水泥生产工艺样本

一、硅酸盐水泥熟料

1.熟料定义

硅酸盐水泥熟料按中国标准的定义为：”以适当成分的生料烧至部分

熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物”。按欧洲试行标准的定义为：”波特兰

水泥熟料是一种水硬性材料，以重量计至少2/3是由硅酸钙(C3s和C2S)组成,

其余为氧化铝(A1203),氧化铁(FC203)和其它氧化物。CaO/SiOo重量比应不小

于2.0o氧化镁(MgO)以重量计不应超过5%。

波特兰水泥熟料是由精确配定的混合原料(生料粉，料泥或生料浆)经至少煨烧

至烧结而制成的，混合原料含有CaO,Si02,A1203和少量其它物质。生料粉，料

泥或生料浆必须细磨，充分混合，因而是均匀的”。

由以上的定义中能够看出欧洲标准规定的比较明确，对熟料的矿物组成(如硅

酸盐矿物)和化学组成(如CaO/SiO重量比)都绐予数量上的限定，对生料的制

备质量也提出了细磨和混合均匀的要求。这些对新品种开发和提高水泥及混凝土

质量是很重要的。

2.熟料矿物组成

硅酸盐水泥熟料主要由4种结晶矿物组成，即阿利特，贝利特，铝酸

盐和铁铝酸盐，它们紧密地交织在一起，另外还有少量游离石灰，方镁石，玻

璃体和孔隙。

阿利特(Alite)主要由硅酸三钙组成，分子式为3CaO-SiO2,简写C3S0因

为熟料中不存在纯的C3S,其中都固溶有MgO,A1203,Fe203,Ti02以及V120,

Na20等金属氧化物，因此在准确叫法称为阿利特矿物，简称A矿，C3s水化速度

快，早期强度和后期强度都高，是硅酸盐水泥熟料特别高活性熟料的主要矿物,

含量一般在40%~80%,中国最高在67%左右，国外可达85%。

贝利特(Belite)主要由硅酸二钙组成，分子式为2CaO-Si02,简写为C2S。

因为熟料中不可能有纯的C2S,其中多固溶有A1203,Fe203,MgO,VI20,Na20,

Ti02,P205等杂质，因此称为贝利特矿物，简称B矿。C2s水化速度慢、早期

强度低，长期强度能达到与C3s相同的水平。

C2s有4种晶型，在2130C下烧至熔融为a型，1420°C为a'型，温

度降至675℃转变为8型，降到300~400℃转变为v型。强度以a型最高，以

后随温度降低和晶型转变而降低，到v型几乎没有强度，体积膨胀10%,造成

熟料粉化。在水泥熟料中主要是B型C2S,一般经过其它离子侵入和快速冷却

能使B型C2s稳定不再转变为V型C2S。C2s含量一般在0%~30%之间，中国

高的在35%左右。

铝酸盐纯的铝酸盐相为铝酸三钙，即3CaO-A12O,简写为C3A,

在熟料44c3A也含有A120,Na20等氧化物。C3A水化速度极快，为抑制其水化

速度调节凝结时间要加入一定量的硫酸盐(如石膏)，C3A本身强度不高，但因其

水化快和水化热高，能与阿利特和贝利特一起提高一些水泥早期强度。CaA含量

一般6%〜13%,中国偏低一些，国外一般偏高，个别情况高达15%。

铁铝酸盐又称铁酸盐相，它没有固定的化学组成，是晶体混合系

列中的一环，理论上可达到C2A和C2F,因此常常称为铁铝酸四钙，简写为C4AF,

然而C2A并不存在。这一晶体混合系列为C2A…C6A2F…C4AF…C6AF…C2F,视氧

化铁和氧化铝含量的不同，混合晶体可偏向铁多的一面或铝多的一面，在水泥

熟料中系数情况下是相当于C4AF的组成，也可写成C2(AF)。铁铝酸盐相中也固

溶一些其它离子，它店水泥颜色起很大的决定作用，纯的C4AF为褐色，含MgO

后为深灰绿色。C4AF的反应活性很低，对水泥性能作用不大。C4AF含量一般为

4%~15%,中国偏高一些，高的在18%左右，低的约8%。

游离石灰水泥熟料中未与酸性氧化物化合的氧化钙，常写成fCaO,

一般含量都在2%以下。游离石灰是不希望存在的，它的出现有以下几个原因：

生料制备不好，有过粗的颗粒或混合不均匀；煨烧温度不够，未能同其它氧化

物化合；冷却速度过慢，部分C3s分解成C2s和fCaO;配料不当氧化钙含量过

高。游离石灰过高会使砂浆和混凝土发生膨胀，造成安定性不良。

游离氧化镁或方镁石在氧化镁含量高的熟料中可能含有游离的氧

化镁，一般只写成Mg(),MgO有2%~2.5%能固溶到熟料的其它相中，水泥标准

中规定MgO含量不得超过5%,因此熟料中最高能有2.5%~3.0%的MgO,固

溶在其它相中的方镁石量取决于熟料的化学成分和生产工艺，这部分没有什么

危害。游离的方镁石如含量过高会产生膨胀，又常在一年以后发生，造成混凝土

损坏。方镁石如结晶细小和分散均匀，膨胀作用也小，粗大的结晶和呈窝状存在

危害较大，游离石灰也是这样。

除此之外熟料中在个别情况下也还可能存在极少量的硫酸碱和玻璃体。

3.熟料化学组成及率值

为了能够煨烧出所需矿物组成的熟料，首先要配制出具有一定化学成分的生料,

生料去掉烧失量后的化学成分即熟料化学成分一股范围列于表7。

表7熟料化学成分范围（重量〉）

在调配原料时要经过各种氧化物的比例关系进行控制，这些比例关系乂称率值,

常见的率值有以下几种：

（1）石灰饱和系数KH

在熟料中石灰完全饱和是指全部SiO2都形成C3S,全部Fe203,都形成C4AF,

剩余的A1203,都形成C3A,石灰饱和系数是指熟料中实际的CaO含量与理论上

达到完全饱和时的CaO含量之比。在中国使用前苏联的金德公式计算，用生成

C4AF和C3A和CaSOd后剩余的CaO量与Si02全部生成C3S,所需要的CaO量之

比

KH=

如fCaO过高上式中还应考虑扣除iCaO,特别在中国的立窑生产中要计算扣除

fCaO后的KH'值

KIC=

当前中国熟料的KH值在0.82—0.96之间。

在国外石灰饱和系数的计算为：

也还有用石灰标准系数KST（德国）和石灰饱和率CSF（英国）两种表示法，即

KST=

LSF=

⑵硅酸率SM

硅酸率是SiO2与A1203和Fe203之和的比值，它表示熟料在烧结时(在烧成

带内)固相与流相的比例。因为SiO2在烧结温度下绝大部分都在固相阿利特和贝

利特相中，而氧化铝和氧化铁则存在液相中。当前，中国水泥熟料的硅酸率在

1.6~2.8之间,国外在L9~3・2之间。

SM=

(3)铝氧率IM

铝氧率也称铁率是氧化铝与氧化铁的比，在烧结温度下这两种氧化物几乎全部

进入液相。IM主要表示液相的特性，若提高氧化铁含量，IM值减小，液相粘度

下降，若IM值＜0.638,熟料中不生成C3A,这种水泥具有较高的抗硫酸盐性能。

中国水泥熟料的IM值当前在0.902.00之间(特种水泥除外)o国外在1.5〜2.5

之间。

(4)水硬系数HM

水硬系数是氧化钙与酸性氧化物Si02,A1203,和Fe203之比。HM高水泥强度特

别是早期强度高，水化热高，抗化学侵蚀性下降，HM一般在1.7~2.3之间，低

于1.7水泥强度太低，高于2.4大部分安定性不好，一般以2.。左右为好。

水硬系数当前只有少数国家如日本等仍在使用，多数国家主要使用硅酸率和铝

氧率，水硬系数仅作为补充或不用。

HM=

二、硅酸盐水泥的主要原料

生产硅酸盐水泥首先要燃烧出硅酸盐水泥熟料，然后再用熟料磨制成水泥，因

此硅酸盐水泥的原料应分为煨烧熟料所需的原料和磨制水泥所需的原料。

1.生产熟料用的原料

最理想的原料是具有水泥熟料要求化学成分的天然岩石，并有足够的

储量，均匀的特性和便利的开采条件。这种情况很少见，美国相对多•些，欧洲

也有个别水泥厂现在仍用一种原料生产水泥熟料。大多数情况是用石灰石质原料

和粘土质原料进行混合，必要时加入少量硅质或铁质校正原料，调整混合生料

的化学成分。水泥生料中碳酸钙CaC03的含量在72—80%之间，按CaC03含量

多少，可将原料排列如下：

纯石灰石CaCO3含量＞95%

泥灰岩质石灰石CaCO3含量85%"95%

石灰质泥灰岩CaC03含量?0%~85%

泥灰岩CaC03含量30%~70%

粘土质泥灰岩CaC03含量15%~30%

泥灰岩质粘土CaCO3含量5%~15%

粘土CaC03含量＜5%

纯石灰石，泥灰岩质石灰石和石灰质泥灰岩用以引入Ca-CaCO3,粘

土、泥灰岩质粘土和粘土质泥灰岩用以引入Si02,A12O3和Fe2O3。配料时最

好选用与熟料化学成分相接近的原料，如石灰质泥灰岩，因为它已混入一些粘

土质组分，结晶细小，分布均匀，易烧性好。最不利的是用纯的石灰石和纯的粘

土混合配料，易烧性不好。为了调整生料化学成分，有的还加入少量砂岩，硫铁

矿渣、铁矿等作为校正原料。除天然原料外还能够使用工业废渣，如高炉矿渣、

煤阡石、粉煤灰、金属尾矿等作为粘土质原料，今后的发展趋势也是尽可能利

用泥灰岩类天然原料加工业废渣作主要原料，高质量的石灰石作为校正原料来

生产水泥熟料。

生产熟料所用的燃料，从今天的技术水平来看不受什么限制，气体、

液体、固体燃料，可燃性废料都能够使用，仅立窑上受工艺条件限制只能烧固

体燃料，并以无烟煤、焦炭之类含挥发分低的燃料为好，回转窑则烟煤，无烟

煤以及各种可燃性废料都能够使用。

2.生产水泥的原料

硅酸盐水泥自然是由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏共同磨细而成，有

些品种允许加入•定量的混合材。然而今天在欧洲水泥试行标准中则将中国所称

的混合材也作为水泥的组分，在水泥含量26%的为主要组分，W5%的为次要

组分或填充料，即水泥的组成应为主要组分，次要组分，石膏和外加剂。因为这

些组分材料不论是熟料、石膏，还是矿渣、粉煤灰甚至窑灰都对水泥性能的发

挥起一定作用，都是为获得优质混凝土所不可缺少的材料，因此在标准中对这

些材料的质量也都提出了相应的要求，这里只就几种主要材料作些介绍。

(1)硅酸盐水泥熟料

熟料定义前已有介绍，这里不再重复，中国标准强调了要用适当成分

的生料和烧至部分熔融，以及要以硅酸钙为主要成分。欧洲试行标准除此之外还

要求硅酸钙(C3S+C2S)含量应22/3,CaO/SiO2重量比22.0,并对生料制备

也提出一些原则要求，这些对保证混凝土质量很有益处，特别当前对提高中国

水泥实物质量很有参考价值。其它对如铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐

水泥和铁铝酸盐水泥的熟料也都有相应质量要求。

(2)混合材

在中国将水泥中除熟料和石膏以外的组分都称为混合材，它是为改进

水泥性能，调节水泥标号的矿物质材料。常见的混合材有粒化高炉矿渣，粉煤灰,

火山灰质混合材，石灰石，粒化电炉磷渣，冶金工业的各种熔渣。火山灰质混合

材分为两大类，1类是天然的，如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石岩、硅藻土

和硅藻石。另1类是人工的，如煤砰石、烧页岩、烧粘土、煤渣、硅质渣。

对这些材料都有一定的质量要求和掺加量限定，今后的发展趋势是加大工业废

渣的掺加量，减少熟料使用量，为保护环境多做贡献，可是，也有一个前提，

即不能过份影响水泥及混凝土质量，不能产生二次污染，也不能太大地影响生

产过程，每使用一种新的废渣都必须做水泥性能及混凝土性能和耐久性试验，

有关环保及安全方面的检测，取得有关部门的许可方可正式使用。

(3)石膏

石膏又称缓凝剂，是调节水泥凝结时间用的，常见的为天然石膏矿，

主要成分为二水硫酸钙CaSOd-2H20,或者天然硬石膏，主要成分为无水疏酸

钙CaS04。另外也有半水石膏CaS04・1/2H2O,它们的混合物，或工业副产石

膏，如陶瓷工业的石膏模，烟气脱硫石膏等。石膏的用量约为5%左右，一般控

制水泥中的SO,量不超过3.5%。

(4)外加剂

水泥中允许加入不超过水泥重量1%的外加剂，主要是助磨剂。这些外

加剂不应损害对钢筋的保护性能，以及水泥和混凝土的其它有关性能，因此水

泥中的外加剂应慎重使用，以加在混凝土中为好，以免与混凝土的外加剂相抵

触。

(5)超细掺加料

自90年代以来兴起的超细粉掺加料能显著提高水泥混凝土的强度和改

进其它有关施工性能和物理性能。水泥中常见的是硅灰，它的细度是水泥细度的

50〜100倍。近来又发展使用磨细矿渣以及磨细熟料，磨细程度一种是超组磨，

比面积磨到9000或10000cm2/g以上到0cm2/g,平均粒径13飞umo另一种

是在9000cm2/g以下，有的在5000cm2/g左右，或40005000cm2/g之间，

后一种当然算不上超细磨了，现在的研究得出，加入这些微细粉能明显提高水

泥及混凝土强度，特别是早期强度，并能改进水泥砂浆的可加工性，提高混凝

土的密实性、抗渗性、抗蚀性、耐久性，这和微细粉能够加到水泥中也能够

在施工时加到混凝土中，中国当前比较重视的是用磨细矿渣掺到水泥中，改进

水泥性能。

三、水泥生产工艺

1.熟料形成过程

硅酸盐水泥熟料是由石灰石组分和粘土组分经高温煨烧相互化合而成的，其主

要反应过程如下

20-150°C一烘干原料带入的附着水分，湿法生产在这一段消耗了大

量热量。

150—600°C一高岭土脱去吸附的水分和结晶水。

600—900°C一高岭土分解，同时形成一些初级矿物，如CA,C2F,C2S

和C12A7o

850—1100℃—2(1)3分解率最大，形成的游离石灰量也最大，这期间

因CaCO3分解为吸热反应，需要热量最多。C3A和C4AF也在这时开始形成。

1100—1200℃-C3A和C4AF主要在这一温度区内形成，C2S量达到最

大值。

1260—1310℃—形成熟料液相

1250—1450℃—C2s吸收fCaO形成C3S,最终烧成熟料，因此一般都要

达到1450c以上，并停留一定时间才能烧出合格熟料。

2.水泥生产方法

水泥的生产工艺简单讲便是两磨一烧，即原料要经过采掘、破碎、磨

细和混匀制成生料，生料经1450~C的高温烧成熟料，熟料再经破碎，与石膏或

其它混合材一起磨细成为水泥。由于生料制备有干湿之别，因此将生产方法分为

湿法，半干法或半湿法，干法3种。

(1)湿法生产的特点将生料制成含水32%—36%的料浆，在回转

窑内将生料浆烘干并烧成熟料。湿法制备料浆，粉磨能耗较低，约低30%,料

浆容易混匀，生料成分稳定，有利于烧出高质量的熟料。但球磨机易磨件的钢材

消耗大，回转窑的熟料单位热耗比干法窑高2093^2931KT/kg(500—700kcal/

kg),熟料出窑温度较低，不宜烧高硅酸率和高铝氧率的熟料。

(2)半干法生产的特点将干生料粉加10%~15%水制成料球入窑爆

烧称半干法，带炉篦子加热机的回转窑又称立波尔窑和立窑都是用半干法生产。

国外还有一种将湿法制备的料浆用机械方法压滤脱水，制成含水19%左右的泥

段再入立波尔窑燃烧，称为半湿法生产。半干法入窑物料的含水率降低了，窑的

熟料单位热耗也可比湿法降低837~1675kJ/kg(200"400kcal/kg)。由于用炉篦

子加热机代替部分回转窑烘干料球，效率较高，回转窑能够缩短，如按窑的单

位容积产量计算能够提高2-3倍。但半干法要求生料应有一定的塑性，以便成

球，使它的应用受到一定限制，加热机机械故障多，在中国一般煨烧温度较低,

不宜烧高质量的熟料

(3)立窑生产的特点立窑属半干法生产，它是水泥工业应用最早的

燃烧窑，从19世纪中期开始由石灰立窑演变而来，到19发展成为机械化立窑。

立窑生产规模小，设备简单，投资相对较低，对水泥市场需求比较小的、交通

不方便、工业技术水平相对较低的地区最为适用。用立窑生产水泥热耗与电耗

都比较低，中国是世界上立窑最多的国家，立窑生产技术水平较高。可是，立窑

由于其自身的工艺特点，熟料搬烧不均匀、不宜烧高硅酸率和高饱和比的熟料，

窑的生产能力太小，日产熟料量很难超过300吨，从当前的技术水平来看也难

以实现高水平的现代化。

(4)干法生产的特点干法是将生料粉直接送入窑内煨烧，入窑生料

的含水率一般仅1%〜2%,省去了烘干生料所需的大量热量。以前的干法生产

使用的是中空回转窑，窑内传热效率较低，特别在耗热量大的分解带内，热能

得不到充分利用，以致干法中空窑的热效率并没有多少改进。干法制备的生料粉

不易混合均匀，影响熟料质量，因此40—50年代湿法生产曾占主导地位。50年

代出现了生料粉空气搅拌技术和悬浮预热技术，?0年代初诞生了预分解技术，

原料预均化及生料质量控制技术。现在干法生产完全能够制备出质量均匀的生料,

新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进行，

热效率高，减轻了回转窑的负荷，不但热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的

30%左右提高到60%以上，又使窑的生产能力得以扩大，当前的标准窑型为

3000t/d,最大的10000t/d。中国现在有700t/'d、1000t/d、t/d、4000t

/d的几种规格，逐步向大型方向发展。预分解窑生料预烧得好，窑内温度较高,

熟料冷却速度快，能够烧高硅酸率、高饱和比以及高铝氧率的熟料，熟料强度

高，因此现在将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑，或新型干法生产线，

新型干法生产是今后的发展方向。新型干法窑规模大，投资相对较高，对技术水

平和工业配套能力要求也比较高，如条件不具备则难以正常发展。

3.水泥生产工艺流程

水泥生产的基本流程，以干法生产为例包括以下几个主要工序：

原料开采一破碎一烘干一配料一粉磨一生料贮存一均化一煨烧一熟料冷却

及破碎•配料(加石膏和混合材)一粉磨一水泥贮存一装运。

湿法生产的区别在煨烧以前的生料制备过程上，主要工序为:

半干法生产的区别仅在出生料磨以后和入窑燃烧之前的一段，即：

粉磨一生料贮存均化一加水成球一煨烧。

新型干法生产则在各贮存环节上都加强了均化，具体为：

原料开采一破碎一预均化一配料一粉磨并烘干一生料粉贮存均化一煨烧一

熟料冷却破碎一熟料贮存均化一配料一粉磨一水泥贮存均化一装运（或混配搅拌

一装运）

另外，用煤做燃料时也要经过贮存均化，破碎（或烘干），粉磨制成煤粉再

人窑。混合材则视品种而定，如粒化高炉矿渣要经过烘干，煤肝石要预先破碎，

石膏也需预先破碎。混合材和石膏一般都与熟料一起粉磨，近年来对粒化高炉矿

渣趋向于单独粉磨，因为矿渣比熟料难磨，如与熟料一起粉磨难以磨细，不能

充分发挥矿渣的作用。

四、生产水泥用的主要设备

1.水泥窑系统

水泥窑是水泥厂的主要设备，由生料烧成熟料的整个过程都在窑内完成，最简

单的回转窑是干法中空窑，如图1所示。生料粉由窑尾加入，煤粉用一次风由窑

头喷入并在窑内燃烧，这里的火焰温度达1800一℃<>生料在窑内不断向窑头流

动，湿度也逐渐升高，经过烘干、脱水、预热、分解，到1300°C左右时出

现液相，在火焰下面升高到1450°C烧成熟料，然后冷却到1300~1100C离开回

转窑落入单筒冷却机，冷却到100—150℃左右卸到熟料输送机运至熟料破碎机

破碎后入库贮存。

图1干法中空回转窑

1一次风鼓风机2一煤粉下料管3—喷煤管4—窑头

罩5一回转窑

6一生料粉下料管7—烟室8—熟料下料溜槽9一单筒

冷却机

10—熟料运输机

回转窑是由钢板卷制的圆筒，内砌耐火砖，由装车简体上的轮带和下

面的托轮支承，用装在窑身上的大齿圈传动。回转窑一般以3.5%的斜度安放，

转数一般在1转/分钟以内、新式干法窑可达3转/分钟以上。单筒冷却机与

窑相似，不同的是筒内装有扬料板用以加速熟料冷却。窑头高温区简体温度过高,

以前曾用水冷却，现已改为用风冷却。

上述干法中空窑是基本窑型，其它各种窑型主要是改变后部的烘干、

预热和分解部分的结构与型式，及变换熟料冷却机。如湿法窑因料浆含水量高不

易烘干，因此将窑加长，窑内挂上链条帮助烘干料浆，又装上热交换器提高烘

干后物料的预热速度。冷却机常使用多筒冷却机，它是装在窑简体外面的小型冷

却筒，一般由9~11个组成，筒内装扬料板，随窑筒体一起转动，将熟料冷却，

如图2所示为中国常见的老式湿法窑和多筒冷却叽。

半干法回转窑是用篦式加热机代替部分回转窑，生料球在炉篦子上被

烘干、预热和部分分解，因篦式加热机的热效率比转筒高，因此窑的生产能力

也比较大(见图3)0

新型干法窑是在短的回转窑后面加上悬浮式预热器，最早出现的为由4个旋风

筒组成的旋风式预热器，如图4所示，物料仅用几秒钟的时间便能通4级旋风筒,

温度升高到800—900°C,完成烘干、预热和有20%—30%的碳酸盐分解。以

后又出现了立筒预热器，如图5所示，原理基本相同，都是让生料粉在悬浮状

态下被预热。立筒预热器断面较大，不易堵塞特别对小型窑比较有利，但效率较

低，新建窑已很少采用。预分解窑是在旋风式预热器系统中用，入窑生料的分解

率可达到85%~95%,回转窑的能力有了成倍的提高，燃烧熟料的单位热耗可

降到2930KT/kg(700kcal/kg),如图6所示。分解炉的型式很多，有40~50种,

其基本原理都是使煤粉在悬浮的生料粉雾中或在沸腾的生料粉层中燃烧，燃烧

放出的热量能立即被正在分解的生料粉吸收，传热效率极高，生料在分解炉中

能基本完成碳酸盐分解反应，随气体进入下•级旋风筒并被从气体中分离出来

进入回转窑。在分解炉中要燃烧50%左右的煤粉，因此从冷却机中抽出部分经

过预热的空气送人分解炉，这一送风管称三次风管。大型预分解窑采用双系列6

级预热器系统，并利用出预热器的废气来烘干生料，窑系统与生.料磨系统联合

生产，能更充分地利用热能，占地也小（如图7）。国外还有一些现代化的水泥厂,

生料磨真正地与回转窑联索成一个系统，取消了生料粉贮存和均化库，出磨生

料直接喂入预热器，当然这要求生料磨的可靠性和生料质量控制水平要达到相

当高的程度，否则是行不通的。

图2湿法长窑生产流程图

1一回转窑2-多筒式冷却机3—喷煤管4-传动齿

轮5—热交换器

6—链条7—托轮8水冷却9一鼓风机10—煤

磨11一选粉机

12旋风收尘器13煤磨排风机14从窑头吸热空气送入煤

磨的管子

15一收尘器16—烟囱

图3二次经过的炉篦式加热机

1一成球盘2—料球加料斗3一烘干室4一热风二次入

口5—加热室

6一炉篦子7一回转窑8一热风一次出口9一废气出口

图4洪堡型旋风预热器

1一回转窑2竖烟道3一排风机4一旋风

筒5一入窑下料管

现代回转窑十分重视熟料冷却效率，对各种型式的冷却机都做了相应的改进，

如图8所示，单筒冷却机加大了直径和长度，设备结构简单，但占地较大：新

式多筒冷却机也都加长到20m左右，窑筒体也被迫又向前延长并增加一道轮带,

虽然省去了传动机构，但结构也较复杂，冷却效率相对较低，又不能抽三次风

供分解炉用，新建窑已不再采用。篦冷机占地相对最小，效率高，虽结构复杂，

动力消耗高，仍是当前所用的主要冷却设备。新式篦冷机篦板结构，送风方式都

做了改进，又将篦冷机分为两级，中间加装馄式破碎机，三次风由窑头抽出，

以提高三次风温度，有利于分解炉内的燃料燃烧，如图9所示。

图5几种不同型式的立筒预热器

1旋风筒2一立筒3一回转窑

立窑是不动的竖筒，生料与煤混合粉磨制成料球，由立窑上部加入窑内。料球尺

寸一般7—15mmo含水14%左右，中国采用的预加水成球设备可将料球降到

35mm,含水10%—12%,提高了窑的热效率，含某粉的料球在窑内被烘干，

煤粉燃烧将生料烧成熟料。烧好的熟料由底部经卸料篦子卸出。冷风由窑下鼓入，

在上升的过程中将熟料冷却，本身也得到预热，到高温带供料球中的煤粉燃烧

用，废气由窑顶排出。立窑的直径以前1.7-2.5m,现在扩大到2.5~3.2叫高

8—11m,立窑的日产量己达250~300t/d。

图6带窑分解炉和预热器窑流程图

1一旋风筒2一立筒3一回转窑

4.水泥粉磨站

若把水泥生产工艺过程作为一个完整的工艺系统来看，最终产品是水泥，熟料

是半成品，因此能够将这个系统分开，从原料采掘到制成熟料是一段，由熟料

制成水泥和装运发货是第二段。一般情况下这两段应放在一起，这样少占用土地,

方便管理，用人工也少，能够完全集中控制。然而在有些特殊情况又以分开更为

有利，例如：

(1)大量运输水泥以水运最便宜，可是，原料基地，特别石灰石矿山往往远离水

运码头，这时可在原料基地建熟料生产线，即包话原料开采，破碎、烘干、粉

磨、煨烧和熟料贮存。燃烧好的熟料再用火车运至水运码头附近，在这里建水

泥粉磨站磨制水泥，在码头建水泥贮存和装船系统，水泥能够利用各种船舶水

运出厂。例如1997年在山东投产的大宇水泥厂，在泅水石灰石矿山基地建了一

条7200t/d的预分解窑熟料生产线，这也是当前中国最大的熟料生产线，又在

240公里以外的日照港建了水泥粉磨站和水泥贮存仓及码头装船系统，水泥用

远洋货船运往美国。因为运送熟料要比运送水泥简单、便宜，整体经济效益是

好的。

⑵原料基地不一定在水泥市场附近，这时也可将水泥粉磨站建在水泥市场区，

用高效率的大型水泥窑集中生产熟料，在水泥市场分散粉磨。如宁国水泥厂就在

浙江宁波建有水泥粉磨站，还有一些水泥厂在上海建粉磨站。

(3)水泥工业的现代改造趋向是用大型预分解窑取代小型窑，即熟料生

产的集中化，被淘汰的小型窑生产线还有一些粉磨设备能够利用，为提高社会

整体效益，可利用这些小厂的粉磨设备作水泥粉磨站加工大型窑的水泥熟料。80

年代欧洲水泥工业的现代化改造采用过这种办法，中国今后在逐步淘汰立窑的

过程中也将采用这种办法。

水泥粉磨站有它有利的一面，即熟料比水泥更便于长途运输，能充分利用现有

的小型粉磨设备。也有它不利的一面，如需设两套或更多的质量检验控制系统,

管理人员多，太小的磨机磨制的水泥质量有时不如大型磨机的好，分开建粉磨

站相对占地较多。今后的水泥厂也要用现代化的新技术和高技术进行改造，整个

水泥生产过程要进行智能控制，生产是全封闭的，对厂内厂外都没有污染，若

熟料燃烧与水泥粉磨建在一起更方便这种现代化改造。一些较落后的小型水泥磨

系统也很难改造，不值得现代化改造，因此利用到一定时候还是以淘汰为好。

图8现代的单筒冷却机

多筒冷却机和篦冷机

图9现代的新式篦冷机

1—熟料输送机2—第二级冷却篦床3—辑式破碎

机4—余风抽风管道

5—三次风除尘筒6一三次风管7一窑头罩8一回转

窑

9一第1级冷却篦床铺10—漏料输送机

水泥粉磨站要像水泥厂一样设立化验室，做熟料全分析，对水泥也要

做细度、颗粒级配、化学分析，特别是SO3含量、烧失量、碱含量测定，做

全套物理性能检验，保证出厂水泥符合标准要求。若熟料来自几家水泥厂还要保

证水泥质量的稳定性，不要受更换熟料的影响，不同厂家的熟料对混凝土外加

剂会有不同的相容性，对此应特别注意。熟料运输虽比水泥运输简单，但从当前

国内一些厂的经验得出，熟料不能淋雨，否则会降低水泥强度。高温熟料经过长

途运输也不一定会得到冷却，特别回转窑熟料，粒度较小，堆积密度较大，经

过240多公里的铁路运输温度几乎没有下降。熟料装车和卸车过程扬尘较大，比

较难以解决。在发展水泥粉磨站时对这些问题都应考虑到，应有利于在现有的基

础进一步提高水泥质量。

5.粉磨系统

球磨机是水泥工业最早使用的粉磨设备，现在仍占主导地位，虽然它的效率很

低，如按单颗粒的粉碎功耗计算只有6%〜9%,但球磨机维护简单，可靠性高,

特别用于水泥熟料粉磨，产品颗粒形状和级配合适，水泥性能好，当前还难以

找到能够完全取代的设备（图11、12）o

图10机立窑系统

1—罗茨鼓风机2一机立窑3—料球输送机4一成球

盘5—生料仓

6—烟囱7—收尘设备8一卸料篦子9—料封卸料

管10—传动机组

图11双仓水泥磨，细磨仓采用分级衬板

1—磨头喷水管（一般不用）2—加料置3一粗磨

仓4一细磨仓

5—出料罩6—磨尾喷水管（在大型磨机上有时采用）

图12带烘干仓的中卸式生料粉磨系统

1一热风炉2一磨头仓3—收尘器4一粗粉分离器

5一选粉机6一细磨粉磨仓7一粗磨仓8—烘干仓

立磨又称转盘磨（图13）,它的效率比球磨机高，一般为7%~15,入料

粒度大，烘干能力大，多用于生料的粉磨兼烘干作业。若物料中夹有过硬的组分,

如燧石，则不易磨碎，根和盘磨损加大，不宜选用。现在有用立磨做球磨机的预

粉磨，效果较好，还有用立磨单独粉磨矿渣，也试验用立磨粉磨熟料；在

一定的情况下也获得了性能良好的水泥，普遍应用还不成熟。

辐压机是80年代中期出现的新设备，用两个相对转动的压辐对中诃的

料层施加压力，又称物料层粉碎，见图14。辑压机效率高，可达70%以上，能

大幅度降低粉磨能耗，当前主要用做球磨机的预粉磨或联合粉磨。根据辐压机和

球磨机的组合方式分以下5种流程：

（1）预粉磨一轮压机只承担预粉磨工作，可增产30%—40%,节能10%一

15%（图15.a）

（2）混合粉磨一球磨机的选粉机有部分粗粉回辐压机，可增产60%—

80%%,节能10%—20%（图15.b）

⑶联合粉磨一馄压机的选粉机粗粉回辑压机细粉进球磨机，可增产80%—

200%,节能15%—30%（图15.c）

图13常见的两种用于粉磨生料的立磨

a—MPS型立型b菜歇（Loesche）—4型立磨

1一选份机2—磨根3一磨盘

(4)部分终粉磨一根压机出料经选粉后细粉人成品库，粗粉进球磨机，增产节能

效果与(3)相同,(图15.d)

图14辑压机工作原理

1—固定压辐2—喂料3—活动压辑4—料饼

⑸终粉磨一粉磨过程完全由辑压机和造粉机承担，可节能35%—50%,(图

15.e)

终粉磨用在粉磨生料和矿渣方面取得了较好的效果，用在水泥方面也有些

试生产线，还不完全成熟，对有些熟料效果还能够，对大部分熟料粉磨出的水

泥性能不如球磨机水泥性能好。

粉磨系统中还有一个重要设备即选粉机，中国水泥工业用得最多的是

离心式和选风式选粉机，这些属第一代和第二代选粉机，近几年又引进和开发

了第三代选粉机，分离精度和分离效率又有很大提高。第三代选粉机一般都加大

了分离压，采用笼形选粉轮，能更好地将细粉选出，细粉在专设的分离设备中

从气体分离出来，图16为最早由日本引进的0—SEPA型选粉机，图17为德国

SE—POLSV型选粉机。

水泥预分解窑工艺装备技术

-03-0704:08

作者:陈友德单位:天津水泥工业设计研究院[-1-20]

关键字:预分解-窑工艺-技术

摘要:水泥生产过程中，产品质量控制的三个重要环节是：入窑生料质量和喂

料稳定性，熟料率值和矿物成分设计值的合理性与熟料燃烧状况，以及水泥的

粉磨细度、颗粒级配、颗粒形貌等。上述三个环节实质上反映了水泥生产过

程中的生料制备、熟料燃烧和水泥粉磨的工艺装备技术的状况。本文就水泥预

分解窑工艺装备技术及发展谈点看法。

水泥生产过程中，产品质量控制的三个重要环节是：入窑生料质量和喂料

稳定性，熟料率值和矿物成分设计值的合理性与熟料燃烧状况，以及水泥的粉

磨细度、颗粒级配、颗粒形貌等。上述三个环节实质上反映了水泥生产过程

中的生料制备、熟料煨烧和水泥粉磨的工艺装备技术的状况。本文就水泥预分

解窑工艺装备技术及发展谈点看法。

1生料制备

水泥生料制备过程中CaO的标准偏差控制值随装备技术的发展而逐步减

小。

1）计算机三维模型系统在矿山设计中大量推广应用，矿山勘探时，取得完

整的数据，在设计时，将矿山分成体积较小的CaO、Si02、MgO、R20等成分

较为均匀的若干有限单元，在生产时搭配使用，在开采时，根据生产所需的成

分，对各有限单元内矿石的化学成分经过计算机来进行搭配控制开采，做到所

开采的矿石内所需的化学成分的均匀性。

2）连接破碎机和预均化堆场的皮带输送装置输送的石灰石等物料的分析控

制方式从离线分析转为在线分析，在测试装置中，使用较为广泛的是XRF分析

测试控制装置和近年来出现的不需制备样品，可连续测试并能更快的对物料成

分进行调整的中子测试仪。上述测试装置与矿山计算机联网，能在预均化堆场

内控制石灰石CaO标准偏差值小于±0.5%,加上误差精度小于±1%的块状或

粉状喂料装置，能够精确控制入磨石灰石和各种校正原料，使原料在人生料磨

前达到入人窑生料成分的要求。

3）生料系统采用辑式磨。辐式磨具有电耗低，生产能力和烘干能力大，场

地节省的优点。随着设计、制造技术、材质的改进，国内一些预分解窑生产

线的辐式磨磨制生料中的石英砂岩的含量从3.3%至10%,金属磨耗量从3g

/t至18g/t,磨辑的使用寿命达到8000h以上，而且磨制的生料颗粒级配均

匀，大颗粒石英量少。近年来，新出现的4辑轻式磨较原有的2辑轴式磨体积

减小15%,产量高，运转率接近窑的运转率，完全满足生料细度和烘干的需

求。

生料制备过程中，由于矿山开采的石灰石等主要原料的成分的均匀性得以

提高，测试装置的分析调整速度快速提高，确保生料入磨前成分均匀，生料库

的均化工作量的功能下降，此变化过程对生料质量有利。

2预分解窑煨烧工艺装备技术

预分解窑级烧工艺装置是由预热器、分解炉系统、回转窑、篦冷机、三

次风管和燃烧器等装备组成，上述装置创造了良好的燃烧条件，确保了熟料在

较高的率值和较高的C3s含量时所需的煨烧温度，以及快速的升温速率，充分

的燃烧状况和快速冷却条件，保证了熟料燧烧质量。

1）预热器和上升管道的形式进一步优化，系统内的单项部件的结构和材质

进一步改进，使预热器系统的效率进一步提高，生料在很短的时间内在各级预

热器系统内进行热交换，不但在预热器内重复循环的过程中得到加热，还进一

步得到均化。分解炉的结构及工艺尺寸使燃料有足够的时间燃烧，三风道燃烧

器进一步提高了分解炉内燃烧温度，上述措施不但提高了入窑物料的分解率，

还能够扩大燃料品种，如低挥发分煤的应用。当前一些性能优良的预

热器分解炉系统的入窑物料分解率己达94%,因而窑的L/D趋势在缩短,

出现了L/D=10〜12的短窑。

2）预分解窑转速已提高至3〜4r/min,物料在窑内翻滚次数增加，有利

于火焰和烟气对物料进行热交换，相应提高了物料在窑内温度的均匀性，减少

物料表面和内部的温差，有利于熟料质量的均匀。由于物料在窑内停留时间短,

升温速度快，易生成品格小于30um的C3s熟料，有利于粉磨和提高水泥强度。

3）空气梁篦冷机技术解决了厚层篦冷机冷风不易均匀透过料层的技术难

点，冷风和高温熟料进行激烈的换热，一方面有利于熟料快速冷却；另一方面

提高了二次、三次风温度，当前，篦冷机的热效率已提高至74%以上，且运

转率大幅度提高。

4）大窑门罩技术的出现，三次风从篦冷机中部转为窑门罩抽取，使入分解

炉的三次风温和入窑煨烧的二次风温相等，测试表明上述温度超过920C三次

风温的提高，有利于分解炉内燃料的燃烧，相应提高了入窑物料分解率。

5）多风道燃烧器的应用，煤粉经旋流风扩散形成快速燃烧，燃烧器的冲量

可使不同挥发分的燃料在窑内燃烧，而且使烧成带具有高的燃烧温度且火焰峰

值平稳，有利于熟料煨烧和窑皮的维护。

预分解窑装置技术的进展，系统热耗已降至3000kJ/kg以内，热耗愈低，燃

料使用量就少，供燃烧的二次风量和三次风量相应就少，从篦冷机高温部位抽

取的热风温度高，另外多风道燃烧器的一次风量已下降至6%〜8%,因而预

分解窑内的物料一直处在高温下燃烧。总体说来，物料在预热器分解炉内迅速

加热后进入人窑内，又在高温下迅速加热燧烧成熟料，由于窑内冷却带短，熟

料很快进入篦冷机内快速冷却。上述工况适宜于较高的熟料率值和C3S、C3A

含量高的熟料，而且有利于生成C3s晶格小的熟料，再加上合理的冷却制度，

对熟料强度和粉磨十分有利。

3水泥粉磨装备技术

3.1球磨机系统

水泥磨系统中所配用钢球磨的结构进一步优叱，调整和改进钢球磨的隔仓

板、阶梯衬板形式，使用分级衬板，优化研磨体级配，以及进料口、润滑系

统轴承座结构等，使之规格大型化，磨耗及电耗相应降低。

O-Sepa选粉机（或高效笼式选粉机）、高效袋式除尘器和球磨机组成的水泥粉

磨系统，其循环负荷由离心式的200%〜300%下降到100%〜200%,磨制水

泥时，3〜30um颗粒级配的重量超过65%,因而具备选粉效率高、电耗低、产

量高及颗粒级配合理等优点。

3.2辐压机+球磨+选粉机系统

辐压机的出现是粉磨技术的重大进展，水泥粉磨电耗可降至32kWh/t以

下（4000cn）2/g）,由于辑压机具有能耗低、效率高的特点，多次循环，重复挤

压物料达到增加成品细度的目的，同时，其产品最终经球磨和选粉机系统，因

而和球磨系统一样能够获得细度合适、颗粒级配合理和颗粒形貌合适的产品。

另外，还有辑式磨、球磨机和选粉机组成的系统，其原理接近辑压机系统，均

能降低电耗，获得优质的水泥产品。

4适应ISO国际标准的工艺装备技术措施

中国水泥IS0强度和CB的强度的差距，表面上是中国水泥下降一个标

号，实质上反映出中国和国外水泥生产线的工艺装备技术的差距。事实上国外

的水泥检验强度标准是随着工艺装备技术的进展而逐年发展形成的，只有发展

中国自己的水泥生产装备工艺技术才能适应新标准的推广，否则，只得承认现

实，下降标号或者以增加热耗和电耗或增加生产成原来提高水泥标号。由于国

内水泥工艺装备形式多，且规模小，很难用一种方式解决，大致途径如下：

1）加强生产管理，提高现有生产设施的工艺装备技术性能，如生料制备过

程中加强矿山开采搭配，提高圆形碎石库的均化作用，加强磨头配料及改进均

化库效果等；在烧成措施上加强系统的密封，改进燃烧器性能，改进预热器、

分解炉、回转窑和篦冷机操作等；水泥粉磨系统改进选粉机的性能等。上述措

施主要是利用熟悉技术的人员来加强生产管理，或少量投资对个别装备加以改

进，对生产较为正常的工艺线会收到一定效果。

2）利用现有成熟的预分解窑生产工艺线单项或局部的工艺装备技术来改造

现有生产工艺线上技术落后的装备，此类装备除上述介绍的外，还包括新品种

耐火材料，生料质量控制系统以及回转窑优化系统等各主要环节的自控系统，

此类改造对当前仍不正常的生产线尤为有效。对于生产基本正常，但仍存在局

部缺陷的生产线，按其需求局部改造，在此范围内必然有效。

3）从根本上讲，彻底解决的措施是加速发展预分解窑生产技术，在原料产

地兴建大型低投资的预分解窑熟料生产线，在消费城市兴建技术先进的粉磨

站、混凝土搅拌站等。当预分解窑生产的熟料价格、质量均优于现有落后生

产线所生产的熟料时，关闭落后的回转窑和立窑生产线，利用现有装置改建粉

磨站。国内的一些大型水泥公司，采用此方式均取得较大经济效益。

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谈干法回转窑水泥生产线熟料产量的提高

-03-0704:10

作者:张洪孙明李梅张英杰王超单位：[-3-21]

关键字:回转窑-预分解窑-分解炉

摘要：

一、技术进步，回转窑熟料产量在不断提高

水泥生产工业，干法回转窑生产线大致经历四个阶段：干法中空窑生产

线；立筒预热器回转窑生产线；旋风预热器回转窑生产线和预热预分解窑生产

线。不同的时代，科学技术的不断进步，水泥生产工艺的不断改进，使回转窑

的熟料产量在不断提高。例如：62.5m中空窑生产线台时产量5t/h,加上立筒

预热器后产量达到7.5t/h,产量提高近50%,当加上预分解系统后，产量达到

20t/h左右，产量翻倍增长。63nl中空窑生产线日产量为300t/d,加上五级预

热器后，产量达到600t/d,变为预热预分解窑生产线后，产量达到1000t/d左

右。

随着新型干法窑外分解技术的不断深入研究和创新，同规格的回转窑在不

同时期，不同的技术条件下，产量出现较大差异，中国在上世纪80年代至90

年代建设了一批t/d干法窑外分解生产线，当时采用的回转窑均为4）4X60mo

时至今天64X60m回转窑均出现在2500t/d生产线上。表1为笔者统计的近几

年新建的一部分2500t/d生产线情况。

90年代初，中国自己开发的4000t/d大型窑外分解烧成系统建在唐山冀东

水泥集团，回转窑规格为64.7X75m。经过十余年冀东集团对该生产线的穴断

改进，现在熟料产量已达到4800t/d,提高产量近20吼技术的不断进步使我们

看到当前中国现存的大批水泥生产线均存在产量低，能耗高现象，有很大潜力

待挖掘。新建的水泥生产线就回转窑而言与国外先进的预分解窑相比，在产量

上仍存在一定的差距。笔者认为预分解回转窑生产线产量进一步提高的空间是

相当大的。

二、关于预分解窑产量的计算公式

有关预分解窑生产能力的计算公式有很多，其中：日木T—14报告公式：

G=1.38ViO.641（相关系数10.868,n=24）;日本水泥协会公式：

G=0.230D1.5L;日本池田公式:G=2.85Di2.88;南京化工大学公式:

G=l.5564Di3.0782;G=0.2725D2.680L0.48912

G=0.15362ViO.97422;G=0.37743Di2.518L0.51861;李昌勇推荐公式：

G=0.88Vi1.08（r=0.99987,n=80）G=0.682Di3.018L0.254O

上述这些公式在不同的历史时期对新型干法回转窑生产线的设计和生产起

到了重要指导作用，可是随着技术的进步这些公式对今天的设计和生产的指导

作用逐渐在削弱，新的计算公式应运而生。

南京水泥工业设计院新推出的公式：G=8.495D2.382L0.8601;

G=53.5Di3.14;天津水泥工业设计院熊会思推荐的公式：G二KDi3（K=50〜60）。

笔者按照熊会思推荐的公式统计计算几种规格回转窑的理论产量（见表

2）o经过表2能够看日熊会思推荐的公式计算出的预分解窑产量的数值基本符

合当今中国预分解窑发展的现状。

那么预分解窑产量的提高在理论上还有多大空间呢？

中国水泥行业资深老水泥专家赵静山先生多年从事预分解窑的研究和开

发，大胆实践，不断创新。推出新的预分解窑产量的计算公式：（1）从窑的物

料输送原理推导G二KsDr3

（2）从窑的发热能力推导G=2230664Dr2Vo/Qyr式中：G—产量，kg/h;Ks-

系数，一般在5000〜6000范围；Dr一回转窑热端有效内径，叫Vo一回转窑燃

烧带烟气流速，m/s;Qyr一回转窑热耗，kcal/kg-clo

笔者按照G=KsDr3计算公式统计计算儿种规格的回转窑产量数值（见表

3）o分析表3的数值，可见以64m窑为例按当弋2500t/d产量比较，最保守

的产量差距也在1500t/d,相差近60%,我们能够把表3的数值作为下一步杳斗

的目标。

三、应用新技术，不断创新，提高产量，降低能耗

笔者曾经同赵静山先生在一起工作一段时间，在此期间不断进行技术创

新，应用自己开发的具有自主知识产权的预热预分解技术和“RSF”预分解系

统装备，对落后的水泥生产线进行创新改造。几年来已完成十余项改造工程，

效果十分明显。小2.5口中空窑改造后台时产量达到25t/h。63nl窑改造后产量

达到1500t/d。63.2m窑改造后产量达到1600t/d。63.8X52.69m窑达到最高

产量2850t/do

我们的技术理论是：水泥熟料煨烧工艺设计应以求得最高换热效率为基

础，并以水泥熟料煨烧工艺系统的热平衡取得最大换热效率为目的。技术创新

点：在于以煨烧系统设计替代单个设备的设计，并以回转窑的发热能力和物料

的输送能力确定窑产量为基础，设计窑外预分解水泥熟料燃烧工艺设备。

“RSF”预分解系统为五级单系列预热器和“RSF”管道式分解炉。

吉林松江水泥厂2500t/d熟料生产线改造工程采用63.8X52.69m回转窑

和“RSF”五级单系列预热预分解系统。投产后最高产量达到2850t/d,正营产

量在2500t/d以上。据笔者考证在2500t/d生产线上用63.8m直径的窑属国内

首创。若按2800t/d产量计算，回转窑有效单位容积产量是5.77t/m3.d。当前

国际上最好生产线回转窑有效单位容积产量在6.0t/m3.d左右，而国内最好指

标在5.0t/m3.d左右。可见5.77t/m3.d指标是国内先进水平飞

用我们创造的成绩和上述表3的数值相比，63.0m窑已经超过下限指标，

距离上限指标还差250to（b3.2m窑距离下限指标还差230t,距离上限指标还差

近6001。03.8m窑距离下限指标还差近500t,距离上限还差近10001。表3的

目标距离我们并不遥远，只要我们不懈努力一定会实现的。

多年的不断探索，不断实践，大胆创新。我们改造的生产线的产量指标在

不断刷新。因此笔者认为再经过若干年的研究和探索，实现新型干法窑生产线

更高产量的目标一定会达到。

四、未来实践的女想

水泥生产系统是一项综合的系统工程，不能仅发挥单一的某一系统的功

能，因此只有在同时发挥回转窑系统和预热预分解系统的功能时（相应的其它

配套技术发展也应跟上），系统才能可望达到更高的理想产量。

1.优化设计预分解系统。应用现代科学理论，指导新型悬浮预热，分解炉

系统的研究开发和优化工程。当前已开发出许多不同形式的高效低压损预热器

和新型分解炉，以满足不同原、燃料特性和工艺特性要求。不但有利于提高燃

料燃烧效率和燃尽率，并可保证物料在其中充分分散，均匀分布，提高气固换

热效率，入窑物料分解率，以及全窑系统的热效率。为回转窑优质、高效、低

耗提供充分保证。

2.提高回转窑烧成带截面热负荷，即经过提高窑头的用煤量，挖掘回转窑

的生产能力。从热工方面考虑，回转窑的实际生产能力主要受截面热负荷，截

面风速，工作温度这几个参数的影响。特定的原料和特定的率值下，熟料的烧

成温度和烧成时间是一定的，而截面热负荷与截面风速又是相互关联的，因此

影响回转窑产量的最主要参数是截面热负荷。

3.提高分解炉的烧煤量，以充分发挥预热分解系统的功效。在不断增加窑

头喷煤量的情况下，继续增大分解炉内的喷煤量，达到总用煤量的75%左右，

提高生料入窑温度。

4.应用高效、先进的篦式冷却设备，既可保证出窑高温熟料聚冷，提高熟

料活性，也优化了熟料冷却机作为热回收装备的功能，使炽热熟料进入篦冷机

后实现急冷的同时又提高了热回收效率，从而可将入窑二次风温和入炉三次风

温再提高一个档次，这对入窑及入炉燃料燃烧，优化全窑系统热工制度，降低

热耗亦起到巨大作用。吉林松江水泥厂2500t/d竺产线改造工程就是应用先进、

高效的篦式冷却机，入炉三次风温最高达到1000C以上，因此该生产线使月

63.8m直径回转窑产量能达到2800t/d与入炉三次高温风是分不开的。

5.相应的其它配套技术的发展也是十分重要的。这包括燃料和生料均化技

术水平，自动化控制水平，耐火材料研制水平，设计和生产操作技术水平等。

没有这些配套技术的发展和进步完成提高回转窑产量大幅增长是不可能

的。摘自《水泥商情网》

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新型干法水泥生产线如何合理选用耐火浇注料

-03-0704:13

作者:朱国平单位:长兴县锦诚耐火材料有限公司[-7-14]

关键字:新型干法-浇注料

摘要:新型干法水泥生产技术出现至今已有近三十年的历史，生产工艺、设备

等方面均有较大的发展，以前生产厂家历来只重现主机设备的选型，而不重视

耐火浇注料的选型，这样为之配套的材料选型，往往会造成窑系统运转率的下

降，特别在试生产阶段，这一问题尤为突出。

一、简述

新型干法水泥生产技术出现至今已有近三十年的历史，生产工艺、设备等

方面均有较大的发展，以前生产厂家历来只重视主机设备的选型，而不重视耐

火浇注料的选型，这样为之配套的材料选型，往往会造成窑系统运转率的下

降，特别在试生产阶段，这一问题尤为突出。

我公司专门从事耐火浇注料的研究、开发和生产，近三年来，在总工程师刘家

祥先生的带领下，我公司对原新型干法水泥窑用耐火浇注料系列产品进行了很

大程度的改进，受到各用户单位的一致好评，现将主要改进介绍如下

二、重点产品介绍：

1.喷煤管专用耐火浇注料

以前喷煤管使用刚玉质耐火浇注料，在使用过程中，由于温度急变，产生

开裂剥落现象，特别是新投产的生产线，问题更为突出。

我公司最近开发了JO75Mp刚玉莫来石喷煤管专用耐火浇注料，主要原料

合成莫来石是精选天然原料，经精确配比、均化、成球、高温燃烧制成。具

有高温性能、热震稳定性好、化学稳定、强度高等特点。配料中以莫来石为

主，另外还配入刚玉、碳化硅等多种微粉添加剂。

主要优点：一是体积密度只有2.75g/cm3（刚玉质耐火材料体积密度为

^3.10g/cm3）,减轻了浇注料的重量，缓解了喷煤管在高温状态下易弯曲变形

这一矛盾，提高了使用寿命；二是配方中