熟料的烧成
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在水泥生产中正常熟料是在窑内空气略有过剩的情况下烧成的,即有足够的氧使燃料中的碳完全燃烧成CO2,放出热量。
1 前言在水泥生产中正常熟料是在窑内空气略有过剩的情况下烧成的,即有足够的氧使燃料中的碳完全燃烧成CO2,放出热量。
如窑内氧气不足,燃料燃烧不完全,产生CO时,就形成还原气氛,其反应式为:C+O2→CO2+408630J/molC+12O2→CO+123053J/mol在还原气氛条件下生产出来的熟料,我们称之为“还原熟料”。
在还原气氛下烧成时,窑内热力强度低,高价的过渡型的元素氧化物被还原成低价的,产生各种异常颜色的熟料。
据此特点,一般把还原料分为黄心料、绿心料、析铁料三种。
还原熟料常见的为黄心料,在熟料中所占比例也较大。
而绿心料、析铁料较少出现,即使存在,量也不多。
还原熟料的危害很多,影响窑的产量、质量、煤耗、热工制度的稳定;影响熟料、水泥的质量外观颜色等。
特别是熟料、水泥的外观上,还原料较多时,不仅熟料颜色难看,就连磨制出的水泥颜色也发黄,水泥用户极易把此熟料水泥比作立窑的废品熟料黄料球来看待,使用户购买使用都不放心,影响企业的声誉,因此,必须采取措施进行解决。
1.1 黄心料窑外分解窑产生的黄心料,可分为:疏松性黄心料和致密性黄心料,疏松性黄心料结构疏松,熟料烧失量高, fCaO也高,后期强度明显降低,它是在窑头温度低,窑尾存在还原气氛下产生的。
而致密性黄心料外壳的颜色与正常熟料相似,结粒较大,砸开熟料球,核心呈大小不等的黄心,它是在还原气氛或煤粉直接还原作用下,氧化铁还原致使熟料颜色发黄,当冷却时,表层熟料因再氧化而呈黑色。
黄心料其化学成分上最突出的变化就是随黄心程度的增加其中FeO含量也增加,而总的铁含量却没有明显变化;而有些黄心料中SiO2和Al2O3的含量较高,这主要是煤灰掺入造成的。
致密性黄心料在岩相结构上有两个特征:其一,B矿呈手指状、树叶状,这种B矿的产生与还原气氛下C2S和CFS固溶体的分离有关。
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。
水泥熟料生产工艺流程解析水泥熟料生产工艺流程解析1. 引言水泥是建筑工程中不可或缺的材料,而水泥熟料是水泥的主要原料。
水泥熟料生产工艺流程是指将原料经过一系列反应和处理,最终得到水泥熟料的过程。
本文将深入探讨水泥熟料生产工艺的各个环节,从而更好地理解水泥熟料的生产过程。
2. 原料的选取与预处理2.1 原料的选取水泥熟料的主要原料通常包括石灰石、粘土、铁矿石等。
这些原料需要具备一定的化学成分和物理性质,以确保最终生产出的水泥熟料具有良好的性能。
2.2 原料的预处理在进入生产线之前,原料需要经过一系列的预处理步骤。
如石灰石需要进行破碎、磨矿、筛分等处理,以获得合适的粒度,方便后续的反应和处理。
3. 原料的烧成原料的烧成是整个水泥熟料生产过程中最关键的步骤之一。
该步骤主要包括干法烧成和湿法烧成两种方法。
3.1 干法烧成干法烧成是指将原料直接送入旋转窑进行烧成的方法。
在旋转窑中,原料与高温燃烧气体进行交互作用,发生一系列的物理和化学反应,最终形成水泥熟料。
这种方法具有工艺简单、设备投资少的特点,但能耗较高。
3.2 湿法烧成湿法烧成是指将原料中的水分先进行脱除,然后再进行烧成的方法。
该方法能耗低,但工艺复杂、设备投资较大。
湿法烧成通常采用沟窑或滚筒窑进行。
4. 熟料的磨矿熟料的磨矿是将熟料进行细磨,以提高其活性和适应性的过程。
该步骤主要通过水泥磨来实现。
4.1 磨矿工艺磨矿工艺是指将熟料放入水泥磨中进行细磨的过程。
水泥磨通常采用滚筒式或滚压式磨机,通过磨碎和混合的作用,使熟料达到所需的细度要求。
4.2 磨矿过程中的辅助材料为了调整熟料的性能,磨矿过程中还可添加适量的矿渣、石膏等辅助材料,以改善水泥的性能和品质。
5. 总结与回顾通过对水泥熟料生产工艺流程的解析,我们可以看出,水泥熟料的生产过程经过了多个环节的处理和反应。
从原料的选取与预处理,到熟料的烧成和磨矿,每个环节都起到了关键的作用。
水泥熟料生产工艺流程的复杂性和多样性使得水泥的生产成为一门综合性较强的科学。
混凝土的水泥熟料原理混凝土的水泥熟料原理一、混凝土的基础知识混凝土是一种由水泥、水和骨料混合而成的人造建筑材料。
其主要成分是水泥、砂、碎石等,通过搅拌而形成一种坚硬的材料。
混凝土广泛应用于建筑、道路、桥梁等工程中,是现代建筑中不可或缺的材料。
二、水泥的概述水泥是混凝土中最重要的成分之一。
它是一种粉状物质,主要由熟料和石膏混合而成。
水泥的主要作用是将骨料和水黏在一起,形成坚硬的混凝土。
水泥的种类很多,常见的有普通硅酸盐水泥、耐火水泥、高铝水泥等。
三、水泥熟料的概述水泥熟料是水泥的主要原料之一,也是混凝土中最重要的成分之一。
水泥熟料是指将石灰石、粘土等原料在高温下烧制而成的物质。
水泥熟料的品种很多,主要有普通硅酸盐水泥熟料、高铝水泥熟料、白水泥熟料等。
四、水泥熟料的制备原理水泥熟料的制备原理可以分为熟料成分的制备和熟料的烧成两个过程。
1. 熟料成分的制备石灰石和粘土是制备水泥熟料的主要原料。
在制备熟料的过程中,石灰石和粘土要经过多个步骤的处理,才能成为水泥熟料的成分之一。
首先,石灰石和粘土要经过破碎、筛分等工艺,使其成为适合制备水泥熟料的颗粒状物质。
其次,在石灰石和粘土的混合过程中,要根据不同的水泥熟料种类和要求,控制各种原料的配比和混合的时间。
最后,经过混合后的原料要进行均质化处理,使其成为均一的熟料成分。
2. 熟料的烧成在熟料的烧成过程中,经过上述处理过的原料要进入到炉子中进行高温烧制。
熟料的烧成过程可以分为以下几个阶段:(1) 冷却阶段熟料成分在烧制之前首先要进行冷却,以防止过度烧结。
在冷却的过程中,熟料成分会逐渐变得更加坚硬,以便于后续的烧结。
(2) 热烧结阶段在热烧结阶段,熟料成分会在高温下逐渐烧结成为颗粒状物质,这些颗粒状物质会逐渐增大,同时也会逐渐变得更加坚硬。
(3) 冷烧结阶段在冷烧结阶段,熟料成分会逐渐降温,这个过程中烧结的颗粒会逐渐变得更加坚硬,同时也会逐渐变得更加成熟。
(4) 粉磨阶段在熟料烧成之后,要将其进行粉磨。
烧成理论与技术新型干法水泥生产线概述新型干法,就是以悬浮预热和窑外分解技术为核心,并把现代科学技术和工业生产成果广泛用于水泥生产全过程,使水泥生产具有高效、优质、低耗、环保和大型化、自动化特征的现代水泥生产方法。
传统的湿法、半干法回转窑生产工艺中,生料的预热、分解和烧成过程均在窑内完成。
虽然回转窑能够提供断面温度分布均匀的温度场,并能保证物料在高温区有足够的停留时间,能够满足熟料在高温下煅烧的需要,但作为传热、传质设备其效率则不理想,因为窑内物料主要处于堆积状态,气流与物料的接触面积很小,热传导及对流换热效率很低,同时在堆积状态下,内层物料分解反应受到抑制。
因为反应产物CO2扩散的面积很小,阻力大、速率慢,料层内部颗粒被CO2气膜包裹,CO2的分压大,分解要求温度高,这就增加了石灰石分解的困难,降低了分解速率。
悬浮预热、窑外分解技术的突破,从根本上改变了物料的预热、分解过程的传热状态,将窑内(物料堆积状态下)的预热和分解过程,分别移到预热器和分解炉内进行。
从而使入窑生料的分解率从悬浮预1热窑的30%左右提高到85%~95%。
这样,不仅可以减轻窑内煅烧带的热负荷,有利于缩小窑的规格及生产大型化,而且可以节约投资,延长衬料寿命。
第一部分悬浮预热技术悬浮预热技术是指低温粉状物料均匀分散在高温气流之中,在悬浮状态下进行热交换,使物料得到迅速加热升温的技术。
1.1悬浮预热技术的优越性悬浮预热技术从根本上改变了物料预热过程的传热状态,将窑内物料堆积态的预热过程移到预热器内,在悬浮状态下进行预热。
由于物料悬浮在热气流中,与气流的接触面积大幅度增加,因此传热速率快,传热效率高。
1.2预热器的构成及功能目前在预分解窑中使用的预热器主要是旋风预热器,构成旋风预热器的热交换单元主要是旋风筒及各级旋风筒之间的连接管道(换热管道)。
预热器系统要求具备使气、固两相能充分分散、迅速换热、高效分离三个功能。
1.3 旋风预热器1旋风预热器是由旋风筒和连接管道(即风管)组成的热交换器。