项目二预热器、分解炉、回转窑及冷却机(水泥132)
回转窑、冷却机
回转窑回转窑简介：回转窑为稍微倾斜的卧式圆筒形焙烧炉，炉料一次装入，一边从旋转的炉壁下，一边搅拌最后从出料端排出。
回转窑是一个综合设备，具备多项功能。
一是物料输送设备，二是煅烧设备，三是传热设备。
回转窑的规格是用筒体的内经和长度表示的。
如Ø3.5m x 135m回转窑，表示筒体内径为3.5m，窑长度为135m。
回转窑结构：回转窑由筒体及窑衬、滚圈、支撑装置、传动装置、窑头罩、窑尾罩、燃烧器、热交换器及喂料设备等部分组成。
回转窑工作原理：燃料与一次空气由窑头喷入，燃烧后产生的热烟气在向窑尾运动的过程中，将热量传给物料,温度逐渐降低，最后由窑尾排出。
生料在向窑头运动的同时，温度逐渐升高，并进行一系列物理、化学反应，烧成熟料由窑头卸出，进入冷却机。
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回转窑的操作：回转窑燃烧熟料的质量和产量，除与配料、设备等因素有关外，在相当大程度上取决于回转窑的看火操作与控制。
回转窑的操作一般包括：开窑、点火、挂窑皮、回转窑的正常操作及不正常操作。
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回转窑在冶金中的应用：回转窑生产能力大，机械化程度高，维护及操作简单，适用多种工业原料的烧结、焙烧、挥发、煅烧、离析等过程，因而被广泛用于冶金、水泥、耐火材料、化工等领域。
（1）铅锌挥发。
冶金过程中，将各种含铅锌及挥发性元素的渣料，如锌焙砂浸出残渣、铜、铅鼓风机的含锌炉渣，配以少量的还原剂进行还原挥发，最终以氧化物形态提取铅、锌。
（2）焙烧。
用于锌烟尘的二次脱硫焙烧、镍锍的二次焙烧，硫化铜精矿氧化焙烧、含硒阳极泥的硫酸化还原挥发焙烧、铅精矿电炉熔炼的制粒二次焙烧等。
（3）稀有元素的挥发富集。
用于处理竖罐炼锌的罐渣，也可用来处理氧化锌浸出残渣。
只要残渣中含碳量大于30%，即可不必添加还原剂，直接挥发、富集其中的铟、锗、镉等元素。
（4）氯化焙烧。
应用回转窑氯化焙烧的黄铁矿烧渣球团和难选锡中矿球团，以氯化物形态提取有色金属，最后产出球团渣，用于高炉炼铁。
工艺管理试题库
工艺试题库一、不定项选择题(60题)1、工艺阀门的“三相应”是指（ABC）三者之间相应。
A、中控显示开度B、现场显示开度C、实际开度2、窑口护铁一般为ZGCr25Ni20材料，该材料中Ni含量为（A）。
A、20%B、25%C、10%3、原燃材料有害成份重要有（ABC）石英或燧石等。
A、MgOB、R2OC、 SO34、DCS系统中“OBJECT”代表（B），“MAN”代表（A）。
A、人工手动B、目的画面5、分解炉内燃料燃烧方式为（D），传热方式以（B）为主。
A、有焰燃烧B、对流C、传导D、无焰燃烧6、下列成分对液相粘度减少影响的顺序为（ A ）。
A、Na2O< MgO< Fe2O3B、MgO < Na2O <Fe2O3C、Fe2O3 < MgO<Na2OD、Fe2O3< Na2O< MgO7、耐火材料的荷重软化点是指（ C ）。
A、抵抗高温作用而不熔化的能力B、对急热急冷的温度变化的抵抗能力C、抵抗高温与荷重共同作用的能力8、燃煤灰分增大，为使出窑熟料饱比相对稳定，在配料调整时应适量增长 ( A )配比。
A、石灰石B、铁粉C、粉煤灰D、砂岩9、预分解窑入窑一次风的比例为 ( D )。
A、30—35%B、25—30%C、15—25%D、5—15%10、影响分解炉内碳酸钙分解速度的因素有（ ABCD）。
A、石灰石原料的特性B、生料的细度和颗粒分布C、生料的悬浮分散限度D、在同等生料细度和温度的情况下，二氧化碳浓度越低，碳酸钙分解越快11、窑系统大修后，把窑产能发挥到最佳点需要一段时间，下列说法最合理的是（ D ）。
A、系统散热量太大，窑系统热效率低B、系统需要蓄热，窑系统热效率低C、检修后设备要通过磨合期后，达成最佳状态D、检修后系统蓄热，工艺、设备运营需要重新达成平衡点，窑系统热效率逐步提高12、影响预热器传热效率的重要因素有（ A ）。
A、停留时间、物料分散度、物料气流温度B、停留时间、分散度、撒料板位置C、停留时间、撒料板位置、三次风温13、DCS的中文含义是集散控制系统，其重要由（ B ）组成。
水泥车间设备设施清单
水泥车间设备设施清单水泥车间设备设施清单一共包括以下几个方面的设备和设施：1. 煤磨系统煤磨系统是水泥生产过程中必不可少的设备之一，主要包括：煤磨机、煤粉输送系统、煤粉预热器、除尘系统等。
煤粉是水泥生产的主要燃料之一，具有安全、高效的特点。
2. 窑炉系统窑炉系统主要包括：熟料窑、回转窑、预热器、分解炉、冷却机等。
窑炉是焙烧生料并烧成水泥熟料的核心设备，是水泥生产过程中不可缺少的部分。
3. 磨机系统磨机系统主要包括：水泥磨、辊压机、粉煤灰磨机、石膏磨机、磨料配料系统等。
磨机是将水泥熟料磨成水泥粉的关键设备，粉煤灰磨机和石膏磨机用于辅助生产，磨料配料系统是辅助磨机工作的重要部分。
4. 石灰石库石灰石库是存放石灰石的设施，主要包括：石灰石储料库、给料系统、除尘系统等。
石灰石是制造水泥的原料之一，需要存放和输送到生产线上。
5. 煤粉仓库煤粉仓库是存放煤粉和燃气的设施，主要包括：煤粉储料仓、煤粉输送系统、燃气调节系统等。
煤粉是水泥生产的主要燃料之一，需要装卸和存放。
6. 窑炉烟气处理设备窑炉烟气处理设备是清除烟气中的有害物质的设备，主要包括：烟气净化塔、脱硝装置、除尘设备等。
窑炉产生的烟气中含有二氧化硫、氮氧化物等有害物质，需要进行净化处理，以保证环保要求。
7. 热能回收系统热能回收系统主要是将装有高温废气的烟囱与空气直接接触并交换，使得烟气废热被回收利用。
烟气废热回收后可以降低生产成本，提高经济效益。
8. 其他设施其他设施包括：自动化控制系统、照明设备、通风设备、消防设备等。
这些设施在生产中起着重要的辅助作用，是保障生产安全和生产效率的重要部分。
窑尾预热器与分解炉的功能及作用
如C1、C2、C3、C4，C5级筒的收尘效率下降，将使本级筒内已进行充分热交换的生料又返回上级筒与低温稀固相气流混合，造成热量的损失和浪费。所以各级预热器的收尘效率是影响窑尾系统正常、高效运行的重要参数。从理论上讲各级预热器的收尘效率应当是越高越好，但追求过高的收尘效率将使系统阻力增加，导致过多的压力损失，窑尾风机功率的增加，同样是一种能量的损失。设计中已对预热器系统的阻力和风机功率进行了恰当配置保持收尘效率设计参数的稳定是十分必要和重要的。在正常生产中，影响各级预热器收尘效率的因素主要是内筒的长短，挂片的完好程度以及翻板阀的工作状态等，此外风量的变化，给料量的变化也都对收尘效率有或多或少的影响，因此提高操作水平，保持各级预热器较高的收尘效率是水泥企业生产管理上的一个重要课题。在预热器设计参数确定之后，内筒尺寸长短的变化将决定预热器的收尘效率。一般说，内筒长度不变，收尘效率不变，由于磨损、烧失，长度变短，收尘效率将随之呈线性下降，挂片磨损、烧失，部分进口气流易从出口短路，收尘效率则有较大的下降。
由于内筒不在预热器的腔体中心，与周边筒体的距离有宽、有窄，距离大的地方形成宽腔，距离小的地方形成窄腔。稀固相气流沿切线方向进入宽腔，速度下降，部分粉尘沉降;气流继续进入窄腔后，速度加快，在离心力和气流压力的作用下，多数粉尘贴着腔壁下滑至腔内锥体;气流通过窄腔后再进入宽腔，速度复又下降，部分粉尘再次沉降，最后含有少量粉尘的气流由内筒逸出预热器。内筒由挂片组成，具有消除气流的涡流作用，使被挟带进入内筒的粉尘进一步沉降。气流由进入腔体至由内筒逸出，腔内形成较稳定有序的流场、压力场有利于气、固两相的分离和热交换，但气固两相的主要热交换过程是在进入预热器前的气流管道中进行的。
水泥生产工艺流程(附详细图解)一看就懂
水泥生产工艺流程（附详细图解）一看就懂水泥：是将黏土与石灰石配合烧制成块（熟料）再经磨细而成水硬性胶凝材料。
起源实际意义上的水泥发明在19世纪初由英国人阿斯普丁（J.Aspolin）发明的，称为波特兰水泥。
成分水泥熟料是制成水泥粉末的主要原料。
不同的制造商所用的原材料有所差异。
水泥生产发展历史水泥厂分类按生料制备方法分类：· 湿法· 干法按煅烧熟料窑的结构分类：· 立窑生产· 回转窑生产各种主要的生产方式的对比水泥生产流程典型水泥熟料生产线的工艺流程1) 石灰山矿山概念· 水泥主要原材料石灰石通过爆破矿山所得。
· 石灰石通过工具运输走以供破碎之用。
控制单元· 破碎机、输送设备、收尘设备、长皮带。
2) 石灰石破碎及储存原料的储存及预均化概念· 破碎是利用机械方法将大块物料变成小块物料的过程。
· 从矿山开采来的石灰石等原材料块度都较大，所以都需要破碎。
· 原料的储存及预均化。
控制单元· 平板喂料机属于破碎系统的喂料设备，采用变频调速调节破碎机的喂料量。
· 起动属重载启动，选型须大一档需配制动电阻。
· 破碎机（高压电机）。
· 收尘器。
· 皮带机。
· 堆取料机（一般带控制箱）一般只进行配电设计。
3) 原料配料概念· 根据熟料成分的需求配制符合要求的生料。
控制单元· 收尘设备· 电子皮带秤（调速）· 输送设备4) 原料粉磨概念· 生料，由石灰质原料、少量矫正原料按比例配合，粉磨到一定细度的物料。
控制单元· 生料磨、电收尘器、风机、废气处理（增湿塔）· 原料磨选粉机一般采用变频调速，用于调节原料细度，起动属重载启动，选型大一档。
5) 生料均化及输送6) 窑尾预热器、分解炉、回转窑、窑头箆冷机7) 窑尾预热器概念· 生料粉在旋风预热器系统中与高温热气在悬浮状态下进行热交换。
水泥回转窑窑衬的烘烤和冷却
水泥回转窑窑衬的烘烤和冷却一、烘窑前的准备1）预热器、分解炉和回转窑在点火烘干前应作全面检查，排除杂物。
关闭三次风管上的所有阀门（三次风管和篦冷机的衬料可以在调试初期，窑产量较低时，利用熟料余热进行烘干）；打开各级旋风筒下料管的翻板阀并用铁丝吊起，使其处于常开状态。
2）自窑头起15m范围内铺厚度10～15mm的生料粉，以免油滴入砖缝产生爆燃损坏耐火砖。
3) 打开一级旋风筒的人孔门作为烘干废气和水蒸气的排放口，关闭其余各级旋风筒人孔门和窑尾高温风机进口的电动蝶阀。
4) 打开各级旋风筒顶盒分解炉顶上供水蒸气排放的孔洞（指砌筑完成后，有的工厂为防止雨淋而将切割下来的砌筑孔盖虚掩在浇注料孔上的情况）。
5）打开篦冷机检修门，为烘干燃料提供燃烧空气。
6）将分解炉燃烧室的加煤口以及入窑生料输送装置的下料口末端脱开，并用盲板封死。
如果利用窑尾废气作为生料磨和煤磨的烘干热源，需关闭生料磨和煤磨的热风阀门，防止水蒸气在上述系统内发生冷凝。
7）打开增湿塔人孔门，排出早期烘烤作业可能经高温风机泄漏的潮湿气体，避免在电收尘中结露，造成电收尘极板的锈蚀。
8) 通知窑头燃油系统做好供油准备，并将窑头喷煤管置于合适位置。
9) 在两个一级旋风筒柱体的适当位置各开一个φ6～8mm的测温孔，其深度应穿过硅酸钙板到浇注料的表面，插入一根测温范围为0～200℃的水银温度计，直抵浇注料表面，并用耐火纤维塞紧，以便检测耐火衬料的温度。
10) 准备适当的木柴和柴油。
二、烘干升温曲线1)升温速度窑内及预热器系统首次砌筑和大面积更换耐火材料，烘烤时间一般需72h（依照预热器和分解炉系统自然干燥时间的长短，是否因雨雪影响等前提条件确定所需烘烤时间），平均升温速度控制在30℃/h（以窑尾温度为基准）。
窑内换砖10m 以内且预热器没有修补时，烘烤时间可缩短到16～20h，平均升温速度可加快到45℃/h。
2)升温曲线升温原则是：均匀缓慢升温，不得中途停顿回头。
水泥窑炉热工设备学习指导
《水泥窑炉热工设备》课程学习指导1、掌握水泥熟料形成过程，要求掌握预热阶段、分解阶段、固相反应阶段、烧成阶段、冷却阶段各阶段的物料反应过程(表1,1)，并结合图2.1（NSP窑的流程图）了解NSP窑内的水泥熟料形成过程，了解其相应的热工参数。
2、结合书上图2.1（NSP窑的流程图）会叙述该系统的工作原理，即从料、煤、风的角度进行论述。
要求认识一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、五级预热器、分解炉、回转窑、篦冷机、三次风管、喷煤管等相关设备。
3、要求掌握新型干法水泥窑炉的重要的技术指标，特别是烧成热耗、热效率、分解率。
4、结合书上图. 24 （旋风预热器一个换热单元的功能分析）掌握旋风筒预热器的工作原理、理解它的功能。
5、要求会分析影响旋风筒的气固分离效率、换热效率的因素；理解各级旋风预热器性能的匹配。
6、结合书上表2.7（国内外有一定特色的改进型旋风筒的结构）要求理解高效低阻型旋风筒，会分析各旋风筒的改进形式。
7、掌握窑外分解窑的主要优点，理解分解炉设置的重要意义8、结合书上表2.9（国内外一些典型分解炉的结构简图）了解分解炉发展历史，学会分析各种分解炉的特点。
尤其是DD炉。
理解分解炉的功能及作用。
掌握改进分解炉的方法与措施。
9、掌握各种系列的预分解窑的系统流程，特别是双系列的流程。
10、掌握回转窑的结构与功能，了解回转窑的结构的基本常识，如窑的支撑问题、传动问题、窜动问题、密封问题、冷却问题、控制问题等（看书）。
11、掌握水泥熟料冷却机的作用及评价指标。
理解并分析第一代、第二代、第三代、第四代篦冷机的优缺点。
12、掌握回转窑对煤粉的要求和对火焰的要求，理解并分析单通道、三通道、多通道喷煤管的设备的结构与特点13、掌握窑外分解窑系统的控制参数，理解均衡稳定操作的重要意义。
14、基本了解水泥回转窑对耐火材料的要求及回转窑系统各部位耐火材料的选材情况。
分解炉
应用于工业生产。早期RSP分解炉以油为燃料，在1979年第二次石 油危机后，改为烧煤。RSP分解炉工艺流程如图2. 8所示，结构如图 2. 9所示。
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【相关知识】
• RSP分解炉由涡旋燃烧室(SB),涡旋分解室(SC)和混合窒(MC)3个 • 部分组成。涡旋燃烧室内的三次风沿切线方向进入，主要是使燃料分
针对烧煤的需要，并为了延长燃料在炉内的停留时间，石川岛公司对 SF炉进行了改进，形成N一SF炉，如图2. 5所示，其工艺流程如图2. 6所示。 • N-SF炉的不足之处主要在于炉气侧向排出，且出口高度大，易产生 偏流、短路和稀薄生料区。
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【相关知识】
• 为了使煤粉乃至工业废燃料能完全燃烧，秩父水泥公司又开发了C一 SF炉，如图2. 7所示。其主要改进是分解炉顶部增设了涡室，使炉气 呈螺旋形出炉，克服了SF, N一SF炉气流偏流和短路现象，延长了分 解炉与最低一级旋风筒之间的连接管道，进一步延长物料的停留时间。
备制造安装容易，单位产品设备投资、基建费用低。 • ⑧自动化程度高，操作稳定。
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【相关知识】
• 预分解窑具有突出的优点，但也存在以下缺点。 • ①预分解窑虽然对原料和燃料适应性较强，但当原料中碱、氯、硫等
有害成分含量高而未采取相应措施，或当窑尾烟气及炉气温度控制不 当时，也易产生结皮，严重时可能出现堵塞现象。如果采用旁路放风， 则将使热耗增加，并需增加排风、收尘等设备，同时收下的高碱粉尘 较难处理。 • ②由于自动化程度高，整个系统的控制参数较多，各参数间要求紧密 准确地配合，因此对技术管理水平及操作水平要求较高。 • ③与其他窑型相比，分解炉、预热器系统的流体阻力较大，电耗较高。
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“水泥熟料烧成”课程任务书
院（系）材料工程系班级水泥132 任务二
任务下达日期： 2014年 10 月 08日
任务完成日期： 2014年 12月 10日
任务题目：选择旋风预热器、分解炉、回转窑及冷却机
指导教师：胡家林
主要内容和要求：掌握熟料煅烧过程，熟悉影响过程的各因素，能对四个热工设备进行合理的选择。
一、预热器的选择
要求：
（1）合理选择预热器的列数、旋风筒的类型和各级旋风筒的分离效率；（2）计算出各级旋风筒的直径、高度；
（3）合理选择进气方式、尺寸、进口形式，排气管尺寸和插入深度；
（4）绘制各级旋风预热器的结构图；
（5）对影响旋风传热效率和分离效率的因素作简要的分析。
二、碳酸盐的分解
要求：
（1）对不同类型分解炉的结构性能进行比较,合理地确定出分解炉的型号；（2）简要阐述分解炉结构的工艺性能及热工性能；
（3）计算出所选分解炉的主要尺寸（包括直径、高度等）；
（4）画出分解炉结构示意图。
三、选择回转窑
要求：
（1）合理选择回转窑，说明选择依据；选择与回转窑相适宜的燃烧器，说明该型燃烧器的结构特点；
（2）选择回转窑窑头、窑尾的密封装置；
（3）计算出回转窑的发热能力和燃烧带的热力强度；
（4）计算出回转窑所需功率和选用待机的功率；
（5）说明回转窑内所需物料、气体和运动特点，燃料燃烧和传热特点；
（6）合理选用回转窑内各带的耐火砖。
四、选择冷却机
要求：
（1）选择适合本生产线的篦式冷却机。
（2）说明冷却机的类型、结构和工作原理；
（3）对所选择的冷却机的实际生产效果作简单的评述。