水泥工艺介绍大全学习教案.pptx
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1、会计学1水泥工艺水泥工艺(gngy)介绍大全介绍大全第一页,共40页。n n它的技术性能和运转情况,在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和它的技术性能和运转情况,在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。成本。“只要大窑转,就有千千万只要大窑转,就有千千万”这句民谣就是对生产中回转窑重要这句民谣就是对生产中回转窑重要程度的生动描述。在回转窑的应用领域,水泥工业中的数量最多。程度的生动描述。在回转窑的应用领域,水泥工业中的数量最多。n n水泥的整个生产工艺概括为水泥的整个生产工艺概括为“两磨一烧两磨一烧”,其中,其中“一烧一烧”就是把经过粉磨就是把经过粉磨配制配制(pizh)(pizh)好
2、的生料,在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程。好的生料,在回转窑的高温作用下烧成为熟料的工艺过程。因此,回转窑是水泥生产中的主机,俗称水泥工厂的因此,回转窑是水泥生产中的主机,俗称水泥工厂的“心脏心脏”。第2页/共40页第二页,共40页。n n回转窑的类型即特点:回转窑的类型即特点:n n水泥工业在发展水泥工业在发展(fzhn)过过程中出现了不同的生产方法和不程中出现了不同的生产方法和不同类型的回转窑,按生料制备的同类型的回转窑,按生料制备的方法可分为干法生产和湿法生产,方法可分为干法生产和湿法生产,与生产方法相适应的回转窑分为与生产方法相适应的回转窑分为干法回转窑和湿发回转窑两类。干法回
3、转窑和湿发回转窑两类。由于窑内窑尾热交换装置不同,由于窑内窑尾热交换装置不同,又可分为不同类型的窑。回转窑又可分为不同类型的窑。回转窑的分类大致如下:的分类大致如下:第3页/共40页第三页,共40页。n n1 1、湿法回转窑的类型:湿法回转窑的类型:湿法回转窑的类型:湿法回转窑的类型:n n用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑,湿法用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑,湿法用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑,湿法用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑,湿法生产是将生料制成含水为生产是将生料制成含水为生产是将生料制成含水为生产是将生料制成含水为32%40%32%40%的料浆。由的料浆。由的料浆。由的料浆。由于制备成具有
4、流动性的泥浆,所以于制备成具有流动性的泥浆,所以于制备成具有流动性的泥浆,所以于制备成具有流动性的泥浆,所以(su(su y y)各原各原各原各原料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料料之间混合好,生料成分均匀,使烧成的熟料质量高,这是湿法生产的主要优点。质量高,这是湿法生产的主要优点。质量高,这是湿法生产的主要优点。质量高,这是湿法生产的主要优点。第4页/共40页第四页,共40页。n n2 2、干法干法干法干法(n fn f)回转窑的类型:回转窑的类型:回转窑的类型:回转窑的类型:n n干法干法干法干法(n f
5、n f)回转窑与湿法回转窑相比优缺回转窑与湿法回转窑相比优缺回转窑与湿法回转窑相比优缺回转窑与湿法回转窑相比优缺点正好相反。干法点正好相反。干法点正好相反。干法点正好相反。干法(n fn f)将生料制成生料干粉,将生料制成生料干粉,将生料制成生料干粉,将生料制成生料干粉,水分一般小于水分一般小于水分一般小于水分一般小于1%1%,因此它比湿法减少了蒸发水,因此它比湿法减少了蒸发水,因此它比湿法减少了蒸发水,因此它比湿法减少了蒸发水分所需的热量。中空式窑由于废气温度高,所分所需的热量。中空式窑由于废气温度高,所分所需的热量。中空式窑由于废气温度高,所分所需的热量。中空式窑由于废气温度高,所以热耗不
6、低。干法以热耗不低。干法以热耗不低。干法以热耗不低。干法(n fn f)生产将生料制成干粉,生产将生料制成干粉,生产将生料制成干粉,生产将生料制成干粉,其流动性比泥浆差。所以原料混合不好,成分其流动性比泥浆差。所以原料混合不好,成分其流动性比泥浆差。所以原料混合不好,成分其流动性比泥浆差。所以原料混合不好,成分不均匀。不均匀。不均匀。不均匀。第5页/共40页第五页,共40页。230m 回转窑系统(xtng)1.回转窑窑体;2.窑头小车;3.热烟室;4.冷却筒;5.窑头鼓风机;6.集尘室;7.烟囱;8.进料 回转窑属于可以(ky)旋转的窑炉,最早用于煅烧水泥熟料,目前也用于耐火材料及其冶金工业,
7、如图所示。回转窑的工作回转窑的工作(gngzu)性能性能第6页/共40页第六页,共40页。对硅酸盐水泥的湿法回转窑而言,生料在回转窑对硅酸盐水泥的湿法回转窑而言,生料在回转窑中经高温中经高温(gown)(gown)煅烧发生一系列物理的、化学的和煅烧发生一系列物理的、化学的和物理化学的变化,最后形成熟料。湿法回转窑主要用物理化学的变化,最后形成熟料。湿法回转窑主要用于煅烧含水于煅烧含水303040%40%的料浆。的料浆。第7页/共40页第七页,共40页。一、回转窑的功能一、回转窑的功能一、回转窑的功能一、回转窑的功能(gngnng)(gngnng)和特征和特征和特征和特征n n回转窑作为水泥煅烧
8、的关键装备,它的功能如下:回转窑作为水泥煅烧的关键装备,它的功能如下:n n(1 1)作为燃料燃烧装置。它具有广阔)作为燃料燃烧装置。它具有广阔(gu(gu ngku)ngku)的空间和热力场,的空间和热力场,可以供应足够的空气,装设优良的燃烧装置,保证燃料充分燃烧,可以供应足够的空气,装设优良的燃烧装置,保证燃料充分燃烧,为水泥煅烧提供必要的热量。为水泥煅烧提供必要的热量。第8页/共40页第八页,共40页。n n(2 2)作为热交换装备,它具有比较均匀的温度场,可以满足水)作为热交换装备,它具有比较均匀的温度场,可以满足水泥熟料生产过程各个阶段的换热要求。泥熟料生产过程各个阶段的换热要求。n
9、 n(3 3)作为化学反应器,随着水泥熟料矿物形成不同阶段的不同)作为化学反应器,随着水泥熟料矿物形成不同阶段的不同需要,它既可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求,需要,它既可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求,又可以满足它们又可以满足它们(t men)(t men)对时间的要求。对时间的要求。n n(4 4)作为输送设备,它具有更大的潜力。)作为输送设备,它具有更大的潜力。第9页/共40页第九页,共40页。二、水泥二、水泥二、水泥二、水泥(shu(shu n)n)回转窑内的煤粉燃烧特点:回转窑内的煤粉燃烧特点:回转窑内的煤粉燃烧特点:回转窑内的煤粉燃烧特点:n n 具有一定动
10、量的空气具有一定动量的空气(一次风一次风)携带一定量的煤粉喷入水泥回转窑内实现携带一定量的煤粉喷入水泥回转窑内实现着火燃烧。煤粉喷入水泥回转窑内后,再与大量来自于水泥熟料冷却着火燃烧。煤粉喷入水泥回转窑内后,再与大量来自于水泥熟料冷却(lngqu)(lngqu)机的预热空气机的预热空气(二次风二次风)相接触,在二次风的助燃下,煤粉实现相接触,在二次风的助燃下,煤粉实现完全燃烧,从而形成了一个具有一定长度、刚度和形状的稳定火焰。如完全燃烧,从而形成了一个具有一定长度、刚度和形状的稳定火焰。如图图1.951.95。第10页/共40页第十页,共40页。图1.95 单通道喷煤管第11页/共40页第十一
11、页,共40页。图7.2表示一台5/4.5135m湿法回转窑熟料煅烧过程(guchng)。湿法回转窑分为如下六个带:回转窑水泥回转窑水泥(shun)生产工艺生产工艺第12页/共40页第十二页,共40页。n n(1 1)干燥带:温度)干燥带:温度(wnd)150(wnd)150左右,自由水的蒸发过程;左右,自由水的蒸发过程;n n(2 2)预热带:温度)预热带:温度(wnd)150(wnd)150750750,发生粘土矿物脱水与碳酸镁开,发生粘土矿物脱水与碳酸镁开始分解;始分解;n n(3 3)碳酸盐分解带:温度)碳酸盐分解带:温度(wnd)750(wnd)750800800,烧蚀量明显减少,碳酸
12、,烧蚀量明显减少,碳酸盐分解与固相反应,由于吸热反应,故升温速率缓慢。当温度盐分解与固相反应,由于吸热反应,故升温速率缓慢。当温度(wnd)(wnd)升到升到11001100,分解速率迅速增加。游离氧化钙达到最大值。,分解速率迅速增加。游离氧化钙达到最大值。第13页/共40页第十三页,共40页。n n(4 4)放热反应)放热反应(fn(fn r f r f n yng)n yng)带:固相反应释放大量热量,物料上升了带:固相反应释放大量热量,物料上升了300300,在,在1250125013001300,氧化钙射出光辉,使得分解带物料黑暗,又称,氧化钙射出光辉,使得分解带物料黑暗,又称“黑黑影
13、影”。n n(5 5)烧成带:温度)烧成带:温度125014501250125014501250。在。在1250125012801280开始出现液相,在开始出现液相,在14501450,液相量增加,游离氧化钙吸收,水泥熟料化合物形成。,液相量增加,游离氧化钙吸收,水泥熟料化合物形成。n n(6 6)冷却带:熟料继续向前运动,与温度较低的二次空气相遇,熟料温度下)冷却带:熟料继续向前运动,与温度较低的二次空气相遇,熟料温度下降。降。n n其温度分布如图其温度分布如图1-3-21-3-2。第14页/共40页第十四页,共40页。回转窑内物料温度回转窑内物料温度回转窑内物料温度回转窑内物料温度(wnd
14、)(wnd)和气体温度和气体温度和气体温度和气体温度(wnd)(wnd)以以以以及各带划分的大致情况图及各带划分的大致情况图及各带划分的大致情况图及各带划分的大致情况图第15页/共40页第十五页,共40页。回转窑的原理回转窑的原理(yunl)及类型介及类型介绍绍 1 熟料在回转窑内的煅烧熟料在回转窑内的煅烧 水泥熟料在回转窑内形成过程:从窑尾开始窑水泥熟料在回转窑内形成过程:从窑尾开始窑长度,按温度长度,按温度(wnd)和反应大致可分为干燥和反应大致可分为干燥 预预热热 烧成和冷却等。烧成和冷却等。第16页/共40页第十六页,共40页。21原料在窑内运动原料在窑内运动(yndng)情情况况 n
15、 n回转窑一方面是燃烧设备,煤粉在其中燃回转窑一方面是燃烧设备,煤粉在其中燃烧产生热量;同时也是传热设备,原料吸烧产生热量;同时也是传热设备,原料吸收收(xshu)气体的热量进行煅烧。另外有气体的热量进行煅烧。另外有时输送设备,将原料从进料端输送到出料时输送设备,将原料从进料端输送到出料端。而燃料燃烧、传热及原料运动三者间端。而燃料燃烧、传热及原料运动三者间必须合理配合,才能使燃料燃烧所产生的必须合理配合,才能使燃料燃烧所产生的热量能在原料通过回转窑的时间内及时传热量能在原料通过回转窑的时间内及时传给原料,已到达高产、优质、低消耗的目给原料,已到达高产、优质、低消耗的目的。的。第17页/共40
16、页第十七页,共40页。22原料在窑内运动原料在窑内运动(yndng)情情况况 n n原料颗粒在回转窑内运动情况是比较复杂的。如果假定原料颗粒在窑原料颗粒在回转窑内运动情况是比较复杂的。如果假定原料颗粒在窑原料颗粒在回转窑内运动情况是比较复杂的。如果假定原料颗粒在窑原料颗粒在回转窑内运动情况是比较复杂的。如果假定原料颗粒在窑壁上及原料层内部没有滑动现象时,通常认为原料运动是这样:原料壁上及原料层内部没有滑动现象时,通常认为原料运动是这样:原料壁上及原料层内部没有滑动现象时,通常认为原料运动是这样:原料壁上及原料层内部没有滑动现象时,通常认为原料运动是这样:原料在摩擦力的作用下与窑壁一起像一个整体
17、一样慢慢在摩擦力的作用下与窑壁一起像一个整体一样慢慢在摩擦力的作用下与窑壁一起像一个整体一样慢慢在摩擦力的作用下与窑壁一起像一个整体一样慢慢(mn mn)(mn mn)升起,升起,升起,升起,当转到一定的高度时,即原料层表面与水平面形成的角度等于原料的当转到一定的高度时,即原料层表面与水平面形成的角度等于原料的当转到一定的高度时,即原料层表面与水平面形成的角度等于原料的当转到一定的高度时,即原料层表面与水平面形成的角度等于原料的堆积角时,则原料颗粒在重力的作用下,沿料层滑落下来。由于回转堆积角时,则原料颗粒在重力的作用下,沿料层滑落下来。由于回转堆积角时,则原料颗粒在重力的作用下,沿料层滑落下
18、来。由于回转堆积角时,则原料颗粒在重力的作用下,沿料层滑落下来。由于回转窑有一定倾斜度,而原料颗粒滚动时,沿着斜度的最大方向下降,因窑有一定倾斜度,而原料颗粒滚动时,沿着斜度的最大方向下降,因窑有一定倾斜度,而原料颗粒滚动时,沿着斜度的最大方向下降,因窑有一定倾斜度,而原料颗粒滚动时,沿着斜度的最大方向下降,因此向前移动了一定的距离。此向前移动了一定的距离。此向前移动了一定的距离。此向前移动了一定的距离。第18页/共40页第十八页,共40页。窑系统窑系统(xtng)的传动的传动n n辅助引擎辅助引擎辅助引擎辅助引擎 辅助引擎主要是为防止突然断电,窑体在高温、重载辅助引擎主要是为防止突然断电,窑
19、体在高温、重载辅助引擎主要是为防止突然断电,窑体在高温、重载辅助引擎主要是为防止突然断电,窑体在高温、重载(窑窑窑窑内有较多的余料内有较多的余料内有较多的余料内有较多的余料)的情况下发生变形,目前的情况下发生变形,目前的情况下发生变形,目前的情况下发生变形,目前(mqin)(mqin)回转窑中都设回转窑中都设回转窑中都设回转窑中都设有余热发电及重油发电设备,停电后自发的电还可以利供窑系统有余热发电及重油发电设备,停电后自发的电还可以利供窑系统有余热发电及重油发电设备,停电后自发的电还可以利供窑系统有余热发电及重油发电设备,停电后自发的电还可以利供窑系统工作用,停电对窑内生产的影响小一些。在砌砖
20、或检修时要用辅工作用,停电对窑内生产的影响小一些。在砌砖或检修时要用辅工作用,停电对窑内生产的影响小一些。在砌砖或检修时要用辅工作用,停电对窑内生产的影响小一些。在砌砖或检修时要用辅助引擎进行带动。开窑时也要用辅助马达来帮助起动,这样可以助引擎进行带动。开窑时也要用辅助马达来帮助起动,这样可以助引擎进行带动。开窑时也要用辅助马达来帮助起动,这样可以助引擎进行带动。开窑时也要用辅助马达来帮助起动,这样可以减少开窑起动时的能耗。辅助马达与主减速机之间还设有一个辅减少开窑起动时的能耗。辅助马达与主减速机之间还设有一个辅减少开窑起动时的能耗。辅助马达与主减速机之间还设有一个辅减少开窑起动时的能耗。辅助
21、马达与主减速机之间还设有一个辅助减速机。回转窑系统一般布置了一到两台汽油引擎的寸步电机。助减速机。回转窑系统一般布置了一到两台汽油引擎的寸步电机。助减速机。回转窑系统一般布置了一到两台汽油引擎的寸步电机。助减速机。回转窑系统一般布置了一到两台汽油引擎的寸步电机。第19页/共40页第十九页,共40页。回转窑(旋窑)的工作回转窑(旋窑)的工作回转窑(旋窑)的工作回转窑(旋窑)的工作(gngzu)(gngzu)原理原理原理原理n n 水泥烧成设备水泥烧成设备水泥烧成设备水泥烧成设备(shbi)(shbi)有竖窑、湿法回转窑(旋窑)、普通中空干法窑、立波有竖窑、湿法回转窑(旋窑)、普通中空干法窑、立波
22、有竖窑、湿法回转窑(旋窑)、普通中空干法窑、立波有竖窑、湿法回转窑(旋窑)、普通中空干法窑、立波尔窑、预热机窑尔窑、预热机窑尔窑、预热机窑尔窑、预热机窑(SP)(SP)以及目前普遍使用的新型干法回转窑(旋窑)。以及目前普遍使用的新型干法回转窑(旋窑)。以及目前普遍使用的新型干法回转窑(旋窑)。以及目前普遍使用的新型干法回转窑(旋窑)。回转窑(旋窑)是一个有一定斜度的圆筒状物,斜度为回转窑(旋窑)是一个有一定斜度的圆筒状物,斜度为回转窑(旋窑)是一个有一定斜度的圆筒状物,斜度为回转窑(旋窑)是一个有一定斜度的圆筒状物,斜度为3 33.5%3.5%,借助窑的,借助窑的,借助窑的,借助窑的转动来促进
23、料在回转窑(旋窑)内搅拌,使料互相混合、接触进行反应。窑转动来促进料在回转窑(旋窑)内搅拌,使料互相混合、接触进行反应。窑转动来促进料在回转窑(旋窑)内搅拌,使料互相混合、接触进行反应。窑转动来促进料在回转窑(旋窑)内搅拌,使料互相混合、接触进行反应。窑头喷煤燃烧产生大量的热,热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖头喷煤燃烧产生大量的热,热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖头喷煤燃烧产生大量的热,热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖头喷煤燃烧产生大量的热,热量以火焰的辐射、热气的对流、窑砖(窑皮窑皮窑皮窑皮)传导传导传导传导等方式传给物料。物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。等方式传给物料。
24、物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。等方式传给物料。物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。等方式传给物料。物料依靠窑筒体的斜度及窑的转动在窑内向前运动。第20页/共40页第二十页,共40页。原料颗粒原料颗粒原料颗粒原料颗粒(kl)(kl)在回转窑(旋窑)内运动情况在回转窑(旋窑)内运动情况在回转窑(旋窑)内运动情况在回转窑(旋窑)内运动情况 n n当原料在窑内运动时,原料颗粒的运动方式有周期性的变化,或当原料在窑内运动时,原料颗粒的运动方式有周期性的变化,或当原料在窑内运动时,原料颗粒的运动方式有周期性的变化,或当原料在窑内运动时,原料颗粒的运动方式有周期性的变化,或埋在料层
25、里面与窑一起向上运动,或到料层表面上而降落下来。埋在料层里面与窑一起向上运动,或到料层表面上而降落下来。埋在料层里面与窑一起向上运动,或到料层表面上而降落下来。埋在料层里面与窑一起向上运动,或到料层表面上而降落下来。但只有在原料颗粒沿表面层降落的过程中,它才能沿着窑长方向但只有在原料颗粒沿表面层降落的过程中,它才能沿着窑长方向但只有在原料颗粒沿表面层降落的过程中,它才能沿着窑长方向但只有在原料颗粒沿表面层降落的过程中,它才能沿着窑长方向前进。前进。前进。前进。原料在窑内运动的情况将影响到原料在窑内的停留时间(即原原料在窑内运动的情况将影响到原料在窑内的停留时间(即原原料在窑内运动的情况将影响到
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