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正文內(nèi)容

水泥工藝學(xué)第3章原料及預(yù)均化技術(shù)(編輯修改稿)

2025-03-31 17:48 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 的燃燒狀態(tài),而且分析手續(xù)簡單,因而一般只做工業(yè)分析。 工業(yè)分析包括對水分( M)、揮發(fā)分( V)、固定炭( C)、灰分( A)的測定,四項總量為 100%。在四項量以外還需測定硫分,作為單獨的百分數(shù)提出。對煤的灰分應(yīng)該作全分析,包括SiO Al2O Fe2O CaO、 MgO等化學(xué)成分以及煤的熱值 (發(fā)熱量以每公斤煤能發(fā)出多少千焦的熱量表示,單位為 kJ/kg)。 分析基準有: 燃料 工業(yè)分析法 ①.收到基 指工廠實際使用的煤的組成。原稱“應(yīng)用基”,在各組成的右下角以“ ar”表示(原“ y”)。 燃料 工業(yè)分析法 ② .空氣干燥基 指實驗室所用的空氣干燥煤樣的組成(將煤樣在 20℃ 和相對溫度 70%的空氣下連續(xù)干燥 1h后質(zhì)量變化不超過 %,即可認為達到空氣干燥狀態(tài),此時煤中的水分與大氣達到平衡),在各組成的右下角以“ ad” 表示(原 f)。 空氣干燥狀態(tài)下留存在煤中的水分稱為空氣干燥基水分或內(nèi)在水分 Mad,在空氣干燥過程中逸出的水分稱為外在水分 Mar,f。收到基水分為總水分,即內(nèi)在水分與外在水分之和: 100M100MMM f,aradf,arar???? 燃料 工業(yè)分析法 ③.干燥基 指絕對干燥的煤的組成。不受煤在開采、運輸和貯存過程中水分變動的影響,能比較穩(wěn)定地反映成批貯存煤的真實組成,在各組成的右下角以“ d”表示(原 g)。 ④.干燥無灰基 指假想的無灰無水的煤組成。由于煤的灰分在開采、運輸或洗煤過程中會發(fā)生變化,所以,除去灰分和水分的煤組成,或排除外界條件的影響。在各組成的右下角以“ daf”表示(原 r) 。 煤的各種成分的換算關(guān)系如下表。 燃料 1.收到基 指工廠實際使用的煤的組成。 ar 2.空氣干燥基 指實驗室所用的空氣干燥煤樣的組成。 ad 3.干燥基 指絕對干燥的煤的組成。 d 4.干燥無灰基 指假想的無灰無水的煤組成。 adf 煤的各種成分的換算關(guān)系如下表。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求 新型干法水泥生產(chǎn)采用了多風道燃燒器、篦式冷卻機等,提高了二次風溫度,對燃料要求相對較低,用低質(zhì)煤煅燒水泥熟料技術(shù)已成熟。 低質(zhì)煤就是指揮發(fā)分 Vad< 20%,灰分 Aad> 30%,熱值 Q,ad< 20935kJ/kg的煤,顯然低揮發(fā)分煤、貧煤(半無煙煤)、無煙煤均屬此列。 1.熱值:對燃煤的熱值希望愈高愈好,這可以提高發(fā)熱能力的煅燒溫度。熱值較低的煤使煅燒熟料的單位熱耗增加,同時使窯的單位產(chǎn)量降低。一般要求煤的 低位發(fā)熱量 Q,ad ≥ 23000kJ/kg煤。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求 1.熱值 揮發(fā)分:煤在隔絕空氣的條件下加熱時,有機質(zhì)分解釋放出氣態(tài)和蒸氣狀物質(zhì)所占質(zhì)量百分率減去水分就是揮發(fā)分。它是碳元素同氫、氧元素組成的有機化合物。 煤粉在燃燒過程中,首先是揮發(fā)分從煤粒中析出并在一定的溫度下著火燃燒,隨著揮發(fā)分析出燃燒,在煤粒中形成許多孔隙,煤粒表面的空氣向內(nèi)擴散與煤粒中部的固定碳被點燃,反過來又進一步加快了揮發(fā)分的析出和燃燒 。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求 1.熱值 揮發(fā)分 煤的揮發(fā)分和固定炭是可燃成分。揮發(fā)分低的煤,著火溫度高,窯內(nèi)會出現(xiàn)較長的黑火頭,高溫帶比較集中。一般要求煤的揮發(fā)分 ≤35% 。當煤的揮發(fā)分不恰當時,應(yīng)該采用配煤的方法,用高揮發(fā)分和低揮發(fā)分的煤搭配使用。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求 1.熱值 揮發(fā)分 煤的著火溫度隨揮發(fā)分增加而降低,揮發(fā)份含量高的煤著火早,而且使煤的發(fā)熱過程持續(xù)較長的距離,因此火焰長。揮發(fā)分低的煤,絕大部分的熱能在很短的距離內(nèi)部能被釋放出來,這樣使火焰集中火焰短,有時會出現(xiàn)局部高溫現(xiàn)象。 揮發(fā)分對煤粉的燃盡也有直接影響,一般揮發(fā)分較高的煤形成的焦炭疏松多孔,它的化學(xué)反應(yīng)也較強。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求 1.熱值 揮發(fā)分 3.灰分:見前介紹 4.水分:見前介紹 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求 1.熱值 揮發(fā)分 3.灰分 4.水分 5.細度:回轉(zhuǎn)窯用煙煤作燃料時,須將塊煤磨成煤粉再行入窯。 煤粉細度太粗,則燃燒不完全,增加燃料消耗; 同時,煤粉太粗,則煤灰落在熟料表面,使熟料成分不均勻,因此會降低熟料的質(zhì)量; 而且燃燒不完全的煤粉落入熟料時由于氧氣不足,不能繼續(xù)燃燒,形成還原焰,使熟料中 Fe2O3還原成 FeO,造成黃心料,黃皮料。 因此,煤粉細度最好控制在 88um,篩余小于 15%。若煙煤揮發(fā)分 ≤15% ,則煤粉細度應(yīng)控制在 %以下。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求 1.熱值 揮發(fā)分 3.灰分 4.水分 5.細度 但煤粉磨得過細,既增加能耗,又容易引起煤粉自燃和爆炸。 對正常運轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯,在燃燒溫度和系統(tǒng)通風量基本穩(wěn)定的情況下,煤粉的燃燒速度與煤粉的細度、灰分、揮發(fā)分和水分含量有關(guān)。一般水泥廠水分控制在 %以下,這時揮發(fā)分含量越高,細度越細,煤粉就越容易燃燒。 當水泥廠選定某礦點的原煤作燒成用煤時,揮發(fā)分、灰分基本固定,只有改變煤粉細度才能滿足煅燒工藝要求。 燃料 為何要用無煙煤? 我國幅員遼闊,煤炭儲量及品種分布極不平衡。煙煤主要分布在我國北方地區(qū),廣大南方地區(qū)埋藏著以低揮發(fā)分為主的無煙煤。 在傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)工藝中,回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線必須使用煙煤,這些煙煤主要來自北方的一些大煤礦,影響: 一是增加北方煙煤的消耗量; 二是增加了鐵路運力; 三是對煤炭未能做到物盡其用,使煤炭的利用率大大降低; 四是南方水泥廠大量使用北方產(chǎn)煙煤,由于運費消耗,煤價上揚,水泥生產(chǎn)成本大大提高,且由于交通運輸緊張,為保證水泥連續(xù)生產(chǎn),水泥工廠必須建大的貯煤場來貯煤,既增加了水泥廠基建投資和占地面積,也使生產(chǎn)成本提高,影響工廠經(jīng)濟效益。若能就地取材,用當?shù)氐蛽]發(fā)份的無煙煤作燃料,既可減少基建投資降低生產(chǎn)成本,又可減輕運輸壓力,合理利用煤炭資源。 燃料 為何要用無煙煤? 經(jīng)測算,在福建地區(qū),根據(jù)煤的來源不同,用無煙煤比外購煤每噸熟料可降低成本 25~ 40元,如果按日產(chǎn) 2023噸熟料計算,僅燃料一項每年就可增加凈利潤 1500萬~ 2400多萬元。 現(xiàn)福建地區(qū)普遍采用揮發(fā)分在 35%的無煙煤,也能正常生產(chǎn)。 立窯一般使用無煙煤,因立窯煅燒時,煤中的揮發(fā)分在預(yù)熱帶會逸出,并被廢氣帶走,故一般使用無煙煤更為有利。 低品位原料和工業(yè)廢渣的利用 低品位原料的應(yīng)用 低品位原料:指那些化學(xué)成分、雜質(zhì)含量與物理性能不符合一般水泥生產(chǎn)要求的原料。 礦山開采 主要原料(石灰石和粘土)資源 ,靠近工廠,自行開采。 開采前對礦山資源進行詳細的勘探;作必要的原料工業(yè)性試驗。 礦山開采 水泥廠的原料一般是用露天開采。 開采過程: 剝離:覆蓋層
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