项目二预热器、分解炉、回转窑及冷却机(水泥132)

回转窑回转窑简介：回转窑为稍微倾斜的卧式圆筒形焙烧炉，炉料一次装入，一边从旋转的炉壁下，一边搅拌最后从出料端排出。

回转窑是一个综合设备，具备多项功能。

一是物料输送设备，二是煅烧设备，三是传热设备。

回转窑的规格是用筒体的内经和长度表示的。

如Ø3.5m x 135m回转窑，表示筒体内径为3.5m，窑长度为135m。

回转窑结构：回转窑由筒体及窑衬、滚圈、支撑装置、传动装置、窑头罩、窑尾罩、燃烧器、热交换器及喂料设备等部分组成。

回转窑工作原理：燃料与一次空气由窑头喷入，燃烧后产生的热烟气在向窑尾运动的过程中，将热量传给物料,温度逐渐降低，最后由窑尾排出。

生料在向窑头运动的同时，温度逐渐升高，并进行一系列物理、化学反应，烧成熟料由窑头卸出，进入冷却机。

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回转窑的操作：回转窑燃烧熟料的质量和产量，除与配料、设备等因素有关外，在相当大程度上取决于回转窑的看火操作与控制。

回转窑的操作一般包括：开窑、点火、挂窑皮、回转窑的正常操作及不正常操作。

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回转窑在冶金中的应用：回转窑生产能力大，机械化程度高，维护及操作简单，适用多种工业原料的烧结、焙烧、挥发、煅烧、离析等过程，因而被广泛用于冶金、水泥、耐火材料、化工等领域。

（1）铅锌挥发。

冶金过程中，将各种含铅锌及挥发性元素的渣料，如锌焙砂浸出残渣、铜、铅鼓风机的含锌炉渣，配以少量的还原剂进行还原挥发，最终以氧化物形态提取铅、锌。

（2）焙烧。

用于锌烟尘的二次脱硫焙烧、镍锍的二次焙烧，硫化铜精矿氧化焙烧、含硒阳极泥的硫酸化还原挥发焙烧、铅精矿电炉熔炼的制粒二次焙烧等。

（3）稀有元素的挥发富集。

用于处理竖罐炼锌的罐渣，也可用来处理氧化锌浸出残渣。

只要残渣中含碳量大于30%，即可不必添加还原剂，直接挥发、富集其中的铟、锗、镉等元素。

（4）氯化焙烧。

应用回转窑氯化焙烧的黄铁矿烧渣球团和难选锡中矿球团，以氯化物形态提取有色金属，最后产出球团渣，用于高炉炼铁。

工艺试题库一、不定项选择题(60题)1、工艺阀门的“三相应”是指（ABC）三者之间相应。

A、中控显示开度B、现场显示开度C、实际开度2、窑口护铁一般为ZGCr25Ni20材料，该材料中Ni含量为（A）。

A、20%B、25%C、10%3、原燃材料有害成份重要有（ABC）石英或燧石等。

A、MgOB、R2OC、 SO34、DCS系统中“OBJECT”代表（B），“MAN”代表（A）。

A、人工手动B、目的画面5、分解炉内燃料燃烧方式为（D），传热方式以（B）为主。

A、有焰燃烧B、对流C、传导D、无焰燃烧6、下列成分对液相粘度减少影响的顺序为（ A ）。

A、Na2O< MgO< Fe2O3B、MgO < Na2O <Fe2O3C、Fe2O3 < MgO<Na2OD、Fe2O3< Na2O< MgO7、耐火材料的荷重软化点是指（ C ）。

A、抵抗高温作用而不熔化的能力B、对急热急冷的温度变化的抵抗能力C、抵抗高温与荷重共同作用的能力8、燃煤灰分增大，为使出窑熟料饱比相对稳定，在配料调整时应适量增长 ( A )配比。

A、石灰石B、铁粉C、粉煤灰D、砂岩9、预分解窑入窑一次风的比例为 ( D )。

A、30—35%B、25—30%C、15—25%D、5—15%10、影响分解炉内碳酸钙分解速度的因素有（ ABCD）。

A、石灰石原料的特性B、生料的细度和颗粒分布C、生料的悬浮分散限度D、在同等生料细度和温度的情况下，二氧化碳浓度越低，碳酸钙分解越快11、窑系统大修后，把窑产能发挥到最佳点需要一段时间，下列说法最合理的是（ D ）。

A、系统散热量太大，窑系统热效率低B、系统需要蓄热，窑系统热效率低C、检修后设备要通过磨合期后，达成最佳状态D、检修后系统蓄热，工艺、设备运营需要重新达成平衡点，窑系统热效率逐步提高12、影响预热器传热效率的重要因素有（ A ）。

A、停留时间、物料分散度、物料气流温度B、停留时间、分散度、撒料板位置C、停留时间、撒料板位置、三次风温13、DCS的中文含义是集散控制系统，其重要由（ B ）组成。

水泥车间设备设施清单水泥车间设备设施清单一共包括以下几个方面的设备和设施：1. 煤磨系统煤磨系统是水泥生产过程中必不可少的设备之一，主要包括：煤磨机、煤粉输送系统、煤粉预热器、除尘系统等。

煤粉是水泥生产的主要燃料之一，具有安全、高效的特点。

2. 窑炉系统窑炉系统主要包括：熟料窑、回转窑、预热器、分解炉、冷却机等。

窑炉是焙烧生料并烧成水泥熟料的核心设备，是水泥生产过程中不可缺少的部分。

3. 磨机系统磨机系统主要包括：水泥磨、辊压机、粉煤灰磨机、石膏磨机、磨料配料系统等。

磨机是将水泥熟料磨成水泥粉的关键设备，粉煤灰磨机和石膏磨机用于辅助生产，磨料配料系统是辅助磨机工作的重要部分。

4. 石灰石库石灰石库是存放石灰石的设施，主要包括：石灰石储料库、给料系统、除尘系统等。

石灰石是制造水泥的原料之一，需要存放和输送到生产线上。

5. 煤粉仓库煤粉仓库是存放煤粉和燃气的设施，主要包括：煤粉储料仓、煤粉输送系统、燃气调节系统等。

煤粉是水泥生产的主要燃料之一，需要装卸和存放。

6. 窑炉烟气处理设备窑炉烟气处理设备是清除烟气中的有害物质的设备，主要包括：烟气净化塔、脱硝装置、除尘设备等。

窑炉产生的烟气中含有二氧化硫、氮氧化物等有害物质，需要进行净化处理，以保证环保要求。

7. 热能回收系统热能回收系统主要是将装有高温废气的烟囱与空气直接接触并交换，使得烟气废热被回收利用。

烟气废热回收后可以降低生产成本，提高经济效益。

8. 其他设施其他设施包括：自动化控制系统、照明设备、通风设备、消防设备等。

这些设施在生产中起着重要的辅助作用，是保障生产安全和生产效率的重要部分。

水泥生产工艺流程（附详细图解）一看就懂水泥：是将黏土与石灰石配合烧制成块（熟料）再经磨细而成水硬性胶凝材料。

起源实际意义上的水泥发明在19世纪初由英国人阿斯普丁（J.Aspolin）发明的，称为波特兰水泥。

成分水泥熟料是制成水泥粉末的主要原料。

不同的制造商所用的原材料有所差异。

水泥生产发展历史水泥厂分类按生料制备方法分类：· 湿法· 干法按煅烧熟料窑的结构分类：· 立窑生产· 回转窑生产各种主要的生产方式的对比水泥生产流程典型水泥熟料生产线的工艺流程1) 石灰山矿山概念· 水泥主要原材料石灰石通过爆破矿山所得。

· 石灰石通过工具运输走以供破碎之用。

控制单元· 破碎机、输送设备、收尘设备、长皮带。

2) 石灰石破碎及储存原料的储存及预均化概念· 破碎是利用机械方法将大块物料变成小块物料的过程。

· 从矿山开采来的石灰石等原材料块度都较大，所以都需要破碎。

· 原料的储存及预均化。

控制单元· 平板喂料机属于破碎系统的喂料设备，采用变频调速调节破碎机的喂料量。

· 起动属重载启动，选型须大一档需配制动电阻。

· 破碎机（高压电机）。

· 收尘器。

· 皮带机。

· 堆取料机（一般带控制箱）一般只进行配电设计。

3) 原料配料概念· 根据熟料成分的需求配制符合要求的生料。

控制单元· 收尘设备· 电子皮带秤（调速）· 输送设备4) 原料粉磨概念· 生料，由石灰质原料、少量矫正原料按比例配合，粉磨到一定细度的物料。

控制单元· 生料磨、电收尘器、风机、废气处理（增湿塔）· 原料磨选粉机一般采用变频调速，用于调节原料细度，起动属重载启动，选型大一档。

5) 生料均化及输送6) 窑尾预热器、分解炉、回转窑、窑头箆冷机7) 窑尾预热器概念· 生料粉在旋风预热器系统中与高温热气在悬浮状态下进行热交换。

水泥回转窑窑衬的烘烤和冷却一、烘窑前的准备1）预热器、分解炉和回转窑在点火烘干前应作全面检查，排除杂物。

关闭三次风管上的所有阀门（三次风管和篦冷机的衬料可以在调试初期，窑产量较低时，利用熟料余热进行烘干）；打开各级旋风筒下料管的翻板阀并用铁丝吊起，使其处于常开状态。

2）自窑头起15m范围内铺厚度10～15mm的生料粉，以免油滴入砖缝产生爆燃损坏耐火砖。

3) 打开一级旋风筒的人孔门作为烘干废气和水蒸气的排放口，关闭其余各级旋风筒人孔门和窑尾高温风机进口的电动蝶阀。

4) 打开各级旋风筒顶盒分解炉顶上供水蒸气排放的孔洞（指砌筑完成后，有的工厂为防止雨淋而将切割下来的砌筑孔盖虚掩在浇注料孔上的情况）。

5）打开篦冷机检修门，为烘干燃料提供燃烧空气。

6）将分解炉燃烧室的加煤口以及入窑生料输送装置的下料口末端脱开，并用盲板封死。

如果利用窑尾废气作为生料磨和煤磨的烘干热源，需关闭生料磨和煤磨的热风阀门，防止水蒸气在上述系统内发生冷凝。

7）打开增湿塔人孔门，排出早期烘烤作业可能经高温风机泄漏的潮湿气体，避免在电收尘中结露，造成电收尘极板的锈蚀。

8) 通知窑头燃油系统做好供油准备，并将窑头喷煤管置于合适位置。

9) 在两个一级旋风筒柱体的适当位置各开一个φ6～8mm的测温孔，其深度应穿过硅酸钙板到浇注料的表面，插入一根测温范围为0～200℃的水银温度计，直抵浇注料表面，并用耐火纤维塞紧，以便检测耐火衬料的温度。

10) 准备适当的木柴和柴油。

二、烘干升温曲线1)升温速度窑内及预热器系统首次砌筑和大面积更换耐火材料，烘烤时间一般需72h（依照预热器和分解炉系统自然干燥时间的长短，是否因雨雪影响等前提条件确定所需烘烤时间），平均升温速度控制在30℃/h（以窑尾温度为基准）。

窑内换砖10m 以内且预热器没有修补时，烘烤时间可缩短到16～20h，平均升温速度可加快到45℃/h。

2)升温曲线升温原则是：均匀缓慢升温，不得中途停顿回头。

《水泥窑炉热工设备》课程学习指导1、掌握水泥熟料形成过程，要求掌握预热阶段、分解阶段、固相反应阶段、烧成阶段、冷却阶段各阶段的物料反应过程(表1,1)，并结合图2.1（NSP窑的流程图）了解NSP窑内的水泥熟料形成过程，了解其相应的热工参数。

2、结合书上图2.1（NSP窑的流程图）会叙述该系统的工作原理，即从料、煤、风的角度进行论述。

要求认识一级预热器、二级预热器、三级预热器、四级预热器、五级预热器、分解炉、回转窑、篦冷机、三次风管、喷煤管等相关设备。

3、要求掌握新型干法水泥窑炉的重要的技术指标，特别是烧成热耗、热效率、分解率。

4、结合书上图. 24 （旋风预热器一个换热单元的功能分析）掌握旋风筒预热器的工作原理、理解它的功能。

5、要求会分析影响旋风筒的气固分离效率、换热效率的因素；理解各级旋风预热器性能的匹配。

6、结合书上表2.7（国内外有一定特色的改进型旋风筒的结构）要求理解高效低阻型旋风筒，会分析各旋风筒的改进形式。

7、掌握窑外分解窑的主要优点，理解分解炉设置的重要意义8、结合书上表2.9（国内外一些典型分解炉的结构简图）了解分解炉发展历史，学会分析各种分解炉的特点。

尤其是DD炉。

理解分解炉的功能及作用。

掌握改进分解炉的方法与措施。

9、掌握各种系列的预分解窑的系统流程，特别是双系列的流程。

10、掌握回转窑的结构与功能，了解回转窑的结构的基本常识，如窑的支撑问题、传动问题、窜动问题、密封问题、冷却问题、控制问题等（看书）。

11、掌握水泥熟料冷却机的作用及评价指标。

理解并分析第一代、第二代、第三代、第四代篦冷机的优缺点。

12、掌握回转窑对煤粉的要求和对火焰的要求，理解并分析单通道、三通道、多通道喷煤管的设备的结构与特点13、掌握窑外分解窑系统的控制参数，理解均衡稳定操作的重要意义。

14、基本了解水泥回转窑对耐火材料的要求及回转窑系统各部位耐火材料的选材情况。

2024年水泥熟料煅烧工（窑操）理论测试题附答案一．填空题（共10题，每题2分，共20分）1．（KH）是指熟料中全部氧化硅生成硅酸钙所需的氧化钙含量与全部氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙的比值。

2.预分解窑系统是由预热器、分解炉、回转窑、冷却机组成的系统，它主要承担水泥熟料形成过程中最主要的（预热、分解、烧成、冷却）等四个过程。

3．衡量燃烧器性能优劣的重要指标之一是（一次）空气量大小。

4．煤灰的掺入，一般会使熟料的饱和比（降低）、硅率（降低）。

5．原料主要有害成分包括碱、（氯）、（硫）,应该限制其含量。

6．燃料燃烧时实际空气量与理论空气量之比值称为（过剩空气系数）。

7．回转窑内物料流量是通过改变回转窑（窑速）来控制的。

8．煤粉越细，燃烧速度越（快）。

9．旋风预热器截面风速范围（4.5~5.5）m/s。

10．旋风筒的主要作用是（气固分离），而不是传热。

二．判断题(共10题，每题2分，共20分，对的打√、错的打×) 1．生料中的液相量随温度升高而增加缓慢，其烧结范围就宽。

（√）2．入窑物料分解率不高，预烧不好，窑尾温度低，窑头煅烧困难，则需要加大头煤用量、提高煅烧能力。

（√）3．预分解窑投料愈少愈好控制。

（×）4．煤的工业分析组成有水分、挥发分、灰分、固定碳和硫五项，总量为100％。

（×）5．煤粉自喷嘴喷出至开始燃烧的这段距离称为黑火头。

黑火头拉长说明煤粉中的水分或灰分含量较低。

（×）6．回转窑运转一段时间后，其中心线不会有变动。

（×）7．分解炉内碳酸盐分解所需能量全部来自于喂入分解炉的燃料。

（×）8．预分解窑窑前温度低是因为窑头喂煤量少。

（×）9．挥发分高、灰分低的煤，其细度可以适当放粗。

（√）10．预分解窑的篦式冷却机工况的好坏对窑的煅烧影响不大。

（×）三．不定项选择题（共20题，每题2分，共40分）1．在采用五级预热器的预分解窑系统中，料粉流程是（ C ）。

五大热工设备介绍一、预热器：预热器主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分硅酸盐分解，最大限度提高气固间的预热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗。

它必须具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能，在旋风预热器中，物料与气流之间的热交换主要在各级旋风筒之间的连接管道中进行，因此对旋风筒本身的设计，主要考虑了如何获得较高的分离效率和较低的压力损失，旋风筒的主要任务在于气固分离。

来自上一级旋风筒收集下来的物料经喂料管落入散料板上冲散折回进入下一级旋风筒的排气管道中均匀冲散悬浮，并随上升气流进入旋风筒进行气固分离，气流由上而下做旋风运动，最后从锥部随排风机给予的动能沿旋风筒的中心垂直往上运动，此时，固体的物料沿筒壁落下进入下料溜管，排出的是相对干净的废气。

旋风筒的收尘效率及阻力与旋风筒内的风速密切相关，旋风筒截面风速一般控制在5—6m/s，进风口风速在15-18m/s，出口风速控制在11-14m/s，若过高，引起系统阻力较大，过低不利于旋风筒收尘。

预热器主要部位工艺操作参数如下图（以天津院TDF预热器为例）：预热器工作原理如下图：二、分解炉：分解炉是在预热器和回转窑之间增设的一个装置，燃煤喂入分解炉燃烧放出的热量与进入炉内的生料碳酸盐的分解和吸热过程同时在浮状态下进行，使得入窑碳酸盐分解率提高到90%以上。

原来在窑内进行的分解反应移至分解炉内来，燃料大部分从分解炉内加入，减轻了窑内热负荷，延长了衬料的寿命有利于生产大型化，由于燃料与生料粉混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程都得到优化，因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能特点，它主要作用是燃料的燃烧、换热和碳酸盐的分解。

在分解炉内，生料及燃料分别依靠“涡旋效应”、“喷腾效应”、“悬浮效应”和“流化态效应”分散于气流之中。

由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的滞留时间，达到提高燃烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分解率的目的。