5000吨水泥工艺基本常识模板.doc

1、水泥工艺基础常识1.4水泥熟料有害成份1.4.1氧化镁MgO熟料中MgO关键作用： 引发水泥膨胀，影响水泥安定性； MgO能够固溶在C3S中，形成强度较高单斜C3S； 少许MgO也可固溶在C2S中，形成稳定b-C2S，避免g-C2S出现所造成粉化现象； 适量（约2%）MgO存在，能够增加熟料液相量，降低液相粘度，促进硅酸盐矿物形成，降低f-CaO含量，使水泥熟料烧成温度降低，显著提升熟料质量。； MgO含有显著固硫作用，在一定含量范围（1%2.29%），随其含量增加，熟料中SO3含量也增加； 在高硫水泥中，一部分MgO能够形成MgSO4，降低了SO2挥发，从而保护了环境。同时因为它含有一定缓凝作用，所以增强了高硫水泥缓凝作用； 适宜量MgO存在，抑制了Al3+和SO42对C3S形成障碍作用，有利A矿生成； 在少许碱存在情况下，镁碱联合作用能够大大降低SO2挥发，消除生产高硫水泥带来环境污染； 适量MgO使水泥熟料颜色变为深绿色，过量MgO使熟料变为灰绿色，并以方镁石形式存在，而且能破坏水泥安定性，降低强度性能。1.4.2游离二氧化硅f-SiO2 游离二氧化硅f-SiO2通常为燧石，其结构致密，质地坚硬，耐压强度高，化学活性低，对粉磨设备磨损很严重，对窑操作也会产生极为不利影响。 生产经验：石灰石中燧石通常要低于4%；但以石英为关键形态f-SiO2含量可大于4%，需要试验确定；对于辊磨，国外经验可许可f-SiO2含量7%；采取耐磨材料，并在试验基础上，f-SiO2可放宽到89%。1.4.3碱K2O、Na2O 当生料中含碱量过高时，料发粘，烧结范围窄，易结圈，窑内飞砂大，窑皮和熟料结构疏松，烧成带耐火砖寿命短，热工制度不易稳定。另外，当碱含量过高(1.7%)时，熟料中游离氧化钙含量大幅度增加，水泥急凝，强度下降。 对于旋风预热器或预分解窑而言，当原、燃料中含碱、氯、硫较多时，在预热器旋风筒和窑尾下料溜子内，有氯化碱和硫酸盐等化合物粘附在筒壁上，形成结皮；严重时会堵塞通道，影响正常生产。 生料中碱除一部分挥发循环以外，其它大部分均以硫酸碱(K2SO4,Na2SO4)形式存在于熟料中。熟料中碱含量过高，将造成凝结时间短、水泥需水量增加、熟料中fCaO增高、安定性不良、抗折强度降低，并出现1天、3天抗压强度略有升高，而7天、28天抗压强度显著下降。 依据中国经验，生产42.5一般硅酸盐水泥时，熟料中K2O+Na2O含量以小于1.5%为宜，对应通常要求，生料中碱含量(K2O+Na2O)应小于1.0%。美国要求低碱水泥碱含量以Na2O当量计要小于0.6%。1.4.4硫SO3生料和燃料中硫在燃烧过程中生成SO2，在烧成带气化，并和R2O结合形成汽态硫酸碱。这些R2SO4除一小部分被窑灰带走外，因其挥发性较低，大部分被固定在熟料中而带出窑外。假如SO2含量有富裕，则在预热器中它将和生料中CaCO3反应生成CaSO4进入窑内。在烧成带其大部分再分解成CaO和气态SO2，小部分残余于熟料中。这么，气态SO2在窑气中循环富集，常引发预热器结皮或窑内结圈。反之，如碱含量有富裕，则剩下碱就会生成高挥发性氯化碱和中等挥发性碳酸碱，形成氯和碱循环，影响预热器正常操作。依据国外经验，常见硫碱比作为控制指标。1.4.5氯Cl- 氯在烧成系统中关键生成CaCl2或氯化碱RCl，其挥发性尤其高（通常要达成95%以上），在窑内几乎全部挥发，形成氯循环富集，致使预热器生料中氯化物含量提升近百倍，引发预热器结皮堵塞。 氯除了对烧成产生不利影响外，对钢筋还有腐蚀作用。1.4.8有害组分控制德国KHD企业和Polysius企业采取FLS采取过剩硫指标：中国采取计算指标：中国依据经验，悬浮预热器窑和预分解窑对原料要求为：生料中：K2O+Na2O1%Cl-0.0150.020%熟料硫碱比：S/R=0.60.8熟料中：过剩硫20m/s，并避免水平部署；喷口环处风速标准为50m/s，最大波动范围为6080；当物料易磨性不好，磨机产量低，往往需选择大一个型号立磨。相比条件下，在出口风量适宜时，喷口环风速较低，应按需要用铁板挡上磨辊后喷口环孔，降低通风面积，增加风速。挡多少个孔，要经过风量平衡计算确定；许可按立磨具体情况在70105范围内调整风量，但窑磨串联系统应不影响窑烟气排放。3.4.3 入磨及出磨风温控制生料磨出磨风温不许可超出120。不然软连接要受损失；煤磨出磨风温视煤质情况而定，挥发分高，则出磨风温要低些，反之能够高些。通常应控制在100以下，以免系统燃烧、爆炸等现象发生。在用热风炉供热风系统，只要出磨物料水分满足要求，入收尘器风温高于露点16以上，能够合适降低入、出口风温，以节省能源。烘磨时入口风温不能超出200，以免使磨辊内润滑油变质。Atox立磨出口风温通常控制在8095之间。3.4.4 立磨漏风系统漏风是指立磨本体及出磨管道、收尘器等处漏风。在总风量不变情况下，系统漏风会使喷口环处风速降低，造成吐渣严重。因为出口风速降低，使成品排出量少，循环负荷增加，压差升高。因为恶性循环，总风量降低，易造成饱磨，振动停车。还会使磨内输送能力不足而降低产量。另外，还可降低入收尘器风温，易出现结露。假如为了保持喷口环处风速，而增加通风量，这将会加重风机和收尘负荷，浪费能源。同时也受风机能力和收尘器能力限制。所以系统漏风百害而无一利，是在必需克服之列。系统漏风量通常h5h2、h3、h4。 南京凯盛企业预热器多种规格：预热器型号KP5/1300KP5/2500KP5/5000KP5/6000规模t/d1300250050006000C1mF4.95 2-F4.56 4-F4.8 4-F5.0 C2mF4.95 F6.46 2-F6.8 2-F7.0 C3mF4.95 F6.46 2-F6.8 2-F7.0C4mF5.20 F6.76 2-F7.0 2-F7.3C5mF5.20 F6.76 2-F7.0 2-F7.35.2、分解炉5.2.1 分解炉关键作用预分解窑是在悬浮预热器窑基础上发展起来，是水泥工业一次重大技术进步。在悬浮预热器和回转窑之间增加分解炉，同时含有燃料燃烧、气固换热、碳酸盐分解等多个功效。从第一台SF要问世以来，预分解窑一直在发展改善之中。早期以重油为燃料，炉容积也较小，气流运动方法较单一，以后发展为以煤代油，乃至工业废燃料、炉容也有所增大，气流运动形式往往是多个形式复合叠加，使气固两相流在炉内流场更合理。以确保燃料燃烧、气固换热、碳酸盐分解，而且还从分解炉结构改善发展为筒、管、炉、窑、机及耐火、保温材料、自动化控制技术诸方面综合改善。形成了当今几十种形式分解炉。分解炉关键作用：碳酸盐分解 燃料燃烧KDS分解炉是南京凯盛企业开发双喷腾低NOX喷旋型分解炉5.2.4 KDS分解炉介绍5.2.4.2 KDS分解炉特点KDS分解炉是南京凯盛企业开发双喷腾低NOX喷旋型分解炉5.2.4.1 多种KDS分解炉技术参数规模t/d分解炉规格m单位产量t/d.m3气体停留时间S2500F5.0629.32.784.95000F7.331.92.735.16000F7.333.12.565.5采取喷旋结合型式，使得物料浓度分布和气体温度分布更合理，分解炉达成了“三高”，即高燃料燃烬率、高生料分解率、高容积利用率。分解炉中部采取缩口，使分解炉达成二次喷腾效应，含有湍流回流作用强、物料分散及换热效果好、固气停留时间比大、容积负荷高等特点。(采取该技术，能够处理像TL厂分解炉温度倒挂问题)。在分解炉下部增设“脱氮区”，不仅有效降低了排放废气中氮氧化物、降低了环境污染，还有效控制了炉下部气体温度、提升物料停留时间、降低炉下部结皮现象。采取在线部署型式,克服了离线分解炉塌料问题。因为增设了下部喷煤管,在窑尾高温气体作用下，燃料燃烧速度显著加紧，所以为分解炉使用劣质燃料提供了可靠确保。分解炉出口采取长形弯管和C5旋风筒相接，既扩大了分解炉有效容积，又使分解炉部署更紧凑，降低了设备重量，节省了投资。5.3.4 回转窑基础技术参数5.3.4.2 填充率回转窑内物料截面面积和窑横截面面积之比为窑填充率。填充率和窑直径无关，大约为517%。窑填充率过高，会减弱窑内热传输。在窑实际操作中，窑填充率不应超出13%。5.3.4.3 窑速和喂料量窑操作时，为了确保熟料煅烧，窑需要快转，物料填充率较小，物料换热、固相反应充足，所以窑喂料和窑转速影响适应，它们关系由下图所表示（对于5000t/d窑操作）：5.3.4.4 物料在窑内停留时间3.4.5 回转窑内各带长度回转窑内各带长度和入窑分解率、窑速、喂料量、物料成份、火焰长短等原因相关。入窑分解率越高，分解带越短；窑速越快，烧成带、冷却带越短；物料量越大，过渡带越长；KH越大、SM越大、IM越大，烧成带越短；火焰越长，烧成带越短。通常来说，窑内各带长度以下：5.3.5 5000t/d回转窑技术参数5.4.2.2 第三代冷却机关键技术及工作原理 在冷却机高温区宽度方向上中部受料区熟料堆积较高，两侧较低，而且因为窑旋转，一侧熟料较细，另一侧熟料较粗。冷却气体要经过篦板进入到输料区，冷却气体在不一样位置通风量对于第二代冷却机而言关键取决于通风阻力。通风阻力=篦板阻力+料层阻力采取低阻力篦板，粒径为5mm通风量只有粒径为20mm通风量55%左右。因为粒径改变使得冷却风量发生较大改变。采取高阻力篦板，粒径为5mm通风量能够达成粒径为20mm通风量85%以上。在一定程度上缓解了通风量不均问题，为消除冷却机“串风”发明了有利条件。 5.4.3 凯盛冷却机技术特点分成多功效区，各功效区含有各自特点和技术；经过试验研究，确定凯盛高效篦板；采取液压传动技术 ，确保篦床更平稳；合理设计充气风管 ；采取锁风性能好下料锁风阀；采取外置式熟料拉链机结构，维修、检修方便；操作风量小（通常为1.92.1Nm3/kg.cl），运行电耗小；在一段和二段之间设置落差，确保熟料均匀冷却；优化篦板排布，确保高温区冷却效果，提升冷却效率5.4.3.1 各类冷却机技术性能5.4.3.3 KC0978冷却机关键技术特点1） 依据冷却机篦床上物料温度、冷却特征和热回收要求，将冷却机分成“高温热回收HTR区”、“高温后续热回收HTRC区”、“中温冷却MTC区”和“低温冷却LTC区”四个功效区，每个功效区分别采取不一样冷却技术。在高温热回收区(HTR区)，采取固定床冷却技术，根本避免了高温段端部漏料、热效率不够缺点，从而大大延长了篦板使用寿命，提升了高温区热回收效率，为窑稳定、高产操作发明了有利条件。在高温后续热回收区(HTRC区)，采取了含有高阻力和高气流穿透性充气梁技术，它增加了篦床阻力和系统阻力百分比，相对降低了料层阻力改变对冷却风量影响，当料层波动时仍可保持冷却风系统稳定工作，确保了该区域冷却效果。另外其含有高气流穿透性，提升了气固之间相对速度，从而使气固间对流换热系数大幅度地提升，强化了换热过程，提升了热回收效率，提升了入窑二次风和三次风温度，尤其是对红热细料冷却更有特殊作用，有利于消除“红河”现象。在中温冷却区(MTC区)，采取了鱼刺冷却技术，即在冷却机两侧固定梁上采取充气梁，而其它采取高阻防漏料篦板，这么不仅有效地消除了“红河”现象，同时提升了熟料冷却速度，使得出该区熟料温度达成250以下。在低温冷却区(LTC区)，因为熟料温度比较低，气固温差较小，即使提升气固之间相对速度，气固间对流换热系数也增加不大，即熟料冷却速度通常不会很快，所以在该区域通常采取一般孔式篦板作为后续冷却，因为冷却分区合理，使得熟料在该区冷却速率仍然保持较高，从而确保了出冷却机熟料温度。4）采取液压传动技术 现在大型冷却机传动大全部采取液压传动。传统机械传动在床层平稳、运行阻力、机械维修、可靠性等方面全部无法和液压传动相比。 充气风管分固定式充气风管和活动式充气风管。对于固定式充气风管我们采取外部多通道供风方法，对于活动式充气风管，我们采取外滑块式结构将固定进风管和活动梁风管相连，安装、调整方便、运行阻力小、无活动连接风管疲惫损坏之患。 并装有阀门能够方便地调整，运行阻力小，冷却效率高。 6）下料锁风阀风室及下料管锁风是冷却风有效利用根本确保。从篦板缝隙之间漏下细颗粒熟料采取电动弧形锁风阀进行密封，这种密封装置既能有效锁风又有足够维修空间，在运行期间除了靠锁风阀密封外，还有物料帮助锁风，所以锁风效果好、寿命长。7）外置式熟料拉链机 我企业在研究国外技术基础上，采取了外置式熟料拉链机，从而根本避免了维修不便、漏风严重、影响窑运转致命缺点。 因为采取了不一样功效高效篦板，从而确保了冷却机实际操作风量小（运行风量能够达成1.92.1Nm3/kg.cl）、操作压力低、运行电耗小 。9）合理设置落差 我企业在一床和二床之间设置了落差，这不仅对高、低温分区供风有利，还对消除“红河”，提升冷却效果十分有利。 10）篦板排布合理 我企业冷却机前5排采取固定床，后面高温、中温及低温区采取了三段篦床，这么确保了冷却机平稳运行和高温熟料合理温度分布。 5.4.4 凯盛KC0978冷却机技术方案5.4.4.1 关键技术性能参数产量：50005500 t/d有效篦板面积：123.24 m 篦床段数：3段单位面积产量：40.644.6 t/m.d单位冷却风量：1.92.1 Nm/kg.cl热回收效率：75%进料温度：1350 出料温度：65 +环境温度(粒度25mm)5.4.4.4 冷却风机选型表风机编号选型结果m3/hPakWF124000820090F1A192001050090F1B192001050090F1C2170010500110F1D2170010500110F2410007200110F2A312008700132F2B312008700132F3440006500132F4584005500132F5545005500132F6530005000110F746700400075F842800300055F953500280075累计56210015755.4.4.6 冷却机热平衡图冷却机操作参数表5） 新一代燃烧器特点 含有适宜动量通量（相对动量1200%m/s）功效强大外风喷嘴结构（ 180m/s高速喷口） 适宜旋流器（旋流角度36度） 一次风用量小（实际用量通常为58%） 节能降耗（每降低1%风量，热耗将下降811kJ/） 对煤质适应能力强（可燃用无烟煤或劣质煤） NOX排放量低 调整范围宽 使用寿命长6.4 煤磨系统操作参数7 生产调试7.1 生产调试程序及内容生产调试包含：空载联动试车、负荷联动试车、生产线系统优化、生产线达标考评7.1.1 空载联动试车注意事项空载联动试车条件：系统单机设备试车成功而且水、电、油、人员等全部到位。空载联动试车内容：检验、调试设备开停循序；故障测试；计量秤标定和检测；运行状态检验；模拟投料试车7.1.1 空载联动试车注意事项1） 空载试车过程中，必需