【文章內(nèi)容簡介】 g熟料 回轉(zhuǎn)窯規(guī)格 / m 分解爐型式 預(yù)熱器規(guī)格 冀東 4000 3308 Φ 74 NSF 四級(jí) 寧國 4000 3429 Φ 75 MFC 四級(jí) 珠江 4000 SLC 四級(jí) 淮海 3500 MFC 四級(jí) 柳州 3200 3262 Φ 68 SLC 四級(jí) 江西 2020 3763 Φ 4 60 RSP 四級(jí) 雙陽 2020 3260 Φ 4 60 DD 順昌 2020 3182 Φ 56 ILC 五級(jí) 巢湖 1500 3559 Φ 54 NHE 五級(jí) 本溪 1200 3977 Φ 53 類似 KSV 邳縣 720 3977 Φ 3 RSP 五級(jí) 表 22國外部分較先進(jìn)的預(yù)分解窯熱平衡主要 項(xiàng)目的數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 日本熊谷丁 CSF 丹麥 FLS 日本東谷丁NMFC 日本小野田 RSP 日本赤穗丁 SCS 比利時(shí)CCB 墨西哥 窯規(guī)格 /m ф 100 ф 75 ф 63 ф 58 ф 82 ф 90 ф 48 預(yù)熱器 四級(jí) 四級(jí) 五級(jí) 五級(jí) 五級(jí) 五級(jí) 六級(jí) 熟料生產(chǎn)能力 /t/d 熱耗 / KJ/Kg 3128 3191 2994 3078 2973 2948 據(jù) “ 國標(biāo) 50295— 1999 水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范 ” ，預(yù)分解窯生產(chǎn)能力 ≥2020t/d 的熟料熱耗 q≤3220KJ/Kg 熟料（ ≤770cal/kg 熟料），而據(jù) 《 新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào) 》 中生產(chǎn)現(xiàn)狀統(tǒng)計(jì)、大中型預(yù)分解窯的熱耗類比，并結(jié)合設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，因此初定本設(shè)計(jì)的窯熱耗為： q＝ 3200KJ/Kg 熟料。 熟料率值的確定 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 8 水泥生產(chǎn)企業(yè)大多采用石灰飽和系數(shù)（ KH）、硅酸率（ SM或 n）和鋁率（ IM 或 AM）三個(gè)率值進(jìn)行生產(chǎn)控制，率值取值范圍分別為 KH： — ； SM： — ； AM：— 國家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于水泥（硅酸鹽水泥）除了規(guī)定應(yīng)具有正常的凝結(jié)時(shí)間、合格的安定性以及符合相應(yīng)標(biāo)號(hào)的強(qiáng)度等基本性能外，沒有其他特殊要求，因此水泥熟料成分可在一定范圍內(nèi)變化，率值的選擇或熟料組成的選擇，一般應(yīng)根據(jù)水泥品種、原料與燃料的品質(zhì)、生料制備與熟料煅燒工藝來進(jìn)行綜合考慮，還應(yīng)注意三個(gè)率值要配合適當(dāng)，不能過分強(qiáng)調(diào)某一率值，以達(dá)到保證水泥質(zhì)量、提高質(zhì)量、降低消耗和設(shè)備長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。目前國內(nèi)各水泥企業(yè)的三個(gè)率值（見表 21） 表 21 國內(nèi)部分水泥廠資料 Factory house Design the ability/td1 heat consume of clinker/kJkg1 KH SM AM Lu bi 1000 177。 177。 177。 Bao shan 1000 3972 Hu qiu 1000 3404 ～ ～ ～ Lu nan 2020 3667 177。 Wan nian qing 2020 177。 177。 177。 Qin ling 2020 3133 ～ ～ ～ Jin pai 2020 177。 177。 177。 Chao hu 1500 177。 177。 177。 石灰飽和系數(shù)（ KH）又稱飽和比，它表示為熟料中全部氧化鈣生成硅酸鈣（硅酸二鈣和硅酸三鈣）所需的氧化鈣含量與全部氧化鈣生成硅酸三鈣所需氧化鈣最大含量的比值，即表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸鈣的程度。從理論上講，當(dāng) KH= 時(shí)，熟料礦物只有 C3S， C3A， C4AF；當(dāng) KH 時(shí)，無論生產(chǎn)工藝條件多完善，總有游離氧化鈣存在；當(dāng) KH=，熟料中只有 C3A、 C4AF、 C2S 而無 C3S。因此， KH 應(yīng)控制在 ～ 之間。這樣應(yīng)無 fCaO 存在，但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于被煅燒物料的性質(zhì)、煅燒溫度、液相量、液相黏度等因素的限制，理論計(jì)算和實(shí)際情況并不完全一致。因此， KH一般控制在 ～ 之間。 KH 過高，工藝條件難以滿足需要， fCaO 會(huì)明顯增加，熟料質(zhì)量反而下降； KH過底， C3S過少，熟料質(zhì)量也會(huì)很差。 當(dāng) fCaO、 fSiO SO3量很小時(shí)， KH 表示為： KH=河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 9 硅率系數(shù) (SM)： SM= SiO2/Al2O3+Fe2O3。 硅率系數(shù)增加將使易燃性變差 ,因?yàn)?Al2O3及Fe2O3含量使得 CaO 及 SiO2可在較低溫度下化合 。 SM 值一般在 ～ 之間。 鋁率系數(shù) (IM)： IM= Al2O3/Fe2O3。 鋁率系數(shù)越高 ,生料越難燒 .當(dāng)其它成份固定時(shí) ，鋁含量越高越容易燒 。 熟料 IM=～ 之間最佳 ,易燒性好 ， 偏高時(shí) ， 會(huì)產(chǎn)生易燒性變差 。 [6,7] 初定率值為： KH= SM= AM= 煤灰摻入量的計(jì)算 3 2 0 0 1 9 . 1 2 1 0 0 2 . 6 1 k g / 1 0 0 k g1 0 0 2 3 4 2 0 1 0 0yA yDWq A SG Q ??? ? ??? 熟 料 (21) 式中： AG — 熟料中煤灰摻入量， % q— 單位熟料熱耗， kJ/kg 熟料 yA — 煤的應(yīng)用基灰分含量， % yDWQ — 煤的應(yīng)用基低位 熱值， kJ/kg 煤 S— 煤灰沉落率， %（窯外分解窯有點(diǎn)收塵 S 取 100%） 配料計(jì)算 原料和煤灰的化學(xué)成分 表 22 原料和煤灰的化學(xué)成分 名稱 Loss CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MaO SO3 R2O 石灰石 粘土 鐵礦石 石膏 礦渣 煤灰 煤灰摻入量為 ，則灼燒生料配合比為（表 23）： （ ） %=% 計(jì)算三率值為： 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 10 6 4 . 1 7 0 7 1 . 6 5 5 . 5 7 6 6 0 . 3 5 3 . 4 5 8 6 0 . 8 6 52 . 8 2 2 . 1 9 4 8KH ? ? ? ???? (22) 2 2 .1 9 4 8 2 .4 65 .5 7 6 6 3 .4 5 8 6SM ??? (23) 5 .5 7 6 6 1 .6 13 .4 5 8 6AM ?? (24) 由上述計(jì)算可知，三個(gè)率值均與與初定值相近。因此可按此配方進(jìn)行生產(chǎn)?？紤]到生產(chǎn)波動(dòng)熟料率值控制指標(biāo)可定為： KH=177。 ， SM=177。 ， IM=177。 干生料的配合比（ 表 25） 表 25 干生料的配合比 /% Limestone Shale Iron ore Silex 計(jì)算濕原料的配合比（表 26） 表 26 原料水分 /% Limestone Silica Iron ore Gypsum Coal Shale Fly ash 9 2 . 9 6 1 0 0 9 3 . 9 01 0 0 1 . 0 0? ? ??濕 石 灰 石 (25) 2 . 2 9 1 0 0 2 . 3 41 0 0 2 . 1 0? ? ??濕 硅 石 (26) 3 . 3 5= 1 0 0 3 . 5 41 0 0 5 . 5 0 ??濕 頁 巖 (27) 1 . 4 0 1 0 0 1 . 7 71 0 0 2 0 . 7 0? ? ??濕 鐵 粉 (28) 將上述原料的質(zhì)量轉(zhuǎn)換為百分比： 9 3 . 9 0 1 0 0 % 9 2 . 4 7 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7? ? ?? ? ?濕 石 灰 石 (29) 2 . 3 4 1 0 0 % 2 . 3 0 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7? ? ?? ? ?濕 硅 石 (210) 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 11 3 . 5 4 1 0 0 % 3 . 4 9 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7? ? ?? ? ?濕 頁 巖 (211) 1 . 7 7 1 0 0 % 1 . 7 4 %9 3 . 9 0 2 . 3 4 3 . 5 4 1 . 7 7? ? ?? ? ?濕 鐵 粉 熟料的礦物組成及最大液相量的計(jì)算。 最大液相量的計(jì)算： 1400 攝氏度時(shí)： P=+= + = (212) 1450 攝氏度時(shí)： P=+= + = (213) 礦物組成的計(jì)算： C3S=（ 3KH2） SiO2 =（ 3 ） = (214) C2S=（ 1KH） SiO2 =（ ） = (215) C3A=（ ） =（ ） = (216) C4AF= = = (217) 表 27 熟料的礦物組成 /% C3S C2S C3A C4AF 全廠物料平衡計(jì)算 原燃料消耗定額的計(jì)算 a)考慮煤灰摻入時(shí)， 1t熟料的干生料的理論消耗定額 100100T SK I?? ? 式中： TK —— 干生料的理論消耗量 I—— 干生料的燒失量 S—— 煤灰摻入量，百分?jǐn)?shù)計(jì) 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 12 1 0 0 2 . 6 1 1 . 5 1 6 t/ t1 0 0 3 5 . 7 5 4 8TK ???? 熟 料 (218) b)考慮煤灰摻入時(shí)， 1t熟料的干生料的消耗定額 100100 TKK P? ?生 生 式中： K生 —— 干生料的消耗定額 P生 —— 生產(chǎn)損失（ %），回轉(zhuǎn)窯有電收塵，取 P生 =3%～ 5% 1 0 0 1 . 5 1 6 1 . 5 6 3 t/t1 0 0 3K ????生 熟 料 (219) c)各種干生料的消耗定額 K K X?原 生 式中： K原 —— 各種干原料的消耗定額（ t/t 熟料） X—— 干生料中該生料的配合比 9 2 . 9 6 % 1 . 5 6 3 9 2 . 9 6 % 1 . 4 5 3 t / tKK ? ? ? ? ?原 石 灰 石 生 熟 料 3 . 3 5 % 1 . 5 6 3 3 . 3 5 % 0 . 0 5 2 t / tKK ? ? ? ? ?原 頁 巖 生 熟 料1 . 4 0 % 1 . 5 6 3 1 . 4 0 % 0 . 0 2 2 t / tKK ? ? ? ? ?原 鐵 粉 生 熟 料2. 29 % 1. 56 3 2. 29 % 0. 03 6 t/tKK ? ? ? ? ?硅 石 生 熟 料 (223) 熟料標(biāo)號(hào)的確定 影響新型干法窯熟料強(qiáng)的的因素有：入窯物料喂料量，原燃料品質(zhì)的均勻性和穩(wěn)定性，煤灰分的波動(dòng)，配料方案中的三率值的匹配，煅燒過程中風(fēng)、煤、料、操作四者的平衡，入窯物料顆粒接觸狀況以及堿含量等。 a)入窯物料的均勻性和穩(wěn)定性 新型干法生產(chǎn)過程要求最大限度地均衡穩(wěn)定。由于其配料的均勻性較濕法生產(chǎn)差，因此物料均化（包括整個(gè)原燃材料從開 采進(jìn)廠、儲(chǔ)存及使用的整個(gè)均化鏈）的配置、控制和質(zhì)量是一關(guān)鍵。喂料量的波動(dòng)將導(dǎo)致系統(tǒng)其它參數(shù)和熱工制度的不穩(wěn)定，當(dāng)喂料量波動(dòng)超過 5%時(shí)，就會(huì)對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生難以用操作來彌補(bǔ)的影響。 b)煤灰分