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技術(shù)專欄

【水泥】水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)工作帶分類及各帶溫度情況

編輯:耐火磚廠家   分類:技術(shù)專欄  發(fā)布:2018-06-13   瀏覽:

  一般情況下,按照水泥窯內(nèi)物料的溫度高低,將回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)(包括窯尾預(yù)熱和窯頭冷卻機(jī))的工作帶分為以下幾種:干燥帶、預(yù)熱帶、分解帶、放熱反應(yīng)帶、燒成帶和冷卻帶。

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  干燥帶

  對(duì)于傳統(tǒng)水泥回轉(zhuǎn)窯,干燥帶中物料溫度為20~150℃,氣體溫度250~400℃。對(duì)于新型干法水泥窯,入窯物料在進(jìn)入窯尾I級(jí)旋風(fēng)筒的瞬間就被加熱到150℃以上。所以,干燥帶只在生料入口處很短的一段。新型干法水泥窯的窯尾系統(tǒng)中,幾乎沒有干燥帶。

  預(yù)熱帶

  對(duì)于傳統(tǒng)水泥回轉(zhuǎn)窯,預(yù)熱帶中物料溫度為150~800℃,氣體溫度為450~850℃。對(duì)于新型干法窯,從第1級(jí)到倒數(shù)次后級(jí)旋風(fēng)收塵器都是預(yù)熱帶。預(yù)熱帶中,生料中的有機(jī)組分開始干餾、分解,黏土開始脫水,為碳酸鈣的分解創(chuàng)造了條件。

  分解帶

  對(duì)于傳統(tǒng)水泥回轉(zhuǎn)窯,分解帶中物料溫度為800~1000℃,氣體溫度為1000~1400℃。對(duì)于新型干法水泥窯,從分解爐到窯內(nèi)距窯頭7D(D為窯的鋼板直徑)之處都是分解帶。例如,新型干法窯的回轉(zhuǎn)窯的尺寸為 Φ4m×60m時(shí),從窯頭起算28~60m都是分解帶;新型干法窯回轉(zhuǎn)窯的尺寸為 Φ4.7m×74m時(shí),從窯頭起算33~74m都是分解帶。

  在新型干法水泥窯中,分解帶的主要反應(yīng)是碳酸鈣的分解。一般情況下,生料中的碳酸鈣在窯尾分解90%左右,剩余10%的碳酸鈣遺留在回轉(zhuǎn)窯分解。這樣的好處是以10%的碳酸鈣作為冷卻劑,控制窯尾的溫度。如果風(fēng)煤料的比例發(fā)生變化,只改變?nèi)敫G碳酸鈣的分解率,對(duì)窯尾溫度幾乎沒有什么影響。但是,這樣也帶來很多問題:其一,回轉(zhuǎn)窯傳熱效率不高,分解剩余的碳酸鈣就耗費(fèi)了回轉(zhuǎn)窯將近一半的空間;其二,窯尾風(fēng)煤料比例發(fā)生變化,雖然不影響窯尾溫度,但影響入窯碳酸鈣分解率。因而,需要回轉(zhuǎn)窯消化入窯碳酸鈣分解率變化產(chǎn)生的各種影響。

  入窯碳酸鈣分解率變化的個(gè)消影響是改變窯內(nèi)各帶分布。例如,當(dāng)入窯生料碳酸鈣分解率低時(shí),需要在窯內(nèi)分解的碳酸鈣就多,分解帶就長(zhǎng),就會(huì)壓縮過渡帶和燒成帶,影響水泥的燒成。在預(yù)燒不良、燒成帶受壓縮的條件下,還要保持回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量,控制熟料f-CaO的含量,就應(yīng)提高燒成溫度,這就又對(duì)燃料的消耗、硫堿的揮發(fā)、窯皮的穩(wěn)定性和窯襯的壽命都產(chǎn)生影響。

  入窯碳酸鈣分解率變化的第二個(gè)消影響是改變窯內(nèi)堿硫氯的揮發(fā)凝聚平衡。例如,當(dāng)入窯碳酸鈣分解率低時(shí),窯內(nèi)碳酸鹽分解帶的長(zhǎng)度較長(zhǎng),分解帶的窯料含有大量的揮發(fā)性組分。如果提高入窯生料碳酸鈣分解率,分解帶的長(zhǎng)度就要縮短,原來分解帶中的部分硫堿就要大量揮發(fā),而揮發(fā)出的硫堿又被窯尾旋風(fēng)筒捕集一時(shí)不能排出窯外。這樣,就可能產(chǎn)生一系列的故障,如結(jié)皮、堵塞、大塊等。

  放熱反應(yīng)帶

  放熱反應(yīng)帶亦稱過渡帶或上側(cè)過渡帶。對(duì)于傳統(tǒng)水泥窯,放熱反應(yīng)帶的物料溫度為1000~1300℃,氣體溫度為1400~1600℃。一般情況下,對(duì)于新型干法水泥窯從窯頭計(jì)算7D到4D都是過渡帶。例如,新型干法窯的回轉(zhuǎn)窯的尺寸為聲4m×60m時(shí),從窯頭起算16~28m都是過渡帶;新型干法窯回轉(zhuǎn)窯的尺寸為Φ4.7mx 74m時(shí),從窯頭起算19~33m都是過渡帶。

  燒成帶

  燒成帶的物料溫度在1300~1450~1300℃,高火焰溫度可以達(dá)到1700℃。當(dāng)物料接近1300℃時(shí),熔劑礦物C3A、C4AF開始熔融產(chǎn)生液相,氧化鈣和硅酸二鈣熔解其中,當(dāng)達(dá)到飽和濃度時(shí)就析出C3S。在不損害窯皮的前提下,適當(dāng)提高燒成帶溫度,可以促進(jìn)液相的生成,增加f-CaO和C2S的熔解,促進(jìn)C3S的形成,提高熟料的產(chǎn)量和質(zhì)量。一般情況下,燒成帶的長(zhǎng)度為(4~5)D。實(shí)際上,燒成帶的長(zhǎng)度和火焰的長(zhǎng)度也受到預(yù)燒好壞的影響。

  冷卻帶

  冷卻帶亦稱下側(cè)過渡帶。冷卻帶中,窯料的溫度為1300~1100℃。熟料出燒成帶后,在冷卻帶被冷卻至固化或初步固化,進(jìn)入冷卻機(jī)再進(jìn)一步冷卻至灰黑、堅(jiān)固的近圓形顆粒。如果出窯溫度高,熟料對(duì)窯口耐火材料的破壞主要是侵蝕和高溫磨損。進(jìn)入冷卻機(jī)后,因熟料尚未完全固化,在冷卻機(jī)入口還可能產(chǎn)生堆“雪人”等故障。如果出窯溫度降低,熟料對(duì)窯口耐火材料的破壞主要是高中溫磨損。

  如果窯口溫度變化較快,熟料對(duì)窯口耐火材料的破壞主要是熱震。所以,窯口耐火材料的損壞相當(dāng)復(fù)雜,具體哪一種破壞是主要原因要進(jìn)行取證,進(jìn)行剖析,在事實(shí)的基礎(chǔ)上分析確定。

  實(shí)際上,水泥回轉(zhuǎn)窯中各帶的長(zhǎng)度受窯料預(yù)燒好壞、火焰長(zhǎng)短和生料易燒性劣等因素的影響而有所變化。水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)分解帶、過渡帶、燒成帶、冷卻帶的具體長(zhǎng)度因各廠生產(chǎn)條件而異。就是對(duì)同一廠家,也會(huì)因生產(chǎn)條件變化而變化。所以,水泥回轉(zhuǎn)窯各帶的長(zhǎng)度、窯內(nèi)耐火材料的選擇和配置要通過多次摸索、反復(fù)試驗(yàn)才能得出,而且還要根據(jù)生產(chǎn)條件變化隨時(shí)做出要調(diào)整。

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