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《新型干法水泥技术原理与应用讲座_连载十二_第九讲回转窑》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、特约讲座新型干法水泥技术原理与应用讲座(连载十二)陈全德兰明章北京工业大学(100022)第九讲回转窑高温、富氧条件下燃烧,NOx等有害成分大量形1回转窑的功能成,造成大气污染。此外,高温熟料出窑后,没有自1885年回转窑诞生近120年来已经历多次高效冷却机的配合,熟料热量难以回收,且慢速冷重大技术革新,作为水泥熟料矿物最终形成的煅烧却也影响熟料品质等。因此,水泥回转窑诞生以来技术装备,具有独特功能和品质。在预分解窑系统的技术革新,都是围绕着克服和改进它的缺点进行中回转窑具有5大功能。的,以达到扬长避短,不断提高生产效率的目的。1.1燃料煅烧功能2回转窑的发展历程作为燃料煅烧装置,它具
2、有广阔的空间和热力场,可以供应足够的空气,装设优良的燃烧装置,一百多年来,对回转窑的改进主要是从两个方保证燃料充分燃烧,为熟料煅烧提供必要的热量。面进行的。一方面是局限于窑本体的改进,例如,1.2热交换功能对窑直径某部分的扩大、窑长度的变化,或者窑内作为热交换装备,它具有比较均匀的温度场,装设附加换热装置等,以达到改进某些部分换热条可以满足水泥熟料形成过程各个阶段的换热要求,件,改变气流速度或延长滞留时间的目的;另一方特别是阿利特矿物生成的要求。面,则是将某些熟料形成化学过程移到窑外,以改1.3化学反应功能善换热和化学反应条件。从对回转窑技术改进方面作为化学反应器,随着水泥熟料矿物形成
3、不同分析,后一方面的改进,才具有真正对回转窑挑战阶段的不同需要,它既可以分阶段地满足不同矿物的意义。从1928年立波尔窑的诞生,1932年旋风形成对热量,温度的要求,又可以满足它们对时间预热器专利的获取,1950年旋风预热窑的出现,的要求,是目前用于水泥熟料矿物最终形成的最佳1971年预分解窑的诞生,以及80年代长径比为10装备,尚无其他装备可以代替。的两支点短回转窑用于生产等,这些对回转窑功能1.4物料输送功能削弱的技术革新过程至今仍在进行。这样,就使凡作为输送设备,它具有更大的潜力,因为物料是能采用比回转窑更加优越的设备进行的水泥熟料在回转窑断面内的填充率,窑斜度和转速都低。煅烧过
4、程,都转移到窑外进行,以尽量克服其固有1.5降解利用废弃物功能的缺点和不足。但是,到目前为止,熟料煅烧的最随着保护地球环境意识的增强,20世纪以来,后烧结过程,仍采用回转窑来完成,还没有研制开回转窑的优越环境保护功能迅速被挖掘。它所具有发出可用于现代化大型生产的更好装备。特别是回的高温,稳定热力场以成为降解利用各种有毒,有转窑所具有的降解利用各种废弃物的优良环保功能害,危险废弃物的最好装置。被挖掘利用后,更赋予其新的发展活力。由此可见,回转窑具有着多种功能和优良品3回转窑系统各反应带内物料的物理化学质。因此在近半个世纪中它一直单独承担着水泥生反应产过程中的熟料煅烧任务。但是,回转窑也存
5、在着两个很大的缺点和不足,一个是作为热交换装置,窑系统在不同温度场的各个反应带内生料的物窑内炙热气流与物料之间主要是“堆积态”换热,理、化学反应过程如下。但是由于温度及反应速率换热效率低,从而影响其应有的生产效率的充分发的不同,其中许多反应带在边缘地区有相当一部分挥和能源消耗的降低;另一个是熟料煅烧过程所需是交叉的。要的燃料全部从窑热端供给,燃料在窑内煅烧带的(1)干燥带2005年第4期22特约讲座承担生料中水分的蒸发任务。反应温度100℃,反应式如下:实际上物料的温度在大约20～50℃进入窑系统,超2CaO·SiO2+CaO→3CaO·SiO2(1280～1450℃)过露点温度后,大
6、约在75～150℃水分蒸发,反应(6)冷却带式:H2O→H2O↑,反应吸热约2675KJ/Kg。主要任务有3项,一是使熟料中的C3A,C4AF(2)预热带及少量C5A3重结晶;二是使部分液相形成玻璃体;承担粘土质等原料中化学水的分解脱水任务。三是回收熟料中的热焓加热燃烧用空气。本带反应反应温度450℃,反应热很小。反应式:温度为1350～1200℃以下。由于新型篦冷机的出Al2O3·2SiO2·H2O→Al2O3+2SiO2+2H2O↑现,在预分解窑系统中,熟料的主要冷却任务已移(3)碳酸盐分解带到冷却机内进行。窑系统不同温度条件下,生料组主要承担碳酸镁及碳酸钙的分解任务。耗热分的物理
7、化学反应进程示于图1。量:碳酸镁为815kJ/kg·MgCO3,碳酸钙为1656kJ/kg.CaCO3。由于生料中碳酸钙含量多,故本带需CO2要热量是很大的。同时,在分解带中还伴有CA、CaCO3例比f-CaOCF、C2F、C5A3等过渡矿物形成(一般在湿法及传量阿利特料重贝利特熟料统干法窑内形成较多,而在悬浮预热和预分解系统生石英质原料SiO2液相粘土质原料Cr内形成较少)反应温度及反应式如下:C12A7C3A液相Fe2O3H2OC(A,F)
