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新型干法水泥技术部分习题解答

第一章 新型干法水泥技术概论

1.1新型干法水泥定义：以悬浮预热和与预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产成就广泛的应用于水泥干法生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、科学管理特征的现代化水泥生产。

1..2新型干法水泥生产具有：均化、节能、环保、自动控制、长期安全运转和科学管理六大保证体系，是当代高新技术在水泥工业的集成。

1..3新型干法水泥生产的特征：①生料制备全过程广泛采用现代化均化技术 ②用悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法 ③采用高效多功能挤压粉磨技术和新型机械粉体输送装置 ④工艺装备大型化，使水泥工业向集约化方向发展

⑤为清洁生产和广泛利用工业废渣、废料、再生燃料和降解有毒有害废弃物了有利条件⑥生产控制自动化

⑦广泛采用新型耐热、耐磨、隔热和配套耐火材料； ⑧应用IT技术，实行现代化科学管理等。

1.5“五稳一保”：生料化学成分稳定、生料喂料量稳定、燃料成分（包括热值、煤的细度、油的雾化等）稳定、燃料喂料量稳定和设备运转稳定（包括通风设备），从而保证窑系统最佳的稳定的热工制度（温度制度、压强制度、气氛制度）。

第二章 原料的预均化

2.6原料预均化的意义：①有利于稳定水泥窑入窑生料成分的稳定

②有利于扩大资源利用范围③有利于利用矿山夹层矿石，扩大矿山利用年限 ④满足矿山储存及均化双重要求，节约建设投资。

2.7预均化基本原理：“平铺直取”，功能：保证取出物料的相对稳定（P8熟悉最后一段话）。2.9预均化效果评价方法：①标准偏差②总体和个体③样本④样本均值⑤波动范围⑥正态分布；⑦均化效果：进料与出料的标准偏差之比。

两个指标：标准差、预均化效果 2.10原料预均化堆场的选用条件：

①根据生产工艺要求确定：生料CaCO3标准偏差不大于0.2%，出磨生料CaCO3标准偏差不大于2%，当CaCO3标准偏差大于3%时，应该考虑采用石灰石预均化堆场

②按原料成分波动范围确定：标准偏差R<5%时，均匀性良好，不需要采用预均化；R=5%---10%时候，根据其他工艺条件综合考虑；R>10%时，应采用预均化堆场

③结合原料矿山的具体情况提议考虑

2.11预均化堆场布置形式：圆形均化堆场和矩形均化堆场

2.11．1矩形预均化堆场：①场内一般有两个料堆，一个堆料，一个取料，相互交替进行堆、取作业。长宽比一般为5---6②两个料堆可以根据地形，采取平行布置或呈直线布置。③进料皮带机和出料皮带机分别布置在堆场两侧。④料堆平行布置虽然在总平面布置上比较方便，但是取料机要设置中转台车一边平行移动于两料堆间，堆料机也要选用回转式或双臂式以适用于平行的两个料堆。

2.12圆形预均化堆场：①原料由皮带机送到堆场中心，由可以围绕中心做360度回转的悬臂皮带机进行堆料②取料由桥式刮板取料机完成。......2.13矩形和圆形预均化堆场的比较：①占地面积：同样的有效储存容积，矩形堆场占 地面积大，圆形约可以减少30%--40%②需用投资：圆形堆场设备购置费较低，比矩形堆场可节约25%，总投资可减少30%--40%③均化效果：由于圆形堆场内外圈相差很大，物料分布不如矩形对称均匀，故比矩形堆场均化效果差④设备操作和维护使用：圆形堆场教较矩形堆场设备简单，易于操作，维修相对较少；⑤企业改建扩建：矩形对称可以根据需要和场地条件进行扩建，而圆形堆场无法在原有基础上扩大，只能另建新堆场。

2.14预均化堆场堆料方式：①人字形堆料法②波浪形堆料法③水平层堆料法⑤横向倾斜堆料法⑥纵向倾斜堆料法⑦人字形与纵向倾斜层相结合的连续堆料法⑧其他堆料法。

2.16堆料机的分类：

①天桥皮带堆料机②悬臂式皮带堆料机③桥式皮带堆料机④耙式堆料机 2.18影响预均化效果的主要因素：①原来成分波动呈正态分布

②无聊的离析作用

③堆料端部椎体部分造成的不良影响 ④堆料机布料不均匀

⑤堆料总层数的影响。2.19物料离析作用的影响及防止措施（P23）1减小物料颗粒级差 ○2加强堆料管理工作 ○3加强取料管理工作 ○第三章 生料预均化技术

3.19生料均化原理：采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”使生料粉向下落降时切割尽量多层料面予以混合。同时，在不同流化空气的作用下，使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生径向倾斜，进行径向混合均化。

3.20均化库的分类：①间歇式均化库②双层式均化库③连续式均化库④多料流式均化库（⑤IBAU型中心室均化库⑥CF型控制流式均化⑦MF型多料流式均化库⑧TP型多料流）

3.21生料均化库选型原则：

①满足生产工艺要求

②根据原料波动和预均化堆场能力，考虑预均化库德选型 ③充分考虑出磨生料的波动幅度与频率

④生料制备系统“均化连”要合理匹配。3.22影响均化效果的常见因素：①充气装置发生泄漏、堵塞、配气不均等 ②生料物性与设计不符，如含水量、颗粒大小发生变化等 ③压缩空气压力不足或含水量大等

④机电故障

⑤无法控制的其他因素，如库内储量、出入库料物料流量、进库物料成分波动周期等 第四章 生料粉磨技术

4.23生料粉磨的功能：为熟料煅烧提供性能优良的粉状生料；

要求：①使生料达到规定的颗粒大小及分布②使不同化学成分的原料颗粒能混合均匀

③粉磨高效、节能、工艺简单、大型化集约化生产。4.24粉磨的基本原理：

①第一粉碎原理即雷廷格的粉碎表面积原理（粉碎物料所消耗的能量与物料新生成的表面积成正比）

②第二粉碎原理即克尔皮切夫和基础克的粉碎容积或重量原理（粉碎消耗的能量与容积或重量成正比）

③第三粉碎原理即邦德的粉碎工作指数原理（粉碎物料所需的有效功与生成的碎粒直径的平方根成反比）

物料的粉磨：是在外力作用下，通过冲击、挤压、研磨克服物料晶体内部各质点及晶体之间的内聚力，使大块物料变成小块以至细粉的过程。

4.24辊压机粉磨工艺发展特点：

①原料的烘干和粉磨作业一体化，烘干兼粉碎磨机系统得到了广泛的应用 ②磨机与新型高效选分、输送设备相匹配，组成各种新型干法闭路粉磨系统以提高粉磨效率，2 增加粉磨功的有效利用 ③设备日趋大型化，以简化设备和工艺流程，同窑的大型化相匹配 ④采用电子定量喂料称、X荧光分析仪或γ-射线分析仪、电子计算机自动调节系统，控制原料配料，为入窑生料成分均齐稳定创造条件⑤磨机系统操作自动化，应用自动调节回路及电子计算机控制生产，代替人工操作，力求生产稳定

4.25风扫磨：借气力提升粉料，用粗粉分离器分选，固循环负荷及选粉效率均低；同时粉磨水分含量较大的物料时，磨内风速大，使钢球磨不到物料的机会增加，也影响粉磨机的效率。

4.26尾卸提升循环磨系统：同风扫磨得基本区别在于磨内物料是用机械方法卸出，然后又提升机送入选粉机。

4.27中卸提升循环磨特点：

①热风从两端进磨，通风量较大，又设有风干仓，有良好的烘干效果 ②磨机粗细粉分开有利于最佳配球，对原料的硬度及力度的适应性较好

③循环负荷大，磨内过粉碎少，粉磨效率较高④缺点是密封困难，体统漏风较多，生产流程也叫复杂

4.28与钢球磨相比，辊式磨优点： ①由于厚床粉磨，粉磨方式合理，并且磨内气六可将磨细的物料及时带出，避免过粉碎，固粉磨效率较高，能耗较低②入磨热风从环缝喷入，风速较大，磨内通风截面也大阻力小，通风能力强，烘干效率高③允许入磨物料的力度较大，一般可以是磨辊直径的5%，因此可以省略第二段破碎，节约投资④磨内设有选分设备，不需增设外部循环装置，可以节约日常维修费用⑤物料在磨内停留时间短，生产调节反应快，易于对生料成分 及细度调节控制，也便于实现操作的自动化⑥生产适应性强，可处理粗细混杂及掺有金属杂物的物料⑦设备布置紧凑，建设空间小。可以露天设置或采用轻结构的简易厂棚，固设备及土地投资较低⑧磨机结构及分娩方式合理，整体密封性较好，噪音小，扬尘少，有利于环境保护

4.29生料粉磨系统的调节控制：

①调节入磨原料配比，保证粉磨作业产品达到规定的化学成分

②调节喂入磨机的物料总量，使粉磨过程经常处于最佳的稳定状态，提高粉磨效率 ③调节粉磨系统温度，保证良好的烘干机正常通风，满足烘干机粉磨作业要求 ④调节磨机系统压力，保证磨机系统正常通风，满足烘干机粉磨要求 ⑤控制磨机系统的干车喂料程序，实行磨机系统生产全过程的自动控制 4.30辊式磨的自动调节控制：

①以X-荧光仪或γ-射线仪同计算机相连，控制原料配料

②以磨机出入口压差控制喂料量③以出磨风管风速或循环风机电流控制人磨风量 ④以出磨气体温度控制喷水量或循环风量

⑤以入磨管道负压控制磨机主风机入口阀门开度或风机转速 第五章 水泥粉磨

5.31水泥粉磨功能：将水泥熟料粉磨至适宜的粒度，形成一定的颗粒级配，增大水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

意义：提高水泥质量，节约能源消耗、降低水泥成本。5.32现代水泥粉磨技术发展的特点：

①在钢球磨系统实现大型化的同时，创新研发挤压粉磨技术和装备 ②采用高效的选粉设备

③采用新型耐磨材料，改善磨机部件材质 ④添加助磨剂，提高粉磨效率⑤降低水泥温度，提高粉磨效率，改善水泥品质

⑥实现操作自动化

⑦采用其他的技术措施

⑧开发粉状输送的新设备 5.4 几种辊压机水泥粉磨工艺方案 5.4．1预粉磨系统P58、混合粉磨系统、联合粉磨系统、半终粉磨系统、终粉磨系统 5.5辊压机终粉磨生产水泥与钢球磨机相比 1水泥粒径分布狭窄○2颗粒形貌不规则○3料饼未经充分打散○4颗粒存在裂纹○5C3A含○6硫酸盐载体脱水不充分○7硫酸盐载体细度不足以及没有充分分散。量及活性影响○5.6O-SEPA型高效选粉机

1物料粒径分选精确，选粉效率高； 特点：○2可在较大范围内控制产品细度，并且改进了粒径分布，有利于提高水泥质量； ○3能处理高浓度含尘气体，并将含尘气流做分选气流使用，而不影响选粉性能； ○4磨机可采取强力通风，○且选粉机内可引入大量冷风，有利于降低系统温度，提高粉磨效率；5产品温度低，不需要水泥冷却器，简化了工艺流程； ○6机体小，叶片和轮叶磨损率低，布置紧凑，维修简单； ○7可使磨机产量增加22%--24%，节能8%--20%。○5.7水泥产品的质量控制（P74尤其是最后一段：关于水泥产品最佳的颗粒分布）

 水泥颗粒级配对水泥性能产生的各种影响，主要是因为不同大小颗粒的水化速度不同，测定结果是：

 目前比较公认的水泥最佳颗粒级配为：3-32um颗粒对强度增长起主要作用，其间粒度分布是连续的，总量不低于 65%。16-24um的颗粒对水泥性能尤为重要，含量愈多愈好。<3um的细颗粒，易结团，不要超过 10%。＞65um的颗粒活性很小，最好没有。

 在通常细度的水泥中，可能有 20-40% 的熟料对混凝土强度增长没有发挥作用。如何挖掘熟料活性潜力，改善水泥性能，应根据水泥强度等级、混合材状况和具体粉磨工艺，确定合理颗粒级配。

第六章 悬浮预热技术

6.1悬浮预热技术的内涵：指低温粉体物料均匀分散在高温气流之中，在悬浮状态下进行热交换，使物料得到迅速加热升温的技术。

6.39悬浮预热器窑特点：长度较短的回转窑后装设了悬浮预热器，使原来在窑内以堆积状态进行的物料预热及部分碳酸盐分解过程，移到悬浮预热器中以悬浮状态进行，因此处于悬浮状态的生料粉能与热气流充分接触，气固接触面积大，传热速度快，效率高，有利于提高窑的生产能力，降低熟料烧成热耗。同时它具有运动部件少，附属设备不多，维修比较简单，占地面积小，投资费用较低等优点。

6.41新型旋风筒结构优化改进：

① 加阻流型导流板

②设置偏心内筒。扁圆内筒或 “靴型”内筒 ③采用大蜗壳内螺旋入口结构

④适当降低气流入口速度

⑤蜗壳底面做成斜面

⑥旋风筒采用倾斜入口及顶盖结构

⑦加大内筒面积

⑧缩短内筒插入深度

⑨适当加大旋风筒高径比 ⑩旋风筒下部设置膨胀仓等。

6.42旋风筒进风口形式与结构：

注意进口为矩形结构。风速15~25m/s。蜗壳式进风口形式：90度、180度、270度。P87 6.43换热管道中锁风翻板排灰阀的作用：保持下料管经常处于密封状态，既保持下料 均匀畅通，又能密封物料不能填充的下料管空间，最大限度地防止由于上级旋风筒与下级旋风筒出口换热 管道间由于压差容易产生的气流短路。漏风。做到换热管道中的气流及下料管中的物料“气走气路，料走料路”，各行其路。这样，既有利于防止换热管道中的热气流经下料管上窜至上级旋风筒下料口，引起已经收集的物料再次飞扬，降低分离效率；又能防止换热管道中的热气流未经同物料换热，而经上级旋风筒底部窜入旋风筒内，造成 不必要的热损失，降低换热效率。结构：锁风阀必需结构合理，轻便灵活①阀体及内部零件坚固、耐热、以避免过热引起的变形损坏②阀板摆动轻巧灵活，重锤易于调整，既要避免阀板开闭动作过大，又要防止料流发生脉冲，做到下料均匀。一般阀板前端部开有圆形或弧形孔洞使部分物料经常由此留下③阀体具有良好的气密性，阀板形状规整与管内壁接触严密，同时要杜绝任何连接法兰或轴承间隙的漏风④支撑阀板转轴的轴承要密封良好，防止灰尘渗如。⑤阀体便于检查、拆装，零件要易于更换

6.40旋风筒的功能及机理。

第七章 预热分解技术

7.44 预分解技术：将已经过悬浮预热后的水泥生料，在达到分解温度前，进入到分解炉内与分解炉内的燃料混合，在悬浮状态下迅速吸收燃料的燃烧热，使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术

7.45预分解窑的特点：悬浮预热器与回转窑间增设了一个分解炉，使燃料燃烧的放热过程与生料碳酸盐分解的吸热过程，在其中以悬浮状态下极其迅速的进行。

7.46预分解窑的关键技术装备

旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑、冷却机（简称筒-管-炉-窑-机）

7.47分解炉内气固流运动方式：涡旋式，喷腾式，悬浮式，流化床式。7.50预分解窑系统的粘结堵塞故障因素：

①与物料中钾、钠、硫的挥发系数大小有关，特别是在还原气氛中，挥发系数增大时，对结皮影响很大

②与物料易烧性的好坏有关，如果物料好烧，则熟料的烧成温度将会相应偏低，结皮就不易发生

③与物料三氧化硫与氧化钾的摩尔比大小有关，物料中的可挥发物含量越大，窑系统的凝聚系数越大，则结皮 形成的可能性就越大

防止措施：①减少和避免使用高氯和高硫的原料

②使用低氯，低硫或中硫的煤 ③难以避免的过量氯硫采用：a.丢弃一部分窑灰，减少氯的循环

b.采用旁路防风系统 ④避免使用高灰分和灰分熔点低的煤

⑤对窑及预热器要精心操作，使各部分的温度、压力稳定及喂料量稳定 第八章 回转窑

8.51回转窑的功能：①燃料燃烧功能②热交换功能③化学反应功能④物料运输功能⑤降解利用废弃物功能

8.52水泥窑“两个热系统”理论为悬浮预热和预分解窑发展提供了理论基础。

第二篇：新型干法水泥生产

新型干法水泥生产工艺流程

1、破碎及预均化

（1）水泥生产过程中，很大一部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。因为石灰石是生产过程中用量最大的原料，开采出来之后的颗粒较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比较重要的地位。（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

2、生料制备

水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60以上，其中生料粉磨占30以上，煤磨占约3，水泥粉磨约占40。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。

3、生料均化

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。

4、预热分解

把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，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、降低熟料烧成热耗的目的。（1）物料分散

换热80在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离

当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。（3）预分解

预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

4、水泥熟料的烧成

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。

在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物料温度升高近时，、、等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

第三篇：新型干法水泥生产工艺

新型干法水泥生产工艺

摘要：通过预分解窑干法水泥生产来了解了新型干法水泥生产工艺的工艺流程，熟悉新型干法水泥生产工艺的特点，知道新型干法水泥生产客观规律以及“均衡稳定”的重要

关键词：新型干法水泥，原料预分化，预分解，均衡稳定。

悬浮预热器窑和预分解窑工艺是当代水泥工业用于生产水泥的最新技术，通常称为新型干法水泥技术。

新型干法水泥生产，就是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产最新成就，例如原料矿山计算机控制网络化开采、原料预均化、生料均化、挤压粉磨、IT技术，及新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料等广泛应用于干法水泥生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、环保和大型化、自动化及科学管理等特征的现代化水泥生产方法。

1.新型干法水泥生产工艺流

预分解窑干法水泥生产是新型于法水泥生产技术的典型代

1.1.1生料制备

来自矿山的石灰石由自卸卡车运入破碎喂料仓，经石灰石破碎系统的破碎后由皮带输送机定量地送往预配料的预均化堆场。黏土用自卸汽车运入或者从工厂的黏土堆棚中用铲斗车卸入黏土喂料仓，经喂料机喂人≠1200mm×1080mm双辊破碎机，在双辊破碎机中破碎到85％的黏土小于25mm后，经计量设备送入预配料的预均化堆场。破碎后的石灰石、黏土和其他辅助原料各自从堆场由皮带输送机送往磨头喂料仓，经配料计量后，定量喂入原料磨进行烘干并粉磨。烘干磨的热气体由悬浮预热器排出的废气供给，开启时则借助热风炉供热风。粉磨后的生料用气力提升泵送人两个连续性空气均化库，进一步用空气搅拌均化生料和储存生料量地送往预配料的预均化堆场

1.1.2熟料煅烧

均化库中的生料经卸料、计量、提升、定量喂料后由气力泵送至窑尾悬浮预热器和分解窑水泥生产过程解炉中，经预热和分解后的物料进入回转窑煅烧成熟料。回转窑和分解炉所用燃料煤由原煤经烘干兼粉磨后，制成煤粉并储存在煤粉仓中供给。熟料经冷却机后，由裙板输送机、计量秤、斗式提升机分别送入熟料库内储存。

1.1.3水泥制成熟料、石膏经定量喂料机送入水泥磨中粉磨。水泥磨与选粉机一起构成所谓的圈流水泥磨，粉磨时也可根据产品要求加入适量的混合材料与熟料、石膏一同粉磨生产不同种类或标号的水泥品种。粉磨后的水泥经仓式空气输送泵送至水泥库储存，一部分水泥经包装机包装为袋装水泥，经火车或汽车运输出厂，另一部分由散装专用车散装出厂。其他不同规模的预分解窑水泥生产线、同规模而不同生产厂家的预分解窑水泥生产线的工艺流程大体上与前述相似，不同之处主要是生产过程中的某些工序和设备不尽相同。

2.新型干法水泥生产的特点

2.1.1优质

生料制备全过程广泛采用现代均化技术。矿山开采、原料预均化、原料配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，形成生料制备全过程的均化控制保证体系即“均化链”，从而满足了悬浮预热、预分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，产品质量可以与湿法媲美，使干法生产的熟料质量得到了保证

2.1.2低耗

采用高效多功能挤压粉磨、新型粉体输送装置大大节约了粉磨和输送能耗；悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，熟料的煅烧所需要的能耗下降。总体来说，熟料热耗低，烧成热耗可降到3000kJ／kg以下，水泥单位电耗降低到了90～110kW·h／t以下。

2.1.3高效

悬浮预热、预分解窑技术从根本上改变了物料预热、分解过程的传热状态，传热、传质迅速，大幅度提高了热效率和生产效率。操作基本自动化，单位容积产量达110～270kg／mz，劳动生产率可高达1000～4000吨／(人·年）。

2.1.4环保

由于“均化链”技术的采用，可以有效地利用在传统开采方式下必须丢弃的石灰石资源；悬浮、预分解技术及新型多通道燃烧器的应用，有利于低质燃料及再生燃料的利用，同时可降低系统废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的NO，含量，减少了对环境的污染，为“清洁生产”和广泛利用废渣、废料、再生燃料及降解有害危险废弃物创

造了有利条件

2.1.5装备大型

装备大型化、单机生产能力大，使水泥工业向集约化方向发展。水泥熟料烧成系统单机生产能力最高可达10000t／a，从而有可能建成年产数百万吨规模的大型水泥厂，进一步提高了水泥生产效率

2.1.6生产控制自动化

利用各种检测仪表、控制装置、计算机及执行机构等对生产过程自动测量、检验、计算、控制、监测，以保证生产“均衡稳定”与设备的安全运行，使生产过程经常处于最优状态，达到优质、高效、低消耗的目的2.1.7管理科学化

应用IT技术进行有效管理，采用科学的、现代化的方法对所获取的信息进行分析和处理

2.1.8投资大，建设周期较

3.3新型干法水泥窑生产的客观规

一切事物，都有其内在运动的客观规律，对于新型干法生产，也是这样。各种新型干法生产是以悬浮预热、窑外分解技术为中心发展起来的，因此，研究新型干法生产的规律，首先要研究悬浮预热窑和预分解窑的规律类型的窑，都受着燃料燃烧规律，热传递规律和热力平衡分布规律制约。为了保证窑系统的良好的燃料燃烧和热传递条件，从而保证窑系统的最佳的稳定的热工制度，在生产中必须做到生料化学成分稳定，生料喂料量稳定、燃料成分(包括热值、煤的细度、油的雾化等)稳定、燃料喂入量稳定和设备运转稳定(包括通风设备)，即“五稳保一稳”。这是水泥窑生产中一条最重要的工艺原则。在新型干法生产中，采用的许多新技术、新装备，如：原料的预均化、生料空气搅拌，X荧光分析仪、电子计算机、电子秤、自动化仪表、自动调节回路以及各种耐热、耐磨、耐火新材料，都是为了这个目的。水泥窑生产，只有做到“五稳保一稳”，才能保证各个技术参数经常处于最佳值，生产经常处于最佳状态，才能取得最佳的经济效益。否则，不尊重客观规律，忽视科学管理，忽视均衡稳定生产，甚至盲目追求产量，就会人为地造成窑系统热工制度的紊乱，结果只能事与愿违，得不偿失。尤其对于悬浮预热窑和预分解窑来说，由于生料与高温气流之间传热快，物料在窑系统内停留时间短，化学反应迅速，故对热工制度的波动更为敏感。热工制度不稳，轻者会打乱正常的生产秩序，严重时则会造成预热器系统的粘结堵塞，甚至威胁设备安全，因此，对此更应特别重视

4.4均衡稳定是搞好新型千法生产的关键

据新型干法生产的特点及新型干法水泥窑生产中应遵循的科学规律，可以看出：“均衡稳定”是新型干法水泥生产过程中最为重要的问题，是搞好新型干法生产的关键所在。它不但关系到生产能否正常进行，也直接影响到产品质量、产量，消耗，生产的安全、成本、效益和环境保护工作。

参考文献

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[5]于玉苑《新型干法水泥生产新工艺、新技术与新标准》北京：当代中国出版社2011.12.17

[6]黄书谋等《第六届全国新型干法水泥生产技术交流会论文集》北京：中国建筑工业出版社1990.

第四篇：新型干法水泥生产线回转窑操作技术

悬浮预热窑外分解技术---中控室窑操作员操作技术 窑操作员现场看火的具体要求

1)作为一名回转窑操作员，首先要学会看火。要看火焰形状、黑火头长短、火焰亮度及是否顺畅有力，要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少，要看烧成带窑皮的平整度和窑皮的厚度等。2)操作预分解窑要坚持前后兼顾，要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑，要提高快转率。在操作上，要严防大起大落、顶火逼烧，要严禁跑生料或停窑烧。

3)监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中O2和CO含量变化和全系统热工制度的变化。要确保燃料的完全燃烧，减少黄心料。尽量使熟料结粒细小均齐。

4)严格控制熟料fCaO含量低于1.5％，立升重波动范围在±50g／L以内。5)在确保熟料产质量的前提下，保持适当的废气温度，缩小波动范围，降低燃料消耗。

6)确保烧成带窑皮完整坚固，厚薄均匀，坚固。操作中要努力保护好窑衬，延长安全运转周期。

2预热器系统的调节

2.1 撒料板角度的调节

撒料板一般都置于旋风筒下料管的底部。经验告诉我们，通过排灰阀的物料都是成团的，一股一股的。这种团状或股状物料，气流不能带起而直接落入旋风筒中造成短路。撒料板的作用就是将团状或股状物料撒开，使物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中。在预热器系统中，气流与均匀分散物料间的传热主要是在管道内进行的。尽管预热器系统的结构形式有较大差别，但下面一组数据基本相同。一般情况下，旋风筒进出口气体温度之差多数在20℃左右，出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右。这说明在旋风筒中物料与气体的热交换是微乎其微的。因此撒料板将物料撒开程度的好坏，决定了生料受热面积的大小，直接影响换热效率。撒料板角度的太小，物料分散效果不好。反之，极易被烧坏，而且大股物料下塌时，由于管路截面积较小，容易产生堵塞。所以生产调试期间应反复调整其角度。与此同时，注意观察各级旋风筒进出口温差，直至调到最佳位置。

2.2 排灰阀平衡杆角度及其配重的调整

预热器系统中每级旋风筒的下料管都设有排灰阀。一般情况下，排灰阀摆动的频率越高，进入下一级旋风筒进气管道中的物料越均匀，气流短路的可能性就越小。排灰阀摆动的灵活程度主要取决于排灰阀平衡杆的角度及其配重。根据经验，排灰阀平衡杆的位置应在水平线以下，并与水平线之间的夹角小于30。有人作过计算，最好能调到150左右。因为这时平衡杆和配重的重心线位移变化很小，而且随阀板开度增大上述重心和阀板传动轴间距同时增大。力矩增大，阀

板复位所需时间缩短，排灰阀摆动的灵活程度可以提高。至于配重，应在冷态时初调，调到用手指轻轻一抬平衡杆就起来，一松手平衡杆就复位。热态时，只需对个别排灰阀作微量调整即可。

2.3 压缩空气防堵吹扫装置吹扫时间的调整

预热器系统中，每级旋风筒根据其位置、内部温度和物料性能的不同，在锥体一般都设有1～3圈压缩空气防堵吹扫装置。空气压力一般控制在0.6—0.8MPa。系统正常运行时，由计算机定时进行自动吹扫。吹扫时间可以根据需要人为设定。一般为每隔20min左右，整个系统自动轮流吹扫一遍。每级旋风筒吹扫3—5s。当预热器系统压力波动较大或频繁出现塌料等异常情况时，随时可以缩短吹扫时间间隔，甚至可以定在某一级旋风筒上进行较长时间的连续吹扫。当然无异常情况，不应采取这种吹扫方法。因为吹人大量冷空气将会破坏系统正常的热工制度，降低热效率，增加系统热耗。新窑第一次点火及挂窑皮期间的操作方法

新窑耐火衬料烘干结束后，一般可以继续升温进行投料运行。但如果耐火衬料烘干过程中温度控制忽高忽低波动较大，升温速率太高，则最好将其熄火，待冷却后进行系统内部检查。如果发现耐火衬料大面积剥落，则必须进行修补，甚至更换。

3.1窑头点火升温 3.1.1 窑头点火

现代化的预分解窑，窑头都采用三风道或四风道燃烧器，喷嘴中心都设有点火装置。新窑第一次挂窑皮，最好使用轻柴油点火。因为这样点火，油煤混合燃烧，用煤量少，火焰温度高，煤粉燃尽率也高。如果用木材点火，火焰温度低，初期喷出的煤粉只有挥发分和部分固定碳燃烧。煤粉中大部分固定碳未燃尽就在窑内沉降。而且木材燃烧后留下大量木灰，这些煤灰和木灰在高温作用下被烧融，粘挂在耐火砖表面，不利于粘挂永久、坚固、结实和稳定的窑皮。

窑头点火一般用浸油的棉纱包绑在点火棒上，点燃后置于喷嘴前下方，随后即刻喷油。待窑内温度稍高一些后开始喷人少量煤粉。在火焰稳定、棉纱包也快烧尽时，抽出点火棒。以后随着用煤量的增加，火焰稳定程度的提高，逐渐减少轻柴油的喷人量，直至全部取消。在此期间，窑尾温度应遵循升温曲线要求缓慢上升。在RSP型分解炉上，为使RSP分解炉涡流分解室有足够的温度加速煤粉的燃烧，窑头点火前应将2个C4旋风筒排灰阀杆吊起。这样，窑尾部分高温废气可以进入涡流分解室经排灰阀、下料管人C4旋风筒，对涡流分解室起到预热升温的作用。

3.1.2 升温曲线和转窑制度

系统从冷态窑点火升温到开始挂窑皮期间窑尾废气温度、C5出口温度和C1出口温度以及不同温度段的转窑制度。当窑点火升温约达24h以后，即窑尾废气温度约为750—800℃时，启动生料喂料系统，向窑内喂入5％左右的设计喂料量，为挂好窑皮创造条件。3.2 投料挂窑皮

当预热器系统充分预热，窑尾温度达950℃左右，这时分解炉涡流分解室温度可达650—700℃，窑头火砖开始发亮发白时，早先喂人的几吨生料也即将

进入烧成带。这时，窑头留火待料，保持烧成带有足够高的温度，并将吊起的2个C4排灰阀复原。三次风管阀门开至10％左右，打开涡流燃烧室和分解室阀门，开始向涡流分解室喷轻柴油和少量煤粉。当C1出口温度达400—450℃时，打开置于C1出口至高温风机废气管道上的冷风阀，掺人冷风调节废气温度，保护高温风机。待C5出口温度达900℃时，适当开大三次风管阀门后即可下料。喂料量为设计能力的30％-40％。喂料后逐渐关闭冷风阀，适当加大喂煤量和系统排风量，窑以较低的转速(如0.3—0.6r／min)连续运转并开始挂窑皮。当系统比较正常，分解炉温度稳定后，就可以撤除点火喷油嘴。如果系统烧无烟煤，则应适当延长点火喷嘴的使用时间，但油量可以减少，以对无烟煤起助燃作用。

挂好窑皮是延长烧成带火砖寿命，提高回转窑运转率的重要环节。其关键是掌握火候，待生料到达烧成带时及时调整燃料量和窑速，确保稳定的烧成带温度。窑速与喂料量相适应，使粘挂的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。挂窑皮期间严防烧成带温度骤变。温度太高，挂上的窑皮易被烧垮，生料易烧流，在窑内“推车”会严重磨蚀耐火砖；温度突然降低会跑生料，形成疏松夹心窑皮，极易塌落，影响窑皮质量。

挂窑皮时间，一般约需3—4个班。窑皮挂到一定程度以后，生料喂料量可以3-5t／h的速度增加，直至100％的设计能力。窑速和系统排风也随燃料和生料喂料量的增加而逐渐加大。3.3 冷却机的操作

1)挂窑皮初期，窑产量很低。待熟料开始人冷却机时再启动篦床。但篦速一定要慢，使熟料在篦床上均匀散开，并保持一定的料层厚度。2)以设定冷却风量为依据，使篦下压力接近设定值。注意避免冷却风机阀门开度太大，否则吹穿料层，造成短路。

3)运行中注意观察拉链机张紧情况并检查有无空气泄漏和串风现象。漏风严重时，可暂时停拉链机，使机内积攒一定量的细料，以提高料封效果。

4)操作中如发现篦板翘起或脱落，要及时处理，严防篦板掉入熟料破碎机，造成严重事故。

3.4 三次风管阀门的调节 1)分解炉点火时，三次风温度很低。因此打开电动高温蝶阀时，宜小且缓慢，以避免涡流分解室温度骤降给点火带来困难。

2)投料后适当地调整涡流分解室顶部3个阀门的开度，以满足它们所在位置管道阻力的差异。当生料喂料量达设计产量的80％左右时，使总阀门开度达70％-100％。

3.5 系统温度的控制

从投料挂窑皮到窑产量达设计能力之前，烧成系统热耗一般都相对较高。因此系统温度可比正常值偏高控制： 1）窑尾温度：1000-1050℃；

2）分解炉混合室出口温度：900℃； 3)C1出口废气温度：350—400℃。3.6 废气处理系统的操作

1)系统投料之前，一般增湿塔不喷水，但出口废气温度应≤250℃，以免损坏电除尘器的极板和壳体。

2)增湿塔投入运行后，注意塔底窑灰水分，严防湿底。

3）待烧成系统热工制度基本稳定后，电除尘器才能投入运行，并控制电除尘器

人口废气CO含量在允许范围以内。挂窑皮的影响因素

4.1 生料化学成分

所谓挂窑皮就是液相凝固到耐火砖表面的过程。因此熟料烧成液相量的多少液相粘度的高低直接影响到窑皮的形成，而生料化学成分直接影响液相量及其粘度。以前湿法窑，人们主张挂窑皮期间的生料硅酸率适当偏低一些，而饱和比适当偏高一些。但对于预分解窑，目前窑头都使用三风道或四风道燃烧器，回转窑正常运行时，一次风量少，二次风温度又很高。因此煤粉燃烧速度、火焰温度远高于湿法窑。如果降低硅酸率，液相量相应增加，物料容易烧流，挂上的窑皮不吃火容易脱落。所以一般都主张挂窑皮的生料应与正常生料成分相同为好。4.2 烧成温度和火焰控制

挂好烧成带窑皮的主要因素除有一定的液相量和液相粘度以外，还要有适当的温度，气流、物料和耐火砖之间要有一定的温差。一般应控制在正常生产时的烧成温度。掌握熟料结粒细小而均齐，不烧大块更不能烧流，严禁跑生料。升重控制在正常生产指标内。要保持烧成温度稳定、窑速稳定、火焰形状完整、顺畅。这样挂出的窑皮厚薄一致、平整、均匀、坚固。4.3 喂料量和窑速

为了使窑皮挂得坚固、均匀、平整，稳定窑内热工制度是先决条件。挂窑皮期间，稳定的喂料量和稳定的窑速是至关重要的。喂料量过多或窑速过快，窑内温度就不容易控制，粘挂的窑皮就不平整，不坚固。所以新窑第一次挂窑皮起始喂料量和窑速最好能控制设计产量的35％左右。挂到一定程度以后再视窑皮粘挂情况逐渐缓慢增加。4.4 挂窑皮期间的喷嘴位置

一般情况下，喷嘴位置应尽量靠前(往外拉)一点，同时偏料，火焰宜短不宜长。这样高温区较集中，高温点靠前，使窑皮由窑前逐渐往窑内推进。随着生喂料量的逐渐增加，喷嘴要相应往窑内移动。待窑产量增加到正常情况，喷嘴也随之移到正常生产的位置。挂窑皮期间切忌火焰太长，否则高温区不集中，窑皮挂得远或前薄后厚，甚至出现前面窑皮尚未挂好，后面已经形成结圈等不利情况。回转窑火焰的调节

目前国内预分解窑大多采用三风道或四风道燃烧器，而火焰形状则是通过内流风和外流风的合理匹配来进行调整的。由于预分解窑入窑生料CaC03分解率已高达90％左右，所以一般外流风风速应适当提高，这样可以控制烧成带稍长一点，以利于高硅酸率料子的预烧和细小均齐熟料颗粒的形成。如需缩短火焰使高温带集中一些或煤质较差，燃烧速度较慢时，则可以适当加大内流风，减少外流风；如果煤质较好或窑皮太薄，窑简体表面温度偏高，需要拉长火焰，则应加大外流风，减少内流风。但是外流风风量过大时容易造成火焰太长，产生过长的浮窑皮，容易结后圈，窑尾温度也会超高；内流风风量过大，容易造成火焰粗短、发散，不仅窑皮易被烧蚀，顶火逼烧还容易产生熟料结粒粗大并出现黄心熟料。

目前国内大中型预分解窑生产线大多设有中央控制室。操作员在中控室操作时主要观察彩色的CRT上显示带有当前生产工况数据的模拟流程图。但火焰颜色，实际烧成温度、窑内结圈和窑皮等情况在电视屏幕上一般看不清楚，所以最好还应该经常到窑头进行现场观察。

在实际操作中，假如发现烧成带物料发粘，带起高度比较高，物料翻滚不灵活，有时出现饼状物料，这说明窑内温度太高了。这时应适当减少窑头用煤量，同时适当减少内流风，加大外流风使火焰伸长，缓解窑内太高的温度。

若发现窑内物料带起高度很低并顺着耐火砖表面滑落，物料发散没有粘性，颗粒细小，熟料fCaO高，则说明烧成带温度过低，应加大窑头用煤量，同时加大内流风，相应减少外流风，使火焰缩短，烧成带相对集中，提高烧成带温度，使熟料结粒趋于正常。

假如发现烧成带窑简体局部温度过高或窑皮大量脱落，则说明烧成温度不稳定，火焰形状不好，火焰发散冲刷窑皮及火砖。这时应减少甚至关闭内流风，减少窑头用煤量，加大外流风，使火焰伸长或者移动喷煤管，改变火点位置，重新补挂窑皮，使烧成状况恢复正常。

总之，窑内火焰温度、火焰形状要勤观察勤调整，以满足实际生产的需要。篦式冷却机的操作和调整

篦式冷却机的操作目标是要提高其冷却效率，降低出冷却机的熟料温度，提高热回收效率和延长篦板的使用寿命。操作时，可通过调整篦床运行速度，保持篦板上料层厚度，合理调整篦式冷却机的高压、中压风机的风量，以得利于提高二、三次风温度。当床上料层较厚时，应加快床运行速度，开大高压风机的风门，使进入冷却机的高温熟料始终处于松动状态。并适当关小中压风机的风门，以减少冷却机的废气量；当析上料层较薄时，较低的风压就能克服料层阻力而吹透熟料层。因此，这时可适当减慢床运行速度，关小高压风机风门，适当开大中压风机风门，以利于提高冷却效率。增湿塔的调节和控制

增湿塔的作用是对出预热器的含尘废气进行增湿降温，降低废气中粉尘的比电阻值，提高电除尘器的除尘效率。

对于带五级预热器的系统来说，生产正常操作情况下，C1出口废气温度为320～350℃，出增湿塔气体温度一般控制在120—150℃，这时废气中粉尘的比电阻可降至1010Ωcm以下。满足这一要求的单位熟料喷水量为0.18—0.22t／t。实际生产操作中，增湿塔的调节和控制，不仅要控制喷水量，还要经常检查喷嘴的雾化情况，这项工作经常被忽视，所以螺旋输送机常被堵死，给操作带来困难。

一般情况下，在窑点火升温或窑停止喂料期间，增湿塔不喷水，也不必开电除尘器。因为此时系统中粉尘量不大，更重要的是在上述2种情况下，燃煤燃烧不稳定，化学不完全燃烧产生CO浓度比较高，不利于电除尘器的安全运行。假如这时预热器出口废气温度超高，则可以打开冷风阀以保护高温风机和电除尘器极板。但投料后，当预热器出口废气温度达300℃以上时，增湿塔应该投入运行，对预热器废气进行增湿降温。煤粉细度的控制原则

关于煤粉细度，各水泥厂都有自己的控制指标。它主要取决于燃煤的种类和质量。煤种不同，煤粉质量不同，煤粉的燃烧温度、燃烧所产生的废气量也是不同的。对正常运行中的回转窑来说，在燃烧温度和系统通风量基本稳定的情况下，煤粉的燃烧速度与煤粉的细度、灰分、挥发分和水分含量有关。绝大多数水泥厂，水分一般都控制在1．0％左右。所以挥发分含量越高，细度越细，煤粉越容易

燃烧。当水泥厂选定某矿点的原煤作为烧成用煤后，挥发分、灰分基本固定的情况下，只有改变煤粉细度才能满足特定的燃烧工艺要求。然而煤粉磨得过细，不仅增加能耗，还容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此选定符合本厂需要的煤粉细度，对稳定烧成系统的热工制度，提高熟料产质量和降低热耗都是非常重要的。下面介绍几个根据煤粉挥发分和灰分含量来确定煤粉细度的经验公式： 1)用烟煤

对预分解窑来说，目前国内外水泥厂都采用三风道或四风道燃烧器。由于它们的特殊性能，煤粉细度可以适当放宽。简单地说，当煤粉灰分<20％时，煤粉细度应为挥发分含量的0．5-1．0倍；当灰分高达40％左右时，细度应为挥发分含量的0．5倍以下。

国内某水泥厂用过优质煤也用过劣质煤。根据该厂多年的生产实践，总结出经验公式如下：

R=0.15*(V+C)/（A+W）*V 另一个厂则用如下经验公式： R=(1—0．01A—0．0011Ⅳ)X0．5V 式中：

R-----90um筛筛余，％；

V、C、A、W——分别代表人窑和分解炉煤粉的挥发分、固定碳、灰分和水分，％。下同。2)用无烟煤

①伯力鸠斯公司介绍烧无烟煤时煤粉细度经验公式：

R≤·27 x*V/C

②国外某公司的研究成果经验公式：

R≤(0．5—0．6)*V ③天津水泥工业设计研究院烧无烟煤煤粉细度经验公式： R=V/2—(0．5—1．0)必须指出，许多水泥厂对煤粉水分控制不够重视，认为煤粉中的水分能增加火焰的亮度，有利于烧成带的辐射传热。但是煤粉水分高了，煤粉松散度差，煤粉颗粒易粘结使其细度变粗，影响煤粉的燃烧速度和燃尽率；煤粉仓也容易起拱，影响喂煤的均匀性。生产实践证明，人窑煤粉水分控制≤1.0％对水泥生产和操作都是有利的。预分解窑的操作特点

9.1 烧成带较长，窑速很快

预分解窑烧成带的长度约为窑简体直径的5.0—5.5倍，较其它窑型都长。又由于人窑生料CaC03分解率一般高达90％左右，因此窑内物料预烧好，化学反应速度加快，所以出现窜料的可能性减少，这为提高窑速创造了良好条件。正常情况下窑速一般控制在3.0r／min左右。由于窑速快，窑内料层薄，物料填充率只有7％左右，而且来料比较均匀。所以熟悉预分解窑的窑操作员普遍反映，这种窑料子好烧，好控制，好操作。但是必须指出，我国绝大多数的预分解窑，包括早期建成甚至在建的，其L／D为15—16，与预热器窑基本相当。这使出分解带后的生料温度升到1250℃所需时间为预热器窑的近3倍，约15min左右。这样，使得已形成的C2S和CaO矿物晶体在较长的过渡带内长大，活性降低，不

利于C，S的形成。为了解决这个问题，德国洪堡公司开发了L／D=10的短窑(我国新疆水泥厂4号窑中4.0m*43m就是这种窑型)。窑简体的缩短，使过渡带也相应缩短，生料通过过渡带的时间约为6min。这样刚形成的C2S和刚分解出来的CaO活性很高，有利于C3S的形成和熟料产质量的提高。

由于三通道尤其是四通道燃烧器的广泛应用以及碱性耐火砖质量的提高，为进一步提高烧成温度创造了条件。窑速也由3.0r／min提高到3.5r／min左右，最高已达4.0r／min，使物料在窑内停留时间相应缩短，从而提高了出过渡带矿物的活性。烧成温度的提高和窑速的加快，也促进了C3S矿物的形成速率。而第三代空气梁式篦冷机的广泛应用，使出窑熟料得到急速淬冷，冷却机热回收效率已达73％以上。所有这些使我国预分解窑的产质量都有很大提高，燃料消耗大大降低，3000t／d以上规模的预分解窑熟料热耗已接近3000kJ／kg。其热工参数和技术经济指标已达到国际先进水平。9.2 黑影远离窑头

由于入窑生料CaCO3，分解率很高，窑内分解带大大缩短，过渡带尤其是烧成带相应延长，物料窜流性小，一般窑头看不到生料黑影。因此看火操作时必须以观察火焰、窑皮、熟料颜色、亮度、结粒大小、带料高度、升重以及窑的传动电流为主。必须指出，因为窑速快，物料在窑内停留时间只有25min左右，所以窑操作员必须勤观察，细调整，否则跑生料的现象也是经常发生的。9.3 冷却带短，易结前圈

预分解窑冷却带一般都很短，有的根本没有冷却带。出窑熟料温度高达1 300℃以上，这时熟料中的液相量仍未完全消失，所以极易产生前结圈。9.4 黑火头短，火力集中

三通道或四通道燃烧器能使风、煤得到充分混合。所以煤粉燃烧速度快，火焰形状也较为活泼，内流风、外流风比例调节方便，比较容易获得适合工艺煅 烧要求的黑火头短、火力集中的火焰形状。9.5 要求操作员有较高的素质

预分解窑人窑生料CaC03有90％左右已经分解，所以生料从分解带到过渡带温度变化缓慢，物料预烧好，进入烧成带的料流就比较稳定。但由于预分解窑系统有预热器、分解炉和窑3部分，窑速快，生料运动速度就快，系统中若出现任何干扰因素，窑内热工制度就会迅速发生变化。所以操作员一定要前后兼顾，全面了解系统的情况，对各种参数的变化要有预见性。发现问题，预先小动用煤量，尽可能少动或不动窑速和喂料量，以避免系统热工制度的急剧变化，要做到勤观察、小动作，及时发现问题，及时排除。预分解窑风、煤、料和窑速的合理控制

操作好预分解窑，风、煤、料和窑速的合理匹配是至关重要的。喂多少料，需要烧多少煤，也就决定了系统排风量。根据窑内物料的煅烧状况，窑速该打多 快，窑操作员必须随时做到心中有数。10.1 窑和分解炉风量的合理分配

窑和分解炉用风量的分配是通过窑尾缩口和三次风管阀门开度来实现的。正常生产情况下，一般控制氧含量在窑尾为1％左右，在炉出口为3％左右。如果窑尾O：含量偏高，说明窑内通风量偏大。其现象是窑头窑尾负压比较大，窑内火焰较长，窑尾温度较高，分解炉用煤量增加时炉温上不去，而且还有所下降。出现这种情况，在喂料量不变的情况下，应关小窑尾缩口闸板开度(当三次风管

阀门开度较小时也可开大三次风阀门，以增加分解炉燃烧空气量，也有利于降低系统阻力)。与此同时，相应增加分解炉用煤量，以利于提高人窑生料CaCO3分解率。如果窑尾O2含量偏低，窑头负压小，窑头加煤温度上不去，说明窑内用风量小，炉内用风量大。这时应适当关小三次风管阀门开度。需要时增加窑用煤量，减小分解炉用煤量。

10.2 窑和分解炉用煤分配比例

分解炉的用煤量主要是根据人窑生料分解率、C5和C1出口气体温度来进行调节的。如果风量分配合理，但分解炉温度低，人窑生料分解率低，C5和C1出 口气体温度低，说明分解炉用煤量过少。如果分解炉用煤量过多，则预分解系统温度偏高，热耗增加，甚至出现分解炉内煤粉燃尽率低，煤粉到C5内继续燃烧，致使在预分解系统产生结皮或堵塞。

窑用煤量的大小主要是根据生料喂料量、人窑生料CaCO3分解率、熟料升重和fCaO来确定的。用煤量偏少，烧成带温度会偏低，生料烧不熟，熟料升重低，fCaO高；用煤量过多，窑尾废气带人分解炉热量过高，势必减少分解炉用煤量，致使人窑生料分解率降低，分解炉不能发挥应有的作用，同时窑的热负荷高，耐火砖寿命短，窑运转率就低，从而降低回转窑的生产能力。

窑／炉用煤比例取决于窑的转速、L／D及燃料的特性等。一般情况下，控制在(40％～45％)：(60％—55％)比较理想。生产规模越大，分解炉用煤量也应按 高比例控制。

10.3 窑速和窑喂料量成正比关系

回转窑的窑速随喂料量的增加而逐渐加快。当系统正常运行时，窑速一般应控制在3.0r／min，不过近年来又有提高的趋势，最高已达4.0r／min，这是预分解窑的重要特性之一。窑速快，窑内料层薄，生料与热气体之间的热交换好，物料受热均匀，进入烧成带的物料预烧好。如果遇到垮圈、掉窑皮或小股塌料，窑内热工制度稍有变化，增加一点喂煤量，系统很快就能恢复正常；假如窑速太慢，窑内物料层就厚，物料与热气体热交换差，预烧不好，生料黑影就会逼近窑头，窑内热工制度稍有变化，极易跑生料。这时即使增加喂煤量，由于窑内料层厚，烧成带温度回升也很缓慢，容易出现短火焰逼烧，产生黄心料，熟料fCaO也高。同时大量未燃尽的煤粉落人料层造成不完全燃烧，还容易出现大蛋或结圈。10.4 风、煤、料和窑速合理匹配是烧成系统操作的关键

窑和分解炉用煤量取决于生料喂料量。系统风量取决于用煤量。窑速与喂料量同步，更取决于窑内物料的煅烧状况。所以风、煤、料和窑速既相互关联，又互相制约。对于一定的喂料量，煤少了，物料预烧不好，烧成带温度提不起来，容易跑生料；煤多了，系统温度太高，物料易被过烧，窑内容易产生结圈、结蛋，预热器系统容易形成结皮和堵塞；风少了，煤粉燃烧不完全，系统温度低。在这种情况下再多加煤，温度还是提不起来，CO含量增加，还原气氛下使Fe203变成FeO，产生黄心熟料。在风、煤、料一定的情况下，窑速太快生料黑影就逼近窑头，易跑生料；窑速太慢，则窑内料层厚，生料预烧不好，容易产生短火急烧形成黄心熟料，熟料fCaO含量高。

由此可见，风、煤、料和窑速的合理匹配是稳定烧成系统的热工制度、提高窑的快转率和系统的运转率，使窑产量高、熟料质量好及煤粉消耗少的关键所在。应尽快跳过低产量的塌料危险区

预分解窑生产工艺的最大特点之一是约60％的燃料量在分解炉内燃烧。一般人窑生料温度可达830～850℃，分解率达90％以上。这就为快转窑、薄料层、较长火焰煅烧熟料创造有利条件。因此，在窑皮较完整的情况下，窑开始喂料的起点值应该比较高，一般不低于设计产量的60％。以后逐步增加喂料量，但应尽量避免拖延低喂料量的运行时间。在喂料量逐渐增加的阶段，关键要掌握好风、煤、料和窑速之间的关系。操作步骤应该是先提风后加煤，先提窑速再加料。初期加料幅度可适当大些，喂料量达80％以后适当减缓。加料期间，只要系统的热工参数在合理范围的上限，尽管大胆操作。这样即使规模很大的预分解窑，达到100％的设计喂料量只需约1h。一般情况下，喂料量加至设计值80％以上，窑运行就比较稳定了。我们操作过大到3200t／d，小到360t／d规模的预分解窑，在窑皮正常的情况下，从开始喂料到最高产量，一般都能在1h以内完成。如果说80％以下喂料量为塌料的危险区，那么喂料量从60％增加到80％，只需要十几分钟的时间，以后窑况就趋于稳定。这是因为预分解系统中料量已达到一定浓度，料流顺畅，旋风筒锥体出料口、排灰阀和下料管内随时都有大量生料通过，对上述部位的外漏风和内漏风都能起到抑制作用，因此很少塌料。即使有也是小股生料，对操作运行没有太大影响。所以人们都说，操作预分解窑窑产量越高越容易操作就是这个道理。窑内结大蛋的原因及其相应措施

12.1 熟料配料方案中硅酸率偏低

配料方案中A1203、Fe203，含量高，SiO2含量低是形成窑内结蛋的前提条件之一。所以国内外绝大多数预分解窑都控制A1203，+Fe203<9％，液相量24％左右，Si02>22％，n>2.50。12.2 有害成分的影响 分析结果表明，结皮或结蛋料中有害成分明显高于相应人窑生料中的含量。因为有害成分能促进中间相特征矿物的形成，而其就是形成结蛋结皮的特征矿物，如钙明矾石(2CaS04·K2S04)，硅方解石(2C2S·CaC03)等。有害成分越多、它们的挥发率越高，系统中富集程度越高，特征矿物生成的机会也越多，窑内出现结蛋的可能性就越大。所以目前国内外预分解窑一般都控制人窑生料中R20<1.0％，Cl—<0.015％，灼烧基硫碱克分子比控制在0.5～1.0；燃料中控制S03<3.0％。12.3 看火操作和煤粉细度对窑内结蛋的影响

在回转窑操作中，风、煤调配不当有时是很难避免的。当窑内通风不良时，就会造成煤粉不完全燃烧，煤粉跑到窑后去烧，煤灰不均匀地掺人生料，火焰过长，窑后温度过高，液相提前出现，容易在窑内结蛋。另外，煤粉细度、灰分和煤灰熔点温度的高低也都会影响回转窑的操作。煤粉粗、灰分高，容易引起煤灰与生料混合不均匀。当窑尾温度过高时，窑后物料出现不均匀的局部熔融，成为形成结蛋的核心，然后在窑内越滚越大形成大蛋。

12.4 开、停窑越频繁，喂料喂煤不稳定，系统塌料越严重，窑内热工制度波动越大，窑内越容易结大蛋。

综上所述，为避免或减少窑内结大蛋的问题，理化中心应该合理调整熟料率值，严格控制人窑生料的有害成分和煤粉质量，提高人窑生料的均匀性。窑操作员应该精心操作，把握好风、煤、料和窑速的合理匹配，稳定烧成系统的热工

制度，这样窑内结大蛋的问题是可以避免的。结圈形成的原因、预防措施和处理方法

13.1 结圈形成的原因

当窑内物料温度达到1 200℃左右时就出现液相，随着温度的升高，液相粘度变小，液相量增加。暴露在热气流中的窑衬温度始终高于窑内物料温度。当它被料层覆盖时，温度突然下降，加之窑简体表面散热损失，液相在窑衬上凝固下来，形成新的窑皮。窑继续运转，窑皮又暴露在高温的热气流中被烧熔而掉落下来。当它再次被物料覆盖，液相又凝固下来，如此周而复始。假如这个过程达到平衡，窑皮就不会增厚，这属正常状态。如果粘挂上去的多，掉落下来的少，窑皮就增厚。反之则变薄。当窑皮增厚达一定程度就形成结圈。形成结圈的原因主要有如下几点：

13.1.1 入窑生料成分波动大，喂料量不稳定

实际生产过程中，窑操作员最头疼的事是人窑生料成分波动太大和料量不稳定。窑内物料时而难烧时而好烧或时多时少，遇到高KH料时，窑内物料松散，不易烧结，窑头感到“吃火”，熟料fCaO高，或遇到料量多时都迫使操作员加煤提高烧成温度，有时还要降低窑速；遇到低KH料或料量少时，窑操作上不能及时调整，烧成带温度偏高，物料过烧发粘，稍有不慎就形成长厚窑皮，进而产生熟料圈。

13.1.2 有害成分的影响

分析结圈料可以知道，CaO+A1203+Fe203+Si02含量偏低，而R20和S03含量偏高。生料中的有害成分在熟料煅烧过程中先后分解、气化和挥发，在温度较低的窑尾凝聚粘附在生料颗粒表面，随生料一起人窑，容易在窑后部结成硫碱圈。在人窑生料中，当MgO和R20都偏高时，R20在MgO引起结圈过程中充当“媒介”作用形成镁碱圈。根据许多水泥厂的操作经验，当熟料中MgO>4.8％时，能使熟料液相量大量增加，液相粘度下降，熟料烧结范围变窄，窑皮增长，浮窑皮增厚。有的水泥厂虽然熟料中MgO<4.0％，但由于R20的助熔作用，使熟料在某一特定温度或在窑某一特定位置液相量陡然大量增加，粘度大幅度降低，迅速在该温度区域或窑某一位置粘结，形成熟料圈。13.1.3 煤粉质量的影响

灰分高、细度粗、水分大的煤粉着火温度高，燃烧速度慢，黑火头长，容易产生不完全燃烧，煤灰沉落也相对比较集中，就容易结熟料圈。取样分析结圈料未燃尽煤粉较多就是例证。另外，喂煤量的不稳定，使窑内温度忽高忽低，也容易产生结圈。

13.1.4 一次风量和二次风温度的影响

三风道或四风道燃烧器内流风偏大，二次风温度又偏高，则煤粉一出喷嘴就着火，燃烧温度高、火焰集中，烧成带短，而且位置前移，容易产生窑口圈，也称前结圈。13.2 前结圈

在正常煅烧条件下，物料温度达1350—1450 ℃时，液相量约为24％，粘度比较大。当熟料离开烧成带时，温度仍在1300℃以上，在烧成带和冷却带的交界处，熟料和窑皮有较大的温差。带有液相的高温熟料覆盖在温度相对较低的窑口窑皮上就会粘结形成前结圈。对于预分解窑来说，前结圈是不可避免的，只是高一点和矮一点的问题，尤其当窑操作员控制二次风温度过高、燃烧器内流风偏

大和采用短焰急烧时，烧成带高温区更为集中，液相更多，粘度更小，熟料进入冷却带时，仍有大量液相在交界处迅速冷却。温差越大粘结越严重，前圈长得更快。另外，短焰急烧，熟料晶相生长发育差，易烧出大块熟料。但熟料中细粉比例也增加，冷却机返回窑的粉尘量大，这样更促进前圈的增长。13.3 熟料圈

它结的位置是在烧成带与过渡带之间，是窑操作员最头疼，对窑危害最大的结圈。在熟料煅烧过程中，当窑内物料温度达到1280℃时，其液相粘度较大，最 容易形成熟料圈。这时如果生料KH、n值较低，操作时窑内拉风又太大，火焰太长，烧成带后边浮窑皮逐渐增长、长厚，发展到一定程度就形成熟料圈。13.4 熟料圈形成以后的现象 1)火焰短而粗，火焰前部白亮但发浑，窑内气流不畅，火焰受阻伸不进窑内。窑前温度升高，窑简体表面温度也升高。2)窑尾温度降低，窑尾负压明显上升。

3)窑头负压降低，并频繁出现正压，发生倒烟现象。4)烧成带来料不均匀，波动大。5)窑传动电流负荷增加。

6)结圈严重时窑尾密封圈出现漏料。13.5 结圈的预防措施

13.5.1 选择适宜的配料方案，稳定入窑生料成分

一般说烧高KH、高n的生料不易结圈，但熟料难烧，fCaO含量高，对保护窑皮和熟料质量不利；反之，熟料烧结范围窄，液相量多，熟料结粒粗，窑不好操作，易结圈。但生产经验告诉我们，烧较高KH和相对较低的n，或较高的n和相对较低的KH的生料都比较好烧，又不容易结圈。因此，窑上经常出现结圈时，应改变熟料配料方案，适当提高KH或n，减少熔 剂矿物的含量对防止结圈有利。

13.5.2 减少原燃料带入的有害成分

一般粘土中碱含量高，煤中含硫量高。因此，如果窑上经常出现结圈时，视结圈料分析结果，最好能改变粘土或原煤的供货矿点，以减少有害成分对结圈的 影响。

13.5.3 控制煤粉细度，确保煤粉充分燃烧 13.5.4 调整燃烧器控制好火焰形状

确保风、煤混合均匀并有一定的火焰长度。经常移动喷煤管，改变火点位置。

13.5.5 提高快转率

三个班统一操作方法，稳定烧成系统的热工制度。在保持喂料喂煤均匀，加强物料预烧的基础上尽量加快窑速。采取薄料快转、长焰顺烧，提高快转率，这对防止回转窑结圈都是有利的。

13.5.6 确定一个经济合理的窑产量指标

通过一段时间的生产实践，每台回转窑都有自己特定的合理的经济指标。这就是回转窑在某高产量范围内能达到熟料优质，煤耗最低，运转率最高。所以回 转窑产量不是越高越好。经验告诉我们，产量超过一定限度以后，不是由于系统抽风能力所限致使煤灰在窑尾大量沉降并产生还原气氛，就是由于拉大排风使 窑内气流断面风速增加，火焰拉长，液相提前出现，这都容易形成熟料圈。13.6 结圈的处理方法

不管是前结圈还是后结圈，处理结圈时一般都采用冷热交替法，尽量加大其温度差，使圈体受温度的变化而垮落。也有用水枪打的，但前结圈一般太坚固，后结圈离窑头太远，处理效果大多不理想。13.6.1 前结圈的处理方法

前结圈不高时，一般对窑操作影响不大，不用处理。但当结圈太高时，既影响看火操作，又影响窑内通风及火焰形状。大块熟料长时间在窑内滚不出来，容 易损伤烧成带窑皮，甚至磨蚀耐火砖。这时应将喷煤管往外拉，调整好用风和用煤量，及时处理。

1)如果前圈离窑下料口比较远并在喷嘴口附近，则一般系统风、煤、料量可以不变，只要把喷煤管往外拉出一定距离，就可以把前圈烧垮。2)如果前圈离下料口比较近，并在喷嘴口前则将喷嘴往里伸，使圈体温度下降而脱落。如果圈体不垮，则有两种处理方法 ①把喷煤管往外拉出，同时适当增加内流风和二次风温度，这样可以提高烧成温度，使烧成带前移，把火点落在圈位上。一般情况下，圈能在2～3h内逐渐被烧掉。但在烧圈过程中应根据进入烧成带料量多少，及时增减用煤量和调整火焰长短，防止损伤窑皮或跑生料。

②如果用前一种方法无法把圈烧掉时，则把喷煤管向外拉出并把喷嘴对准圈体直接烧。待窑后预烧较差的物料进入烧成带后，火焰会缩得更短，前圈将被强火烧垮。但是必须指出，采用这种处理方法，由于喷煤管拉出过多，生料黑影较近，窑口温度很高，所以窑操作员必须在窑头勤观察，出现问题及时处理。13.6.2 后结圈的处理方法

处理后结圈一般采用冷热交替法。处理较远的后圈则以冷为主。处理较近的后圈则以烧为主。

1)当后圈离窑头较远时，这种圈的圈体一般不太坚固。这时应将喷煤管向外拉出，使烧成带位置前移，降低圈体的温度，圈体会由于温度的变化而逐渐自行 垮落。

2)当后圈离窑头较近时，这种圈体一般比较坚固。处理这种圈应将喷煤管尽量伸人窑内，并适当向上抬高一些，加大一点外流风和系统排风使火焰的高温区移向圈体位置。但排风不宜过大，以免降低火焰温度。约烧3—4h左右后再将喷煤管向外拉出使圈体温度下降。这样反复处理，圈体受温度变化产生裂纹而垮落。

不过，从总体来说，烧圈尤其是烧后圈不是一件容易的事。有时圈体很牢固，烧圈时间过长容易烧坏窑皮及衬料或在过渡带结长厚窑皮进而在圈体后产生第二道后结圈。所以处理时一定要小心。熟料中fCaO高的主要原因

1)生料成分的均匀性差

原料的预均化、配料电子皮带秤、出磨生料X荧光分析仪控制和生料的气力均化4个关键环节相互衔接，紧密配合，是预分解窑窑速快、产量高、质量好、热耗低的基本条件和前提。但生产线上工艺生产环节不配套或某些缺陷，致使人窑生料化学成分波动较大，容易造成生料率值的很大变化，使回转窑操作困难，熟料中fCaO含量就高。2)烧成温度的影响

熟料煅烧温度对fCaO影响很大。在生料成分比较均匀，熟料率值相对稳定的情况下，较高的烧成温度，物料在烧成带又有足够的停留时间，则窑内物料的

化学反应完全，熟料中fCaO含量就低。假如烧成温度偏低，形成的液相量就少，液相粘度大，fCaO在液相中运动速度减慢，影响C2S+CaO---C3S的反应速度，熟料中fCaO含量就增加。因此要减少熟料中fCaO的含量，必须适当提高熟料煅烧温度以避免熟料的欠烧。3)操作的影响

窑速慢并采用短焰急烧，这样由于窑内料层厚，高温带又短，物料预烧不好，熟料fCaO就会比较高。

作者

王石银

2012-7-13

第五篇：新型干法水泥生产工艺流程图

石灰石0粘土铜矿渣砂页岩3无烟煤石膏矿山破碎破碎机预均化堆场1254破碎机联合预均化堆场7喂料机原料配料站6砂页岩8煤仓石膏仓辊式磨系统SP余热锅炉余气(热源)水蒸汽烘干机粉磨机选粉机14910、11、121317煤磨水余热发电系统增湿塔降温余热锅炉余气(235℃)生料均化库(空压机)1518动态选粉机细粉SP余热锅炉余气(热源)粗粉空气输送斜槽16水SP余热锅炉水蒸汽动能生料喂料口窑尾废气(340℃)五级旋风预热器TSD型分解炉60％煤粉煤粉仓24破碎机旋风除尘器冷凝水回用电能发电机汽轮机水蒸汽干法回转窑旋风除尘器窑头废气(360℃)40％煤粉窑头废气(120℃)19AQC余热锅炉充气梁式篦冷机20粉煤灰水熟料库2122、2325石灰石混合材库矿渣混合材26水泥粉磨调配站2728图 例物流:气流:

29、30产尘点及除尘器编号:噪声点:固体废物:旋风除尘器:说明:设有除尘器的位置均产生固废，图中标注省略数字36石膏联合粉磨系统选粉机细粉粗粉31、32、3334、35、36水泥成品库40、41、42、4337、38、39水泥汽车散装机46、47汽车散装出厂汽车外运44、45回转式包装机袋装水泥成品库

图1 新型干法水泥生产工艺流程图