烧成系统的组成环节.docxVIP

烧成系统的组成环节回转窑对生料连续加热，使其经过一系列物理化学反应变成熟料。整个熟料生产过程可以分为以下四个阶段：①干燥、预热。生料经卸料、计量系统，再经气力输送和高效斗提机喂入五级旋风筒预热器，由热风进行干燥、加热到一定温度。②分解。经干燥预热后的物料进入分解炉，从冷却机抽来的热风送入分解炉旋涡室，使物料进一步升温，完成分解。③煅烧。经预热器、分解炉后大体完成了碳酸盐分解的物料进入水泥回转窑进行煅烧。④冷却。煅烧后的熟料进入窑头蓖冷机系统进行熟料冷却，再经盘式输送机输送到熟料储库。来自窑尾提升机的生料经双道电动锁风阀后喂入预分解系统的2#旋风筒上升管道，依次经1#—5#旋风筒、分解炉换热、升温及分解等过程使生料入窑表观分解率达到90%以上。经预热分解的物料进入φ4.0×60m回转窑煅烧。出1#旋风筒的废气（～3200C），大部分进入生料立式磨系统作为烘干介质，另一部分经多管冷却器冷却后进入袋收尘器前汇风室与出生料磨废气汇合后进袋收尘器净化排放。出窑熟料落入控制流篦冷机冷却，熟料通过篦板的往复运动进入冷却机尾部破碎机，经破碎同拉链输送机来的物料一起由链斗输送机送入φ50m的熟料储存库，储存库储量25000吨，储期12.5d。篦冷机冷却熟料后的热空气部分作为二次风入窑和作为三次风送入分解炉，部分供煤磨烘干原煤用，多余的废气经窑头袋收尘器净化处理后排放大气。在回转窑生产工艺中，生料从窑尾进料，进窑的生料在回转窑不停旋转的运动状态下，随着窑体的旋转不断地翻转滚动。由于窑尾高于窑头，生料同时也不停地向窑头移动，最后从窑头出料。生料在窑内的温度也逐渐升高，发生了复杂的物理化学变化。由于窑的转动，窑内在各个断面上的温度基本是一致的，所以在回转窑内，可以按物料的温度和物理化学变化划分为干燥预热带、碳酸盐分解带、放热反应带、烧成带和冷却带。燃料除供给热量外几乎与熟料煅烧反应无关。①生料的烘干与脱水:硅酸盐水泥主要原料是石灰石和粘土，而粘土等的主要矿物是各种水化硅酸铝，通常为高岭土（AI2O3·SiO2·2H2O）或蒙脱石（AI2O3·4SiO2·9H2O）。高岭土加热时，在300℃以下主要失去机械结合水；到450～600℃时，高岭土脱去结晶水而成偏高岭土（AI2O3·2SiO2），并且进一步分解为无定型的新生态2SiO2 和AI2O3。450～600℃AI2O3·SiO2·2H2O??????? AI2O3·2SiO2 +2H2O↑AI2O3·2SiO2????????? AI2O3+2SiO2②碳酸盐分解：当温度升高到600℃以上时，生料中的碳酸盐开始分解。碳酸镁在750℃左右分解激烈而迅速；碳酸钙的分解温度到900℃以上才会有迅速的分解反应，直到1000℃左右碳酸盐分解结束。750℃??? MgCO3????????? MgO+CO2 ↑910℃??? CaCO3????????? CaO3+CO2↑碳酸盐分解经分解反应后，进入放热反应，烧成熟料的温度也逐渐降至320℃左右，从窑头出料。③固相反应：由于粘土脱水、碳酸盐分解等反应，生料中出现了单独存在性质活泼的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等氧化物。氧化物之间开始了化合反应。随着温度的升高，CaO的量也增加，这些氧化物相互间的化学反应速度也逐渐加快。这个阶段的化学反应发生在固体微粒间相互接触的表面，而且是依靠细微晶体表面的离子振动，相互交换而实现的。当温度增高，离子振动的振幅增大时，就很容易脱离晶体，于是反应也随之加快。这种依靠固体表面间相互进行的反应称为固相反应。固相反应比较复杂，属于多级反应，可用下列反应式表示逐个阶段的反应过程：800~900℃：???????CaO+ Fe2O3 ???????CaO·Fe2O3?????????? ??CaO+ Al2O3??????? CaO·Al2O3900~1000℃：3（CaO·Al2O3）+2 CaO ???????5 CaO·3Al2O3????????????2 CaO+ SiO2 ??????2 CaO·SiO2????????????CaO·Fe2O3+CaO ??????2CaO·Fe2O3（其中生成2 CaO·SiO2的反应大约到1200℃时结束）。1000~1200℃：5CaO·Al2O3+4CaO??????? 3（3CaO·Al2O3）5CaO·3Al2O3+3（2CaO·Fe2O3）+CaO?????? 3（4CaO·Al2O3·Fe2O3）④熟料的烧成当温度升高到1300℃左右时，C3A与C4AF熔融，物料中出现了液相。CaO、2 CaO·SiO2（即C2S）溶于液相重，有利于分子扩散，进一步化合成3 CaO·SiO2（即C3S）：????? 2 CaO·SiO2+CaO??????? 3 CaO·SiO2