和884884） 系统漏风造成堵塞。系统漏风造成堵塞。 机械故障造成堵塞。机械故障造成堵塞。( (旋风筒旋风筒. .分解炉的砖或浇注料镶砌的不牢固分解炉的砖或浇注料镶砌的不牢固垮落；内筒或撒料板烧坏脱落，排灰阀不灵活翻板阀烧坏变形卡死等都垮落；内筒或撒料板

16、烧坏脱落，排灰阀不灵活翻板阀烧坏变形卡死等都是排料不畅造成严重堵塞。是排料不畅造成严重堵塞。) ) 工艺设计不合理（产生积料）。工艺设计不合理（产生积料）。 b.b.预热器系统堵塞现象及解决方法预热器系统堵塞现象及解决方法 现象：现象： (1).气温急剧上升；气温急剧上升； (2) .气体压力不稳；气体压力不稳； (3).锁风阀被堵后阀杆停止摆动并有冒灰现象锁风阀被堵后阀杆停止摆动并有冒灰现象 解决方法解决方法: : (1). (1).立即停料，分解炉止煤，大幅度降低窑速和用煤量立即停料，分解炉止煤，大幅度降低窑速和用煤量. . (2 (2）. .检查预热器系统温度和压力等操作记录，分析、判断

17、异常检查预热器系统温度和压力等操作记录，分析、判断异常数据，并立即赶赴现场观察，找出堵塞部位。数据，并立即赶赴现场观察，找出堵塞部位。 (3(3）. .适当加大排风量，打开清灰口或人孔门进行试探性的检查适当加大排风量，打开清灰口或人孔门进行试探性的检查和清理。在捅堵过程中，应有专人指挥，要避开捅堵口的正面位置，和清理。在捅堵过程中，应有专人指挥，要避开捅堵口的正面位置，以免高温生料突然下榻冲出捅料口造成烧伤。捅堵时可利用压缩空以免高温生料突然下榻冲出捅料口造成烧伤。捅堵时可利用压缩空气进行吹扫。完成捅堵后关闭各处门、孔，利用旋风筒锥体的吹扫气进行吹扫。完成捅堵后关闭各处门、孔，利用旋风筒锥体的

18、吹扫装置进行长时间吹扫，清除剩余堆积或粘附在内壁的生料。装置进行长时间吹扫，清除剩余堆积或粘附在内壁的生料。 （4 4）. .捅堵过程中，严禁在窑头、冷却机看火孔和其他冒灰的地捅堵过程中，严禁在窑头、冷却机看火孔和其他冒灰的地方站立或检修，防止预热器捅料突然塌落伤人。方站立或检修，防止预热器捅料突然塌落伤人。 二二. .分解炉分解炉 分解炉是窑外分解系统核心部分，它承担着对大部分物料进行碳分解炉是窑外分解系统核心部分，它承担着对大部分物料进行碳酸盐分解的重要作用。在分解炉内，同时进行着燃料燃烧和物料分解酸盐分解的重要作用。在分解炉内，同时进行着燃料燃烧和物料分解两个过程。由于采用了悬浮态传热机

19、理，燃料燃烧放出的热量会迅速两个过程。由于采用了悬浮态传热机理，燃料燃烧放出的热量会迅速传给物料，被物料分解所吸收，当燃料燃烧和物料分解两个过程达到传给物料，被物料分解所吸收，当燃料燃烧和物料分解两个过程达到一个动平衡时，炉内温度较稳定。这个过程将在一个动平衡时，炉内温度较稳定。这个过程将在4-10s4-10s内完成，因而可内完成，因而可以大大降低热耗。以大大降低热耗。 1 1、分解炉的类型、原理及特点、分解炉的类型、原理及特点 按分解炉内气流、物料的运动特征，分解炉可分为：旋流式分按分解炉内气流、物料的运动特征，分解炉可分为：旋流式分 解炉（解炉（NSFNSF型）、喷腾式分解炉（型）、喷腾式

20、分解炉（DDDD型、型、FLSFLS型、型、SLCSLC型）、旋流型）、旋流- -喷腾喷腾式分解炉（式分解炉（RSPRSP型、型、KSVKSV型）、悬浮式分解炉（普列波尔型、派罗克朗型）、悬浮式分解炉（普列波尔型、派罗克朗型）、沸腾式分解炉（型）、沸腾式分解炉（MFCMFC型）。型）。 （1 1）DDDD型分解炉型分解炉 DDDD型分解炉属于喷腾式分解炉。它有两个燃烧区，既主燃烧区型分解炉属于喷腾式分解炉。它有两个燃烧区，既主燃烧区和后燃烧区。在主燃烧区内，气流以底部缩口首次喷腾为主，在三次和后燃烧区。在主燃烧区内，气流以底部缩口首次喷腾为主，在三次风入口处，伴有较强的涡流和回流，使物料在气流

21、中分散，并燃料加风入口处，伴有较强的涡流和回流，使物料在气流中分散，并燃料加热，在后燃烧区内，气流经中部缩口产生二次喷腾和撞顶效应，为物热，在后燃烧区内，气流经中部缩口产生二次喷腾和撞顶效应，为物料的分解提供了反应环境和反应时间。经充分加热和分解后的物料，料的分解提供了反应环境和反应时间。经充分加热和分解后的物料，伴随着气体由上部出口进入最低一级旋风筒。伴随着气体由上部出口进入最低一级旋风筒。 （2 2）NSFNSF型分解炉型分解炉 NSFNSF型分解炉属于旋流式分解炉。气流以切线方向入炉，在炉内型分解炉属于旋流式分解炉。气流以切线方向入炉，在炉内气流携带料粉及煤粉旋转上升，一面燃烧一面分解，

22、由于固体颗粒离气流携带料粉及煤粉旋转上升，一面燃烧一面分解，由于固体颗粒离心向壁，受炉壁的阻滞作用，物料的运动速度滞后于气流，因而炉内心向壁，受炉壁的阻滞作用，物料的运动速度滞后于气流，因而炉内气流中的料粉浓度大为增强，物料及煤粉在炉内停留及反应时间大为气流中的料粉浓度大为增强，物料及煤粉在炉内停留及反应时间大为延长（既旋风效应），且这种方式造成炉内气流的紊流状态，横截面延长（既旋风效应），且这种方式造成炉内气流的紊流状态，横截面上的炉温较均匀，气固相间传热及物料的分解。上的炉温较均匀，气固相间传热及物料的分解。 （3 3）RSPRSP型分解炉型分解炉 日本小野田公司研制的日本小野田公司研制的

23、RSPRSP型分解炉是利用气体在分解炉内形型分解炉是利用气体在分解炉内形 成旋流及喷腾两种运动状态，产生旋风效应及喷腾效应，使物流滞成旋流及喷腾两种运动状态，产生旋风效应及喷腾效应，使物流滞后于气流，分为三部分：顶部是作为点火、预燃用的涡流燃烧室后于气流，分为三部分：顶部是作为点火、预燃用的涡流燃烧室, ,分解用的涡流分解式，下部为炉气与窑气混合并使物料继续分解的分解用的涡流分解式，下部为炉气与窑气混合并使物料继续分解的混合室。混合室。 （4 4）MFCMFC型分解炉型分解炉 日本三菱公司研制的日本三菱公司研制的MFCMFC型分解炉是将气体从炉底鼓入，经沸型分解炉是将气体从炉底鼓入，经沸腾床三

24、均匀密布的喷孔喷入炉内，使加入的生料粉在炉床上充气，腾床三均匀密布的喷孔喷入炉内，使加入的生料粉在炉床上充气，变成流态化，形成沸腾层。同时将燃料通过喷嘴喷入沸腾层内进行变成流态化，形成沸腾层。同时将燃料通过喷嘴喷入沸腾层内进行燃烧，物料受到沸腾层的激烈搅拌与加热，分解，继而被上升气流燃烧，物料受到沸腾层的激烈搅拌与加热，分解，继而被上升气流带起，进入最低级旋风筒。在沸腾层中气化未烧完的燃料，离开沸带起，进入最低级旋风筒。在沸腾层中气化未烧完的燃料，离开沸腾层后与来自冷却机的三次风相遇，继续燃烧，加热物料，然后进腾层后与来自冷却机的三次风相遇，继续燃烧，加热物料，然后进入最低级旋风筒。入最低级旋

25、风筒。 2 2、风、煤、料三者的设置特点，主要工艺参数、风、煤、料三者的设置特点，主要工艺参数及其控制：及其控制： （1 1）风、煤、料的确定）风、煤、料的确定 分解炉系统的喂料量，应根据窑炉的平均先进指标（产量）分解炉系统的喂料量，应根据窑炉的平均先进指标（产量）乘以料耗来确定分解炉的喂煤量，应根据预热器来的生料所需升乘以料耗来确定分解炉的喂煤量，应根据预热器来的生料所需升温及分解耗热以及炉的热效率来确定。分解炉的风量，主要根据温及分解耗热以及炉的热效率来确定。分解炉的风量，主要根据燃煤所需氧气来确定（在窑气不入炉的系统中，还应考虑气体承燃煤所需氧气来确定（在窑气不入炉的系统中，还应考虑气体

26、承载料粉的能力）。载料粉的能力）。 （2 2）风、煤、料比例的确定）风、煤、料比例的确定 分解炉的通风量、喂煤量、喂料量及它们之间的配比，应根分解炉的通风量、喂煤量、喂料量及它们之间的配比，应根据热工计算，并通过实践加以修正、确定。如下表为根据国内一据热工计算，并通过实践加以修正、确定。如下表为根据国内一般生产条件计算出的风、煤、料的比例关系。其中煤粉发热量以般生产条件计算出的风、煤、料的比例关系。其中煤粉发热量以标准煤计（标准煤计（29300/kg29300/kg煤）；炉的空气过剩系数为煤）；炉的空气过剩系数为1.21.2；入炉的空；入炉的空气温度为气温度为600600入炉物料温度为入炉物料

27、温度为750750；入炉物料分解率为；入炉物料分解率为25%25%；出炉物料分解率为出炉物料分解率为95%95%；出炉烟气温度为；出炉烟气温度为900900；出窑烟气温度为；出窑烟气温度为9509501050.1050.分解炉风煤料间的一般比例分解炉风煤料间的一般比例项目项目 窑气不入分解炉窑气不入分解炉（或从炉下游入炉）（或从炉下游入炉） 窑气入炉（窑炉热窑气入炉（窑炉热耗比耗比45:5545:55） 通风量（炉上游通风量（炉上游900900）/m/m 1 1 1 1 喂煤量喂煤量/kg/kg 0.0260.026 0.0140.014 在炉内可传给物料的热量在炉内可传给物料的热量/ /（k

28、J/ mkJ/ m） 485485 268268 可加热分解料粉量可加热分解料粉量/kg/kg 0.450.45 0.240.24 喂煤与喂料比例喂煤与喂料比例 1:18.51:18.5 1:18.51:18.5熟料热耗熟料热耗/ /（kJ/kgkJ/kg） 37703770 37703770 为了保证风煤料的适当配合，除保持料粉和煤粉的成份、细为了保证风煤料的适当配合，除保持料粉和煤粉的成份、细度均匀适合等外，还应注意以下几点：度均匀适合等外，还应注意以下几点： 1.1.上述风煤料比例关系在一定时间内应保持相对稳定，不要上述风煤料比例关系在一定时间内应保持相对稳定，不要随意变动，以使分解炉在

29、稳定的较佳状态下运转。当生产一段时随意变动，以使分解炉在稳定的较佳状态下运转。当生产一段时间或某些生产条件变化，熟料热耗能明显下降时，在适当的调节间或某些生产条件变化，熟料热耗能明显下降时，在适当的调节风煤料的比例，以使炉的生产技术指标保持平均先进而又能长期风煤料的比例，以使炉的生产技术指标保持平均先进而又能长期安全稳定的运转。安全稳定的运转。 2.2.应根据上述比例及各窑炉的具体条件，制订出炉的通风应根据上述比例及各窑炉的具体条件，制订出炉的通风量量喂煤量喂煤量喂料量的关系表，推算出正常风量相下，喂煤喂料量的关系表，推算出正常风量相下，喂煤与喂料之间的关系。并与出炉温度连锁，实行自动调节控制

30、与喂料之间的关系。并与出炉温度连锁，实行自动调节控制 3.3.对喂煤喂料设备的准确度应有足够的重视，防止窜煤窜料。对喂煤喂料设备的准确度应有足够的重视，防止窜煤窜料。 3 3、分解炉在生产中的操作控制以及发生问题的解、分解炉在生产中的操作控制以及发生问题的解决决 分解炉入口至上游温度一般控制分解炉入口至上游温度一般控制800800850850，中游一般控制，中游一般控制850850880880，出口一般控制，出口一般控制850850900900。炉的中、上游主要受燃。炉的中、上游主要受燃烧速率的影烧速率的影 响，炉下游及出口气体温度主要受燃料及喂料量的响，炉下游及出口气体温度主要受燃料及喂料量

31、的影响，也受燃烧速率的影响。最低一级旋风筒出口气体温度一般影响，也受燃烧速率的影响。最低一级旋风筒出口气体温度一般控制在控制在800800880880。 （1 1）分解炉发生问题的解决：）分解炉发生问题的解决： 现象：现象： 分解炉出口温度过高分解炉出口温度过高 原因：原因： a a、C1-C4C1-C4中某级发生堵塞；中某级发生堵塞； b b、生料喂料量突然下降或中断；、生料喂料量突然下降或中断； c c、分解炉喂煤量过大、分解炉喂煤量过大 处理方法：处理方法： a a、停料停煤，通知现场巡检人员及时通堵，若堵料严重需、停料停煤，通知现场巡检人员及时通堵，若堵料严重需停车处理；停车处理； b

32、 b、减少分解炉喂煤量或止煤，检查断料少料的原因、减少分解炉喂煤量或止煤，检查断料少料的原因 c c、减少分解炉、减少分解炉 喂煤量喂煤量 （2 2）现象：）现象： 分解炉出口温度过低分解炉出口温度过低 原因：原因： a a、 C2-C4C2-C4级预热器其中之一塌料级预热器其中之一塌料 b b、 分解炉喂煤少，窑头喂煤多分解炉喂煤少，窑头喂煤多 c c、 三次风量不足三次风量不足 D. D. 三次风量过大三次风量过大 f f、 热电偶上结皮热电偶上结皮 原因：原因： 窑头有反火现象（瞬时出现正压）窑头有反火现象（瞬时出现正压） 分解炉喂煤量显示偏低分解炉喂煤量显示偏低 分解炉内火花多，分解炉

33、内火花多，C5C5出口温度上升（出现后燃烧）出口温度上升（出现后燃烧） 窑内排风小，窑头加不进煤窑内排风小，窑头加不进煤 温度变的迟钝温度变的迟钝 处理方法处理方法 塌料量不大可稳住操作不变。量大则应减料，减窑速，窑头适当加塌料量不大可稳住操作不变。量大则应减料，减窑速，窑头适当加煤逐步恢复正常煤逐步恢复正常 (3). (3).现象：现象： 分解炉出口负压增大或减小分解炉出口负压增大或减小 原因及处理：原因及处理： a a、当系统风量或系统喂料量增大时，整个系统的风量或阻力均、当系统风量或系统喂料量增大时，整个系统的风量或阻力均有所增大，分解炉出口负压也随之增大，反之减小。有所增大，分解炉出口

34、负压也随之增大，反之减小。 b b、 风速不够或管道内衬脱落风速不够或管道内衬脱落, ,管道阻力增大，因而负压增大。管道阻力增大，因而负压增大。出现此状况时，系统的预分解能力降低，产质量均有所下降，此时出现此状况时，系统的预分解能力降低，产质量均有所下降，此时应及时诊断原因，采取措施，降低通道阻力，恢复系统的预分解能应及时诊断原因，采取措施，降低通道阻力，恢复系统的预分解能力。反之减小力。反之减小. . C C 、 当三次风阀门开度过小时，系统阻力增大，相应分解炉当三次风阀门开度过小时，系统阻力增大，相应分解炉出口负压随之上升，反之下降。出口负压随之上升，反之下降。 三三. .回转窑回转窑 1

35、 1、物料在回转窑内的运动、物料在回转窑内的运动 物料颗粒的运动与回转窑的旋转速度和填充率等因素有关，为了研物料颗粒的运动与回转窑的旋转速度和填充率等因素有关，为了研究物料行为与传热之间的关系，必须首先了解物料颗粒在回转窑内的运动究物料行为与传热之间的关系，必须首先了解物料颗粒在回转窑内的运动方式。方式。回转窑内物料从窑尾开始前进，经过几个窑带后到达内物料从窑尾开始前进，经过几个窑带后到达冷却机冷却机，它的，它的运动速度是不一致的。随着回转窑的旋转，部分物料沿着与回转窑轴线正运动速度是不一致的。随着回转窑的旋转，部分物料沿着与回转窑轴线正交的方向向窑拱上升，达到一定高度时，重力使物料从窑壁与物

36、料的最高交的方向向窑拱上升，达到一定高度时，重力使物料从窑壁与物料的最高接触点向下撒落，部分物料则顺着窑衬如同一个整体似的滑动，物料不断接触点向下撒落，部分物料则顺着窑衬如同一个整体似的滑动，物料不断重复这两种运动方式，形成锯齿形前进路线。物料进过渡带后，仍继续以重复这两种运动方式，形成锯齿形前进路线。物料进过渡带后，仍继续以上升和下滑的形式前进，但随着温度的升高，物料与窑壁之间的附着性减上升和下滑的形式前进，但随着温度的升高，物料与窑壁之间的附着性减弱，料层撒落向前移动的锯齿状路线频率逐渐增大，轴向移动速度加快。弱，料层撒落向前移动的锯齿状路线频率逐渐增大，轴向移动速度加快。进入烧结带后开始

37、形成熟料，物料液相增多，粘性增强，物料的轴向移动进入烧结带后开始形成熟料，物料液相增多，粘性增强，物料的轴向移动速度减慢。在填充率和进料率较小时，旋转速度增加会使气体对固体的传速度减慢。在填充率和进料率较小时，旋转速度增加会使气体对固体的传热量明显增大，而当填充率和进料率大于某个值时，进一步增加旋转速度，热量明显增大，而当填充率和进料率大于某个值时，进一步增加旋转速度，气体对固体的传热量基本不变。也就是说当旋转速度低于某个值且料床深气体对固体的传热量基本不变。也就是说当旋转速度低于某个值且料床深度很小时，物料以周期性滑滚运动为主，气体对固体的传热量较低，随着度很小时，物料以周期性滑滚运动为主，

38、气体对固体的传热量较低，随着进料率的增加，进行撒落运动的物料增加，此时表面运动和混合使传热量进料率的增加，进行撒落运动的物料增加，此时表面运动和混合使传热量增加，当进料率超过某值时，物料以撒落运动为主，物料的混合很强烈，增加，当进料率超过某值时，物料以撒落运动为主，物料的混合很强烈，物料的热阻最小。物料的热阻最小。 当然，物料在回转窑内的运动中也会有无规律的情况出现，如当然，物料在回转窑内的运动中也会有无规律的情况出现，如涌流、涌料等。涌流是由于在回转窑的操作中某些不规律情况所引涌流、涌料等。涌流是由于在回转窑的操作中某些不规律情况所引起的不稳定分解而使料层变为流态，物料成瀑流式动作前进，速度

39、起的不稳定分解而使料层变为流态，物料成瀑流式动作前进，速度显著加大；涌料是物料在窑的某个区域内滞留一段长时间，在回转显著加大；涌料是物料在窑的某个区域内滞留一段长时间，在回转窑内形成类似窑皮一样的结圈，当这种窑圈垮落时，所有被窑圈滞窑内形成类似窑皮一样的结圈，当这种窑圈垮落时，所有被窑圈滞留的物料与垮下来的窑圈碎片一起涌进下一区域，使物料的流量瞬留的物料与垮下来的窑圈碎片一起涌进下一区域，使物料的流量瞬时增加。时增加。 2 2、熟料的煅烧形成机理、熟料的煅烧形成机理 一一. .煅烧过程的物理化学变化水泥生料入窑后，在加热煅烧过煅烧过程的物理化学变化水泥生料入窑后，在加热煅烧过 程中发生干燥、粘

40、土脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧成和熟程中发生干燥、粘土脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧成和熟料冷却等物理化学反应。料冷却等物理化学反应。 1 1、干燥、干燥 干燥既自由水的蒸发过程。干法窑生料含水量不超过干燥既自由水的蒸发过程。干法窑生料含水量不超过1.0%1.0%。自由水的蒸发温度为自由水的蒸发温度为100150100150C C。生料加热到。生料加热到100100C C左右，自由左右，自由 水分开始蒸发，当温度升到水分开始蒸发，当温度升到150200150200C C时，生料中自由水全部被排时，生料中自由水全部被排除。自由水的蒸发过程消耗热量很大，每千克水蒸发热高达除。自由水的蒸发

41、过程消耗热量很大，每千克水蒸发热高达2257KJ2257KJ。 2 2、粘土脱水、粘土脱水 粘土脱水即粘土中矿物分解放处结合水。粘土质原料很多粘土脱水即粘土中矿物分解放处结合水。粘土质原料很多有黄土、粘土、页岩、粉砂岩及河泥等。粘土矿物的化合水有两有黄土、粘土、页岩、粉砂岩及河泥等。粘土矿物的化合水有两种：一种是以种：一种是以OHOH状态存在于晶体结构中，称为晶体配位水状态存在于晶体结构中，称为晶体配位水( (也也称结构水称结构水););另一种是以分子状态吸附于晶层结构间，称为晶层间另一种是以分子状态吸附于晶层结构间，称为晶层间水或层间吸附水。所有的粘土都含有配位水，而含有的层间水因水或层间吸

42、附水。所有的粘土都含有配位水，而含有的层间水因风化程度而异。层间水在风化程度而异。层间水在100100C C左右即可除去，而配位水则必须左右即可除去，而配位水则必须高达高达400600400600C C以上才能脱去，具体温度范围取决于粘土的矿以上才能脱去，具体温度范围取决于粘土的矿物组成。物组成。 脱水过程就是失去的吸附水与结构水并进一脱水过程就是失去的吸附水与结构水并进一歩歩分解为化学活分解为化学活性较高的无定型的氧化铝和氧化硅。为下一步与氧化钙反应创造性较高的无定型的氧化铝和氧化硅。为下一步与氧化钙反应创造有利条件。有利条件。 3.3.碳酸盐分解碳酸盐分解 石灰石中的碳酸钙石灰石中的碳酸钙

43、CaCo3CaCo3和少量碳酸镁和少量碳酸镁MgCO3MgCO3在煅烧过程中在煅烧过程中放出二氧化炭，其反应式如下：放出二氧化炭，其反应式如下： MgCO3MgCO3MgO+CO2(600MgO+CO2(600C )C ) CaCO3 CaCO3Cao+CO2(900Cao+CO2(900C )C ) 影响碳酸盐分解的因素：影响碳酸盐分解的因素： （1 1）. .石灰石性质。石灰石性质。 当石灰石中伴有其他矿物质和杂质时一般具有降低分解温度的当石灰石中伴有其他矿物质和杂质时一般具有降低分解温度的作用，这是由于石灰石中的作用，这是由于石灰石中的SiO2SiO2、Al2O3Al2O3、FeO3Fe

44、O3等增强了方解石的分等增强了方解石的分解活力所致，但各种不同的伴生矿物和杂质对分解的影响是有差异解活力所致，但各种不同的伴生矿物和杂质对分解的影响是有差异的。方解石晶体越小所形成的的。方解石晶体越小所形成的CaOCaO缺陷结构的浓度越大，反应性越好，缺陷结构的浓度越大，反应性越好，相对分解速度越高。一般来说，石灰石分解的活化能在相对分解速度越高。一般来说，石灰石分解的活化能在125.6251.2KJ/mol125.6251.2KJ/mol之间，当伴生有杂质且晶体细小时，其活化能降之间，当伴生有杂质且晶体细小时，其活化能降低，一般在低，一般在190KJ/mol190KJ/mol以下。石灰石分解

45、活化能越低，以下。石灰石分解活化能越低， CaO CaO的化合作的化合作用越强，用越强，-C2S-C2S等的形成速度越快。等的形成速度越快。 （2 2）. .生料细度和颗粒级配生料细度和颗粒级配 生料颗粒直径越小，比表面积越大，传热面积增大，分解速度生料颗粒直径越小，比表面积越大，传热面积增大，分解速度加快；生料颗粒均匀，粗颗粒少，也可加速碳酸盐的分解加快；生料颗粒均匀，粗颗粒少，也可加速碳酸盐的分解. . （3 3）. .生料悬浮分散程度生料悬浮分散程度 生料悬浮分散差，相对的增大了颗粒的尺寸，减少了传热面积，生料悬浮分散差，相对的增大了颗粒的尺寸，减少了传热面积，降低了碳酸钙的分解速度。所

46、以其实是一个非常重要的因素。降低了碳酸钙的分解速度。所以其实是一个非常重要的因素。 （4 4）. .温度温度 碳酸盐是吸热反应。每碳酸盐是吸热反应。每1 1千克碳酸钙在千克碳酸钙在890890时分解吸收的热量时分解吸收的热量为为1645J/g1645J/g，是熟料形成过程的中消耗热量最多的一个工艺过程，提，是熟料形成过程的中消耗热量最多的一个工艺过程，提供足够的热量可以提高碳酸盐的分解速度。供足够的热量可以提高碳酸盐的分解速度。 温度升高使分解速度加快，实验得知，温度每升高温度升高使分解速度加快，实验得知，温度每升高5050，分解，分解速度约增加一倍，分解时间约缩短速度约增加一倍，分解时间约缩

47、短50%50%，当物料温度升到，当物料温度升到900900后，后，分解反应将迅速进行，分解时间缩短。但是温度过高，将增加废气分解反应将迅速进行，分解时间缩短。但是温度过高，将增加废气温度和热耗，预热器和分解炉结皮，堵塞的可能性亦大。温度和热耗，预热器和分解炉结皮，堵塞的可能性亦大。 （5 5）. .窑内通风窑内通风 碳酸盐分解是可逆反应，受系统温度和周围介质中碳酸盐分解是可逆反应，受系统温度和周围介质中CO2CO2的分压影的分压影响较大。如果将碳酸盐的反应放在密闭的容器中一定的温度下进行响较大。如果将碳酸盐的反应放在密闭的容器中一定的温度下进行时，随着碳酸钙的不断分解，周围介质中的时，随着碳酸

48、钙的不断分解，周围介质中的CO2CO2的分压不断增加，分的分压不断增加，分解速度将逐渐变慢，直到反应停止。因此加强窑内通风，减少窑内解速度将逐渐变慢，直到反应停止。因此加强窑内通风，减少窑内CO2CO2压力，及时将压力，及时将CO2CO2气体排出，有利于气体排出，有利于CaCO3CaCO3的分解。实验表明，废的分解。实验表明，废气中气中CO2CO2含量每减少含量每减少2%2%，可是分解时间缩短约，可是分解时间缩短约10%10%；当窑内通风不畅，；当窑内通风不畅， CO2CO2不及时被排除，废气中的不及时被排除，废气中的CO2CO2含量增加，会延长碳酸盐的分解时含量增加，会延长碳酸盐的分解时间，

49、其起着重要的作用。间，其起着重要的作用。 （6 6）. .生料中粘土质组分的性质生料中粘土质组分的性质 高岭土类活性大，蒙脱石、伊利石次之，石类砂较差。活性越大高岭土类活性大，蒙脱石、伊利石次之，石类砂较差。活性越大的在的在800800C C下能和氧化钙或直接与碳酸钙进行固相反应，生成底钙矿下能和氧化钙或直接与碳酸钙进行固相反应，生成底钙矿物，可以促进碳酸钙的分解过程。物，可以促进碳酸钙的分解过程。 4.4.固相反应固相反应 粘土质和石灰石分别形成了粘土质和石灰石分别形成了CaOCaO、MgOMgO、SiO2SiO2、 Al2O3 Al2O3 等氧化物，等氧化物，这些氧化物随着温度的增加会发生

50、反应形成各种矿物：这些氧化物随着温度的增加会发生反应形成各种矿物： 约约800800C C 开始形成开始形成CA(CaO.Al2O3)CA(CaO.Al2O3)、C2FC2F（2Cao.Fe2O32Cao.Fe2O3）、）、 C2S(2CaO.SiO2); C2S(2CaO.SiO2); 800900 800900C C 开始形成开始形成Ca12A7(12Ca0.7AlO3);Ca12A7(12Ca0.7AlO3); 9001000 9001000C C2AS, C3A, C4AFC C2AS, C3A, C4AF 1100 1200 1100 1200C C 大量形成大量形成C3AC3A与与

51、C4AFC4AF，同时，同时C2SC2S含量达最大值。含量达最大值。 以上反映温度小于反应物和生成物的熔点，也就是说物料在这些以上反映温度小于反应物和生成物的熔点，也就是说物料在这些反应中都没有熔融状态物的出现，反应是在固体状态下进行，这就是反应中都没有熔融状态物的出现，反应是在固体状态下进行，这就是固相反应的特点。固相反应的特点。 影响因素主要有：（影响因素主要有：（ CaOCaO、 SiO2SiO2、 2 Cao.SiO22 Cao.SiO2的熔点分别为的熔点分别为25702570C C 、17531753C C、21302130C C） （1)1)、生料细度及其均匀程度、生料细度及其均匀

52、程度 由于固相反应是固体物质表面相互接触而进行的反应，当生料由于固相反应是固体物质表面相互接触而进行的反应，当生料细度较细时，组分之间接触面积增加，固相反应速度也就加快。细度较细时，组分之间接触面积增加，固相反应速度也就加快。 试验发现，由于物料反应速度与颗粒尺寸的平分成反比，固而试验发现，由于物料反应速度与颗粒尺寸的平分成反比，固而即使有少量较大尺寸的颗粒，都可以显著延缓反应过程的完成，所即使有少量较大尺寸的颗粒，都可以显著延缓反应过程的完成，所以，生料细度控制既要考虑细颗粒的含量，也要保证生料的均齐性。以，生料细度控制既要考虑细颗粒的含量，也要保证生料的均齐性。0.08mm0.08mm方空

53、筛余方空筛余8%12%8%12%；0.2mm0.2mm方空筛余方空筛余1.0%1.5%1.0%1.5%。 生料的均匀混合，使生料各组分之间充分接触，有利于固相反生料的均匀混合，使生料各组分之间充分接触，有利于固相反应。应。 (2) (2) 、原料性质、原料性质 原料含有石英沙（结晶型的二氧化硅）时，结晶型原料含有石英沙（结晶型的二氧化硅）时，结晶型SiO2SiO2在加热在加热过程中只发生晶型的转变，晶体未受到破坏，晶体内分子很难离开过程中只发生晶型的转变，晶体未受到破坏，晶体内分子很难离开晶体而参加反应，粗颗粒石英，影响更大。原料中含的燧石结核晶体而参加反应，粗颗粒石英，影响更大。原料中含的燧

54、石结核（结晶型（结晶型SiO2SiO2）其硬度大不宜磨细，他的反应能力亦较无定型的）其硬度大不宜磨细，他的反应能力亦较无定型的SiO2SiO2低很多，对固相反应非常的不利。低很多，对固相反应非常的不利。 （3 3）、温度）、温度 温度升高使质点能量增加，从而增加了质点的扩散速度。温度升高使质点能量增加，从而增加了质点的扩散速度。 (4 (4）. .矿化剂矿化剂 能加速结晶化合物的形成，使水泥生料易烧的少量外加剂称为能加速结晶化合物的形成，使水泥生料易烧的少量外加剂称为矿化剂。矿化剂可以通过与反应物作用而使晶格活化，从而增强反矿化剂。矿化剂可以通过与反应物作用而使晶格活化，从而增强反应能力，加速

55、固相反应。应能力，加速固相反应。 熟料形成过程中固相反应虽有次序，但实际上随着原料的性能、熟料形成过程中固相反应虽有次序，但实际上随着原料的性能、粉磨细度、加热速度等条件的变化，各矿物形成的温度有一定的范粉磨细度、加热速度等条件的变化，各矿物形成的温度有一定的范围，而且会相互交叉，而生料的不均匀性，使交叉温度范围更宽。围，而且会相互交叉，而生料的不均匀性，使交叉温度范围更宽。 5 5、熟料烧成、熟料烧成 物料加热到最低共熔温度时，物料中开始出现液相，液相由要物料加热到最低共熔温度时，物料中开始出现液相，液相由要由由C3AC3A、C4AFC4AF所组成，还有所组成，还有MgOMgO、Na2ONa

56、2O、 K2OK2O等氧化物，在液相的作等氧化物，在液相的作用下进行熟料烧成。用下进行熟料烧成。 液相出现后，液相出现后，C2SC2S和和CaOCaO都开始熔于其中，在液相中都开始熔于其中，在液相中C2SC2S吸收游吸收游离氧化钙形成离氧化钙形成C3SC3S。 C2SC2S（液）（液）+CaO(+CaO(液）液） C3S( C3S(固固) ) （13501450 13501450 ） 熟料的烧结包含三个过程：熟料的烧结包含三个过程：C2SC2S和和CaOCaO逐步溶解于液相中并扩散；逐步溶解于液相中并扩散； C3SC3S结晶的形成结晶的形成; C3S; C3S晶核的发展和长大，完成熟料的烧结过

57、程。晶核的发展和长大，完成熟料的烧结过程。 （ 1 1）最低共熔点。熟料在加热过程中两种或两种以上组分开）最低共熔点。熟料在加热过程中两种或两种以上组分开始出现液相的温度称为最低共熔温度。最低共熔温度取决与系统组始出现液相的温度称为最低共熔温度。最低共熔温度取决与系统组分的数目和性质。组分数愈多，最低共熔点温度愈低。分的数目和性质。组分数愈多，最低共熔点温度愈低。 最低共熔温度最低共熔温度适量的矿化剂和其他微量元素等可以降低最低共熔点，所需液相提适量的矿化剂和其他微量元素等可以降低最低共熔点，所需液相提前出现（约前出现（约12501250c c）。但含量过多，会对熟料质量造成影响，故对）。但含

58、量过多，会对熟料质量造成影响，故对其含量要有一定限制。其含量要有一定限制。 (2)(2)液相量液相量 不仅与组分的性质有关，也与组分的含量、熟料煅烧温度有关。不仅与组分的性质有关，也与组分的含量、熟料煅烧温度有关。 增加液相量的主要是增加液相量的主要是AI2O3AI2O3、 Fe2O3Fe2O3的增加，的增加，MgoOMgoO、 R2OR2O等成等成分也能增加，但较多时为有害成分。一般水泥熟料煅烧阶段的液相分也能增加，但较多时为有害成分。一般水泥熟料煅烧阶段的液相量为量为20%-30%20%-30%。 可以用下式进行计算：可以用下式进行计算： 当烧成温度为当烧成温度为14001400c c时：

59、时：L=2.95A+2.2F+M+RL=2.95A+2.2F+M+R 当烧成温度为当烧成温度为14501450c c时时: L=3.0A+2.25F+M+R: L=3.0A+2.25F+M+R 6 6、熟料的冷却、熟料的冷却 熟料烧成后要进行冷却，目的在于：回收熟料余热，降低热熟料烧成后要进行冷却，目的在于：回收熟料余热，降低热耗，提高热效率；改进熟料质量，提高熟料的易磨性；降低熟料耗，提高热效率；改进熟料质量，提高熟料的易磨性；降低熟料温度，便于熟料的运输、储存和粉磨。温度，便于熟料的运输、储存和粉磨。 部分熔融的熟料，其中的液相在冷却时，往往与固相进行反部分熔融的熟料，其中的液相在冷却时，

60、往往与固相进行反应。应。 若冷却很慢：固液相中的离子扩散足以保证固液相间的反应若冷却很慢：固液相中的离子扩散足以保证固液相间的反应充分进行，称为平衡冷却。充分进行，称为平衡冷却。 若冷却中等：液相能够析出晶体，但固相中质点扩散很慢，若冷却中等：液相能够析出晶体，但固相中质点扩散很慢，不能保证固液相间反应充分进行，为独立结晶。不能保证固液相间反应充分进行，为独立结晶。 若冷却很快：液相不能析出晶体成为玻璃体，秤为淬冷。若冷却很快：液相不能析出晶体成为玻璃体，秤为淬冷。 C3S-CSS-C3AC3S-CSS-C3A系统不同冷却速度时间的矿物组成系统不同冷却速度时间的矿物组成 二二. .熟料形成热熟