水泥配料工艺方案设计指导书

【专家解说】：系部名称 建筑与材料工程系 班 级 材料 082 姓 名 膏药 指导老师 刘恩美 实训时间 2009/12/30 一、原燃料化学成分评价 1.石灰质原料本次设计方案选用的是先进工艺生产42.5硅酸盐水泥，在该方案中，选择的主要原料中的石灰质原料为石灰石，其中CaO的含量为52.18%，明显较高、MgO的含量0.69%远远少于3%、SO3的含量少于1%符合国家标准，只是的碱含量为0.98%大于0.60%不符合国家标准，可以通过先进的干法水泥生产线来控制其中的碱含量，此方案选择的石灰质原料是比较好的石灰质原料。 2.粘土质原料 本次设计方案选用的粘土质原料为页岩，其中SiO2的含量为63.08%，MgO的含量0.56%小于3%符合国家标准，SO3的含量0.21% 也小于2%也符合国家标准。和其中的硅质校正原料掺和能选出非常合适的粘土质原料 3.铁质校正原料 本次设计方案选用的铁质校正原料为硫酸渣,其中的Fe2O3含量高达66.89%远远大于国家所需的标准其中虽然SO3的含量较高但是铁质校正原料的用量十分少所以可以忽略不计，是十分优秀的铁质校正原料！ 表1 成分原料CaOSiO2Al2O3Fe2O3MgOSO3K2O+Na2OLossH2O石灰石52.183.271.360.650.690.120.9840.650.82砂 岩1.1178.659.720.920.710.051.356.424.56页 岩7.5663.0812.354.170.560.211.429.8115.10硫酸渣4.689.5711.2366.890.863.210.641.0219.83煤 灰0.4864.6623.663.160.910.233.24 二、率值的选择这次方案使用的是新型的干法生产线，因为我们使用的原料中碱含量大于国家标准0.60%砂岩中的碱含量也为1.35%，若不做处理，在其配置的高碱生料在预热器窑和预分解窑上煅烧时会出现窑尾结皮、结圈、堵塞窑尾预分解管道，熟料强度尤其是28d抗压强度会出现大幅下降的现象，这是就应根据不同的窑型采取相应的控制策略来应对； 熟料三率值控制在KH：0.88~0.92、SM：2.30~2.50、IM：1.4~到1.6左右都是可以的。所以我们选择的三率值如下——表2种类石灰石饱和系数KH硅氧率SM铝率IM 0.88±0.012.4±0.11.5±0.1 三、熟料热耗的选择水泥工业所用的燃料为烟煤,其基本要求是:每千克烟煤的热值在21000KJ以上,挥发分含量应为20～30%,灰分小于25%,细度在80um六孔筛上的筛余量应小于10%.此次我们使用的燃料他的固定碳的含量为62.99%，水分的含量为1.57%，挥发分的含量为11.25大于无烟煤的标准10%，灰分的含量高达24.19%虽然他完全燃烧时产生的热量有24586KJ/KG，但是残生的烟雾和矿渣比较多！如表所示表3MadAadVadFCadQnet.ad1.57%24.19%11.2562.99%24586KJ/Kg煤不过这都可以用先进的设备和技术进行解决：细度对无烟煤燃烧是至关重要的。合理地提高煤粉细度可以弥补因挥发分低带来的燃烧差异。回转窑内燃烧是扩散控制过程，煤粉燃烬的时间正比于颗粒直径的二次方，而分解炉内燃烧是化学过程占主导地位，燃烬时间正比于颗粒直径，所以增加细度对前者影响大于对后者的影响选择合适的窑用燃烧器对无烟煤燃烧更为重要。我们可以选择先进的燃烧器该燃烧器有以下特点： ①次风量占总空气量的8%，其中输送煤粉空气量占2.0%，旋涡风占2.4%，喷射风占3.6%。由于一次空气量低，则温度高达1000℃以上的二次风量增加，这就会加速无烟煤的燃烧。 ②合理的一次风速。有资料介绍，二次空气和燃料的混合速率随推力（单位时间内一次空气量和一次空气的喷出速度的乘积）的增加而增加；火焰长度随推力的增加而缩短，火焰缩短，意味着燃料的能量可在较小的体积内释放出来，因而火焰温度较高，这对加速无烟煤燃烧是有利的。 ③能够产生强烈的循环效应。该燃烧器除了由于速度差、方向差、压力差引起风煤快速混合燃烧外，还由于在旋涡中心能形成1200Pa的负压，引起强烈的内循环，炽热的气体返回到火焰端部，从而加速燃烧，黑火头缩短。同时由于喷射效应，在火焰外围，引起高温的二次风与燃料的强烈混合。内外循环引起煤粉在火焰中的滞留时间延长，从而提高了燃烬度。这样就可以解决煤的燃烧热不够的问题