[自然科学]水泥工艺学

[自然科学]水泥工艺学内容摘要：

防止设备运行时产生的任何粉尘污染，装在锥体内的充气系统每小时作 8~10 次空气转换，为操作和维修提供了良好条件。 所有的设备项目，包括库内部的充气部件都安装在锥体下面。 这样，维护人员可以很容易和安全地对它们进行维护。 4 ）均化后的生料，通过密闭的空气输送斜槽喂入称重斗中。 该称重斗位于库内锥体下的中央并支承在三个测力传感器上， 传感器联接在生料自动喂料系统上。 5 ）窑的连续运行所需要的生料，经过由生料自动喂料系统控制的流量控制闸门进行喂料，生料由空气输送斜槽送到气力提升泵内。 11. 在连续工作的径流库内，不用空气搅拌而达到高度均化必备的条件。 答： a 、库内所有和生料都必须向出口保持稳定的移动； b 、生料必须以不同的滞留时间通过储库。 、 MF 型多料流式均化库各有何特点。 答： 1 ） CF 型多料流式均化库的特点是： A 、物料连续进料，库顶安装了人孔、过压阀、低压阀和料位指示器等部件； B 、库底分为 7 个完全相同的六边形卸料区，每个区的中心设置了一个卸料口，上边由减压锥覆盖； C 、卸料口下部与卸料阀及空气斜槽相联，将生料送到库底中央的小混合室中。 库底小混合室由负荷传感器支承，以此控制料位及卸料的开停； D 、每个六边形卸料区又被划分成 6 块三角形小扇面。 物料卸出的过程中，产生重力纵向均化的同时，也产生径向混合均化。 一般保持 3 个卸料区同时卸料，进入库下小型混合室后的生料亦有搅拌混合作用； E 、由于依靠充气和重力卸料，物料在库内实现纵向及径向混合均化，各个卸料区可控制不同流速 ，再加上小混合室的空气搅拌，均化效果较高，一般可达 10~16 ，电耗为 0 ． 72~1 ． 08MJ/t。 生料卸空率也较高。 2 ） MF 型多料流式均化库的特点是： A 、库顶设有生料分配器及输送斜槽，以进行库内水平铺料。 库底为锥形，略向中心倾斜，库底设有一个容积较小的中心室，其上部与库底的连接处四周开有许多入料孔。 B 、中心室与均化库壁之间的库底分为 1016 个充气区。 每区装设有 23 条装有充气箱的缺料通道。 通道上沿径向铺有若干块盖板，形成 45 个缺料孔。 缺料时充气装置向两个相 对区轮流充气，使上方出现许多漏斗凹陷，漏斗沿直径排成一列，随着充气变换而使漏斗物料旋转，从而使物料在库内不但产生重力混合，同时产生径向混合，增加均化效果。 C 、库下中心室连续充气，再进行搅拌均化，均化效果好。 生料缷空率高。 D 、单库使用时，均化效果可达 7 以上，两库并联可达 10。 由于主要靠重力混合，中心室很小，故电耗较小。 13. 提高生料均化效果的途径有哪些。 答： 控制入库生料成分；控制压缩空气质量；防止其他机电设备故障的影响；确保入库生料水分合适；控制库内最低料面高度；控制搅拌室内料面 高度的稳定；控制混合室的下料量等。 14. 影响连续式均化库均化效果有哪些因素。 防止措施有哪些。 答： （ 1 ）入库生料水分 : 生产中要严格控制烘干原料和出磨生料的水分。 （ 2 ）库内最低料面高度的控制 : 一般要求库内最低料位不低于库有效直径的 倍，或库内最少存料量约为窑的一天需要量。 （ 3 ）搅拌室内料面高度的稳定 : 操作时应保持搅拌室内实际料面高度为 h 1 177。 （ m ）。 当料面超过此范围时，应减少或短时间内停止环形区供风；当室内料位太低时，应增加环形区的供风量。 （ 4 ）混合室下料量 : 操作时应保持在不大于设计下料量的条件下，连续稳定地向窑供料，而不宜采用向窑尾小仓间歇式供料 . （ 5 ）库顶加料装置堵塞 : 经常定时检查各小斜槽的输送情况，可以避免堵塞现象发生。 （ 6 ）库内物料下落不匀或塌方 : 限制入库生料水分，使之不超过规定范围，并将库内原有生料尽量放空后再喂入较干的生料。 （ 7 ）回转式空气分配阀震动或窜气 : 当分配阀震动较严重时，应将阀芯卸下检查。 若磨损不大，可用煤油清洗后再装上，可使用粘度较小的黄油。 若平均匀磨损较大，则应更换阀芯。 当阀芯加工精度不高和产生不均匀磨损后，阀芯与阀体之间会窜气，此时可用增加润滑黄油的方法改善阀芯与阀体间的密封，如不见效，则应对阀芯和阀体进行研磨加工或更换零件。 15. 某厂一次均化结果的测定数据见下表，试计算均化前后生料最大波动范围。 答：略 第 6 章 熟料煅烧技术。 答： 预分解窑的关键技术装备有原燃料预均化堆场，生料搅拌库，立式磨、预热器、分解炉、篦冷机、高效选粉机等。 答： 生料在煅烧过程中 依次发生干燥、粘土 矿物脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结及熟 料冷却结晶等重要的物理化学反应。 影响分解速度的因素有哪些。 答： 碳酸钙分解反应的特点是：可逆反应；强吸热反应；烧失量大； 分解温度与 CO 2 分压和矿物结晶程度有关。 影响分解速度的因素有。 石灰质原料的特性；生料细度和颗粒级配；生料悬浮分散程度；温度；系统中 CO 2 分压；生料中粘土质组分的性质。 答： 生料细度及均匀程度。 原料性质；温度。 些。 答： 最低共熔温度；液相量；液相粘度。 液相的表面张力。 氧化钙和硅酸二钙溶于液相的速率 .。 并说明烧结范围对熟料烧结过程的影响。 答： 烧结范围是指水泥生料加热至出现液相量的温度到开始出现大块的温度范围。 它对熟料烧结过程的影响：当烧结范围较宽时，烧成时熟料中液相量合适，生产容易控制且熟料质量较好；其范围较窄时，操作难度大易出现在过烧或欠烧的现象，烧成时易出现大量液相量，出现结大块的现象，从而影响熟料的质量及正常生产工作。 为什么要急冷。 答 ： 熟料冷却的目是： 改善熟料质量与易磨性；降低熟料温 度，便于熟料的运输、储存和粉磨；部分回收熟料出窑带走的热量，预热二、三次空气，从而降低熟料热耗，提高热利用率。 急冷是为了 防止或减少 C 3 S 的分解；避免 βC 2 S 转变成 γC 2 S；改善了水泥安定性；使熟料 C 3 A 晶体减少，提高水泥抗硫酸盐性能；改善熟料易磨性；可克服水泥瞬凝或快凝。 答： 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。 预分解窑有什么特点。 答： 预分解技术是指将已经过悬浮预热后的水泥生料，在达到分解温度前，进入到分解炉内与进入炉内的燃料混合，在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热，使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。 其特点是：预分解窑的特点是在悬浮预热器与回转窑之间增设一个分解炉或利用窑尾上升烟道，原有预热器装设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在其中以悬浮态或流化态下极其迅速地进行，从而使入窑生料的分解率从悬浮预热窑的 30%左右提高到 85％ 95％。 解炉内气流的主要运动形式有哪些 ?分别产生了何种效应 ? 答： 分解炉内气流的主要运动形式有：涡旋式、喷腾式、悬浮式及流化床式。 它们分别产生 ―涡旋效应 ‖、 ―喷腾效应 ‖、 ―悬浮效应 ‖和 ―流态化效应 ‖。 ? 答： 1） ―喷 旋 ‖型分解炉和特点是：燃料是在旋流的炽热三次风中点火起燃；气固两相流系在 ―喷 旋 ‖结合流场中完成最后燃烧与物料分解的。 2)―喷腾 ‖型及 ―喷腾迭加 ‖型分解炉特点是：燃料在炽热的三次风中点燃起火。 3） ―流化－悬浮 ‖型分解炉的特点是：采用流化床保 证燃料首先裂解，然后进入炽热的三次风中迅速燃烧，并在悬浮两相流中完成最后的燃烧和分解任务。 4） ―悬浮 ‖型分解炉 ,其特点是：延长和扩展的上升烟道作为管道式炉。 ?各有什么特点 ? 答： 1）分解炉直接坐落在窑尾烟室之上，其特点是：窑气经窑尾烟室直接进入分解炉，炉型布置简单、整齐、紧凑，出炉气体直接进入最下级旋风筒，可布置在同一平台，有利于降低建筑物高度，采用 ―鹅颈 ‖管结构增大炉区容积，亦有利于布置，不增加建筑物高度。 2）分解炉自成体系，窑尾设有两列预热器，一列通过窑气 ，一列通过炉气，窑列物料流至窑列最下级旋风筒后再进入分解炉，同炉列物料一起在炉内加热分解后，经炉列最下级旋风筒分离后进人窑内。 一般设有两台主排风机，一台专门抽吸窑气，一台抽吸炉气，生产中两列工况可以单独调节。 在特大型窑；则设置三列预热器，两个分解炉。 3）分解炉设于窑的一侧，分解炉内燃料在纯三次风中燃烧，其优点在于燃料燃烧环境较好，在采用 ―两步到位 ‖模式时，有利于利用窑气热量和防止粘结堵塞。 ? 答： 燃料燃烧功能；热交换功能；化学反应功能；物料输送功能；降解利用废弃物功 能。 ? 答： 一般将预分解窑分为三个工艺带：过渡带、烧成带 (烧结带 )及冷却带，从窑尾起至物料温度 1280℃止 (也有以 1300℃ )为过渡带，主要任务是物料升温及小部分碳酸盐分解和固相反应，物料温度 1280～ 1450～1300℃ 区间为烧成带；窑头端部为冷却带。 ?如何评价冷却机的性能 ? 答： 1)作为一个工艺装备，它承担着对高温熟料的骤冷任务。 2)作为热工装备，在对熟料骤冷的同时，承担着对入窑二次风及入炉三次风的加热 升温任务。 3)作为热回收装备，它承担着对出窑熟料携出的大量热焓的回收任务。 4)作为熟料输送装备，它承担着对高温熟料的输送任务。 对高温熟料进行冷却有利于熟料输送和贮存。 ? 答： (1)篦冷机入口端采用阻力篦板及充气梁结构篦床和窄宽度布置方式，增加篦板阻力在篦板加料层总阻力中的比例，力求消除预分解窑熟料颗粒变细及分布不均等因素对气流均匀分布的影响。 (2)发挥脉冲高速气流对熟料料层的骤冷作用，以少量冷却风量回收炽热熟料的热量，提高二、三次风温。 (3)由于脉冲供风 ，使细粒熟料不被高速气流携带，同时由于细粒熟料扰动，增加气料之间换热速度。 (4)高压空气通过空气梁特别是篦冷机热端前数排空气梁向篦板下部供风，增强对熟料均布、冷却和对篦板的冷却作用，消灭 ―红河 ‖，保护篦板。 (5)设有对一段篦床一、二室各行篦板风量、风压及脉冲供气的自控调节系统，或各块篦板的人工调节阀门，以便根据需要进行调节。 同时，一段篦速与篦下压力自动调节，保持料层设定厚度，其他段篦床与一段篦床同步调节。 ? 答： 1）采用新研发的 TC 型充气梁、 TC 型阻力篦 板和 NC 系列篦板。 2）合理布风。 3）采用厚料层冷却技术。 ? 答： 烧成带物料温度；氧化氮 (N0x)浓度；窑转动力矩；窑尾气体温度；分解炉或最低一级旋风筒出口气体温度；最上一级旋风筒出口气体温度；窑尾、分解炉出口或预热器出口气体成分；最上一级及最低一级旋风筒出口负压；最下一、二级旋风筒锥体下部负压；预热器主排风机出口管道负压；电收尘器入口气体温度；窑速及生料喂料量；窑头负压；篦冷机一室下压力；窑筒体温度。 ? （略） （略） 第 7 章 水泥制成技术 1. 熟料为什么要进行储存处理。 答： 1 ）降低熟料温度 , 保证粉磨机械正常工作 . 2 ）改善熟料质量，提高熟料易磨性。 3 ）保证窑、磨生产平衡，有利于控制水泥 质量。 2. 目前我国水泥厂水泥粉磨有哪些粉磨系统。 答： 管球磨粉磨系统，立式磨粉磨系统，挤压粉磨系统。 3. 提高水泥管磨粉磨系统产量可以采取哪些技术措施。 答： 降低入磨物料粒度、温度、水分； 调整优化粉磨系统的工艺技术参数； 采用助磨剂；采用新型衬板；分别粉磨；开流磨采用高细高产磨技术；开路粉磨改为闭路粉磨等。 4. 立式磨粉磨流程有几种，各有什么特点。 答： 1 ）设有旋风筒和循环风的立式磨：粉磨系统适用于磨机需用风量较大情况。 增设循环风，减少了收尘风量，增没旋风筒，降低了进收尘器的粉尘浓度，因此对收尘器的工况有了明显的改善，对收尘器的要求也降低了。 其缺点是系统复杂，阻力增加。 2 ）不设旋风筒和循环风的立式磨：系统简单，合格细粉从立式磨顶部随气流直接进入收尘器收集合格细粉。 进入收尘器的风量大、粉尘浓度很高，对收尘器的要 求高，需选择能适应高粉尘浓度的收尘器。 3 ）设有磨外提升循环的立式磨：适于粉磨硬物料及易磨性差别大的物料。 用提升机可降低风环处风速，使系统的电耗进一步降低。 4 ）分别粉磨熟料、混合材的立式磨：生产中可采用两台分别粉磨，也可以采用单台分时段分别粉磨熟料和混合材；可使水泥颗粒级配良好，提高粉磨效率。 5. 为什么料床稳定是立式磨运行的重要基础。 答： 料床太厚，粉磨效率降低，料床太薄将引起立磨振动。 为了保证料床的稳定，必须稳定磨床压差。 磨床压差的稳定，表明入磨物料量和出磨物料量达到平衡，料床厚度也就 稳定。 6. 挤压粉磨工艺有哪些种粉磨流程。 各种什么特点。 答： 1 ）挤压预粉磨工艺：该系统主要用以降低物料粒度，由于入磨物料粒度下降，使产量提高，但在这种流程中，进入磨机大于 5mm 的物料随着辊压机进料装置的磨损而增加，这样会使得球磨机研磨能力下降，且辊压机料饼粒度波动大，使后续磨机的研磨体级配难已适应，影响磨机操作，故增产幅度小。 2 ）挤压混合式粉磨工艺：将入球磨机的。