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技术专栏

【水泥】水泥回转窑系统工作带分类及各带温度情况

编辑:耐火砖厂家   分类:技术专栏  发布:2018-06-13   浏览:

  一般情况下,按照水泥窑内物料的温度高低,将回转窑系统(包括窑尾预热和窑头冷却机)的工作带分为以下几种:干燥带、预热带、分解带、放热反应带、烧成带和冷却带。

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  干燥带

  对于传统水泥回转窑,干燥带中物料温度为20~150℃,气体温度250~400℃。对于新型干法水泥窑,入窑物料在进入窑尾I级旋风筒的瞬间就被加热到150℃以上。所以,干燥带只在生料入口处很短的一段。新型干法水泥窑的窑尾系统中,几乎没有干燥带。

  预热带

  对于传统水泥回转窑,预热带中物料温度为150~800℃,气体温度为450~850℃。对于新型干法窑,从第1级到倒数次后级旋风收尘器都是预热带。预热带中,生料中的有机组分开始干馏、分解,黏土开始脱水,为碳酸钙的分解创造了条件。

  分解带

  对于传统水泥回转窑,分解带中物料温度为800~1000℃,气体温度为1000~1400℃。对于新型干法水泥窑,从分解炉到窑内距窑头7D(D为窑的钢板直径)之处都是分解带。例如,新型干法窑的回转窑的尺寸为 Φ4m×60m时,从窑头起算28~60m都是分解带;新型干法窑回转窑的尺寸为 Φ4.7m×74m时,从窑头起算33~74m都是分解带。

  在新型干法水泥窑中,分解带的主要反应是碳酸钙的分解。一般情况下,生料中的碳酸钙在窑尾分解90%左右,剩余10%的碳酸钙遗留在回转窑分解。这样的好处是以10%的碳酸钙作为冷却剂,控制窑尾的温度。如果风煤料的比例发生变化,只改变入窑碳酸钙的分解率,对窑尾温度几乎没有什么影响。但是,这样也带来很多问题:其一,回转窑传热效率不高,分解剩余的碳酸钙就耗费了回转窑将近一半的空间;其二,窑尾风煤料比例发生变化,虽然不影响窑尾温度,但影响入窑碳酸钙分解率。因而,需要回转窑消化入窑碳酸钙分解率变化产生的各种影响。

  入窑碳酸钙分解率变化的个消极影响是改变窑内各带分布。例如,当入窑生料碳酸钙分解率低时,需要在窑内分解的碳酸钙就多,分解带就长,就会压缩过渡带和烧成带,影响水泥的烧成。在预烧不良、烧成带受压缩的条件下,还要保持回转窑的产量,控制熟料f-CaO的含量,就应提高烧成温度,这就又对燃料的消耗、硫碱的挥发、窑皮的稳定性和窑衬的寿命都产生影响。

  入窑碳酸钙分解率变化的第二个消极影响是改变窑内碱硫氯的挥发凝聚平衡。例如,当入窑碳酸钙分解率低时,窑内碳酸盐分解带的长度较长,分解带的窑料含有大量的挥发性组分。如果提高入窑生料碳酸钙分解率,分解带的长度就要缩短,原来分解带中的部分硫碱就要大量挥发,而挥发出的硫碱又被窑尾旋风筒捕集一时不能排出窑外。这样,就可能产生一系列的故障,如结皮、堵塞、大块等。

  放热反应带

  放热反应带亦称过渡带或上侧过渡带。对于传统水泥窑,放热反应带的物料温度为1000~1300℃,气体温度为1400~1600℃。一般情况下,对于新型干法水泥窑从窑头计算7D到4D都是过渡带。例如,新型干法窑的回转窑的尺寸为声4m×60m时,从窑头起算16~28m都是过渡带;新型干法窑回转窑的尺寸为Φ4.7mx 74m时,从窑头起算19~33m都是过渡带。

  烧成带

  烧成带的物料温度在1300~1450~1300℃,火焰温度可以达到1700℃。当物料接近1300℃时,熔剂矿物C3A、C4AF开始熔融产生液相,氧化钙和硅酸二钙熔解其中,当达到饱和浓度时就析出C3S。在不损害窑皮的前提下,适当提高烧成带温度,可以促进液相的生成,增加f-CaO和C2S的熔解,促进C3S的形成,提高熟料的产量和质量。一般情况下,烧成带的长度为(4~5)D。实际上,烧成带的长度和火焰的长度也受到预烧好坏的影响。

  冷却带

  冷却带亦称下侧过渡带。冷却带中,窑料的温度为1300~1100℃。熟料出烧成带后,在冷却带被冷却至固化或初步固化,进入冷却机再进一步冷却至灰黑、坚固的近圆形颗粒。如果出窑温度高,熟料对窑口耐火材料的破坏主要是侵蚀和高温磨损。进入冷却机后,因熟料尚未完全固化,在冷却机入口还可能产生堆“雪人”等故障。如果出窑温度降低,熟料对窑口耐火材料的破坏主要是高中温磨损。

  如果窑口温度变化较快,熟料对窑口耐火材料的破坏主要是热震。所以,窑口耐火材料的损坏相当复杂,具体哪一种破坏是主要原因要进行取证,进行剖析,在事实的基础上分析确定。

  实际上,水泥回转窑中各带的长度受窑料预烧好坏、火焰长短和生料易烧性优劣等因素的影响而有所变化。水泥回转窑内分解带、过渡带、烧成带、冷却带的具体长度因各厂生产条件而异。就是对同一厂家,也会因生产条件变化而变化。所以,水泥回转窑各带的长度、窑内耐火材料的选择和配置要通过多次摸索、反复试验才能得出,而且还要根据生产条件变化随时做出必要调整。

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