1、日产熟料 5000t 预分解窑水泥厂窑尾工艺设计 1 第一章 文献综述 1.1 水泥简介 水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水 中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。cement 一词由拉丁文 caementum 发展而来，是碎石及片石的意思。水泥的历史最早可追溯到古罗马人在建 筑中使用的石灰与火山灰的混合物，这种混合物与现代的石灰火山灰水泥很相似。用 它胶结碎石制成的混凝土， 硬化后不但强度较高， 而且还能抵抗淡水或含盐水的侵蚀。 长期以来， 它作为一种重要的胶凝材料， 广泛应用于土木建筑、 水利、 国防等工程 【1】 。 1 1. .2 2 预
2、预分解窑生产工艺分解窑生产工艺 预分解窑生产工艺指采用窑外分解新工艺生产的水泥。 其生产以悬浮预热器和窑 外分解技术为核心，采用新型原料、燃料均化和节能粉磨技术及装备，全线采用计算 机集散控制，实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。新型干法水泥生 产技术是 20 世纪 50 年代发展起来，到目前为止，日本德国等发达国家，以悬浮预热 和预分解为核心的新型干法水泥熟料生产设备率占 95%， 我国第一套悬浮预热和预分 解窑 1976 年投产。该技术优点：传热迅速，热效率高，单位容积较湿法水泥产量大， 热耗低。发展阶段：第一阶段，20 世纪 50 年代70 年代初，是悬浮预热技术诞生和 发展
3、阶段。第二阶段，20 世纪 70 年代初期，是预分解技术诞生和发展阶段新型干法 水泥 【2】的主要特点：干法回转窑是 18 世纪末、19 世纪初的窑型，它比立窑生产前进 了一大步。由于它所用生料是干粉，含水量1%，比湿法生产减少了用于蒸发水分的 大部分热量，而且也比湿法生产短，但干法中空窑无余热利用装置，窑尾温度一般都 在 700950。有些厂可看到烟囱冒火现象，热能浪费严重，每千克熟料热耗高达 17131828kcal，而且灰尘大，污染严重。生料均化差，质量低，产量也不高（均与 湿法生产相比） ，曾一度被湿法生产所取代。20 世纪 30 年代初，出现了立波尔窑， 在窑的尾部加装了炉篦子加热机
4、，对含水分为 12%14%的生料球进行加热，使余热 得到较好利用，窑尾温度从 700以上降到 100150，热耗大幅度下降，产量和质 量都得到很大提高。20 世纪 50 年代又出现了带旋风预热器窑，窑尾余热得到更好的 利用。尤其是 20 世纪 70 年代初出现的带窑外分解炉的新型窑生产线， ，将干法生产 推向一个新阶段。这种能耗低、产量高、质量好、技术新的窑已成为世界各国水泥生 产的发展方向。 1.2.1 预分解窑 预分解窑是 20 世纪 70 年代发展起来的一种煅烧工艺设备。 它是在悬浮预热器和 回转窑之间，增设一个分解炉或利用窑尾烟室管道，在其中加入 3060%的燃料，使 燃料的燃烧放热过
5、程与生料的吸热分解过程同时在悬浮态或流化态下极其迅速地进 日产熟料 5000t 预分解窑水泥厂窑尾工艺设计 2 行，使生料在入回转窑之前基本上完成碳酸盐的分解反应，因而窑系统的煅烧效率大 幅度提高。这种将碳酸盐分解过程从窑内移到窑外的煅烧技术称窑外分解技术，这种 窑外分解系统简称预分解窑 【3】 。 1.2.2 预分解窑煅烧的特点 （1） 在一般分解炉中， 当分解温度为 820900时， 入窑物料的分解率可达 85 95%，需要分解时间平均仅为 410s，而在窑内分解时约需 30 多分钟，效率之高可 想而知。 （2）由于碳酸钙的分解从窑内移到窑外进行，所以窑的长度可以大大缩短，降 低占地面积。
6、 （3）由于在分解炉内物料呈悬浮状态，传热面积增大，传热速率提高，从而使 熟料单位热耗大大降低。 （4）由于减轻了回转窑的热负荷，延长耐火材料的使用寿命，提高窑的运转率， 同时提高了窑的容积产量。但由于对物料的适应性较差，容易引起结皮和堵塞，同时 系统的动力消耗较大。 1.2.3 预分解窑技术的发展 自 20 世纪 50 年代初期德国洪堡公司(KHD)研究成功悬浮预热窑、 70 年代初期日 本石川岛公司（IHI）发明预分解窑以来，水泥工业熟料煅烧激射获得了革命性的突 破，并推动了水泥生产全过程的技术创新。50 多年来，新型干法水泥生产技术发展 已经经历了五大阶段。第一阶段：20 世纪 50 年代初期至 70 年代初期。伴随着悬浮 预热技术的突破并成功应用于生产，新型干法水泥生产诞生，并随着悬浮预热窑的大 型化而发展。第二阶段：20 世纪 70 年代初期至中期。伴随着预分解窑的诞生发展， 新型干法水泥技术想水泥生产全过程发展。同时，伴随着预分解技术的日趋成熟，各 种类型的旋风预热器与各种不同的与预解方法相结合，发展成为许多类型的预分解 窑。在本阶段中，
