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窑内工艺带的划分

随着预分解锻烧技术的实施、预热器和分解炉结构的不断优化，使生料入窑时的碳酸盐分解率已经达到85%~95%，这不仅可以使窑的长度缩短，而且功能也发生了变化，与传统的回转窑相比，预分解窑具有以下特点：1、窑内热负荷低。在预分解窑内只承担了5%～15%的碳酸盐分解任务，窑只需完成少量的分解热量和保证让阿利特(A矿)等矿物形成所需要的高温热即可，故大大减轻了热负荷，延长了窑衬的寿命。2、熟料在烧成带停留的时间短、窑皮长。一般干法窑或湿法窑，物料在烧成带的停留时间为15～20min，烧成带长度为4.9D(窑内径)，而在预分解窑中，物料在烧成带的停留时间为10～12min，烧成带长度为(5～5.5)D(窑内径)。3、单位容积产量高、窑速快。预分解窑的窑速为3～4r/min，形成薄料快转(填充率6%～10%)，物料在窑内翻滚速度加快，有利于料气之间的传热和物料温度均匀，有利于提高产量和质量。4、窑体短、支点少。由于入窑生料已大部分分解、温度较高，因此窑内只需要很短的分解带，窑的长径比为10～15(传统干法窑为20～30)，因窑体较短，一般用三支点或两支点支撑。5、筒体和窑尾温度较高。入窑生料达到820～860℃，在窑内堆积状态继续完成碳酸盐分解时，要求物料温度为950℃，尾温在1050～1100℃。随着从窑头冷却机吸入的二次风风温的升高及采用多通道煤粉燃烧器以及火焰集中等因素，窑头筒体表面温度在470℃以上(一般干法窑350℃)。由此可知，由于入窑生料的碳酸盐分解率及较高的温度等特定的条件，使分解窑的工艺带与传统的干法窑(特别是湿法长窑)大不相同了，一般预分解窑主要分为四个带，即碳酸盐分解带、放热反应带、烧成带、冷却带，或者将碳酸盐分解带和放热反应带合二为一，称为过渡带，这样将窑分成了三个带：过渡带、烧成带、冷却带。1、过渡带从窑尾起至物料温度达1300℃止(也有达1280℃)为过渡带，占窑总长的45%～55%。它主要承担着少量的物料分解(在分解炉内未分解的5%～15%的生料)和固相反应任务。进入窑内的生料温度较高达820～850℃，气流温度950～1000℃、气料温差较小，成堆积状态。在这一阶段生料还要继续分解(碳酸盐分解出CaO、黏土质原料分解出SiO2和Al2O3等氧化物)，并发生固相反应(放热反应)，生成C2S、C3A、C4AF等矿物。2、烧成带烧成带也称烧结带，主要承担着C3S的形成和fCaO的吸收任务，完成熟料的最后烧成任务，约占窑长的40%，比传统的干法窑要长一些。在高温下(物料温度1300～1450～1300°℃，气流温度1700°℃左右)C2S与fCaO逐步溶解于液相中形成C3S，随着时间的延长和温度的升高，CaO和C2S不断溶解、扩散，C3S晶核形成、发育、逐渐完成熟料的烧结、矿物形成的全过程。3、冷却带冷却带一般占窑总长的5%~10%，主要将熟料中部分熔剂型矿物C3A、C4AF形成结晶体析出，另一部分熔剂型矿物因冷却速度较快来不及析晶而形成玻璃体，当温度低于1200℃时，液相消失形成玻璃体。预分解窑冷却带内的物料温度为1300～1000℃，熟料冷凝成圆形颗粒后落入冷却机内继续冷却并回收热量。这里要说明一点的是，窑内各带的划分不是截然分开的，没有明显的界线，而是相互交叉的。随着窑内喂料量的多少、温度高低、通风情况、火焰长短等因素的变化而变化。