水泥工艺知识培训讲义.docx
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1、水泥工艺知识培训讲义一、水泥生产的一般知识:1 .何为熟料?它含有哪几种矿物?所谓熟料,就是以氧化钙,氧化硅为主要成分的原料为主要原料,另加部分校 正原料如铁粉等,以适当比例配制成生料,经高温燃烧至部分熔融,经冷却而获得 的圆形颗粒物料。熟料中含有4种矿物:(1 )硅酸三钙,分子式为3CaO.SiO2 ,简写为C3S ; (2 )硅酸二钙,分子式为2CaO.SiO2,简写为C2S ; (3)铝酸三钙,分子式为 3CaO.AI2O3,简写为 C3A ; (4)铁铝酸四钙,分子式为 4CaO.AI2O3.Fe2O3,iW 写为C4AFO熟料中各种矿物含量一般为C3S: 45%-59%, C2S:1
2、7%-30% ,C3A:6%- 11% ,C4AF:10%-18%o2 .熟料中含有哪些氧化物?含量各是多少?熟料中所含氧化物有:氧化钙(Ca。),二氧化硅(S03),三氧化二铁(Fe2O3 )及少量氧化镁(MgO ),三氧化硫(S03 ),氧化钾(K20 ),其含量 一般为:CaO; 64%-68% ; Si02: 20%-24%;AI2O3: 4%-7%; Fe2O3: 3%-5.5%;MgO: 4.5% ; S031%; K2O + Na2O 1%3 .熟料中各氧化物的来源及对燃烧的影响?预分解窑亦叫窑外分解窑。它是在悬浮预热器基础上发展起来的,特点是产品 的质量和产量高,热耗低,但设备
3、复杂。预分解窑,就是物料入窑前通过悬浮预热 器、分解炉,碳酸钙分解率由悬浮预热器窑的30%左右提高到85%95% ,碳酸钙 分解过程基本上在窑外完成,物料在窑内形成熟料所需煤粉减少到30%40% ,而 分解炉所用煤粉达到60%70%。窑内形成熟料所需热量大幅度减少,为加快窑速、加大下料量创造良好的条 件。预热分级窑与悬浮预热窑不同是在要与预热器之间加了些分解炉,因而物料入 窑前分解率大幅度提高。预分解窑,窑炉的点火是分别进行的。窑先点火,引火物用油或柴,点火时先 开煤风风机,待煤粉燃烧后再开净风风机,刚点火时煤风量不能太大,煤粉着后, 随温度的不断升高逐步加大煤粉量至合适。烧到烧成带注意留火,
4、防止长时间物料 烧成带温度高把砖烧融成挂丝,降低窑砖的使用寿命。点火后34小时,尾温升 至80CTC左右,分解炉温度达到600以上,含氧浓度为10% ,分解炉吹煤点 火,当悬浮预热器旋风筒出口温度达到35040(TC时,开始下料,下料量为正常 下料量的60%70% ,以后逐步加大下料量,24小时候加至正常。预热分解窑常遇到的问题,就是窑尾预热筒结壁堵塞,窑后长厚窑皮,结后 圈;窑前集料,堆篦冷机。这些问题的出现,都会造成通风不良,下料不匀,火焰 伸不进去,直接影响到生产的正常运行。预热器堵塞的原因:(1 )卸灰阀有杂物;(2 )撒料板严重变形或卸灰阀失 灵;(3 )结壁大量掉落,发生堵塞。发生
5、结壁,后结圈的原因复杂,但一般是:(1 )尾温、分解炉温、控制过 高,物料提前出现液相;(2 )配料三率值控制不当,硅酸率较低(n )、熔煤矿物 较多、液相量高;(3 )燃料中含氧化钾(K20 )、氧化钠(Na20 )、三氧化硫 (S03 )高;(4 )下料不匀、断料,或煤粉过多、燃烧不完全,都是造成结壁的重 要因素。由于篦冷机不能及时把熟料输送走,发生熟料堆积现象,甚至堵到窑口,严重 影响通风,甚至造成篦冷机堵塞,被迫停窑处理。产生堆雪人的原因:(1 )窑卸出 的熟料靠篦冷机前边,熟料不能落到篦冷机活动篦板纵向长度的后,篦冷机不能 及时把熟料输送走,发生熟料堆积。处理办法、加长窑胴体,改变熟
6、料落点;(2)出 窑熟料温度高,发粘,或掉窑皮掉圈,料层过厚。处理办法,减慢窑速适当增长火 焰,延长物料冷却时间和减薄料层;(3)改变配料方案,减少液相量。15.为何“红窑必停,严禁压补”?所谓红窑,主要是指烧成带局部耐火砖被烧掉,而发生胴体被烧红的现象。如 红窑时不停窑,而采取高温下把窑猛然停下2030分钟,止火停煤,以急冷的办 法把高温的熟料冷下来,期望红窑部位粘上一层熟料,以图继续生产。这种处理红 窑的办法叫压补,结果是奏效少,损失大,即使补上窑皮,但时间不长,又会掉 下来,得不偿失。另外,压补会使窑体变形,经常压补会程度不同地造成窑身 弯曲、中心线不正、发生掉砖的严重问题。因此,规定红
7、窑必停,严禁压补。但 不可用水冷却,出现暗红时,说明还有2050毫米的厚火砖,不需停窑,移动火 点位置进行挂补。如壳红证明已无火砖,应停窑检修。红窑必停是指按照相关程序进行而不是应即停窑。如果大面积红窑,压低火 力,料烧变色即可。如何根据挡风圈漏出料来判断物料预热的好坏?挡风圈处漏出物料是经过旋风筒、立筒预热后入窑的物料,从漏出物料的颜色 可以判断物料预热好坏和在立筒中的分解程度,判断方法如下:(1)物料应与喂入料的颜色基本相同。稍有变白,说明预热和分解不好;(2)漏出物料的颜色发白或稍发黄,说明物料预热分解较好;(3 )漏出物料发黄,说明物料预热分解情况较好。16 .分解炉结皮的原因何在?分
8、解炉结皮,与生料中碱含量有关,有关方面测定,结皮中K20含量占10% 左右。同时与分解炉温度控制有关,一般炉温控制在90(rc左右,就很少出现熔块和 结皮现象,一旦超过95。炉内物料粘性增加,容易造成IV级下料管堵塞。为保证 分解炉的正常工作,炉温不要控制过高CaCO3分解率也没有必要达到100% ,控制 在85%-90%即可。为避免结壁和结圈,硅酸率应控制在2.40. 1。17 .何谓实物煤?何谓标准煤?实物煤:燃烧熟料实际所用的煤。标准煤:发热量或热值为7000千卡/千克的煤。18 .何谓燃烧速度、发热能力、烧成带热力强度?燃烧速度:单位时间内燃料燃烧的多少(快慢)O发热能力:回转窑单位时
9、间内发出的热量,以百万千卡/小时表示。窑径愈大则 发热能力愈大。烧成带热力强度:烧成带单位截面积或单位容积所发出的热量。提高热力强度 可增加窑的产量。提高热力强度,就必须采用快速燃烧,高发热量的燃料。19 .煤粉燃烧的三个阶段?干燥预热阶段;挥发物分憎与燃烧阶段;焦炭燃烧阶段。20 .何谓完全燃烧?何谓不完全燃烧?完全燃烧:即燃料中可燃烧成分C、H、S等与空气中的氧起作用,完全生成 不再燃烧的CO2、H2O和SO2等产物。不完全燃烧:是指主要可燃烧成分没有完全燃烧,有CO存在。21 .热量的单位有几种?在工业生产上,热量的单位一般用卡或干卡,又名大卡;另一种是干焦或兆 焦。它们之间的换算关系是
10、:1千卡= 1000卡;1兆焦= 1000千焦;1兆焦= 238.9 干卡,所以7000千卡= 29.3兆焦。22 .怎样使用二次风?当一次风不变时,二次风大小决定窑内抽风能力的大小。二次风大,火焰长; 二次风小,火焰短。二次风主要是调节火焰长短,尾温高低以及供应煤粉燃烧时的 空气。当尾温温度低,火焰短,料层厚,慢车开快时,应开大排风阀板,增加二次 风;当尾温温度高,火焰长,慢窑,烧前圈,应关小排风阀板,减少二次风。火焰 长减少排风,火焰短应增加排风,是指一般情况而言,不能一概而论,因为影响火 焰长短的因素不只一个,处理办法也不只一种。23 .火焰形状对燃烧有何影响?火焰与燃烧的关系密不可分,
11、唇齿相依。火焰的形状合适与否,是搬烧的关 键,它与煤质、煤嘴、窑型、熟料冷却机型、煤粉制备、配料成分、风煤配合,一 二次风温度、窑速快慢、操作控制、产量高低等因素有关。我们需要的火焰形状 是:有适当长度的高温部分,顺畅,完整,不散,不乱,不涮窑皮,无局部高温, 便于控制,有利于稳定窑速,产量高,质量好,安全运转周期长。否则,将直接影 响燃烧不正常,窑速不稳定,产质低,窑皮没有保证,看火工操作被动。24 .影响火焰长短有哪些因素?造成火焰长的因素:排风大;料少;燃烧温度低;慢车;煤粉湿 粗,灰分大,挥发分低,固定碳多;煤管位置高,伸入窑里多;煤多,一次风 小,一二次风温度低;煤管口径大,角度小,
12、平稍长;停窑止烧。造成火焰短的因素:排风小;料层厚;窑速快;一次风大,二次风 小,煤适当;烧逼火,火点温度高;煤粉挥发物高,一二次风温高;煤管位 置过低,偏料,偏外;煤管口径小,角度大,平稍短,装风翅;结圈。25 .木柴堆放高度为何要超过窑直径的2/3?水泥窑的点火,不但要有足够的木柴,使燃烧后放出的热量能使温度提高到煤 粉的燃点以上,而且必须使烧成带造成一个火力集中的局面,使喷入的煤粉大部分 能与木柴燃烧形成的火焰接触,以利在短时间内燃烧,使窑内空间的温度不断升 高,达到煤粉燃烧形成完整火焰的目的。木柴燃烧放出的热量,只能在短时间内达 到和维持煤粉燃点的温度,如不及时利用,热量将很快随气流从
13、燃烧带向窑尾流 失,使燃烧带温度迅速下降点不着火。木柴堆放高度低于窑直径的1/2时,即使木柴有足够数量,必然堆的分散,点 火后火力分散,火焰不足,使吹入的煤粉有相当一部分不能与火焰接触而向窑尾流 失,延长了煤粉的着火时间26 .点火时,只放炮,火不着是何原因?有时点火时,频频发生放炮现象,这是由于拉风大,火焰长,高温区靠后, 煤粉喷出后不能很快燃烧,沉落到一定程度时就发生激烈燃烧而放炮。加煤量 多,放炮间隔时间就短,因沉落煤粉量增多。同时由于高温区靠后,煤粉燃烧所 产生的热量很容易被排到窑外,观察时很难看到白火焰,而是一片黑,其实前部的 煤还是燃烧的。放炮时间不能过长,否则,也会点不着火。发生
14、放炮现象时, 必须关小一二次风,适当减少煤粉量,使高温区向窑前移位。下列情况容易形成放 炮现象:(1)煤质水分大,细度粗,不易着火;(2 ) 一、二次风过大;(3 )点火时木柴位置太靠后;(4 )用煤过量。27 .为何要挂窑皮?挂窑皮的原理是什么?回转窑内经常保持着1450度以上的高温,胴体钢板是无法承受这种高温的。 为了保护胴体,在其内壁镶砌了一层耐火砖,但耐火语的耐火度和厚度是有限的, 也经受不住长时间高温的侵袭和物料化学反应的腐蚀。所以,为了延长耐火砖的使 用寿命,在其表面粘挂上一层熟料作为保护层,这就是窑皮,其不但有利于延长耐 火砖的使用寿命,还可以减少窑胴体的散热,提高热效率。物料在
15、回转窑中是由冷 端向热端前进的,当它进入烧成带时出现液相,液相量随温度的升高而增加。物料 液相具有胶粘性能,但胶粘性会随温度升高而降低,因而在烧大火时窑皮就挂不 上。当火砖表面温度不使液相处于过热状态时,物料粘性最大,火砖被压到物料下 面时,两者就粘在一起,并起化学反应,以后随温度的降低而固结,形成第一层窑 皮。同样原理,以后形成第一、第三层窑皮。随着挂窑皮时间的增长,窑皮愈 粘愈厚,而随着窑皮的不断增厚,窑皮表面温度不断升高,液相粘度逐渐减小,因 而粘上的物料也在减少。同时,由于窑皮本身的重量和物料的摩擦及机械振动等作 用,窑皮粘粘掉掉,数量几乎相等,于是就形成了一定厚度的窑皮。28 .怎样
16、保护窑皮?摸索制定合理的操作参数,稳定窑的热工制度,保证快转率在85%以上。加强燃烧控制,避免烧大火,烧顶火,严禁烧流或出生料,保证熟料结粒细 小均匀。随着产量的不断提高,改进喷煤嘴结构,保证完整火焰形状,不涮窑皮,并 经常移动煤嘴位置,调整高温区域,以利于窑皮粘挂。及时处理前结圈,保持一定高度,使大块及时滚出,避免损伤或砸坏窑皮。发现窑皮不好时,及时采取措施,进行补挂。配制成分适当的生料,保证好烧,不结块,以利粘挂窑皮和操作控制。加强设备维护,力争减少停窑次数,以避免窑皮因忽冷忽热的变化而脱落。严防结后圈而压短火焰,危害窑皮。29 .看火看什么?看火工透过看火镜向窑内看什么?初学者通过蓝色玻
17、璃向窑内观看时,只能看 到一片红腾腾,感到茫无头绪,究竟看什么?应从下列几个方面观看;来料大小: 升重高低;一、二次风大小;下煤多少;煤管高低;前圈高低;窑皮厚薄。30 .怎样看来料大小?看来料大小,是从火焰下边微偏没料边,顺物料滚动时的边缘直往里看,可以 看到火红的熟料后边有暗灰色的东西在不断滚动,看火工把它叫做生料或黑 影。物料由小变大时,料层增厚,前窄后宽,黑影位置不断前移,火焰回缩。物料由大变小时,料层减薄,黑影后退,火焰伸长,火色发亮,黑影在火焰前部流动, 甚至看不到。31 .怎样看物料的颜色、结粒、翻滚情况和提升高度?通过看火空向窑内观察,从前圈到生熟料交界处为止的熟料和烧成带空间
18、火焰 的颜色为粉红色。熟料颗粒均匀细小,520毫米的小颗粒占80%以上,部分鸡 蛋,核桃大小的料块掺杂在均匀的小颗粒中,翻滚灵活,进冷气机时微有灰尘扬 起,对看火清晰度无任何影响。从副看火孔看,熟料顺窑壁带起,稍高于煤管,用 矿化剂,或熟料中熔煤成分含量高时,则被窑壁带起得更高些,因这种物料粘性 大。在熟料成分不变的情况下,熟料被窑壁带起的愈高,说明烧成带稳定愈高。否 则相反。干法窑结粒较粗,似核桃、鸡蛋大小的块较多。32 .怎样看火焰形状、颜色和下煤量?正常燃烧时,火焰顺畅,活泼有力,前部白亮,中部粉白,后部发黑(黑火 头),理想的形状近似毛笔头,长度适当,完整稳定,无回头风,无局部高温,不
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