普通硅酸盐水泥的熟料烧成车间设计

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1、1前言1.1选题背景水泥是国民经济的基础原材料，水泥工业与经济建设密切相关，在未来相当长的时期内，水泥仍将是人类社会的主要建筑材料。水泥厂设计工作的水平和质量，不仅关系到工厂建设过程中的各项任务能否顺利完成，而且对工厂键成后能够正常生产，以及能否获得较好的投资效果，均有重大的影响。工厂设计除必须认真贯彻国家的经济和工业政策外，还应结合实际情况深入细致的开展工作，力求做到技术先进、经济合理、安全实用，为水泥工业的发展创造有利条件[1]。改革开放以来，我国水泥工业得到较快的发展，整体素质明显提高，以预分解窑为中心的新型干法生产工

2、艺取得了较大的进展，日产2000t预分解窑成套设备已基本国产化；产品质量大幅度提高，热耗指标明显下降[2]。产量已多年居世界第一位。党的十六大提出了全面建设小康社会的宏伟目标，随着我国工业化和城镇化进程的加快，水泥消费将继续保持较高的水平，水泥工业也将进入新的发展时期。当前我国水泥工业还存在新型干法窑发展速度太快，落后生产能力退出太慢的问题，所以.政府要采取措施，促进落后生产能力尽快退出市场。大企业要担负起调控市场重任[3]。熟料烧成系统是水泥生产过程的重要环节。它包括窑、预热器、蓖冷机喂料系统以及其他的相关设备等。因此，所

3、有系统工艺装备的选型和优化配置应密切结合对原料的正确分析和评价。在原料处理和应用方面的丰富经验是设计成功的原料制备方案，从而生产高质量的水泥的必要前提。在原料制备方案中的每个环节，都可能对投资成本产生巨大的影响[4]。因此节能是熟料烧成系统最突出的问题之一，在进行烧成系统的选择时，对节能问题应予充分的重视[5]。1.2国内外的研究发展状况第56页共56页进入新世纪以来、水泥企业出现了集团化、大型化趋势。大型水泥集团产量占总量1/3,2006年1-7月份大型水泥集团水泥熟料产量14959万t,占个国总量的32.26%;预分解窑

4、熟料产量13334万t,占个国总量的62.84%;水泥产量16584万t,占全国总量的25.65%。大型水泥集团控制了全国水泥熟料产量的1/3，新型干法熟料产量近2/3，对改变水泥工业的工艺结构和企业结构起着举足轻重的作用[6]。一百多年来，对回转窑的改进主要从两个方向进行的，一方面是局限于窑本体的改进。例如，对窑直径某部分的扩大、窑长度的变化，或者窑内装设附加换热装置等，以达到改进某些部分换热条件，改变气流速度或延长滞留时问的目的；另一方面,则是将某些熟料形成化学过程移到窑外，以改善换热和化学反应条件。从对回转窑技术改进方

5、面分析，后一方面的改进，才具有真正对回转窑挑战的意义。从1928年立波尔窑的诞生，1932年旋风预热器专利的获取，1950年旋风预热窑的出现，1971年预分解窑的诞生，以及80年代长径比为10的两支点短回转窑用于生产等，这些对回转窑功能削弱的技术革新过程至今仍在进行。这样，就使凡是能采用比回转窑更加优越的设备进行的水泥熟料锻烧过程，都转移到窑外进行，以尽量克服其固有的缺点和不足。但是，到目前为止:熟料锻烧的最后烧结过程，仍采用回转窑来完成，还没有研制开发出可用于现代化大型生产的更好装备。特别是回转窑所具有的降解利用各种废弃物

6、的优良环保功能被挖掘利用后、更赋子其新的发展活力[7]。新型干法水泥生产技术的应用，使水泥生产在大型化方而有了新的突破，更重要的是它指标的先进性和技术上的实用性。但新型水泥窑外分解技术木身的先进性却与过程的复杂性并存，因此，掌握窑外分解锻烧系统的合理操作十分重要。在窑外分解窑上影响热工制度的可变因素较多。除风、煤、料和窑速外，全系统的阻力变化，入分解炉的三次进风、风量的变化，窑尾缩口闸板的开度，预热器及下料管的结皮和堵塞，冷却机内料层厚度及冷却风量的调整等，都将会影响预分解窑的正确操作。对上述因素如果分析判断不准，操作调整不

7、正确，或不及时，全系统的热工制度很快就会被破坏，影响窑的正常运行[8]。在水泥熟料的生产过程中，粉磨发生在水泥的制作开始和结束的过程中.大约1.5吨原料可以制作成1吨的成品水泥。电能消耗在水泥生产过程中110kwh/tonne，约30%是用做原料制备及约40%是用做最终生产水泥熟料粉磨.生产成本和对环境的关住,强调需要使用更少的能源,因此需要开发更多高效粉磨机种类。对于20世纪的大部分时间，干磨回路生产成品水泥熟料分为两个部分-磨煤机和空气分离机。它是一条并不鲜见水泥生产线。水泥粉磨技术的改进是缓慢的，这种改进只局限于发达国

8、家[9-11]。第56页共56页水泥熟料的冷却是一个非常重要的过程、蓖式冷却机属穿流骤冷式气固换热装备，冷却空气以垂直方向穿过熟料料层，使熟料得以冷却。自20世纪30年代美国富勒公司研制成功第一台用于水泥熟料冷却的推动蓖式冷却机以来，蓖式冷却机在世界水泥下业中得到了广泛的应用，并随着水泥工