回转窑与带的划分
硅酸盐水泥熟料的煅烧

·强吸热反应;
每1 kg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;
·反应起始温度较低; ·分解温度与CO2分压和矿物结晶程度有关 。
3. 碳酸钙的分解过程
①热气流向颗粒表面的传热过程; ②热量由表面以传导方式向分解面传递的过程; ③碳酸钙在一定温度下吸收热量,进行分解并放出CO2 的化学过程; ⑤表面的CO2向周围介质气流扩散的过程。
• 回转窑内”带”的划分及其作用 1.干燥带 物料温度20—150℃ 气体温 度200—400℃ 2.预热带 物料温度150—750℃ 气体温 度400—1000℃ 3.碳酸盐分解带 物料温度750—1000℃ 气体温 度1000—1400℃ 4.放热反应带 物料温度1000—1300℃ 气体 温度1400—1600℃ 5.烧成带 物料温度1300—1450--1300℃ 气体温度1650—1700℃ 6.冷却带
生料中自由水量因生产方法与窑型不同而异: 干法窑﹤1% 立窑、半干法立波尔窑:12 ~15% 湿法窑:30~40 % 半湿法立波尔窑:18 ~22%
2.脱 水
脱水是指粘土矿物分解放出化合水 。
层间吸附水:以水分子状态
·水存在形式:
脱水温度:100℃左右 晶体配位水:OH脱水温度:400~600℃以上
第五章 硅酸盐水泥熟料的煅烧
本章主要内容: 本章主要介绍新型干法水泥生产过程中的 熟料煅烧技术以及煅烧过程中的物理化学变 化,以旋风筒—换热管道—分解炉—回转 窑—冷却机为主线,着重介绍当代水泥工业 发展的主流和最先进的煅烧工艺及设备、生 产过程的控制调节等。
研究方法:
• 在实验室内进行 • 在试验窑与生产窑上进行
第七讲 回转窑的结构及工作原理

• 2.轮带(又称滚圈)
• 轮带是一个坚固的大钢圈套装在筒体上,整个回 转窑(包括窑砖和物料)的全部重力,通过轮带传 给托轮,轮带随筒体在托轮上滚动,本身还起着 增加筒体刚性的作用。 • 轮带是以铸钢或锻钢制成,锻造轮带其截面为实 心结构,质量好使用年限长,但是散热差,刚性 差,制造工艺复杂。 • 截面尺寸较大的轮带,一般采用铸造,其截面有 实心矩形和空心箱形两种。
4.回转窑内的传热 • 在燃烧带内,火焰以辐射传热形式(包括对 流传热)把火焰中的热量传递给表层物料, 以传导传热形式把窑衬和窑皮吸收的热量传 给与其接触的物料。前者传递的热量约占整 个烧成带传热的90%,后者约占10%。
物料在窑内煅烧过程的控制
• 1、燃料煅烧及气流温度的控制; • 2、气固换热和物料升温的控制; • 3、物料在一定温度场内滞留时间及物理化 学反应的控制。
回转窑工作原理
1.窑内物料的运动 • 物料进入回转窑后,由于筒体以一定速度回转并 有一定斜度,物料逐渐由窑尾向窑头运动。 • 预分解窑将物料的预热和分解移到预热器和分解 炉,窑内只进行小部分分解反应,窑内一般可分 为过渡带、烧成带。 • 从窑尾起至物料温度1300℃为过渡带,主要任务 是物料升温及部分碳酸盐分解和固相反应;物料 温度1300~1450~1300℃区间为烧成带。
1、可加大窑头排风机挡 板; 2、视电收尘入口温度减 -20~-100Pa 小冷却机鼓风量; 3、视O2情况加大窑尾排 风。
窑 头 负 压
参数
意义及作用 1、反应窑内 燃料供给量及 总热量; 2、反应生料 的易烧性; 3、反应火焰 长短; 4、煤粉的燃 烧状况
控制方法 1、合理的用风比例; 2、合理的用煤比例, 炉:窑=60:40 3、改善煤粉质量; 4、提高二次风温,改 善燃烧环境; 5、保证正常的火焰形 状
回转窑链条带有哪四个区段

回转窑链条带有哪四个区段链条的布挂是根据链条的传热、捕尘、成球及输送的性能决定的,各区段的链条对传热与收尘各有侧重,为了满足物料在链条带内不同区段的物理性能和工艺过程要求,应分区选择不同的挂链方法,或同一种挂链方法而选取不同的工艺参数。
常将链条带划分为四个区段:1)无链区由窑尾距链条冷端间距离。
为使料浆不易溢出,常留(1 - 1.5)D(窑有效内经)区段长不挂链条。
2)料浆区该段物料处于流动状态,为了加强传热和收尘效率,悬挂密度可加大。
料浆流动区温度低,入窑料浆覆盖链,链条磨损少,蓄热换热作用不大,主要有收尘作用,因此该区链条表面积愈大,作用也愈强,在保证不回浆、通风阻力允许条件下,链条尽量加密低空洞,以增加链条在空间的遮挡面积,有利于捕尘。
链长为(0.70 - 0.75)D,一般都采用垂挂,为加强收尘冷端可采用数排蛛网式挂法。
3)塑性区塑性区也即料浆水分下降到18% - 25%,物料呈塑性状态,在该区也易结泥巴圈及出现倒浆。
结泥巴圈往往是由于链条堆积高度高,输送能力差,链条刨刮能力弱及操作波动等因素引起,因此在该区一般采用加粗链环直径、花环挂及增加刨刮能力以达到不结泥巴圈的目的。
而普通垂挂虽刨刮能力强,但因堆积高、输送能力差,在塑性区一般不宜采用。
可采用螺旋垂挂链,可以达到挂链密度大、刨刮能力强、输送物料好、加速水分蒸发,有利于捕尘。
4)散热区散热区气流主要通过辐射、对流方式进行传热,链条是以蓄热换热方式进行,入窑物料在滚动过程中逐渐形成球粒状。
因此,该区尽量提高传热效率及保护料球少被破坏,减少对衬料的磨损,以花环链为好,有利于提高传热效率及保护料球,也可用周边挂法。
热端预热区气流温度高,使用普通链条寿命短,检修频繁,严重制约着链条带的延长,影响熟料产、质量的提高。
现推广使用耐热钢垂挂链,链条带也逐步向热端延伸。
而更主要的是作为热交换器组成屏蔽式链条,保护链条不被烧坏,延长使用寿命,达到增加传热面积,加强顶烧的目的。
回转窑基础知识

窑基础知识议程◆设计演变◆ 窑的机械效应◆ 热膨胀◆ 塑性变形◆ 弹性变形◆ 窑的不同设计◆ 窑轮带◆ 支承托轮◆ 窑轴向推力窑的设计演变窑的设计主要受到产能增加的影响。
例如:工厂长度(m)直径(m)速度(rpm)产能(t/d)敦提1 1405/4.61-1.51500克拉克斯威尔230 6.9/6.4/7.61-1.54000阿尔奇斯6842-2.51250舍卡65 5.2 3.5-45800波特兰78 5.2 3.5-45400圣吉纳维芙90 6.6 3.5-412000老式湿法窑(1948)老式湿法窑设计现代干法窑设计切向悬挂轮带窑托轮驱动自调整支承FLS两窑墩回转窑回转窑中不同区域的划分⏹安全带⏹温度波动大⏹低温共熔物开始⏹碱腐蚀及渗透⏹烧成带(窑直径3 –5 倍)⏹温度从1300 到1450 °C,硅酸三钙形成,结皮稳定⏹过热,熔融熟料和碱性硫酸盐渗透⏹冷却带(窑直径0 –1倍)⏹温度从1200 到1100 °C ,熟料结晶⏹熟料灰磨蚀、碱腐蚀⏹热冲击和高机械力⏹预热带⏹温度达到700 °C,对物料进行加热和脱水⏹受到物料的磨蚀⏹采取隔热措施保护窑传动⏹分解带(窑直径4 –6倍)⏹温度从700 到1000 °C,对物料进行分解⏹磨蚀、碱性腐蚀和温度变化适中⏹过渡带上部(窑直径2 –4倍)⏹温度达到1300 °C,结皮不稳定⏹热负荷和热冲击最大⏹过渡带下部(窑直径1 –2倍)⏹熟料的温度从1400 °C 降到1200窑的概览(看不到的部位)轮带间隙窑筒体变形轮廓热负荷椭圆度窑筒体疲劳挡圈托轮轴弯曲窑传动窑弯曲托轮轴线倾斜窑轴线调整窑口窑的机械效应1. 热膨胀:材料因温度改变而产生的尺寸的变化2. 塑性变形:物体在负荷作用下尺寸改变,负荷释放后也不恢复3. 弹性变形:材料在压力作用下产生的变形,释放压力作用后可以恢复热膨胀(可逆的)窑筒体依据热膨胀系数膨胀(过程是可逆的)⏹窑筒体的热膨胀⏹ 窑筒体温度分布不均⏹窑的拉长 ⏹直径增大⏹弯曲变形温度分布图热膨胀(可逆的)例子:窑在20°C是直径是φ4.5M,那么在300°C的时候直径会增加多少?△D= D1×α×△θ△D 直径增量(mm)D1 原始直径(mm)α 膨胀系数(1/℃)△θ 温差(℃)△D=4500×0.000011×280=14mm正常运转中的活套轮带截面耐火材料纵向剖面图:垫板缝隙(在顶部)窑筒体轮带接触无缝隙轮带(紧箍轮带)无相对运动轮带阻碍了窑筒体的热膨胀收缩的窑筒体窑筒体的热膨胀受到轮带的限制窑筒体永久性塑性变形轮带/窑筒体温差1234窑筒体l轮带1243温差间隙•窑受热是间隙控制最关键阶段•建议遵守升温时间(一般是:24小时)切向固定大齿圈塑性变形(不可逆的)窑筒体在超过其受热能力和机械能力情况下运行导致变形( >屈服点)•高温点•窑筒体温度梯度大•在热态下没有转窑•高温点•轮带阻碍热膨胀•改变微观组织结构•弯曲•不圆•窑筒体受到挤压钢的性能(S235 JRG2)5010015020025020100200300350400450500550600温度 [°C]屈服强度 [N /m m 2]屈服强度弹性模量塑性变形机械性能随温度升高而降低塑性变形(不可逆的)窑筒体冷却后在其高温点附近发生收缩热变形高温点(冷却后)窑窑筒体变形(高温点)窑筒体变形(例如:在高温点后面)直尺窑筒体变形测量view from outlet (rotation anticlockwise)-100-90-80-70-60-50-40-30-20-1001012345678910111213141516测量区的窑筒体发生的变形最大-最小>25mm窑筒体变形??窑筒体变形(高温点)m a x . 8m mFilled with mortar耐火砖的相对运动砖和窑筒体之间的细微缝隙注意:砖的紧密安装会减少相对运动在窑筒体和砖上作上记号m a x . 8m mMortar joint max. 1-1,5mmwith mortarFilled 注意:由于耐火砖发生与筒体之间的相对运动,局部窑筒体变形会使窑砖的寿命明显减少窑筒体变形(高温点)弹性变形(动态的)•窑筒体由于自身重量和来自托轮的力而产生变形( <<屈服点)•轮带间隙大•窑砖重•窑皮厚•窑筒体厚度变薄•托轮未对中•过度疲劳运转•严重下垂•严重弯曲•椭圆度大受压受拉弹性变形(由于重量)窑由于自身重量弯曲动态应力:随着窑的每转动一圈,受压受拉变化一次窑垂直直线度:最大3…5 mm 受压受拉窑由于自身重力和不对中而弯曲水平直线度:最大3 mm 受压受拉窑筒体由于不对中而弯曲尽可能将窑对准(对中)窑中心线测量报告窑筒体变形窑砖松动窑砖受挤压窑的不同设计•轮带–活套轮带(也叫自由轮带或移动轮带)–固定轮带(也叫花键轮带或切向悬挂轮带)•支承托轮–刚性支承–半刚性支承–自动对中支承活套轮带导向块垫片防旋键止推座垫板挡圈止推块轮带刚性支承注意:托轮不对中或轮带摆动会导致边缘负荷半刚性支承(FLS)弹性装置托轮不对中或是轮带摆动可以被部分消除 保持接触自动对中支承(FLS)托轮未对中或是轮带的摆动可以被完全消除→保持接触→负荷分布均匀自动对中支承(带驱动)(Polysius)窑驱动旋转轴承托轮未对中或是轮带摆动可以被完全消除→保持接触→负荷分布均匀窑轴向推力分配(平衡)经验法则:液压挡轮:40%由挡轮承担(AT) 60%由托轮分担(AR)固定挡轮:100%由各托轮分担(AR)A = A T+ A R1+ A R2+A R3AAR3LAR3RAR2R AR2LA R1RAR1L A T2022/1/741控制轴向力的方法A = AT+ AR1 +AR2 +AR3A = AT负荷分布:挡轮+ 径向托轮没有负荷分配:仅由挡轮承担2022/1/742托轮歪斜&液压挡轮•窑会随着挡轮而运动(向上4…8小时,向下12…24小时)•挡轮不是用来承受窑的所有轴力的(一般承担40…60%)•所有的托轮都应分担少量的窑轴向力•至少不能有把窑往下推的托轮•托轮需用石墨润滑2022/1/743。
整理资料

重点:水泥工艺学:什么叫孰料率值故乡反应粉磨作业三个率值孰料矿物组成考虑哪些因素预热器分流顺逆混篦冷机形式有哪些粉磨机工作指数硅酸孰料分化影响固相反应窑外分解特点配料计算混凝土工程与技术:各种特性混凝土泵送混凝土要求应用大体积混凝土定义要求应用可以解决什么问题怎样解决高强混凝土定义怎样设计怎样设计高性能混凝土如何实现高性能混凝土功能应用纤维增强混凝土混凝土缝产生的原因从配制方面采取什么措施防止混凝土裂缝产生如何修补混凝土裂缝材料(化学浓浆)水泥工艺学硅酸盐水泥:以黏土和石灰石为原料,经高温煅烧得到以硅酸钙为主要成分的熟料,加入0—5%的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。
硅酸盐水泥熟料:以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的产物,即为硅酸盐水泥熟料。
硅酸盐水泥孰料三个率值:硅酸率又称硅率,是指熟料中氧化硅与氧化铝、氧化铁之和的重量比。
铝率又称铁率或铝氧率。
表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的重量比。
石灰饱和系数是指熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C2S+C3S)所需的氧化钙含量与全部二氧化硅生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。
循环负荷率:回料量与产品之间比值百分数。
选粉效率:是指物料喂入闭路粉磨系统中,产品通过某一标准筛细分含量占为入选粉机系统含量百分数。
游离氧化钙::当配料不当、生料过粗或煅烧不充分时,熟料中就会出现没有被吸收的游离状态存在的氧化钙,称为游离氧化钙,或者叫做游离石灰。
以f-CaO表示。
固相反应:所有包含固相物质参加的化学反应,包括固-固相反应、固-气相反应和固-液相反应等。
窑外分解:将水泥生料粉的预热和绝大部分碳酸钙的分解过程置于窑外的预热器和分解炉中进行助磨剂:提高研磨效率的添加剂填空或选择硅酸盐水泥由:孰料石膏混合材(粉煤灰矿渣火山灰煤矸石石灰石)组成硅酸盐水泥熟料的化学成份主要由氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝 (Al2O3)及三氧二铁(Fe2O3)四种氧化物组成,它们的总和占熟料成份的95%以上。
白灰窑构造

白灰窑构造白灰窑的构造主要包括以下几个部分:1.回转窑体:这是白灰窑的核心部分,主要由钢板卷成,作为物料完成物理与化学变化的容器。
2.预热带:位于白灰回转窑炉顶上部,物料与煅烧带对流上来的热量进行交换,使石灰石中的水分被蒸发,石灰石初步受热不均产生龟裂,体积膨胀,极限抗压强度下降。
3.煅烧带:位于白灰回转窑炉体中部,进入这个区域,由于鼓风机进入适量的空气助燃,燃料开始燃烧,并放出大量的热量,温度逐渐提高到1100℃—1200℃。
碳酸钙分解成氧化钙和二氧化碳,放出的气体进入预热带预热。
4.冷却带:位于白灰回转窑炉体下部,并向下延伸到出灰口,残余的碳酸钙在此区域不再分解。
该区域主要是利用石灰的热量预热空气,同时煅烧成的石灰得到了冷却。
5.回转窑热交换器:为增强换热效果,筒体内往往还挂有多种形式的链条组成热交换装置。
6.回转窑轮带:筒体、窑衬、物料等所有回转窑部分的重量通过轮带传到支撑装置上。
7.回转窑支撑装置:由一对托轮轴承组和一个大底座组成,一对托轮支撑着一个轮带,即允许筒体自己移动,又向基础传递了大的荷重。
8.回转窑传动装置:在筒体的中部装有齿圈,用弹簧板安装在筒体上,通过齿轮传动,是筒体回转。
同时,为了适应操作和维修的需要,在大型回转窑上海设有使窑以低速转动的辅助传动。
9.回转窑窑头罩:它是连接窑头端与流程中下道工序设备的中间体,脱硫塔是看火工进行生产操作的地带你,因此摇头罩上设有看火孔和检修门。
10.回转窑窑头罩顶部脉冲阀:设有防雨罩。
此外,白灰窑还包括灰斗、清洁气体室、滤袋及骨架、脉冲喷吹系统、进出风总管、进风支管、进风阀、卸灰阀、支架以及楼梯平台等组成部分。
这些部分与上述部分一起共同构成了白灰窑的完整构造。
回转窑与带的划分

(1)干燥带:
➢干燥带物料温度20-150℃,气体温度200-400℃,含 有大量水分的生料浆入窑后,被热气流加热,温度逐 渐升高,水分开始缓慢蒸发,当物料达到一定温度时, 水分迅速蒸发,直到约150℃左右,水分全部蒸发,
物料离开干燥带而进入预热带。
➢对湿法窑而言,干燥带消耗热量较多,为了提高干 燥带的热交换效率,在干燥带的大部分空间挂有链
条作为热交换器。
➢新型干法回转窑由于入窑生料水分很少,几乎没有 干燥带。
(2)预热带
➢预热带物料温度在150-750℃,气体温度在4001000℃,离开干燥带的物料温度上升很快,粘土中的 有机物发生干馏和分解,同时高岭土开始脱水反应,
碳酸镁的分解过程也开始进行。
➢新型干法窑外分解窑,生料预热在预热器内进行, 窑内无预热带。
空气预热作为二次空气进入窑内。
5.3.1 回转窑内物料流速和煅烧特点
试验表明,在回转窑的斜度和转速不变的情况下,由于 物料在窑内各带的化学变化和物理状态不同,使物料以 不同的速度通过窑的各带。物料在烧成带内通过速度最 慢,分解带内,由于碳酸钙大量分解,使生料颗粒表面 被CO2气体包裹而呈微流态化,因而物料运动速度最快。
物料在烧成带保持一定的高温和足够的停留时间。
回转窑:斜度3.5%-4.0%,转速1-3r/min,停留时间1520min。
窑外分解窑:斜度3.5%-4.0%,转速3.5-3.7r/min,停留 时间10-15min,甚至10-12min即可完成熟料的烧成。
(2)在分解带内,碳酸钙分解需要吸收大量的热量,由 于窑内传热速度很低,物料在分解带内的运动速度又很快, 停留时间较短,这是影响回转窑内熟料煅烧的主要矛盾之
➢烧成带还要有一定的长度,主要使物料在烧成温度下, 持续一段时间,使生成C3S的化学反应尽量完全,使熟料
74米回转窑温度带位置划分

74米回转窑温度带位置划分
根据回转窑的工作原理和热传导规律,可以将74米回转窑的温度带位置划分为五个区域:
1. 碱蒸汽区:回转窑的进料端和预热区之间的区域,温度较低。
该区域主要起到蒸汽产生和预热料料的作用,温度一般在200℃左右。
2. 预热区:紧邻碱蒸汽区,温度逐渐升高。
该区域主要用于将料料预热到水分蒸发温度,并将物料中的一部分水分蒸发。
3. 煅烧区:位于回转窑的中部,温度最高。
该区域是回转窑的主要热交换区域,用于将物料中的有机物、水分以及其他杂质热分解和脱除,温度一般在1400℃左右。
4. 冷却区:位于煅烧区的后半部分,温度逐渐降低。
该区域用于将煅烧后的物料迅速冷却,降低物料的温度,并将物料从高温状态转变为可操作状态。
5. 出料区:回转窑的出料端,温度较低。
该区域主要用于将冷却后的物料从回转窑中排出,并进一步降低物料的温度,使其可以进行后续的磨煤操作。
以上是根据回转窑的一般工作原理进行的温度带位置划分,实际的窑内温度分布还受到物料性质、窑筒结构等因素的影响,具体情况需根据实际情况进行考虑。
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新型干法回转窑由于入窑生料水分很少,几乎没有 干燥带。
(2)预热带
预热带物料温度在150-750℃,气体温度在4001000℃,离开干燥带的物料温度上升很快,粘土中的 有机物发生干馏和分解,同时高岭土开始脱水反应, 碳酸镁的分解过程也开始进行。
新型干法窑外分解窑,生料预热在预热器内进行, 窑内无预热带。 对于立波尔窑,预热在炉篦子加热机上,窑内无预 热带。
5.3 水泥熟料在回转窑内的煅烧
回转窑圆筒,其斜度一般为3%-5%,生料由圆筒 的高端(一般称为窑尾)加入,由于圆筒具有一定的 斜度而且不断回转,物料由高端向低端(一般称为窑 头)逐渐运动 。 一次空气 :用鼓风机经喷煤管由窑头喷入窑内。燃 烧用的空气由两部分组成,一部分是和煤粉混合并将 煤粉送入窑内的这部分空气 。一般占燃烧总量的15%
使用多筒冷却机的窑,一般升重控制范围是1450±100g/L
使用篦式冷却机的窑,急冷效率高,熟料颗粒内多孔、疏 松、熟料轻,因而控制范围为1400±100g/L。如果升重实 在烧不上去,f-CaO含量又不超过范围,升重控制范围也 可定为1350±100g/L。
回转窑工艺管理规程规定,熟料升重波动范围最好控 制在±75g/L,合格率在85%以上。
5.3.1 回转窑内物料流速和煅烧特点
试验表明,在回转窑的斜度和转速不变的情况下,由于 物料在窑内各带的化学变化和物理状态不同,使物料以 不同的速度通过窑的各带。物料在烧成带内通过速度最 慢,分解带内,由于碳酸钙大量分解,使生料颗粒表面 被CO2气体包裹而呈微流态化,因而物料运动速度最快。
(1)干燥带:
项目 由燃料供应的热耗 粘土脱水 碳酸盐分解 放热反应 熟料烧成(C3S和液相生成) 熟料煅烧理论热耗 水分蒸发 废气中的热损失 熟料带走的热损失 从冷却机抽热取得的空气热量 窑壁 散热损失 冷却机壁 其他
指标(kJ/kg熟料) 5510 167 1989 419 105 1742 2366 754 59 100 515 25 142
5.3.2 回转窑的煅烧特点
(1)在烧成带,硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙,为 使熟料矿物晶体发育良好,游离氧化钙吸收完全,必须使 物料在烧成带保持一定的高温和足够的停留时间。 回转窑:斜度3.5%-4.0%,转速1-3r/min,停留时间1520min。 窑外分解窑:斜度3.5%-4.0%,转速3.5-3.7r/min,停留 时间10-15min,甚至10-12min即可完成熟料的烧成。 (2)在分解带内,碳酸钙分解需要吸收大量的热量,由 于窑内传热速度很低,物料在分解带内的运动速度又很快, 停留时间较短,这是影响回转窑内熟料煅烧的主要矛盾之 一。 缓和矛盾可采取的措施:分解带内加挡料圈。
(3)碳酸盐分解带 分解带物料温度在750-1000℃,气体温度约在10001400℃。物料进入分解带后,烧失量开始明显减少, 结合二氧化硅开始明显增加,表明碳酸钙分解和固相 反应同时进行。由于碳酸钙分解反应吸收大量热量, 所以物料升温较慢。由于分解后放出大量CO2气体, 使粉状物料处于流态,物料运动速度较快。由于此带 所需热量最多,物料运动速度又快,实现碳酸钙分解, 需要较长的距离,所以分解带占回转窑长度比例较大。 新型干法窑:碳酸钙分解主要在分解炉内完成,窑 内进行的碳酸盐分解只有15%左右。
~30%
二次空气:经过预热到一定温度后进入窑内 的空气。
冷却
二次空气作用 助燃 二次风温:600~900 ℃
窑内总风量=一次风量+二次风量
高温气体和物料在窑内是相向运动的,在运 动过程中进行热量交换,物料接受高温气体 和高温火焰传给的热量,经过一系列物理化 学变化后,被煅烧成熟料,其后进入冷却机, 遇到冷空气又进行热交换,本身被冷却并将冷却带
在冷却带中物料温度由出烧成带的1300℃,温度下 降,液相凝固成为坚固灰黑颗粒,进入冷却机内再进 一步冷却。
注:回转窑的各带划分是人为的,这些带的各种反应 往往是交叉或同时进行的,不能截然分开,如生料受 热不均匀,和传热缓慢将增大各种反应的交叉,因此 回转窑各带的划分是十分粗略的。
Φ5.0/4.35m×165m湿法回转窑的有效耗热量和窑内物料各带的热化学特性
传热能力与窑直径的2~2.5次方成正比。窑的规格愈大, 窑的单位容积产量愈低。为增加窑的传热能力,必须 增加窑系统的传热面积,或者改变物料与气流之间的 传热方式,预分解炉是解决这一矛盾的有效措施。
补充内容:窑皮
什么是窑皮:为了延长耐火砖的使用寿命,人们在其表 面粘挂上一层熟料作为保护层。 怎样挂窑皮:挂窑皮时间一般为三天,因为不能一下 粘挂到理想的厚度,只能逐渐挂上。 耐火砖:火砖表面烧的微发融,但不得烧流。
(4)放热反应带
放热反应带物料温度在1000-1300℃。气体温度在 1400-1600℃。由碳酸盐分解产生的大量氧化钙与其他 氧化物进一步发生固相反应,形成熟料矿物,并放出 一定热量,故称为“放热反应带”。因反应放热,再 加上火焰的传热,使物料温度迅速上升,该带长度占 全窑长度的比例很小。
(5)烧成带
干燥带物料温度20-150℃,气体温度200-400℃,含 有大量水分的生料浆入窑后,被热气流加热,温度逐 渐升高,水分开始缓慢蒸发,当物料达到一定温度时, 水分迅速蒸发,直到约150℃左右,水分全部蒸发, 物料离开干燥带而进入预热带。 对湿法窑而言,干燥带消耗热量较多,为了提高干 燥带的热交换效率,在干燥带的大部分空间挂有链 条作为热交换器。
(3)降低理论热耗,减少废气带走的热损失和筒体表面 的散热损失,提高窑的热效率。
(4)提高窑的传热能力,受回转窑的传热面积和传热系数 的限制,如提高气流温度,以增加传热速度,虽然可能提 高窑的产量,但相应提高了废气温度,使熟料单位热耗反 而增加。对一定规格的回转窑,在一定条件下,存在一个 热工上经济的产量范围。 (5)回转窑的预烧能力和烧结能力之间存在着矛盾,或者 说回转窑的发热能力和传热能力之间存在着矛盾,且窑规 格愈大矛盾愈突出。窑的发热能力与窑直径3次方成正比;
物料:使物料胶粘性最大时 当物料通过烧成带时,火砖被物料压在下面,两者粘 在一起,发生化学反应,随着温度的降低而固结,形成 第一层窑皮。
由于窑皮本身的重力和物料的摩擦及机械振动等作用, 窑皮粘粘掉掉,数量几乎相等,于是就形成了一定厚度的 窑皮。
补充内容:立升重
熟料立升重:是指一定粒度熟料单位容量的重量,以g/L 表示,通常指每升5-7mm粒径的熟料质量。 立升重太低,说明熟料欠烧;反之,则说明熟料过烧。