第6章熟料煅烧技术 1.预分解窑的关键技术装备有哪些？ 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。 2.生料在椴烧过程的物理化学变化有哪些？ 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。 3.碳酸钙分解反应的特点是什么？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C02 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C02分压：生料中粘土质组分的性质。 4.影响固相反应的因素有哪些？ 答：生料细度及均匀程度：原料性质：温度。 5.影响熟料烧结过程的因素有哪些？ 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。 6.什么是烧结范围？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。 7.熟料冷却的目的是什么？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C3S的分解：避免B-C2S转变成Y-C2S:改善了水泥 安定性：使熟料C3A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
第 6 章 熟料煅烧技术 1.预分解窑的关键技术装备有哪些？ 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。 2.生料在煅烧过程的物理化学变化有哪些？ 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。 3.碳酸钙分解反应的特点是什么？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。 4.影响固相反应的因素有哪些？ 答： 生料细度及均匀程度 ; 原料性质；温度。 5.影响熟料烧结过程的因素有哪些？ 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. 6.什么是烧结范围？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。 7.熟料冷却的目的是什么？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 β-C 2 S 转变成 γ-C 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
8.什么是悬浮预热技术并说明之？ 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。 9.什么是预分解技术？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%。 10.分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”。 11.四种主要的新型分解炉各有什么特点？ 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)“流化一悬浮”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。 12.分解炉和窑的连接方式有哪些？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
8.什么是悬浮预热技术并说明之？ 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。 9.什么是预分解技术？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％。 10.分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”。 11.四种主要的新型分解炉各有什么特点? 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。 12.分解炉和窑的连接方式有哪些?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。 13.预分解窑的五大功能是什么？ 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。 14.预分解窑工艺带是如何划分的？ 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。 15.熟料冷却机在预分解窑系统的功能和作用是什么？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。 16.第三代篦冷机的特点有哪些？ 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。 17.国产第三代篦冷机采用了哪些新技术？
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。 13.预分解窑的五大功能是什么? 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。 14.预分解窑工艺带是如何划分的? 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。 15.熟料冷却机在预分解窑系统的功能和作用是什么?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。 16.第三代篦冷机的特点有哪些? 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。 17.国产第三代篦冷机采用了哪些新技术?
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。 18.预分解窑生产中重点监控的工艺参数？ 答：烧成带物料温度：氧化氮(NOx)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。 19.预分解窑工艺控制自动调节回路主要有哪些？（略） 20.说说预分解窑异常状况的调控及其故障处理（略）
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。 18.预分解窑生产中重点监控的工艺参数? 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。 19.预分解窑工艺控制自动调节回路主要有哪些? （略） 20.说说预分解窑异常状况的调控及其故障处理 （略）