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怎样从回转窑熟料颜色判断其质量和烧成情况水泥回转窑煅烧出的熟料，因受温度、配料率值的变化，物料预热好坏及煤粉是否燃烧完全等因素的影响，烧出的熟料会出现不同颜色，不同颜色反映不同的问题，因而正确地分析熟料颜色所产生的问题及造成的原因，是看火技术不可缺少的一部分，下面就常见的11 种情况作一介绍：(1)熟料呈灰绿色熟料颗粒均匀，圆而光滑，砸开后致密，微有小孔，晶体闪亮，无严重熔融痕迹，则该熟料煅烧正常，配料合适，熟料质量好，较为理想。
(2)熟料呈深墨绿色熟料表面粗糙，有小麻点，晶体闪亮(晶体比正常熟料多)，稍有摩擦，则小颗粒纷纷脱落，质轻，砸开后孔多，煅烧中“飞砂”大，称为粘散料。
其特点是升重低、游离氧化钙低、早强偏低、煅烧中不易长窑皮、衬料损失大、运转周期短，造成这种现象原因是硅酸率高、熔媒矿物含量少、操作不当所致。
粘散料一般发生在原料成分不稳、配比不当的情况下。
克服办法是加强原料成分控制，保证配料率值在要求范围内，控制合理的硅酸率及熔煤矿物成分，采用合乎实情的燃烧参数。
(3)熟料呈灰色熟料表面光滑无孔，砸开后结构致密，熔融感强，属高湿煅烧熟料，质重，强度高，质量好。
但是，这种熟料的煅烧用煤多、温度高，易烧坏窑皮，缩短衬料使用寿命，影响窑的长期安全运转。
克服办法：尽力不烧大火，把熟料立升重控制在规定范围内。
(4)熟料表面发灰绿，内呈棕色从熟料表观看与正常熟料无异，砸开后，呈包心状，外层灰绿，中间棕色，结构致密，是由于煤粉燃烧不完全，形成还原焰，产生CO 把熟料中的高价铁(Fe2O3)还原低价铁(FeO)，出现黄心料。
燃烧不完全，一般发生在煤质不好、操作不当、用煤过多或煤管位置过低、窑内热工制度不稳、开停车次数多等情况。
这种熟料对质量影响不大，但不易粉碎、粉磨电耗高，并严重影响水泥的颜色，对出厂水泥尤为不利。
克服办法：保证煤物质量，加强风、煤配合的控制，保证煤粉完全燃烧，减少开、停窑次数，稳定热工制度。
水泥生产工艺及水泥熟料的形成水泥生料经过连续升温，达到相应的温度时，其煅烧会发生一系列物理化学变化，最后形成熟料。
硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙（C3S）、硅酸盐二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）、铁铝酸四钙（C4AF）等矿物所组成。
硅酸盐水泥生料通常是用石灰石、黏土及少量铁矿石等按适当的比例配制而成。
石灰石的主要组成是碳酸钙（CaCO3）和少量的碳酸镁（MgCO3），黏土的主要矿物是高岭石（2SiO2·Al2O3·2H2O）及蒙脱石（4SiO2·Al2O3·9H2O)等，铁矿石的主要组成是氧化铁（Fe2O3）。
硅酸盐水泥熟料形成的过程，实际上是石灰石、黏土、铁矿石等主要原料经过加热，发生一系列物理化学变化形成C3A、C4AF、C2S和C3S等矿物的过程，不论窑型的变化如何，其过程是不变的。
一、煅烧过程物理化学变化水泥生料在加热煅烧过程中所发生的（一）自由水的蒸发（二）黏土质原料脱水和分解（三）石灰石的分解（四）固相反应（五）熟料烧成（六）熟料的冷却（一）自由水的蒸发无论是干法生产还是湿法生产，入窑生料都带有一定量的自由水分，由于加热，物料温度逐渐升高，物料中的水分首先蒸发，物料逐渐被烘干，其温度逐渐上升，温度升到100~150℃时，生料自由水分全部被排除，这一过程也称为干燥过程。
（二）黏土质原料脱水和分解黏土主要由含水硅酸铝所组成，其中二氧化硅和氧化铝的比例波动于2：1~4：1之间。
当生料烘干后，被继续加热，温度上升较快，当温度升到450℃时，黏土中的主要组成高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O）失去结构水，变为偏高岭石（2SiO2·Al2O3）。
高岭土进行脱水分解反应时，在失去化学结合水的同时，本身结构也受到破坏，变成游离的无定形的三氧化二铝和二氧化硅，其具有较高的化学活性，为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。
在900-950℃，由无定形物质转变为晶体，同时放出热量。
日产5000吨水泥熟料新型干法生产线烧成系统窑头工艺设计随着水泥工业的迅速发展，对于熟料烧成系统的要求也越来越高。
本文将对一条日产5000吨水泥熟料新型干法生产线的烧成系统窑头工艺进行设计和论述。
一、烧成系统窑头工艺设计的目标1.提高熟料的质量，降低生产成本。
2.提高能源利用率，降低生产过程中的排放。
3.确保炉内稳定的温度和氧气含量，保证燃烧效果。
4.保证炉内较低的CO浓度，防止炉内积炭。
5.确保炉内无积存物，使得生产线连续稳定运行。
二、烧成系统窑头工艺设计的主要控制参数1.窑头布置：合理布置窑头，使得煤气流线畅通，有利于煤气的燃烧和炉内温度的均匀分布。
2.煤粉喷淋：采用喷淋煤粉的方式，将煤粉均匀喷入窑头区域，确保燃烧稳定，控制煤粉的喷射量和角度，以达到最佳燃烧效果。
3.进料量控制：通过控制进料量，保持炉内熟料层的稳定，并控制窑头区域的温度分布。
4.喷注位置和方式：合理设置喷注位置，使得燃料和空气能够充分混合，燃烧更充分。
确保炉内氧气浓度达到规定要求，提高熟料的烧结质量。
三、烧成系统窑头工艺设计的具体内容1.窑头布置合理设置窑头区域的布置，使得煤气在该区域内流线畅通，有利于煤气的燃烧和炉内温度的均匀分布。
窑头区域应尽量避免死角和室外风向相对应的通风口。
2.煤粉喷淋采用喷淋煤粉的方式，将煤粉均匀喷入窑头区域，使得燃烧更加均匀稳定。
喷淋方式可以采用多角度喷淋或者环形喷淋，根据窑头区域的具体设计来决定。
3.进料量控制通过控制进料量，保持炉内熟料层的稳定，并控制窑头区域的温度分布。
进料量可以通过控制进料设备的运行速度和进料口的开启程度来实现。
4.喷注位置和方式根据窑头区域的特点和煤粉的喷射角度，合理设置喷注位置，使得燃料和空气能够充分混合，燃烧更加充分。
喷射方式可以采用立喷、横喷或者斜喷等方式。
5.空气供给浓度达到规定要求。
炉内的氧气浓度可以通过调节空气进口阀门的开启程度来实现。
四、总结通过对日产5000吨水泥熟料新型干法生产线的烧成系统窑头工艺设计的详细论述，我们可以看到，合理布置窑头、控制煤粉喷淋、控制进料量、合理设置喷注位置和方式，以及调节空气供给量等因素，对于烧成系统的燃烧效果、熟料质量和生产成本具有重要影响。
水泥熟料粒径和温度的关系
水泥熟料是水泥的前体材料，其粒径和温度之间存在一定的关系。
水泥熟料的粒径主要受到熟料烧成过程中的矿石成分、矿物组成和冷却速度等因素的影响。
以下是水泥熟料粒径和温度之间的关系的一些主要方面：
1. 烧成温度与晶体形成：熟料烧成温度的升高通常会导致晶体的形成和长大。
高温有助于形成更大的晶体，而低温则可能导致晶体的尺寸较小。
2. 冷却速度与晶体尺寸：熟料冷却速度的快慢也会对晶体的尺寸产生影响。
快速冷却可能导致细小的晶体，而较慢的冷却则有助于形成较大的晶体。
3. 粒径与反应速率：熟料的粒径大小与水泥的水化反应速率有关。
较小的粒子通常具有更大的比表面积，这可能加速水化反应的发生。
4. 颗粒分布与强度：熟料的颗粒分布对最终水泥的强度产生影响。
合适的颗粒分布可能有助于形成更紧密、更均匀的水泥石结构，提高水泥的强度。
5. 熟料中矿物相与温度：熟料中的不同矿物相在烧成温度下有不同的稳定区间。
矿物相的变化可能导致熟料的组成和粒径分布发生变化。
总体而言，水泥熟料的粒径和温度之间的关系是一个复杂的系统，受到多种因素的综合影响。
生产中通常通过控制熟料的烧成温度和冷却速度等参数，来调节水泥熟料的粒径分布，以获得符合水泥生产要求的熟料。
新型干法水泥第四节熟料烧成系统的调试1.工艺流程及介绍1.1熟料烧成范围按现在计算机控制水平和集中控制操作习惯，熟料烧成系统范围包括：生料入窑喂料系统、喂煤系统、废气处理系统、熟料烧成窑尾、熟料烧成窑中和熟料冷却及熟料输送等部分。
1.1.1生料入窑喂料系统生料计量仓设有两套卸料装置，各配一套固态流量计，计量出仓生料量，其中一套备用。
生料计量仓由罗茨风机充气卸料，操作员给定生料喂料量，固态流量计按给定值控制仓下卸料阀的开度，使卸出量与给定值一致。
经生料计量仓卸出的生料，通过斜槽、提升机、预热器顶部的空气斜槽、回转下料器喂入预热器的C2级～C1级风管中。
1.1.2喂煤系统窑头、窑尾共用一个煤粉仓布置在煤粉制备车间内，仓下各有计量、输送设备。
煤粉仓卸煤粉入窑头煤粉计量转子秤，转子秤按给定值输出煤粉，煤粉气体输送至窑头喷煤管，输送空气由输送窑头煤粉的罗茨风机提供。
煤粉仓卸煤粉入窑尾煤粉计量转子秤，转子秤按给定值输出煤粉，煤粉气体输送至窑尾，经两路分配阀分两路入分解炉喷煤管，输送空气由输送窑尾煤粉的罗茨风机提供。
1.13熟料烧成窑尾、窑中、熟料冷却及熟料输送系统预热器有单系列五级旋风预热器和喷腾型分解炉构成，生料在C2级～C1级的风管处进入预热器。
生料自上而下与热气体悬浮换热升温，。
入分解炉后，由C5级收集，经窑尾烟室喂入回转窑。
入窑物料经回转窑高温煅烧，发生固液相反应，形成高温熟料，高温熟料出窑入篦式冷却机冷却。
回转窑内煤粉燃烧后，生成高温废气经烟室从分解炉底部入炉。
在分解炉内，煤粉、三次风、预热后的生料及回转窑的高温废气，通过喷腾，实现气料成分混合，完成燃烧、分解。
分解炉排出的气料，在C5级内气料分离，物料入窑，废气经各级旋风筒，自下而上与生料悬浮换热降温，最后从C1级排出，窑尾高温风机将废气送入废气处理系统。
熟料在篦冷机内与鼓入的冷空气进行热交换，排出的高温热空气一部分作为二次风入窑供煤粉燃烧，另一部分作为三次风经三次风管入分解炉。
•水泥熟料的烧成•第一节水泥熟料的形成过程•一、干燥与脱水•1.干燥•入窑物料当温度升高到100～150℃时，生料中的自由水全部被排除，特别是湿法生产，料浆中含水量为32～40%，此过程较为重要。
而干法生产中生料的含水率一般不超过1.0%。
•2.脱水•当入窑物料的温度升高到450℃，粘土中的主要组成高岭土（Al2O3·2SiO2·2H2O ）发生脱水反应，脱去其中的化学结合水。
此过程是吸热过程。
•Al2O3·2SiO2·2H2O Al2O3 + 2SiO2 + 2H2O•(无定形) (无定形)•脱水后变成无定形的三氧化三铝和二氧化硅，这些无定形物具有较高的活性。
•二、碳酸盐分解•当物料温度升高到600℃时，石灰石中的碳酸钙和原料中夹杂的碳酸镁进行分解，在CO2分压为一个大气压下，碳酸镁和碳酸钙的剧烈分解温度分别是750℃和900℃。
•MgCO3MgO+CO2•CaCO3CaO+CO2•碳酸钙分解反应的特点•碳酸钙的分解过程是一个强吸热过程（1645 kJ/kg ），是熟料形成过程中消耗热量最多的一个工艺过程；该过程的烧失量大，在分解过程中放出大量的CO2气体，使CaO疏松多孔，强化固相反应。
•三、固相反应•1.反应过程•从原料分解开始，物料中便出现了性质活泼的游离氧化钙，它与生料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3进行固相反应，形成熟料矿物。
•2.影响固相反应的主要因素•⑴生料细度及其均匀程度；•⑵温度对固相反应的影响；•四、熟料烧结•水泥熟料主要矿物硅酸三钙的形成需在液相中进行，液相量一般在22～26％。
•2 CaO· SiO2+ CaO 3 CaO· SiO2•该反应称为烧结反应，它是在1300～1450～1300℃范围进行，故称该温度范围为烧成温度范围；在1450℃时反应迅速，故称该温度为烧成温度。
为使反应完全，还需有一定的时间，一般为15～25分钟。
•五、熟料冷却•熟料冷却时需急速冷却，其目的和作用是：•1、为了防止CS在1250℃分解出现二次游离氧化钙（对水泥安定性没大影响），降低熟料的3强度；•2、为了防止CS在500℃时发生晶型转变，产生“粉化”现象；2•3、防止CS晶体长大而强度降低且难以粉磨；3•4、减少MgO晶体析出，使其凝结于玻璃体中，避免造成水泥安定性不良；•5、减少CA晶体析出，不使水泥出现快凝现象，并提高水泥的抗硫酸盐性能；3•6、使熟料产生应力，增大熟料的易磨性。
第二节水泥熟料的形成热一、熟料的形成热•1.定义：•在一定生产条件下，用某一基准温度（一般是0℃或20℃）的干燥物料，在没有任何物料损失和热量损失的条件下，制成1kg同温度的熟料所需要的热量称为熟料的形成热（熟料形成热效应）。
•2.影响因素：•熟料的形成热是熟料形成在理论上消耗的热，它仅与原、燃料的品种、性质及熟料的化学成分与矿物组成、生产条件有关。
•3、计算原理：•理论热耗=吸收的总热量－放出的总热量，一般为1630～1800kJ/kg-ck。
•计算方法参看教材p164•简易公式（6－20）计算p167•表6－3 熟料形成热计算结果•二、熟料热耗•1.定义：•每煅烧1kg熟料窑内实际消耗的热量称为熟料实际热耗，简称熟料热耗，也叫熟料单位热耗。
•热耗＞熟料形成热，因为有各种热损失，要降低热耗，实际上就是要降低各种热损失。
•第三节回转窑的结构•一、回转窑的功能•燃料燃烧装置•热交换装置•化学反应器•输送设备•二、结构组成•回转窑的主要结构由筒体、轮带、托轮、传动装置和窑头窑尾密封装置等组成。
•1.筒体•回转窑筒体是回转窑的主体，一般是用不同厚度的钢板，先卷制成一段一段的圆筒，然后焊接成所需长度的筒体。
钢板的厚度取决于窑的规格和钢板质量，在应力集中的部位钢板厚度需加厚。
•筒体内镶嵌200mm左右的耐火材料，以保护筒体；筒体外套装有轮带，坐落在与轮带相对应的托轮上。
•为便于检查和更换耐火材料，在窑体上常开设人孔门和取样孔。
•规格：用筒体的内径与长度表示。
如Ф4×60m表示直径为4m、长度为60m的回转窑。
•回转窑筒体倾斜放置，冷端（窑尾）高、热端（窑头）低，斜度一般为3.5~5%。
•筒体运转要求：保持“直而圆”，保证窑的安全运转和较长的窑衬寿命。
•筒体的变形：•径向变形位置在回转窑支撑处，与筒体钢板厚度成反比，并随与支撑位置距离的加大而衰减。
•a 加厚筒体钢板厚度；•b 加强轮带刚性，选择适当的轮带与筒体垫板之间的间隙，以求筒体在热态条件下与轮带呈无间隙的紧密配合，间隙过小易使筒体产生缩颈。
•2.轮带•a 作用：•承重、增加筒体刚性•b 安装：•活套安装，在筒体上铆接或焊有垫板，轮带与垫板之间留有适当的间隙，一般为3～6mm。
•c 筒体轮带一体化：实心、空心•d 槽齿轮带•3.托轮与窑体窜动•⑴托轮•结构•安装：两托轮中心和窑中心构成等边三角形，保证两托轮均匀受力，筒体“直而圆”稳定运行。
•轴承：滑动轴承和滚动轴承•自动调位托轮•传动托轮•⑵回转窑筒体的窜动•筒体窜动的原因：筒体的倾斜安装、基础沉陷不同、筒体弯曲、轮带与托轮不均匀磨损、轮带与托轮接触面之间摩擦因数的变化等。
•托轮的调整方法：改变摩擦因数法、歪斜托轮轴线法•4.挡轮组•分类：•不吃力挡轮（信号挡轮）•吃力挡轮•液压挡轮•5.传动装置•组成：电动机、减速机及大小齿轮•大齿轮的安装：靠近窑尾、远离热端。
大齿轮中心线与筒体中心线必须重合。
•切向连接：具有较大弹性，但中心不易找准。
•轴向连接：•安装时大小齿轮中心线保持平行，一般小齿轮装在大齿轮的斜下方。
•减速机传动•双传动系统•辅助传动系统•速比大，可使窑非常缓慢旋转，主要作用：•主系统出现故障时定时转窑，以免筒体在高温下停转时间过长造成弯曲；•砌窑或检修时使筒体停留在某个指定位置；•用辅助电动机启动窑可减少启动时的能量消耗。
•6.密封装置•⑴窑对密封装置的要求•密封性好•能适应窑的上下窜动和摆动•耐高温、耐磨，结构简单，便于维修等。
•⑵窑的密封形式•非接触式：迷宫式、气封式•接触式：端面摩擦、径向摩擦•①迷宫式•②气封式•③气缸式•④弹簧杠杆式•⑤石棉绳端面摩擦式•⑥石墨块密封装置•⑦薄片式密封•7.两档窑简介•两档窑是70年代末德国KHD公司首先设计应用的。
其优点是避免了窑基础下沉或运转中遇到暴雨，引起窑的弯曲或其它原因造成窑体翘起，致使应力集中在一个轮带上。
上述应力几乎为正常设计值的二倍，因而在生产过程中易于损坏。
而两档窑受力均衡，有利于生产维护。
两档窑的其它优点是土建受力较三档窑小14％，传动动力也小10%左右，相应设备重量也减轻11．5％。
因此，在工艺条件允许窑的长径比L/D＝10～12的前提下，应推广采用这种结构的窑型。
•新疆水泥厂2000t/d生产线φ4×43m两档窑也已投产运转多年，目前尚有4台用于2000 ~5500t/d生产线的短窑正在兴建。
•由于新技术的采用，轮带面和托轮接触均匀，受力也均衡。
窑两端的悬臂长度均有所提高．窑头悬臂从1.3D可增至2.7D，窑尾从3．0D提高至3.86D，这样全窑的L/D可从10~12提高至14。
此长度已达到现行设计的常规三档窑长度。
•也就是说，新型两档窑可满足预分解窑生产系统中不同原料对窑的工艺要求。
由于新型两档窑省去了一对托轮和与之相配套的轮带、档轮以及大小齿轮，设备重量、窑墩受力均较原有两档窑小些，投资费用也低得多。
•第四节回转窑工作原理•由于回转窑是一个集燃烧、换热、反应、输送等功能于一体的高温设备，因此，探讨回转窑的工作原理，主要探讨物料在窑内的运动、窑内气体流动、燃料燃烧、物料与气体之间的换热以及物料烧成反应的基本规律。
•一、窑内物料的运动•物料运动方式影响料层温度的均匀性；运动速度影响物料在窑内停留时间，即物料受热和反应时间；填充系数影响气固换热的有效接触面积和窑内气体流动速度和阻力损失。
•静休止角θ•动休止角β•移动距离ΔS•当回转窑转速为n（r/min）时，物料沿轴线方向运动速度为•物料运动速度的影响因素：•窑的直径和斜度•窑一定后：窑的转速n，物料的填充率、物料性质、窑壁的光滑程度（通过φ、β－θ反映）。
•运动速度的测量•回转窑的填充系数（物料负荷率）•物料通过窑所需时间•t 运动时间，min•L 窑长度，m•n 窑转速，r/min•D i有效内径，m•S 窑斜度，°•物料运动与结蛋•二、回转窑内燃料燃烧•1.煤粉燃烧过程•燃料与空气混合•燃料与空气加热至一定温度，释放挥发分•（形成的流股在生产上称为“黑火头”）•挥发分着火燃烧放出热量，为固定碳着火燃烧创造高温环境条件•固定碳着火燃烧及烧尽，释放燃烧产物•2.回转窑对燃煤的要求•煤炭分类：•烟煤：挥发分含量>15％•无烟煤：挥发分含量<10％•贫煤或半无烟煤：挥发分含量10～15％•煤的搭配使用•煤的细度•3.煤粉燃烧过程控制•控制燃烧火焰的温度，主要影响因素有：•燃料的发热量、燃料和一次风的温度、二次风的温度、火焰向周围传递的热量、过剩空气系数•4.回转窑的发热能力和热负荷•发热能力Q•断面热负荷q A•表面热负荷q F•容积热负荷q V•三、回转窑内的气体流动•窑内的限制射流（燃烧带）•气体流速：影响对流换热系数的大小和高温气体与物料的接触时间。
•窑内需要的气体流速与窑的直径成正比。
•回转窑的漏风对窑系统的影响•四、回转窑内的传热•1.传热形式•辐射、对流传热（90％）•传导传热（10％）•影响传热的主要因素：•火焰的黑度•火焰的温度•窑衬与物料的平均温度•第五节煤粉燃烧器•一、煤粉燃烧火焰•1.火焰长度•火焰长度的调整•氧浓度>0.7%：增加排风机转速，火焰延长；降低排风机转速，火焰缩短；•短火焰在非常短区域中释放大量热，会侵蚀窑皮，而长火焰对烧成带形成窑皮有利。
•新型干法窑的烧成带长，需要将火焰拉长。
•窑操的责任在于烧成带形成和维持良好的固体窑皮。
•2.火焰方向•火焰的轨迹不能直接对着窑衬作用，而且火焰不能长期维持不变。
•由于二次空气不均匀的进入窑内向上浮动，使火焰趋于向上而朝向窑顶部拱砖。
（火焰漂浮）•火焰方向的调整•当火焰位置稍微朝向物料层，一般使火焰与物料间发生最佳热交换，因此最有利的目标是使火焰处在（2A）的位置或窑中心（2B）。
•如果火焰太靠近物料层（3A），则会使一部分没有燃烧的煤粉有冲进物料层的危险；如果火焰吹向目标太靠近窑衬壁（1C，2C或1B）会使火焰侵蚀窑皮，缩短耐火砖寿命。
•3.火焰温度•观察到的颜色和相当温度•升高火焰温度的措施：•提高二次空气温度；•使用尽可能少的一次空气；•使出口气体不缺少氧，维持氧含量在0.7～3.5％范围内；•改进燃烧器的设计，促使燃料和空气在离开燃烧器时迅速混合。
