传统水泥生产技术课件

傳統水泥生產技術

10.1濕法回轉窯生產技術

濕法回轉窯生產是將生料製成含水為32%～40%的料漿，再由料漿泵送至回轉窯內進行煆燒。主要優點：生料成分均勻，所以燒成的熟料品質高；料漿輸送方便及生料粉磨過程揚塵少；水對物料有尖劈作用，故濕法粉磨效率高。主要缺點：熟料熱耗高，蒸發料漿水分消耗熱量約占總熱耗的30%～35%；窯的單位容積產量低。

10.1.1濕法回轉窯的特點及發展概況

10.1.2濕法回轉窯窯體的形狀◆直筒型◆熱端擴大型◆冷端擴大型◆啞鈴型

10.1.3濕法回轉窯的生產工藝流程

濕法回轉窯的生產工藝過程除生備料的製備、窯尾及窯中部分（窯尾收集的粉塵從窯中喂入）與新型幹法不同之外，其於的都大同小異。

10.1.4生料漿的製備

濕法窯料漿的製備：所需原料（如石灰石、鐵粉）從聯合儲庫通過行車抓鬥將物料移至磨頭倉或配料倉，再通過配料計量設備配料後從磨頭喂入濕法磨；泥漿庫裏的黃泥漿通過喂料設備按比例從磨頭（或磨尾）喂入濕法磨內；在磨頭還通過水箱加水，根據料漿的泵送性能調節料漿水分。從粉磨系統出來的成品通過料漿泵和管道送入料漿庫。

料漿的調配是通過測定不同生料庫裏的料漿的CaCO3滴定值（或CaO），抽取兩庫料漿應有的比例進行調配和均化，以得到要求的入窯生料CaCO3滴定值。方法如下：例如有兩庫料漿，其TCaCO3分別為78.00及76.70，要求的入窯生料TCaCO3為77.50，求兩庫料漿的配比：78.001.0077.50－76.50=1.00＼／77.50／＼76.500.5078.00－77.50=0.5010.1.5濕法窯內的煆燒

◆煆燒過程熟料的形成過程，從窯尾開始沿窯長度按溫度和反應大致可分為：乾燥帶、預熱帶、碳酸鹽分解帶、放熱反應帶、燒成帶和冷卻帶。Φ5/4.5×135m濕法回轉窯內熟料的形成過程：Ⅰ－乾燥帶；Ⅱ－預熱帶；Ⅲ－碳酸鹽分解帶；Ⅳ－放熱反應帶；Ⅴ燒成帶；Ⅵ－冷卻帶。

10.1.5濕法窯內的煆燒◆物料的運動及熱效率

物料的運動物料通過直筒窯的相對運動速度，以燒成帶物料的相對運動速度為1.0。10.1.5濕法窯內的煆燒

濕法窯的熱效率煆燒1kg水泥熟料理論熱耗為1755.6～1797.4kJ，而濕法窯的實際熱耗一般約為1kg熟料消耗5436～6688kJ的熱量，熱效率為25%～35%。

專案理論熱耗熱損失總熱耗熱效率

水分增發熱廢氣帶走熱冷空氣帶走熱熟料帶走熱筒體散熱熱耗kJ/kg熟料175622111104301836026057％28.9336.5118.224.671.359.9410028。9810.1.5濕法窯內的煆燒

◆提高熟料產、品質和降低熱耗的措施

正確確定窯煆燒制度

提高窯的傳熱能力

減少入窯料漿水分，降低蒸發水分的耗熱

減少筒體散熱損失

減少不完全燃燒熱損失

減少廢氣帶走熱損失

減少熟料帶走熱損失及冷卻機廢氣熱損失

減少窯灰，降低窯灰帶走的熱損失

加礦化劑、利用工業廢渣等，改善生料易燒性，降低燒成溫度，實現低溫煆燒

◆濕法窯幾種不正常窯況

結泥漿圈（泥巴圈）這種圈一般在鏈條帶泥漿塑性最大的區域內形成。結圈後將阻礙物料的正常運動，影響窯內通風和物料的預燒。嚴重時，使泥漿倒流出窯外，或灌入排風機。

週期性慢窯是指每隔一段時間（1～2小時）來一次大料，窯的尾溫將低，迫使窯窯速減慢。由於窯速減慢後，窯的尾溫又逐漸升高，料層減薄，因此又要在快轉窯的同時，大量減煤，結果窯的尾溫又逐漸下降，如此反復，窯內熱工制度完全被破壞。

10.2幹法回轉窯水泥生產技術

◆最原始生產水泥的回轉窯，筒體內除砌有窯襯外，沒有裝任何熱交換裝置，所以又稱為幹法中空窯◆為了提高熱效率，幹法長窯也使用鏈條帶、金屬格子式熱交換器和陶瓷或耐火材料格子式熱交換器。

10.2.1傳統幹法回轉窯水泥生產技術

10.2.2立波爾窯水泥生產技術

為提高窯窯的傳熱能力，提高窯的熱效率，在1928年由德國工程師立列伯設計，波立修斯工廠製造，在回轉窯窯尾增設加熱機，利用窯尾1000～1200℃高溫廢氣穿過加熱機上的生料球，對生料球進行加熱，使生料的乾燥、預熱和碳酸鹽的部分分解在加熱機內進行，再進入回轉窯煆燒成熟料。

為了紀念創始人和製造廠，把這種帶加熱機的窯命名為立波爾窯。立波爾窯現在每臺日生產能力可達3000噸熟料以上，其熱耗已下降到3350kJ/kg熟料（800kcal/kg熟料）左右。

10.3立窯水泥生產技術

煆燒水泥熟料的窯筒體是立置不轉動的稱為立窯。立窯水泥在我國總產量占所有窯型之首，其發展大體經歷了三個階段：第一階段是人工加料和人工卸料的普通（土）立窯；第二階段是機械加料和機械卸料的機械化立窯，第三階段是現代化立窯。立窯主要優點是：投資省；熟料熱耗低；噸水泥電耗低；對原燃材料要求低；可以合理利用多種工業廢渣。其缺點是：單機產量低；熟料品質不穩定。

10.3.1概述10.3.2立窯水泥的生產工藝流程

立窯水泥的生產大致分為四個階段：

生料製備；

生料成球；

熟料燒成；

水泥製成。

10.3.3立窯對原、燃材料的選擇

◆原料的選擇原料中燧石、石英、堿、MgO等有害成分要低，在要求控制範圍之內；機立窯由於生料需成球，因此，要求粘土的可塑性指數＞13%。◆燃料的選擇（1）合適的揮發分：一般要求<10%（最佳7%～8%）。（2）發熱量：一般要求大於20900kJ/kg，最好在22990kJ/kg以上。

10.3.4生料的成分

◆熟料率值幾種常見配料方案

高矽低鐵配方：KH=0.88～0.94,n＞2.3,P＞2

高鋁配方：KH=0.90～0.94,n=1.7～2.1,P=1.4～2.0

高鐵高飽和比配方：KH=0.94～1.00,n=1.5～1.8,P=0.8～1.3

高矽高鐵配方：KH=0.90～0.94,n>2.0～2.4,p>0.9～1.3

10.3.5全黑生料的配熱

◆熟料煤耗熟料實際煤耗的計算公式為：P=Q′/(Q×100kg)煤/100kg熟料。若底火溫度正常，在生料成分合適、操作正常的前提下，熟料品質好，沒有欠燒和生燒，同時還原料也不多，則配熱合適。機立窯熟料的熱耗：一般波動在3768～4187kJ/kg熟料，先進的在3349kJ/kg熟料。

10.3.6機立窯的結構

水泥機立窯是一種填滿物料的內襯耐火材料的圓筒狀固定豎式煆燒設備。其結構由加料裝置、窯體部分、卸料裝置、卸料密封裝置、傳動裝置、鼓風系統和排煙除塵系統等幾部分組成。

10.3.7供風與排氣

◆供風方式機立窯的供風方式按供風管佈置到窯體的位置分為：底送風、側送風、底主風與腰側送風、升高中心風管送風等幾種供風方式。◆風量、風壓

風量：鼓入窯內的風量代表供給燃料燃燒的氧量。

風壓：入窯風壓是用來克服窯內阻力，窯內阻力大則風壓應大。◆鼓風機機立窯一般用風機的類型有：羅茨風機、葉氏風機和離心風機。

10.3.8機立窯熟料的形成原理

◆煆燒過程的物理化學變化料球從上到下的運動過程中，仍經歷了生料的乾燥、預熱、分解、固相反應、燒成、冷卻等階段。不過，在同一時間內，料球內外煆燒不是均勻一致的。1－預熱帶；2－燒成帶；3－冷卻帶。

10.3.8機立窯熟料的形成原理

◆物料與氣流在機立窯內的運動

物料在機立窯內的運動機立窯的窯體是固定不動的，料球從上到下運動的原因：是由於熟料的卸出和料球在煆燒過程中產生體積收縮引起的。由於機立窯不轉動，因而物料在立窯內除自上而下作垂直運動外，幾乎沒有翻滾運動，物料相互之間很少混合，這也是立窯熟料品質不均的原因之一。

◆物料與氣流在機立窯內的運動

氣體在機立窯內的運動燃料需要足夠的空氣量才能充分燃燒，併發出熱量供熟料燒成。機立窯通風量的大小，若按窯橫截面上每平方米、每分鐘需要空氣量來估計，機立窯需要30～42Nm3／(m2.min)。

◆燃料的燃燒機立窯內燃料的燃燒過程也要經過乾燥、預熱、揮發分的逸出和固定碳燃燒等幾個階段。包氏反應：CO2+C→2COC+1/2O2→CO郝氏反應：

CaCO3→CaO+CO2CO2+C→COCaCO3+C→CaO+2CO10.3.9機立窯的煆燒

◆煆燒方法

白生料法

全黑生料法

半黑生料法

◆成球和配煤

配煤配煤系統一般有兩種：一種是全黑生料法，在生料磨前，煤與原料分別計量配合喂入磨內；另一種是白生料、半黑生料及料煤分別粉磨法，將磨細的生料和細碎後的煤粒（稱外加煤或入窯煤）經計量設備分別計量，混合、攪拌、成球入窯。

10.3.9機立窯的煆燒

◆成球和配煤

成球●具有一定的機械強度●粒度均勻、大小適宜●具有一定的氣孔率●熱穩定性好●水分適宜

10.3.9機立窯的煆燒

◆機立窯的煆燒操作

立窯熟料外觀品質分析

機立窯的熱