预热器和分解炉的发展_七_
第二节新型干法窑系统中预烧过程和设备
设置撒料装置是有利的。
Ⅰ
预热器
Ⅲ
回转窑 窑气
生料
Ⅱ Ⅳ
上长管道中的分散装置
下 料溜子
下料管管道分散装置源自闪动阀NC单板阀结构
锁风阀的作用及要求
主要作用是保持下料均匀畅通，又起密封作用，动作 必须灵活自如。要求：
⑴、阀体必须坚固、耐热，避免过热引起变形损坏； ⑵、阀板摆动轻巧灵活，重锤易于调整，既要避免阀
根据理论分析与计算还表明：
预热器废气温度随级数n的增加而降低，即回收 热效率有所提高。但它们之间不是线性关系，而是随 着n值增大、废气温度的降低趋势不断减小。也可以 说，级数愈多，平均每级所能回收的热量趋于减少。 反过来说物料预热升温曲线趋于平缓。
从理论上来讲，级数愈多，愈趋于可逆过程，能 量品位熵的损失愈小，愈合理。
影响旋风预热器预热效率的因素
因素之一：粉料在管道中的悬浮
保证悬浮效果的几项措施： （1）选择合理的喂料位置：
一般情况下，喂料点距出风管起始端应 有大于1m多的距离，此距离还与来料落差、 来料均匀程度、内筒插入深度以及管内气体 的流速有关。
(2)选择适当的管道风速
一般要求粉料悬浮区内的风 速在10—25m/s之间，通常要求大 于15m／s以上
C.气固分离
旋风预热器中气流所承载的粉体粒径很细，因此气 体流动状态对尘粒的运动起着决定性作用，对所能分离 的粉粒数量和大小有很大影响。
研究旋风预热器中气固分离问题，应着眼于气体流 动的流型、速度和压力分布等特征，给分析认识分离作 用提供依据。
其他因素如尘粒间的碰撞、凝聚、粘附和静电效应 均会对分离作用产生影响。
板开闭动作过大，又要防止物流发生脉冲，做到下料 均匀； ⑶、阀体具有良好的气密性，杜绝漏风； ⑷、支撑阀板的轴承要密封完好，防止灰尘掺入； ⑸、阀体各部件易于检修更换。
揭秘水泥生产过程全纪录
揭秘水泥生产过程全纪录现在的大都市，到处都是高楼林立天地，桥梁纵横南北。
而这些大跨度桥梁、海底隧道、高层建筑、水库大坝等等都离不开水泥，那么你知道水泥究竟是如何生产出来的吗？下面，请跟随小编一起，来看看中国建材行业的龙头企业之一——华润水泥控股有限公司，是如何生产出润丰水泥。
【水泥生产过程】水泥的主要原料是自然界中的石灰石、粘土、砂岩和铁矿，经过复杂的工序加工，最后成为一种灰色粉状物，加水搅拌后成浆状，经过硬化后就能成为坚固的建筑材料，现代建造的桥梁，房屋，道路等都有水泥的功劳。
水泥的生产过程，从原料开采到水泥出厂，大致可以分为三个阶段，八个步骤，我们把这三个阶段简单称之为“两磨一烧”，八个步骤分别为：破碎及预均化→生料制备→生料水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、粘土、砂岩及铁矿等。
石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。
（2）原料预均化为保证水泥厂连续生产，产品质量稳定可靠，水泥厂使用的所有原燃料的化学成分必须稳定。
而水泥厂的进厂原燃料均为颗粒状物料，不同于一般化工行业所用的液体原料，很难在输送、储存过程中自行均化，因此大部分原燃料均采用了预均化堆场对原料进行预均化。
预均化堆场按外观可分为长形预均化堆场、圆形预均化堆场两类。
（长形预均化堆场）（圆形预均化堆场）2、生料制备据统计，新型干法水泥生产线粉磨作业需要消耗全厂电力的60%-70%，生料粉磨是其中重要的耗电大户。
因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。
目前新型干法水泥生料制备系统可采用的工艺有：立磨系统和辊压机终粉磨系统两种，而华润水泥新建的生产线均采用低耗电量的后者。
（立磨）（辊压机）3、生料均化新型干法水泥生产过程中，生料的均化是必不可少的生产环节，也是保证产品质星的重要手段。
窑外分解窑分解
结皮
• 结皮定义 • 结皮危害 • 结皮的形成
结皮：
是指物料在预分解窑的预热器、分解 炉等管道内壁上，逐步分层黏挂，形成 疏松口上，下部，以及悬浮 预热器的锥体部位。
结皮的危害
• 预热器旋风筒和分解炉内结皮增厚 时，不但会使通风道的有效截面减小， 阻力增大，影响系统通风，结皮严重或 塌落时，重者发生堵塞事故，轻者易引 起系统压力不稳，影响正常生产；主排 风机叶片结皮，会使风机发生震动，影 响风机的安全运转。
燃料煤的机械不完全燃烧的影响
煤的机械不完全燃烧为预分解窑系统内结皮范围的 扩大提供了条件，造成煤的不完全燃烧主要原因是 煤粉太粗、燃烧速度太慢，空气量不足及操作不当 等，在该燃烧区域内燃料燃烧不完全，而在其它区 域继续燃烧，从而使系统内煤燃烧区域发生变化， 导致了系统内温度布局的不均。随着稳定区域的变 化，结皮部位也随之改变，特别是预热器系统里的 旋风筒收缩部位，由于物料在硫、氯、碱的作用下 表面熔化，其黏性增加，在于筒壁接触时形成结皮。 所以在预分解窑生产时，煤流的稳定、煤质的稳定 是非常关键的，它是关系到系统稳定的首要前提。
2、NC型预热器的特点：
◆低风速、大直径、短柱体、四心大蜗壳、优化的偏心距构成了旋 风筒低阻力的基本要素。 ◆各级旋风筒均设有降阻作用的“导流板”和特殊进风口，且均 设内筒提高分离效率，有效减少物料在各级旋风筒之间不必要 的循环，分片式内筒（通常三、四、五级）具有较长的使用寿 命，安装更换更加方便；顶级内筒内部设有“整流器”，明显 降低了系统阻力。 ◆在旋风筒锥体下部采用了歪斜锥体，有效地解决了堵料问题； ◆所有下料管均装有密封性能好，动作灵活的翻板阀，既克服了 内串风又保证了物料的均匀连续性，对提高分离效率起了重要 作用。外置滚动轴承支承，转动灵活、可靠性高； ◆具有独特结构的固定式弧形撒料板，加强了物料在气流中的分 散性，提高了气固换热效率； ◆NST-I型分解炉具有喷旋结合、混合充分、流场和料场均匀的特 点，经鹅型管后，加强了分解炉内的后期混合，具有强大的产 量突破能力和对不同原燃料的适应能力； ◆在易堵部位设置了捅料孔或空气炮，有效防止了系统堵塞事故 的发生。 ◆系统中各联接法兰安装后均采用焊接密封，大大减少了系统外 漏风；
水泥及标号含义
水泥及标号含义一、水泥简介水泥（cement），是指凡磨细材料，加入适量水成为塑性浆状，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。
水泥的分类方法有多种，按用途及性能可分为通用水泥和专用水泥两大类。
水泥种类很多，目前全世界多达100多个水泥品种。
水泥是主要的建筑材料之一，对社会发展和经济建设起着重要的作用。
在中国，通用水泥制定了强制性国家水泥标准，执行每四年一次的水泥生产许可证审核换发制度，受国家、省、市、县（市、区）质量技术监督部门强制性监督检查。
二、各类水泥的定义：水泥与钢材、木材、塑料统称为四大基础工程材料，由于水泥的用量大、用途广、性能稳定且耐久性好及其制成品结构性能优良，所以水泥是建筑工程和各种构筑物不可或缺的最大宗材料，而且在今后相当长的时期内，不可能会有别的材料可以完全代替它。
近20年来，随着国民经济的快速增长，我国水泥工业飞速发展并取得了巨大成绩。
然而，我国水泥工业还存在着产业结构问题，水泥的生产制造也遇到了全球性的资源、能源、生态环境的严重挑战，所以我们必须加速产业结构调整和积极推广新型干法水泥和生产技术，采用绿色水泥生产技术，发展循环经济，实现经济社会和自然环境和谐的可持续发展。
水泥是一种粉体材料，水泥的加工制造属于重化工与粉体工程的范畴，因此研究散体物料的规律性、采用先进的粉体技术对水泥工业来说，有着非常重要的作用和意义。
1、水泥：加水拌和成塑性浆体，能胶结砂、石等材料既能在空气中硬化又能在水中硬化的粉末状水硬性胶凝材料。
2、硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、0%~5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥，分P.I和P.II,即国外通称的波特兰水泥。
3、普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%~15%混合材料，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号：P.O。
4、矿渣硅酸盐水泥：矿渣硅酸盐水泥由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料, 称为矿渣硅酸盐水泥，代号：P.S。
分解炉
第八章 分解炉
③入窑分解率高 ④一次风——回转窑燃烧用的自然空气， 20℃。（室温） 二次风——冷却机前部的余热风，二次利 用而得名，900℃以上 三次风——冷却机中部的余热风再次利用， 650℃左右；． 2．分解炉用的空气全部通过回转窑：
第八章 分解炉
2．分解炉用的空气全部通过回转窑： ①流程简单投资少， ②适用于现有预热器窑改造， ③氧气浓度低不利于燃烧， ④窑内温度会降低，影响产量和质量， ⑤窑内风速大生料飞损严重．
第八章 分解炉
三．热量消耗图解 (曲线) 室温～850℃；物料吸收热量30％→预热阶段。 850℃～950℃；物料吸收热量50％→分解阶段。 950℃～1450℃；物料吸收热量20％→烧成阶段。 分解阶段温度仅上升了100℃，但所需热量却 达50％，这个热量是在分解炉内添加燃料来提供 的。让煤粉和生料一起在悬浮状态下，一个燃烧 放热，一个吸热分解，二者几乎同时发生。
过程装备成套技术5
第八章 分解炉
第八章 分解炉
§8—1窑外分解工艺的发展与原理 一．发展过程 1．干法旋窑生产工艺
第八章 分解炉
2．预热器பைடு நூலகம்生产工艺
第八章 分解炉
3．窑外分解生产工艺
第八章 分解炉
二．窑外分解的原理 △第一次演变：预热器窑→热量来自回转窑。 △第二次演变：预分解窑→热量来自分解炉。 在悬浮预热器和回转窑之间增设一个分解炉， 在分解炉内加入30％～60％的燃料，使燃料的放 热过程与生料的吸热过程及碳酸盐的分解过程同 时在悬浮状态下极其迅速地进行。入窑分解率可 以达到93~95％以上。
第八章 分解炉
⒋预热器窑： ｜＿＿＿＿＿｜＿＿＿＿＿｜＿＿＿＿＿＿｜ 预热带 分解带 烧成带 ↓ 预热带立起来安置。 ⒌预分解窑： ｜＿＿＿＿＿｜＿＿＿＿＿｜＿＿＿＿＿＿｜ 预热带 分解带 烧成带 ↓ ↓ 预热带、分解带都立起来安置。 回转窑的长度在不断地缩短，但产量、质量在不断地提高
预热器构造及原理
预热器构造及原理
操作区：熟料生产 类 别：悬浮式预热器 模 块：预热器构造及原理
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刘国胜 羊敏
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主要内容
一 预热器的发展 二 基本构造 三 功能 四 工作原理 五 常见故障 六 故障处理
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基本构造（二）
旋风筒 、连接风管、卸料管 及附件翻板阀、撒料箱等
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功能
悬浮预热器是构成预分解系统的主要气固反应单 元,充分利用窑尾排出的高温废气或分解炉底部燃烧 产生的高温烟气，然后经最下级旋风筒收集入窑， 提高系统的热效率，以降低系统热耗，提高熟料产 量，是预热器的主要任务。
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常见故障（二)
系统塌料: 生料在预热器内的不均匀流动或聚集致使大量生料集中从旋
风筒锥体通过排灰阀、下料管加入下一级旋风筒出口管道，而其 管道风速又不足以将大股生料吹散、托起，生料直接通过旋风筒 或分解炉塌入窑内。 塌料原因:
1、漏风 2、结皮 3、煤、料原因
预热器的发展
• 1951年,德国洪堡公司的洪堡型旋风预热 器是水泥工业首次投入运行的悬浮预热器。
• 预热器主要形式有旋风、立筒、立筒—旋 风混合式三种。
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水泥预热器及分解炉的发展历史
水泥预热器和分解炉的发展历史新型干法水泥生产技术是20世纪50年代发展起来的新技术，到目前日本、德国等发达国家，悬浮预热和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产装备率占95%。
我国第1台悬浮预热及预分解窑于1976年投产，目前这种新型干法水泥生产线生产能力达6000余万t。
(此为“九五”末数据)。
新型干法水泥生产技术发展的第一阶段为20世纪50年代初到70年代初，是悬浮预热技术诞生和发展阶段。
第二阶段是20世纪70年代初至今，是预分解技术诞生和发展阶段。
本文将分阶段叙述。
1 预热器1.1 最早的旋风预热器专利最早申请生料悬浮预热器专利权的是丹麦哥本哈根——弗利特力克堡的M·沃格尔·约根生工程师在1932年6月1日向捷克斯洛伐克共和国布拉格的专利局提交“用细分散物料喂入回转窑的方法和装置”的专利申请书，于1934年7月25日获得专利证。
图1是该专利证说明书上示意图，说明四级旋风生料悬浮预热器的全部特征，这就是现在新型干法生产最普遍采用的预热器。
图1四级旋风预热器(捷克专利证说明书上的示意图)1.2 洪堡旋风预热器上述专利概念，经历了20年，德国洪堡公司(Humloldt)F·缪勒改进的第1台洪堡旋风预热器于1951年投入实际生产。
洪堡型旋风预热窑，是把生料的预热和部分分解由悬浮预热器来完成，代替回转窑部分回转筒体功能，达到缩短回转窑长度，同时使窑内以堆积滚翻状态进行气料热交换过程，转移到悬浮预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出炽热气流充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率，有利于降低熟料烧成热耗。
这可从图2中看出。
图2 干法窑与一般悬浮预热器的比较洪堡旋风预热器见图3。
生料由最上部1级旋风筒连接风管喂入，喂入量1650g/kg熟料。
根据对四级旋风预热器的热工制度研究证明，80%的热交换在连接风管中进行，只有20%的热交换在旋风筒中进行。
窑尾预热器与分解炉的功能及作用
2分解炉的功能和作用
分解炉的作用主要有三个:一是使燃料在炉内具有充分的燃烧时间，理论燃烬度应达到100%，以使燃料的热量得到最大释放。二是通过激烈的旋流、喷腾，使物料的分散度达到最大，促使其在分散悬浮状态中与热气体进行充分的热交换三是促使碳酸钙的快速分解，分解率应达到90%以上。
对于分解炉来说，分解率达到90%以上应该说已基本满足工艺要求，在分解炉已达到90%以上时，不应再追求更高的分解率。如追求更高的分解率，势必要提高分解炉的温度。炉温过高，将导致液相矿物C3A和C4AF的过早、过多产生，将造成C3、C4\C5级筒翻板阀板面因积料而动作失灵，也是C5级筒易发生结皮、堵塞的另外一种原因(原料与燃煤中的有害成分是正常因素)。
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。