硅酸盐水泥熟料的煅烧

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1、第五章　硅酸盐水泥熟料的煅烧一、概述二、生料在煅烧过程中的物理与化学变化三、悬浮预热技术四、预分解技术五、回转窑技术六、微量元素和矿化剂对熟料煅烧和质量的影响七、熟料冷却机八、预分解窑技术的生产控制九、新型干法水泥技术的发展十、窑用耐火材料6.1概述石灰质原料、粘士质原料少量的铁质原料按一定要求的比例配合生料经均化、粉磨、调配而成。1450℃熟料水泥熟料生产的工艺流程：发生了什么变化？6.1概述适当成分的生料进入预热器预热.预热好的生料进入分解炉,碳酸盐分解分解后的生料进入窑内煅烧成为熟料.熟料进入冷却机进行冷却.关

2、键技术装备筒，旋风筒；管，换热管道；炉，分解炉；窑，回转窑；机，冷却机.6.2生料在煅烧过程中的物理化学变化干燥（自由水蒸发）吸热粘土质原料脱水吸热碳酸盐分解强吸热固相反应放热熟料烧结微吸热熟料冷却放热6.2.1干燥排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥。生料中还有不超过1.O％的水。自由水分的蒸发温度一般为27～150℃左右。当温度升高到100～150℃时，生料自由水分全部被排除。自由水分蒸发热耗大。每千克水蒸发潜热高达2257kJ(在100℃下)。6.2.2脱水粘土中的主要矿物高岭土发生脱水分解反应如下式所示：Al

3、2O3·2SiO2·2H20500~600Al203＋2SiO2＋2H2O↑高岭土　　无定形无定形水蒸气高岭土进行脱水分解反应属吸热过程。生成了非晶质的无定形偏高岭土，具有较高活性，为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。在900～950℃，由无定形物质转变为晶体，同时放出热量。脱水是指粘土矿物分解放出化合水。层间水在100℃左右即可排除，而配位水则必须高达400～600℃以上才能脱去。6.2.3碳酸盐分解1、分解反应特点①．可逆反应：受T、PCO2影响。T↑，有利反应向正方向进行，且分解速率加快600℃开始分解，890

4、℃时PCO2=1个大气压，1100℃-1200℃反应迅速。慢加快迅速------------→每T↑50℃，分解速度约增1倍6.2.3碳酸盐分解1、分解反应特点①．可逆反应：受T、PCO2影响。T↑，有利反应向正方向进行，且分解速率加快T↑↑→废气T↑、热耗↑、预热器、分解炉易堵、结皮；加强通风　→PCO2↓→有利反应向正方向进行。6.2.3碳酸盐分解1、分解反应特点①．可逆反应：受T、PCO2影响。②．强吸热反应：是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程。约占预分解窑的1/2，湿法1/3③．烧失量大：纯CaCO3

5、为44%，一般在40%左右，与石灰质原料的品质有关。6.2.3碳酸盐分解1、分解反应特点①．可逆反应：受T、PCO2影响。②．强吸热反应③．烧失量大④．分解温度与PCO2和矿物结晶程度有关：PCO2↑，则分解温度增高。方解石的结晶程度高，晶粒粗大，则分解温度高；相反，微晶或隐晶质矿物的分解温度低。6.2.3碳酸盐分解2、碳酸钙的分解过程五个过程：两个传热过程：热气流向颗粒表面传热、热量以传导方式向分解面传热；一个化学反应过程：分解面上的CaCO3分解并放出CO2；两个传质过程：分解放出的CO2穿过分解层(CaO层)向

6、表面扩散、表面CO2向周围介质气流扩散。6.2.3碳酸盐分解2、碳酸钙的分解过程五个过程中，传热和传质皆为物理传递过程，仅有一个化学反应过程。各过程的阻力不同，所以CaCO3的分解速率受控于其中最慢的一个过程。①．回转窑：生料粉粒径小，传质过程快；但物料呈堆积状态，传热面积小，传热系数不高，故传热速率慢。所以CaCO3分解速率取决于传热过程。6.2.3碳酸盐分解2、碳酸钙的分解过程五个过程中，传热和传质皆为物理传递过程，仅有一个化学反应过程。各过程的阻力不同，所以CaCO3的分解速率受控于其中最慢的一个过程。②．立窑

7、和立波尔窑：生料需成球，由于球径较大，故传热速率慢，传质阻力很大，所以CaCO3分解速率取决于传热和传质过程。6.2.3碳酸盐分解2、碳酸钙的分解过程五个过程中，传热和传质皆为物理传递过程，仅有一个化学反应过程。各过程的阻力不同，所以CaCO3的分解速率受控于其中最慢的一个过程。③．预热器、预分解炉内：生料处于悬浮状态，传热面积大，传热系数高，传质阻力小，所以CaCO3分解速率取决于化学反应速率。6.2.3碳酸盐分解3．影响碳酸钙分解反应的因素①．反应条件。提高反应温度有利于加快分解反应速率，同时促使CO2扩散速率加

8、快；但应注意温度过高，将增加废气温度和热耗，预热器和分解炉易结皮、堵塞。加强通风，及时排出反应生成的CO2气体，可加速分解反应。通风不畅时，废气中CO2含量增加，不仅影响燃料燃烧，而且使分解速率减慢。6.2.3碳酸盐分解3．影响碳酸钙分解反应的因素②．石灰石的种类和物理性质。结构致密、质点排列整齐、结晶粗大、晶体缺陷少的石灰石不仅质地坚硬，而且