无机非金属材料热工设备重点

无机非金属材料热工设备重点1，无机非金属材料 与 有机（高分子）材料、金属材料 并列为三大基础材料。

除了这三 种基础材料以外，材料的另一个重要分支就是基于这三大基础材料而发展迅速的复合材料。

（P3）2，热工设备的主要代表就是：窑炉。

（ P3）3， 烧结的本质 就是在物料温度低于融化温度的高温条件下，物料内部产生致密化的过 程。

（P4） 4，热工设备主要是指窑炉，窑炉是一个能够产生高温的空间，构成这个空间的窑体材 料叫做： 筑炉材料 ，显然筑炉材料包括耐火材料、保温材料、普通建筑材料。

（ P9）5，新型干法水泥回转窑系统是以“ 悬浮预热 ”和“ 窑外分解 ”技术为核心。

（ P19） 6，“二磨一烧”： 生料磨、水泥窑和水泥磨。

（ P19）7, P20图2.1 NSP 窑系统的流程图 （玄）和（b ）要求：注解物料流程新型干法水泥回转窑：预热器系统，分解炉，回转窑，熟料冷却机，燃料燃烧器。

8，整个系统内燃料燃烧所需要的助燃空气被分成三部分： 第一部分来自窑头的鼓风机， 被称为： 一次空气 （或称：一次风） ，其主要作用是：携带从窑头煤粉舱下来的煤粉经喷煤 管高速喷入回转窑内高效燃烧来保持喷出的火焰有一定的“刚度” （平、顺、直 ）。

另外两部 分的助燃空气则是来自于水泥熟料冷却机内的预热空气， 它们分别被称为： 二次空气 （或称： 二次风）和 三次空气 （或称：三次风） 。

二次空气是从窑头进入回转窑内成为窑头煤粉燃烧 的主要助燃空气。

三次空气则是通过专门设立的三次风管进入分解炉而成为分解炉内煤粉燃 烧所需的助燃空气。

在这三种空气中， 二次空气和三次空气的预热温度不受限制， 越高越好； 而一次空气不允许被预热，否则温度较高的一次风会使煤粉中的挥发分在喷煤管中提前逸 出，从而有可能造成煤粉爆炸的事故。

（P21）9，新型干法水泥回转窑系统的两个主要评价指标：一是 产量；二是 热耗 。

即：产量是 否达标（产量是否高于设计产量）；热耗是否达标（热耗是否低于设计热耗）。

（P21） 10, 表观分解率e ：是指从窑尾入窑的下料管中取料样，经测定其烧失量后计算而得到 的分解率。

真实分解率et ：在已知出窑飞灰的数量 m^和出窑飞灰的分解率所求出的分解率。

（ P24） 11, 回转窑的 五个重要性能指标 ：回转窑的发热能力,回转窑内燃烧带的截面、表面、容积热力强度,回转窑内燃烧带的空气过剩系数。

（ P25）12, 设置悬浮预热器是为了实现气 （废气 ）、固（生料粉）之间的高效换热,从而达到提高生料温度,降低排出废气温度的目的。

（ P26）13, 一个换热单元必须同时具备以下 三个功能 才能完成其任务： 第一, 生料粉在废气中 的分散与悬浮；第二,气、固相之间的换热；第三,气、固相之间的分离：气体被排走,生 料粉被收集。

（ P26）14,各个旋风筒之间的联接管道在换热方面起着主要作用, 所以有人干脆将其称为 “换热管道”。

而旋风筒的主要功能则是完成气、固相的分离和固相生料粉的收集。

（ P27）达到温度的动态平衡, 而且气、固两相换热过程主要发生在固相刚刚加入到气相后的加速段, 尤其是加速的初始段。

然后再增加气、固两相之间的接触时间,其意义已经不大,所以这时 只有实现气、固相分离进入下一个换热单元,才能够起到强化气、固两相之间传热的作用。

P31 )17,理论上一般认为：各级旋风筒的气、固分离效率n 对整个预热系统热效率影响的顺序应改为： 心 > 吃5> e 4>伦> e 2。

(P39) 15, 影响旋风预热器换热效率的三个因素 固之间的换热效果；三是气、固之间的分离程度。

16, 旋风预热器系统需要若干个换热单元相 速度较大,气、固之间的换热速度极快,经过 ：一是粉料在管道内的悬浮状况；二是气、（ P29）串联的原因 ：在管道内的悬浮态, 由于气流 0.02〜0.04s 的时间，气、固两相之间就可以18,1-1-1-1-1 结构表示该旋风预热器是五级旋风筒，且每一级都是单列；2-2-2-2-2 结构表示该旋风预热器是五级旋风筒，且每一级都是双列。

( P41)19, 入窑生料的表观分解率可以提高到85%〜95% (为了避免过分追求入窑生料分解率而使窑尾温度过高以及为了适应生产过程中一些不可避免的波动，生产中入窑生料的表观分解率一般控制在100%以下)。

(P49)20, 世界上第一台窑外分解窑于1971 年在日本研制成功,具体是由日本石川岛—播磨重工业株式会社和当时的日本秩父水泥株式会社联合研制开发。

( P49〜50) 21, 窑外预分解窑的优点：一是在流程结构方面：增设了一个分解炉, 分解炉高效地承担原来主要在回转窑内进行的大量CaCO3 分解任务,从而减少占地面积、减少可动部件数以及降低窑体设备费用；二是在热工过程方面：有效的改善了整个窑系统的热力布局, 从而大大减轻窑内耐火衬料的热负荷, 延长了窑龄。

另外还有助于降低氮氧化物的含量, 有利于环境保护；三是在工艺过程方面：燃烧、换热及碳酸钙分解过程得到优化, 水泥熟料煅烧工艺更臻完善,熟料质量、回转窑的单位容积产量、单机产量因而得到大幅度提高, 烧成热耗也因此有所降低、也能够利用一些低质燃料。

( P50)22 ,“三传一反”：热量传递、质量传递、动量传递、和化学反应过程的简称。

即遵循“以物料的高度分散为前提, 以燃料的高效与完全燃烧为关键, 以生料的有效分解为目的, 以环境保护与社会责任为己任！”的原则来改进与完善分解炉。

( P52)23, 两点支撑窑代表着水泥回转窑的一种发展趋势。

( P85)24, 红窑(回转窑烧成带的筒体以及其内耐火衬料过热, 窑体表面温度过高的现象 )是指窑筒体的红外扫描测温装置自动报警时回转窑的情况。

红窑的原因有两种：一是烧成带的窑皮跨落,表现为红窑点为暗红色,此时不需停窑,在暂时集中加强对红窑点风冷的同时, 减煤、减窑速、变火焰来热补窑皮；二是耐火砖脱落, 变现为红窑点亮红色, 这时就要停煤、停料、减窑速后停窑检修。

( P89)25, 急冷熟料的原因：第一, 急冷熟料有利于发挥水泥的强度和水硬性和增强水泥抗硫酸盐性能与防止水泥快凝, 也能改善水泥的安定性；第二, 冷却熟料能有效回收熟料的余热来预热助燃空气从而改善燃料燃烧、节省燃料；第三,熟料被急冷后,能改善其易磨性；第四,熟料被冷却后其温度较低,使熟料的输送设备、储存设备免受高温侵蚀。

(P91) 26, 冷却机的设计指标普遍能将熟料冷却到“65 C +环境温度”以下。

(P93)27, P95〜P96 图2.89 篦式冷却机内的分区.骤冷区QRC :为了确保熟料的高质量,熟料刚进入篦冷机就被快速冷却, 可阻止熟料矿物中矿物长大, 骤冷还使液相快速凝固成玻璃体，使大部分MgO及C3A固化在玻璃体内，提高熟料活性，也可以防止 3 -C2向丫-C2S 转变。

热回收区RC :在熟料快速有效冷却的同时，高效地回收出窑熟料放出的热量来加入窑二次风和入炉三次风.冷却区C 区：充分冷却孰料,从而最大程度降出料温度,大部分余风最后排向大气,小部分作为煤磨干燥风。

28, 粗颗粒料侧的熟料疏松、空隙率大、阻力小,冷却风大多从该处穿过,造成冷却风短路；而细颗粒料侧由于透气性差, 炽热熟料得不到淬冷,便会在熔融状态下粘结,即所谓的堆雪人现象。

此外,因篦床上熟料粗细和厚薄分布不均, 个别地方会被短路的冷却风冲穿 , 而其他地方的熟料由于得不到冷却风的充分冷却便会出现红河(未冷却充分的红色炽热熟料流),这两种现象都会影响熟料质量,提高烧成热耗,也会是篦板等部件局部过热,甚至烧毁而造成计划外停窑。

( P98) 29, 为了使回转窑下落到篦冷机篦床上的熟料能够均匀摊开, 回转窑的中心线与篦冷机的中心线必须有一定的偏移。

回转窑和篦冷机的错位布置可以在一定程度上解决熟料在篦床上的均布问题， 篦冷机内进料区篦床的法。

（P119） 30，内风通道的内风旋转有助于风、与高风速， 从而保证火焰有一定的长度、火焰的长度、形状和刚度有具体要求：火焰太短，局部温度过高，会在冷却带造成前结圈； 反之，火焰太长， 会使大量未燃煤粉到达窑内过渡带尾端而造成后结圈， 险。

此外，火焰的外焰面如果不直、不通畅，旋转起来还有刮掉窑皮的危险。

31 ，钝体 实际上起到了火焰稳定器的作用。

能加强高温烟气的回流（32，拢焰罩 是煤粉燃烧器的结构之一。

没有拢焰罩时， 一次风的风煤流喷入窑内后会马上溶入二次风高温气流中， 从而形成一个突然扩张的大截面高温射流， 而有了拢焰罩后， 燃 烧器喷出的气煤流会逐渐扩张到二次风高温气流中， 其射流形状类似一个碗， 这个逐渐发散 的射流效应也因而被称为： 碗状效应。

（P135）33，为保证良好的燃烧条件和传热条件，从而保证全窑系统有优化且稳定的热工制度， 在生产中必须保证生料成分稳定、 喂料稳定、 燃料成分与物性指标稳定、 燃料量稳定和所有 设备运转稳定，即所谓的“ 五稳保一稳 ”。

一稳：全窑系统热工制度的稳定（温度制度，压 强制度，气氛制度） （P154）34，来料成分呈非正态分布甚至周期性剧烈波动，堆料机行走速度不均或进料量不均、 不稳定都会使纵向布料时产生周期性波动， 这就是所谓的 长滞后现象 。

此外， 矿石破碎粒度 不均， 大颗粒过多， 也会加大原料的离析，引起所取断面上的成分波动，这就是所谓的短滞 后现象。

（P155）35,12字方针 ：抓两头、保重点、求稳定、创全优。

抓两头是指要重点抓好窑尾的生料 预热 /预分解与窑头的熟料烧成这两大环节，前后兼顾、协调运转；保重点是指要重点保证 喂煤、 喂料设备的安全正常运行， 从而为整个烧成系统的动态平衡创造条件； 求稳定是指在 参数调节过程中要适时、及时、适量、小调、渐调，以免较大的波动，维持热工制度的基本 稳定；创全优是指通过一段时间的操作， 总结经验， 并结合现场热工测试结果与生产线的具 体情况来优化操作，创造优质、高产、低耗、低污染以及安全稳定生产的全优局面。

（ P155） 36，结皮 是指生料在设备内某些部位的边壁上逐渐粘挂形成的覆盖物。

按照质地的不同， 将结皮分为两种类型：一种是质地疏松的结皮，称为 I 型结皮 （软结皮，霜型结皮） ；另一 种是质地坚硬的结皮，称为 II 类结皮（硬结皮） 。

I 型结皮分为粉型结皮和脆性结皮；发生 结皮现象的原因： 含有挥发性有害成分的生料因低共熔原理在较低温度下就能产生小部分熔 融物， 被称为湿液薄膜。

在其表面张力的作用下， 湿液薄膜会有熔融粘结作用，生料表面的 粘膜与纤维状或网状物质交织在一起就会形成结皮堵塞。

（P159）37，在结皮料中碱、氯、硫的含量会比生料、熟料中的相应成分含量高得多，这就是所 谓的 碱富集现象 。