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水泥股指配资内物料流速的窯的煅燒特點

自第一台水泥股指配资投入生産以来,其筒體形式幾经變革、發展,但主要是直筒型和各種局部擴大型兩類。擴大某一帶的目的,是为了使物料在这特定的帶内延長其停留時間,降低窯内氣體流速,增加傳熱面積,或者增加窯的發熱能力。但由于窯體的局部擴大,在大直徑到小直徑的過渡段,容易積料和揚塵,而且筒體制造複雜,费用較高。
實踐经验和理論研究表明,直筒型是現時最有效的窯體結構,現代預熱器窯和窯外分解窯的筒體一般都是直筒型。
一、水泥股指配资内物料流速和窯的煅燒特點
在水泥股指配资的斜度和轉速不變的情況下,由于物料在窯内各帶的化学變化和物理狀态不同,使物料以不同的速度通過窯的各帶。圖 5?21、圖 5?22 为兩台濕法水泥股指配资用示蹤實验法,把放射性物質(同位素 Na 和 Mn )喂入窯内測定的結果。圖 5?21、圖 5?22 表明,物料在燒成帶内 24   56通過速度最慢,而分解帶内(損失和水分蒸發熱耗,每千克熟料高达 3120kJ  ,占總熱耗的56.6% ,窯的熱效率(理論熱耗與
窯的熱耗比值的百分數)僅 31.6% ;水泥股指配资内碳酸鈣分解吸熱高达每千克熟料 1989kJ   ,而燒
成帶内阿利特形成(包括熟料形成時液相生成吸熱在内)僅 105kJ k 熟料,基本上接近于 0。  /g
 水泥股指配资内的傳熱速度是比較慢的。物料受火焰(高溫氣流)的輻射和對流傳熱以及火磚的輻射和傳導熱等,其綜合傳熱系數較低,約为 58~105W m2 · ℃ ),每千克物料的傳熱面  /(積僅 0.012~0.013m ,氣流和物料的平均溫度差一般也隻有 200℃ 左右,因此,物料在窯内 2升溫緩慢。特别是水泥股指配资的轉速一般每分鐘隻有 1~3 轉,物料随窯的回轉緩慢向前移动。表面物料由于受到熱氣流和耐火磚的輻射,很快被加熱,其溫度顯著高于内部物料溫度,不很均勻。经測定,燒成帶物料表面溫度比物料的總體平均溫度至少要高出 200℃ 。在这溫度較高的表面物料中,首先開始各種反應。因此,物料溫度的不均勻性,會延長化学反應所需時間,并
增加不必要的能量損失。
 綜上所述,水泥股指配资的煅燒特點可以概括如下:
 第一,在燒成帶,矽酸二鈣吸收氧化鈣形成矽酸三鈣的過程,其化学反應熱效應基本上等于0(微吸熱反應),隻是在熟料形成過程中生成液相時需極少量的熔融淨熱。但是为使遊離氧化鈣吸收比較完全,并使熟料礦物晶體發育良好,獲得高質量的水泥熟料,必須使物料在燒成帶保持一定的高溫和足夠的停留時間。通常,水泥股指配资的斜度为 3.5% ~4.0% ,轉速为1~3r min,不加礦化劑時熟料的煅燒溫度一般为 1250~1450~1250℃ ,停留時間對濕法回/轉窯或幹法長窯为 15~20min    。如果降低窯的斜度,提高窯的轉速,提高物料在窯内的燒成帶的停留時間。如:窯外分解窯在水泥股指配资的斜度为 3.5% ~4.0% 時,由于大大改善了窯後的物料預燒條件,窯轉速從濕法水泥股指配资的 1~1.5r min 提高到 3.5~3.7r min
    / /,窯内物料溫度均勻性又得到較大改善,從而使物料在燒成帶的停留時間可以縮短至 10~15min,甚至     3m×35m 的懸浮預熱器窯上,以  ,即可完成熟料的燒成。另一例,蘇聯曾在一台?10~12min
  的速度進行試验。窯内物料在此轉速下,類似流體狀态,在 20r min 時,窯内物 /     /19~20r min料的移动速度为每分鐘

第二,在分解帶内,碳酸鈣分解需要吸收大量的熱量,但窯内傳熱速度很低,而物料在分解帶内的運动速度又很快,是影響水泥股指配资内熟料煅燒的主要矛盾之一。
第三,降低理論熱耗,減少廢氣帶走熱損失和筒體表面的熱損失,降低料漿水分或改濕法为幹法等是降低熟料熱耗,提高窯的熱效率的主要途徑。
第四,存在熱工上经濟的産量範圍。對同一台窯而言,當它的傳熱面積、傳熱系數以及其他條件基本不變的前提下,提高窯的産量(增大發熱能力),将導致窯尾廢氣溫度提高,使單位熟料廢氣熱損失升高;同時冷卻機的負荷增加,将使熟料離機溫度升高,熟料帶走熱損失也随之增大;而窯體表面總散熱量則随窯産量的變化不大,但該項單位熱耗将随窯産量提高而降低。这些消長因素綜合在一起,便出現一個熱耗最低的産量範圍,如圖5?24 所示。必須指出,當有關條件變化時,該範圍也将随之有所移动。

第五,水泥股指配资的預燒能力和燒結能力之間存在着矛盾,或者說水泥股指配资的發熱能力和傳熱能力之間存在着矛盾,而且这一矛盾随着窯規格的增大而更加突出。從理論分析和實際窯的资料統計表明,窯的發熱能力與窯的直徑的 3 次方成正比,而傳熱能力基本上與窯直徑的 2~2.5次方成正比。直徑較小的窯(如直徑小于 4m),其産量與直徑的 3 次方成正比。而大于 4m 的濕法窯,由于傳熱能力明顯不足,統計表明,産量僅與窯的直徑的 2 次方成正比。直徑大于 5.0m 的懸浮預熱器窯,産量與窯直徑的 2.5 次方成正比。由此可知,窯的規格愈大,窯的單位容積産量愈低。因此,为增加窯的傳熱能力,必須增加窯系統的傳熱面積,或者改變物料與氣流之間的傳熱方式。設置窯外預熱器或預分解爐是解決这一矛盾的有效措施。

 

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