机械立窑详细介绍.ppt

第十一章机械立窑
·本章提要
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艺综合研究
第一节、机械立窑总体设计
水泥熟料的煅烧机理
·水泥生产的主要原料是石灰石、粘土。
·石灰石、粘土是如何转变成“水硬性凝胶材料”-水泥?
关键的转变过程发生在窑内。图11-1为立窑煅烧水泥热
料示意图
经过粉磨后的原料(石灰石、铁粉、粘土、煤以及复合
矿化剂)按一定配比,加水约1214%)并在成球盘中形
成湿料球(q3:15mm为宜)由喂料装置2从窑顶加入,靠
自重下移,助燃空气由底(或侧)鼓入,向上通过料球之
间孔隙流动,与料球表面进行热交换,热源由料球内的
燃料提供,加上某些反应中放出热量,使料球由表及里
预热、脱水,预分解、烧成、冷却,并通过卸料装置从
窑底部卸出。
1主要煅烧工艺过程及煅烧带
(包括干燥、预热和分解反应
湿料球入窑后,受自下而上的热气流加
热,水分蒸发,变成干球料。同时温度不
断升高,燃料中挥发物不断逸出,因热气
流中缺氧而不能燃烧,随废气排入大气中。
随着物料下沉,物料温度继续升高,达到
500-600℃时,其中高岭土脱水;温度继
续升高,碳酸盐开始分解,并有部分固相
反应
这一带物料在窑面层,约占窑体高度的5-
10%,温度范围20~1000℃。
应当注意;湿料球干燥脱水,产生大量水
气,分解时又放出大量气体,一方面料球
收缩,同时使料球产生许多毛细孔,如料
绕球塑性差,可能使球球炸裂粉化,影响窑
内通风。因此立窑煅烧对料球可塑性、孔
隙率、强度有一定要求
·(或称高温带、烧成带)
预热带物料随卸料运动下沉进入煅烧带,料球温度继
续升高到1000℃以上。料球中煤粉大量燃烧,温度急
速升高,发生大量固相反应。反应放热使温度更快地升
高到1300℃以上,出现液相,而进入烧结阶段。物料
进一步收缩,收缩程度依燃料、原料性质及生产方法而
异,一般机立窑中为1222%。烧结的液相和软化的料
球粘结,
含量高(>%)时,底火软,粘性大,此时湿料层若大,
底火被压密,影响通风煅烧
若熟料中Fe2O3含量高(>5%)时,底火较脆,并使液
相过早出现,易结大块,在卸料时,容易错断,脱节,
底火破坏,影响正常煅烧.
煅烧带在立窑内的位置和厚度,对煅烧水泥熟料影响
很大,而它的位置和厚度不仅取决于生料中煤的含量,
还决定于煤的品质,粒度和通风状况、生料的均化程度
卸料的快優以及操作水平正常煅烧时,煅烧带在窑扩
大口下部,约占窑体高度的10-15%,

烧成熟料自煅烧带继续下落,进入冷却带,与窑下鼓
入的冷空气进行热交换,
被预热向上进入煅烧带,熟料冷却应需要较长时间,
般冷却从1300℃开始到100℃左右出窑,此带占窑
体高度的75-85%如冷却不好,既影响熟料质量又加
快卸料篦子损坏
立窑煅烧热料过程大致可分成上述三带,但各带之
间并无明显界限,而且各带所占比例与烧成工艺和鼓
风压力关系很大,一般要求有相对稳定的底火层底火
层的控制除可以用烧成带上下的热电偶检测外,还可

理和温度范围见表11-1
窑内各带名称温度
主要反应方程式
吸放
预热带干燥1010
750℃C脱水500600A2o32SO2:2HO→A12o32SO2+2HO
(-)
酸盐650-100MgCO3→+Mg0+CO2
分解750
CaCO3Ca0CO2,1000℃时反应剧烈,平衡可逆()
煅烧带多级固100
Cao+ Al203-2CaO Al203+Q
1300
相反应
CaO+Fe202→→2 Cao Fe2o3+Q
1450-
120
Cao Al203+ Cao. Fe203-4Cao Al2o3 Fe203+Q
Cao Al203+ Cao-3CaO. Al2o3+Q
1300
Cao+ Sio2-2Ca0 Sio2+ Q
3SOAT
2Cao. Si02+ Ca0-3Ca0. S102
(+)
熟料1250C-一部分熔剂矿物成晶体析出,另一部分来不
冷却带对流
冷却1000析出而呈玻璃体,C3s在1250℃不稳定
易分解,低于1250C则稳定,C,S在1000℃以
下缓冷易使*,-C~S转变成~cJ失去水硬作
用
a-C2S1450+5℃→0-C2S630~680℃
阝-C2S<500℃yC2
各带热主