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5000吨水泥工艺基本常识模板.doc

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资源描述
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: Ø 引发水泥膨胀,影响水泥安定性; Ø MgO能够固溶在C3S中,形成强度较高单斜C3S; Ø 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; Ø 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。; Ø 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; Ø 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; Ø 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; Ø 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; Ø 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 Ø 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。 Ø 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8~9%。 1.4.3碱K2O、Na2O Ø 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。 Ø 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。 Ø 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。 Ø 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- Ø 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。 Ø 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+Na2O<1%Cl-<0.015~0.020% 熟料硫碱比:S/R=0.6~0.8 熟料中: 过剩硫<300g/kg.Cl(等同于FLS过剩硫) 1.5窑内发生关键化学反应 C2S形成温度1100~1200℃ C3S形成温度1400~1500℃ 1.12离心风机特征 离心风机一定要关风门开启! 1.13罗茨风机特征 罗茨风机千万不要关风门开启! 2、配料设计 2.1 原、燃料化学成份 原、煤灰化学成份   Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl- 石灰石 42.59 1.73 0.58 0.45 51.47 2.25 0.08 0.30 0.04 0.015 粘土 6.54 62.72 15.94 6.47 2.62 1.67 0.50 2.30 1.12 0.000 粉煤灰 1.36 48.35 26.81 8.98 7.42 1.31 1.41 1.07 0.66 0.013 铁矿石 3.17 58.86 7.32 26.91 1.69 2.62 0.00 0.00 0.00 0.000 砂岩 0.19 94.28 3.01 1.00 0.01 0.45 0.21 0.44 0.08 0.004 灰分 54.55 29.37 4.03 5.20 1.82 1.51 1.07 0.41 0.014 煤工业分析 Mar (%) Mad (%) Aad (%) Vad (%) FCad (%) St,ad (%) Qnet,ad (kJ/kg) 10 1.66 21.07 32.46 44.82 1.5 24422 2.3 配料方案A_原料配比及化学成份 KH 0.970 0.890 燃料种类 烟煤   SM 2.71 2.60 烧成用燃料热值 24422 kJ/kg IM 1.41 1.60 烧成热耗 2969.2 kJ/kg熟料 C3S (%)   55.59 燃料消耗量 121.58 kg燃料/t熟料 C2S (%)   20.80 灰分掺入量 2.56 (%) C3A (%)   8.24 理论料耗 1.515 t生料/t熟料 C4AF (%)   9.85 综合物料水分 3.37 (%) Na2O eq (%)   1.05 备注:       1400℃液相量 (%)   26.96 硫碱比(SG)   0.50 E-SO3(g/kg熟料)   -3.89 成 份 生料、熟料组成 原 料 配比(%) 生料 熟料 干基 湿基 Loss (%) 35.68   石灰石 81.44 80.30 SiO2 (%) 13.54 21.90 粘土 13.66 14.67 Al2O3 (%) 2.93 5.18 铁矿石 2.98 3.06 Fe2O3 (%) 2.07 3.24 砂岩 1.92 1.97 CaO (%) 42.33 64.26       MgO (%) 2.15 3.30       K2O (%) 0.14 0.25       Na2O (%) 0.57 0.89       SO3 (%) 0.19 0.39       Cl- (%) 0.012 0.019       Total (%) 99.60 99.43 总和 100.00 100.00 2.4 配料方案B_原料配比及化学成份 成 份 生料、熟料组成 原 料 配比(%) 生料 熟料 干基 湿基 Loss (%) 35.14   石灰石 81.97 81.66 SiO2 (%) 13.68 21.96 粉煤灰 7.49 7.39 Al2O3 (%) 2.96 5.20 铁矿石 3.65 3.79 Fe2O3 (%) 2.09 3.25 砂岩 6.89 7.16 CaO (%) 42.81 64.44       MgO (%) 2.07 3.15       K2O (%) 0.19 0.32       Na2O (%) 0.36 0.56       SO3 (%) 0.09 0.24       Cl- (%) 0.014 0.021       Total (%) 99.41 99.14 总和 100.00 100.00 2.4 配料方案B_率值、矿物组成 KH 0.971 0.890 燃料种类 烟煤  SM 2.71 2.60 烧成用燃料热值 24422 kJ/kg IM 1.41 1.60 烧成热耗 2969.2 kJ/kg熟料 C3S (%)   55.75 燃料消耗量 121.58 kg燃料/t熟料 C2S (%)   20.86 灰分掺入量 2.56 (%) C3A (%)   8.26 理论料耗 1.502 t生料/t熟料 C4AF (%)   9.88 综合物料水分 2.36 (%) Na2O eq (%)   0.77 备注:           1400℃液相量 (%)   26.60 硫碱比(SG)   0.38 E-SO3(g/kg熟料)   -3.92 2.5 生产控制指标 熟料率值控制范围: KH=0.89±0.01 SM=2.60±0.10 IM=1.60±0.10 Ø 生料中有害挥发组分含量控制要求: K2O+Na2O:<1.0% Cl-:<0.015% Ø 熟料硫碱比适宜范围: SG=0.6~1.0 3、原料磨及废气处理 3.3 ATOX立磨介绍 3.3.3 立磨工作原理 Atox利用磨辊和磨盘之间压力和剪切力对物料进行破碎和粉磨。物料直接喂到磨盘上,经过磨盘旋转,使得物料沿着粉磨轨迹在磨辊下被粉碎,部分物料经过挡料环并穿过喷嘴环进入到外循环系统。 几乎在细颗粒进入选粉机同时,物料中水分被快速蒸发,而粗颗粒返回到磨盘上重新粉磨。经过选粉机速度来控制生料粉细度,落到磨盘上部分粗颗粒会经过喷嘴环进入到磨外循环系统。 3.3.7 Atox立磨特点 (1) 喷环速度 现代ATOX立磨,喷嘴环速度设计为40~45m/s,在此速度下约有30~50%物料外循环。当速度达成70m/s时,物料循环量少于1t/h。当速度为40~45m/s时,喷嘴环压降为3500Pa。当速度为70m/s时,喷嘴环压降达成5000Pa。不管该速度改变有多大,它全部不会影响到粉磨行为,电机功率不变,但它会影响循环风机。当外循环为 0%时,循环风机功率907kW(选择1100kW);当外循环为50%时,循环风机功率降为755kW,节能150kW。对于采取外循环系统,循环风机应采取调速电机。 我们厂喷嘴环速度设计为45~60m/s,此时外循环量约为10~25%。 (2) 料层厚度 当立磨内物料料层变薄时,立磨会产生高频振动;当立磨内料层太厚时,立磨会产生低频振动。当物料较细,料层太薄时,可采取磨内喷水,磨内喷水可冷却气体,同时能稳定磨床。 (3) 相关外循环 在外循环为100%时,粉磨电耗会下降1~1.5kWh/t,压损也降低1500Pa。91年后采取ATOX立磨系统,几乎全用外循环系统,泰国有2家,外循环100%;铜陵外循环80%(1992年设计)。现在更趋向于100%外循环。如外循环深入增加,则立磨主电机功率将增加,而且外循环负荷也要增大。 (4) 确保产量和细度关系 通常ATOX立磨产量和细度关系能够依据原料试验取得。在大多数情况下,确保产量和细度关系为: 其中:Pg为实际产量,P为确保产量, Rg为实际筛余,Rt为确保筛余。 (5) ATOX选粉机料气比 ATOX选粉机料气比 900g/m3; 动态选粉机: 粗粉+90mm为91%; 静态选粉机: 粗粉+90mm为71%。 现代ATOX立磨全部采取动态选粉机。 3.4 Atox立磨工作参数控制 3.4.1 立磨热源及用风 入磨热风大多采取回转窑系统废气,也有工艺系统采取热风炉提供热风,为了调整风温和节省能源,在入磨前还可兑入冷风和循环风。   采取热风炉供给热风工艺系统,为了节省能源,视物料含水情况可兑入20%~50%循环风。而采取预分解窑废气作热风源系统,期望废气能全部入磨利用。若有余量则可经过管道将废气直接排入收尘器。假如废气全部入磨仍不够,可依据入磨废气温度情况,确定兑入部分冷风或循环风。 3.4.2 入磨风量控制 出磨气体中含尘(成品)浓度应在550~750g/m3之间,通常应低于700g/m3;   出磨管道风速通常要>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60%~80%;   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70%~105%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80~95℃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<10%。 3.4.5 立磨拉紧杆压力 立磨研磨力关键起源于液压拉紧装置。通常情况下,拉紧压力选择和物料特征及磨盘料层厚度相关,因为立磨是料床粉碎,挤压力经过颗粒间相互传输,当超出物料强度时被挤压破碎,挤压力越大,破碎程度越高,所以,越坚硬物料所需拉紧力越高;同理,料层越厚所需拉紧力也越大。不然,效果不好。   对于易碎性好物料,拉紧力过大是一个浪费,在料层薄情况下,还往往造成振动,而易碎性差物料,所需拉紧力大,料层偏薄会取得愈加好粉碎效果。拉紧力选择另一个关键依据为磨机主电机电流。正常工况下不许可超出额定电流,不然应调低拉紧力。 3.4.6 产品细度控制 影响产品细度关键原因是分离器转速和该处风速。在分离器转速不变时,风速越大,产品细度越粗,而风速不变时,分离器转速越快,产品颗粒在该处取得离心力越大,能经过颗粒直径越小,产品细度越细。通常情况下,出磨风量是稳定,该处风速也改变不大。所以控制分离器转速是控制产品细度关键手段。立磨产品粒度是较均齐,应控制合理范围,通常0.08mm筛筛余控制在12%左右可满足回转窑对生料、煤粉细度要求,过细不仅降低了产量,浪费了能源,而且提升了磨内循环负荷,造成压差不好控制。 3.4.7 料床厚度控制 立磨是料床粉碎设备,在设备已定型条件下,粉碎效果取决于物料易磨性及所施加拉紧力和承受这些挤压力物料量。   拉紧力调整范围是有限,假如物料难磨,新生单位表面积消耗能量较大,此时若料层较厚,吸收这些能量物料量增多,造成粉碎过程产生粗粉多而达成细度要求降低,致使产量低、能耗高、循环负荷大、压差不易控制,使工况恶化。所以,在物料难磨情况下,应合适减薄料层厚度,以求增加在经过挤压物料中合格颗粒百分比。反之,假如物料易磨,在较厚料层时也能产生大量合格颗粒,应合适加厚料层,对应地提升产量。不然会产生过粉碎和能源浪费。 3.4.8 立磨振动控制 立磨正常运行时是很平稳,噪音不超出90分贝,但如调整得不好,会引发振动,振幅超标就会自动停车。所以,调试阶段关键碰到问题就是振动。引发立磨振动关键原因有:   有金属进入磨盘引发振动。为防金属进入,可安装除铁器和金属探测器;   磨盘上没有形成料垫,磨辊和磨盘衬板直接接触引发振动。 因为Atox立磨磨盘是平,所以磨内喷水是稳定料床、减小振动方法之一。 3.4.9 立磨吐渣控制 正常情况下,Atox立磨喷口环风速为50m/s左右,这个风速即可将物料吹起,又许可夹杂在物料中金属和大密度杂石从喷口环处跌落经刮板清出磨外,所以有少许杂物排出是正常,这个过程称为吐渣。但假如吐渣量显著增大则需要立即加以调整,稳定工况。造成大量吐渣原因关键是喷口环处风速过低。而造成喷口环处风速低关键原因有:   (1)系统通风量失调。因为气体流量计失准或其它原因,造成系统通风大幅度下降。喷口环处风速降低造成大量吐渣。   (2)系统漏风严重。即使风机和气体流量计处风量没有降低,但因为磨机和出磨管道、旋风筒、收尘器等大量漏风,造成喷口环处风速降低,使吐渣严重。磨盘和喷口环处间隙增大。该处间隙通常为5~8mm,假如用以调整间隙铁件磨损或脱落,则会使这个间隙增大,热风从这个间隙经过,从而降低了喷口环处风速而造成吐渣量增加。 (3)喷口环通风面积过大。这种现象通常发生在物料易磨性差磨上,因为易磨性差,保持一样台时能力所选立磨规格较大,产量没有增加,通风量不需按规格增大而同时增大,但喷口环面积增大了。假如没有立即降低通风面积,则会造成喷口环风速较低而吐渣较多。   (4)磨内密封装置损坏。磨机磨盘座和下架体间,三个拉架杆也有上、下两道密封装置,假如这些地方密封损坏,漏风严重,将会影响喷口环风速,造成吐渣加重。   (5)磨盘和喷口环处间隙增大。该处间隙通常为5~8mm,假如用以调整间隙铁件磨损或脱落,则会使这个间隙增大,热风从这个间隙经过,从而降低了喷口环处风速而造成吐渣量增加。 3.4.10 立磨差压控制 Atox立磨压差是指运行过程中,分离器下部磨腔和热烟气入口静压之差,这个压差关键由两部分组成,一是热风入磨喷口环造成局部通风阻力,在正常工况下,大约有~3000Pa,另一部分是从喷口环上方到取压点(分离器下部)之间充满悬浮物料流体阻力,这两个阻力之和组成了磨床压差。在正常运行工况下,出磨风量保持在一个合理范围内,喷口环出口风速通常在50m/s左右,所以喷口环局部阻力改变不大,磨床压差改变就取决于磨腔内流体阻力改变。这个改变由来,关键是流体内悬浮物料量改变,而悬浮物料量大小一是取决于喂料量大小,二是取决于磨腔内循环物料量大小,喂料量是受控参数,正常情况下是较稳定,所以压差改变就直接反应了磨腔内循环物料量(循环负荷)大小。   正常工况磨床压差应是稳定,这标志着入磨物料量和出磨物料量达成了动态平衡,循环负荷稳定。一旦这个平衡被破坏,循环负荷发生改变,压差将随之改变。假如压差改变不能立即有效地控制,肯定会给运行过程带来不良后果,关键有以下多个情况: (1)压差降低表明入磨物料量少于出磨物料量,循环负荷降低,料床厚度逐步变薄,薄到极限时会发生振动而停磨。   (2)压差不停增高表明入磨物料量大于出磨物料量,循环负荷不停增加,最终会造成料床不稳定或吐渣严重,造成饱磨而振动停车。   压差增高原因是入磨物料量大于出磨物料量,通常不是因为无节制加料而造成,而是因为各个工艺步骤不合理,造成出磨物料量降低。出磨物料应是细度合格产品。假如料床粉碎效果差,肯定会造成出磨物料量降低,循环量增多;假如粉碎效果很好,但选粉效率低,也一样会造成出磨物料降低。 3.4.11 立磨差压和喂料量关系 压差DP=喷嘴环阻力DP1+提升物料阻力DP2 假如入磨气体量不变,则喷嘴环处风速保持不变,即磨机压差仅和物料浓度成正比。 所以,在实际操作中,通常利用磨机压差来反应磨机内物料量。压差逐步升高,反应磨内物料量不停提升,磨机振动也加大,此时需要降低磨机产量。 3.9 原料磨操作参数__窑开、生料磨开、煤磨开 3.9 原料磨操作参数__窑开、生料磨开、煤磨停 3.9 原料磨操作参数__窑开、生料磨停、煤磨停 3.9 原料磨操作参数__窑开、生料磨停、煤磨开 4.2 均化效果 均化效果是衡量各类均化设备性能关键依据之一。均化前后被均化物料中某组分标准偏差之比,称为该均化设备均化效果H: 4.3 多种均化库介绍 4.3.1 IBAU中心室均化库 该库中心有一个大圆锥体,经过它将库内生料重量传到库壁上。圆锥周围环形空间被分成向库中心倾斜6~8个区,每区全部装有充气箱,充气时生料首先被送至一条径向部署充气箱上,再经过圆锥体下部出料斜槽,经斜槽入库底部中央生料小仓中。这种库关键优点是均化电耗小,通常只有0.1~0.2度/吨生料,关键缺点是施工复杂,造价较高。。均化效果最高可达10。 4.4 均化库使用注意事项 Ø库内物料量在整个试验期间应大于最大库容量60%。 Ø入库生料水分小于1.0%。 Ø均化库使用时,必需根据充气和卸料作业程序进行。 Ø粉磨、均化和入窑喂料装置均处于正常操作状态。 Ø生料入库速率小于生料磨能力。 Ø粉磨一定量含有要求平均成份生料粉(偏差±0.4% CaO)所需时间应控制在4小时以内。 4.5 均化库性能指标 均化库形式:IBAU型 均化库直径:20m 均化库储量:17600 t 均化库性能指标: Ø进库生料CaCO3标准偏差1.0%<S1<1.5%时,均化效果不低于5; Ø进库生产CaCO3标准偏差S2≤1%时,出库生料CaCO3标准偏差S2 ≤±0.2%; Ø由称量仓、流量控制阀、固体冲板流量计及提升机等组成生料入窑系统,可确保入窑生料计量误差≤±1.0%。 4.6 均化库工作原理 三次风 窑尾烟气 主烧嘴 还原烧嘴 生料 生料均化库工作原理就是利用物料重力切割混合作用来实现生料均化。它结构特点是库底边形成漏斗形,中部有一锥体,库壁和中心锥之间环形区,设有若干个充气区,每个充气区设有一定数量充气箱,每个区有一条卸料口和充气生料小仓相通。在库底设有7个卸料口,生料从设在库底二个卸料口同时进入生料小仓,每隔20分钟轮换一次卸料口。罗茨风机(42.20或42.21)中1台向库底环形区两个相对分区二分之一轮番充气;在孔洞上方出现多个漏斗凹陷,漏斗沿径向排成一列,随充气变换而旋转角度,从而不仅产生重力混合,而且也因漏斗卸料速度不一样,使库底生料产生径向混合,生料卸入充气生料小仓后,由充气罗茨风机(52.03或42.21)连续充气,使重力混合后生料又进行一次气力混合。出库生料量由库底卸料阀依据称量仓内料位或荷重传感器显示出料重来调整和控制。(在基础稳定工作时,由自控回路实现调整)。所以,当均化库投入运行时,均化库环形区总是在充气。 5.1.3 旋风筒组合研究 分离效率对热效率影响: 为使预热器热效率较高,旋风筒分离效率和系统阻力应该有一个合理匹配,研究表明旋风筒分离效率对预热器热效率影响次序为: h1>h5>h2、h3、h4。 南京凯盛企业预热器多种规格: 预热器型号 KP5/1300 KP5/2500 KP5/5000 KP5/6000 规模  t/d 1300 2500 5000 6000 C1 m F4.95 2-F4.56 4-F4.8 4-F5.0 C2 m F4.95 F6.46 2-F6.8 2-F7.0 C3 m F4.95 F6.46 2-F6.8 2-F7.0 C4 m F5.20 F6.76 2-F7.0 2-F7.3 C5 m F5.20 F6.76 2-F7.0 2-F7.3 5.2、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: Ø碳酸盐分解 Ø 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 S 2500 F5.06×29.3 2.78 4.9 5000 F7.3×31.9 2.73 5.1 6000 F7.3×33.1 2.56 5.5 ①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。 ②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)。 ③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。 ④采取在线部署型式,克服了离线分解炉塌料问题。 ⑤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。 ⑥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5~17%。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。 Ø入窑分解率越高,分解带越短; Ø窑速越快,烧成带、冷却带越短; Ø物料量越大,过渡带越长; ØKH越大、SM越大、IM越大,烧成带越短; Ø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 Ø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。 Ø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 Ø分成多功效区,各功效区含有各自特点和技术; Ø经过试验研究,确定凯盛高效篦板; Ø采取液压传动技术 ,确保篦床更平稳; Ø合理设计充气风管 ; Ø采取锁风性能好下料锁风阀; Ø采取外置式熟料拉链机结构,维修、检修方便; Ø操作风量小(通常为1.9~2.1Nm3/kg.cl),运行电耗小; Ø在一段和二段之间设置落差,确保熟料均匀冷却; Ø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1.9~2.1Nm3/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: 5000~5500 t/d 有效篦板面积: 123.24 m² 篦床段数: 3段 单位面积产量: 40.6~44.6 t/m².d 单位冷却风量: 1.9~2.1 Nm³/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/h Pa kW F1 24000 8200 90 F1A 19200 10500 90 F1B 19200 10500 90 F1C 21700 10500 110 F1D 21700 10500 110 F2 41000 7200 110 F2A 31200 8700 132 F2B 31200 8700 132 F3 44000 6500 132 F4 58400 5500 132 F5 54500 5500 132 F6 53000 5000 110 F7 46700 4000 75 F8 42800 3000 55 F9 53500 2800 75  累计 562100   1575 5.4.4.6 冷却机热平衡图 冷却机操作参数表 5) 新一代燃烧器特点 Ø 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) Ø适宜旋流器(旋流角度36度) Ø 一次风用量小(实际用量通常为5~8%) Ø 节能降耗(每降低1%风量,热耗将下降8~11kJ/㎏) Ø 对煤质适应能力强(可燃用无烟煤或劣质煤) Ø NOX排放量低 Ø 调整范围宽 Ø 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
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