新型干法水泥生产

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1、新型干法水泥生产，是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。悬浮预热、窑外分解技术，从根本上改变了物料的预热、分解过程的传热状态，将窑内物料堆积状态的预热和分解过程，分别移到悬浮预热器和分解炉内进行预分解窑的关键技术装备有旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑、冷却机（简称筒-管-炉-窑-机）等。这五组关键技术装备五位一体，彼此关联，互相制约，形成了一个完整的熟料煅烧的热工体系，分别承担着水泥熟料煅烧过程的预

2、热、分解、烧成、冷却任务。生料在加热过程中，依次发生干燥、粘土矿物脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结及熟料冷却结晶等重要的物理化学反应。这些反应过程的反应温度、反应速度及反应产物不仅受原料的化学成分和矿物组成的影响，还受反应时的物理因素诸如生料粒径、均化程度、气固相接触程度等的影响6.2.3碳酸盐分解MgC03MgO+CO2↑－(1047～1214)J/gCaC03CaO+CO2↑－1645J/g•生料中的碳酸钙和夹杂的少量碳酸镁在煅烧过程中分解并放出CO2的过程称碳酸盐分解。•生料中的碳酸钙和夹杂的少量碳酸镁在煅烧过程中分解并放出CO2的过程称碳酸盐分解。•碳酸钙在600℃时就有微弱

3、分解发生，但快速分解温度在812～928℃之间变化1．可逆反应；2．强吸热反应；　　每1kg纯碳酸钙在890℃时分解吸收热量为1645J/g，是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程。分解所需总热量约占预分解窑的二分之一；3．烧失量大；4．分解温度与CO2分压和矿物结晶程度有关。6.2.3.2碳酸钙的分解过程①热气流向颗粒表面传进分解所需要的热量；②热量以传导方式由表面向分解面传递的过程；③在一定温度下碳酸钙吸收热量，进行分解并放出CO2的化学过程；④分解放出的CO2，穿过CaO层，向表面扩散传质；⑤表面的CO2向周围气流介质扩散。分解速度或者分解所需的时间将决定于化学反应所需时间，即

4、反应生成的CO2通过表面CaO层的扩散是整个碳酸钙分解过程中的速度控制过程。6.2.3.3影响碳酸钙分解速度的因素．石灰质原料的特性2．生料细度和颗粒级配3．生料悬浮分散程度4．温度5．系统中CO2分压6．生料中粘土质组分的性质18固相反应•通常在碳酸钙分解的同时，分解产物CaO与生料中的SiO2、Fe2O3、Al2O3等通过质点的相互扩散而进行固相反应，形成熟料矿物。•固相反应的过程比较复杂，其过程大致如～800℃CaO+Al2O3CaO·Al2O3(CA)Ca0+Fe2O3CaO·Fe2O3(CF)2Ca0+Si022CaO·Si02(C2S)开始形成800～900℃7(CaO·Al

5、2O3)+5CaO12CaO·7Al2O3(C12A7)900～1100℃2CaO+Al2O3+Si022CaO·Al2O3·Si02(C2AS)形成后又分解12CaO·7Al2O3+9CaO7(3CaO·Al2O3)(C3A)开始形成7(2CaO·Fe2O3)+2CaO+12CaO·7Al2O37(4CaO·Al2O3·Fe2O3)(C4AF)开始形成1100～l200℃大量形成C3A和C4AF，C2S含量达最大值。•水泥熟料矿物的固相反应是放热反应，固相反应的放热量约为420～500J/g。•固相反应通常需要在较高温度下进行，影响固相反应的主要因素主要有以下几点：•（1）生料细度及均

6、匀程度•（2）原料性质•（3）温度熟料烧结在高温液相作用下，固相硅酸二钙和氧化钙都逐步溶解于液相中，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸盐水泥的主要矿物—硅酸三钙，其反应式如下：C2S+Ca0C3S随着温度的升高和时间延长，液相量增加,液相粘度降低，氧化钙、硅酸二钙不断溶解、扩散，硅酸三钙晶核不断形成，并逐渐发育、长大，最终形成几十微米大小、发育良好的阿利特晶体。与此同时，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、结构致密的孰料，以上过程为熟料的烧结过程，简称熟料烧结。1300～1450～1300℃称为熟料的烧结温度。在此温度范围内大致需要10～20min完成熟料烧结过程。影响

7、熟料烧结过程的因素:1.最低共熔温度2.液相量3.液相粘度4.液相的表面张力5.氧化钙和硅酸二钙溶于液相的速率熟料冷却熟料烧结过程完成之后，C3S的生成反应结束，熟料从烧成温度开始下降至常温，熔体晶化、凝固，熟料颗粒结构形成，并伴随熟料矿物相变的过程称为熟料的冷却。冷却的目的1.改善熟料质量与易磨性；2.降低熟料温度，便于熟料的运输、储存和粉磨；3.部分回收熟料出窑带走的热量，预热二、三次空气，4.降低熟料热耗，提高热利用率。2急冷