【正文】 計(jì) 說 明 書 13 煤灰分引入熟料的主要成分為 SiO Al2O3 和其它微量成分。因此，煤灰分的波動(dòng)容易造成熟料化學(xué)成分波動(dòng)、熟料率值和理論率值的偏差，同時(shí)對(duì)熟料礦物組成和煅燒制度亦有一定影響。 c)配料方案中的三率值匹配 配料的內(nèi)涵就是合理匹配 KH、 SM、 IM 三率值，配制出易于煅燒出優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度熟料的物料 。因?yàn)?， KH 值 決定 了 w(C3S)/w(C2S) 的比例 關(guān)系， SM 值決 定了w(C3S+C2S)/w(C3A+C4AF)的比例關(guān)系，因而確定 KH 和 SM 值時(shí)，要保證有一定量的C3S 和 C2S，以獲得強(qiáng)度較高的水泥熟料。 IM 值的確定決定于 KH 值（或者 SM 值）。據(jù)此， KH 值高（或者 SM 值高）時(shí)， IM 值應(yīng)適當(dāng)?shù)鸵稽c(diǎn)，以便使生成的液相黏度降低，有利于 C3S 的形成。 d)熟料煅燒 熟料煅燒對(duì)熟料質(zhì)量的影響舉足輕重。 熟料的煅燒主要是風(fēng)、煤、料、操作四者的平衡，具體表現(xiàn)在操作對(duì)其余三者的調(diào)整來達(dá)到系統(tǒng)的平衡和筒、窯、爐、機(jī)四個(gè)子系統(tǒng)的合理匹配，以達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定的溫 度、壓力分布，煅燒出優(yōu)質(zhì)合格熟料。 風(fēng)的匹配：預(yù)分解窯操作不僅存在總風(fēng)量的調(diào)節(jié)問題，而且存在風(fēng)的分配問題。即窯內(nèi)通風(fēng)和三次風(fēng)的匹配。第一，兩者若匹配不當(dāng)，造成窯內(nèi)通風(fēng)大而三次風(fēng)小時(shí)，易導(dǎo)致結(jié)長厚窯皮、結(jié)大球等；若窯內(nèi)通風(fēng)小、三次風(fēng)大時(shí)，易使預(yù)分解系統(tǒng)產(chǎn)生局部過熱、堵塞等現(xiàn)象，使熟料 w(fCaO)居高臨下，影響熟料強(qiáng)度。第二，二次風(fēng)和三次風(fēng)、窯頭廢氣量的分配比例。窯頭廢氣量以窯頭負(fù)壓表示，當(dāng)窯頭負(fù)壓過小或過大時(shí)，均導(dǎo)致二、三次風(fēng)量的波動(dòng)，使預(yù)分解系統(tǒng)的燃燒和工況發(fā)生變化，進(jìn)而影響窯、篦冷機(jī)的工況，并形成惡性 循環(huán)，導(dǎo)致燒成系統(tǒng)煅燒質(zhì)量變差。 窯、爐用煤比例及煅燒溫度：對(duì)于一個(gè)確定的熟料煅燒系統(tǒng)，其總耗煤量一般取決于入預(yù)熱器生料的成分和量。而預(yù)分解窯系統(tǒng)的窯、爐喂煤量的調(diào)節(jié)及比例分配非常關(guān)鍵。通常，分解爐喂煤量大于窯頭喂煤量。因?yàn)榉纸鉅t承擔(dān)了生料的分解功能，而石灰石分解所需熱量占熟料燒結(jié)總耗熱量的絕大部分。但窯頭喂煤量也不能太少，否則會(huì)使煅燒溫度偏低，進(jìn)而影響熟料的強(qiáng)度。 黃心料對(duì)熟料強(qiáng)度的影響：黃心料 的表皮與合格熟料一樣，礦物組成類似，但其內(nèi)部呈黃心，ｗ（ｆ－Ｃ aＯ）低，孔隙率低，致密難磨。在顯微鏡下觀察黃心部 分可以河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 14 發(fā)現(xiàn)Ａ礦少，Ｂ礦多。黃心料的形成主要與窯內(nèi)還原氣氛或煤粉燃燒不完全、碳粒沉落以及灰分沉積固溶有關(guān)。產(chǎn)生的主要原因：一是窯內(nèi)通風(fēng)不良，由于結(jié)長厚窯皮、結(jié)圈或煙室結(jié)皮，使窯內(nèi)氧氣 不足，煤粉中的碳粒燃燒不完全生成ＣＯ，形成還原氣氛，生料中的 Fe2O3被還原成 FeO， FeO 能與 SiO2反應(yīng)生成低共熔的鐵橄欖石等系列共熔體，因而形成黃心料。二是入窯煤粉水分過高、細(xì)度過粗，加之煤灰分高或二次風(fēng)溫低，噴煤管位置偏低，使噴煤管噴出的黑火頭過長，粗煤燃燒不完全造成碳粒沉積形成液相而滲入熟料，使熟料中 SiO2 和 AlO3 增 加， KH 值下降，低共熔物形成，液相提前出現(xiàn)，易出現(xiàn)大料球及包燒現(xiàn)象。此外由于ＫＨ值下降， 造成物料易燒，煅燒溫度下降，但用煤量與正常時(shí)相當(dāng)，ｗ（ f－ CaO）量相當(dāng)?shù)?；若減煤則ｗ（ f－ CaO）量會(huì)突然上升到３％左右。 熟料強(qiáng)度的高低是由綜合因素決定的。因此，應(yīng)從熟料的煅燒、冷卻，生料配制、原燃材料的選取等諸方面加強(qiáng)管理，確保系統(tǒng)在較佳狀態(tài)下運(yùn)行，以煅燒出高活性的熟料 [8]。 影響水泥強(qiáng)度的因素 a)熟料的強(qiáng)度： 熟料強(qiáng)度越高，則使用這種熟料生產(chǎn)的水泥的強(qiáng)度也相應(yīng)越高。 b)水泥的細(xì)度： 水泥成品為粉狀 物，比表面積一般為 3000m2/kg 左右，合理的顆粒組成可以大大提高水泥的強(qiáng)度，而且在水泥微粒中細(xì)小的顆粒對(duì)強(qiáng)度的貢獻(xiàn)最大，因此應(yīng)該增大水泥的比表面積，也就是見效水泥的粒度。 c)石膏的摻入量： 石膏在水泥中除調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間外，還可以改善水泥的一些性能，其中最顯著的抗壓強(qiáng)度、抗硫酸鹽性能、耐凍性、抗?jié)B性及降低干縮濕脹等。因此，石膏的適宜用量，應(yīng)該使水泥獲得正常的凝結(jié)，達(dá)到強(qiáng)度高抗凍性好、濕脹率小、安定性良好等。過高的石膏用量會(huì)使水泥安定性不良。 d)混合材的性質(zhì)： 混合材有活性混合材和非活性混合材之分，活性混 合材在水泥水化過程中也發(fā)生水化反應(yīng)，對(duì)水泥的強(qiáng)度有貢獻(xiàn)，而且混合材的比表面積越大其活性越高，水化后的強(qiáng)度也就越高。非活性混合材不具有活性，它對(duì)水泥的強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn)，只會(huì)使水泥的強(qiáng)度降河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 15 低。 石膏摻入量的確定 影響石膏摻入量的因素： a)熟料中 SO3的含量： 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水泥產(chǎn)品中 SO3 的含量不能超過 %，因此，熟料中 SO3 的含量也將會(huì)計(jì)入其中，使石膏的摻入量發(fā)生變化。 b）熟料的性質(zhì)； 許多學(xué)者指出，水泥中石膏摻入量，應(yīng)是水泥加水后 24 小時(shí)左右剛被耗盡的數(shù)量。這個(gè)數(shù)量取決于水泥的礦物成分，尤其是 和水泥中 C3A 的含量和形態(tài)有關(guān)。 在 C3A 含量高， C3A 呈粗大晶體析出，石膏用量應(yīng)適當(dāng)增多。 C3A 含量高，且比表面積大的水則需適當(dāng)多加石膏。 c)水泥的細(xì)度： 提高水泥的細(xì)度，使水泥含有較多的小于 25 微米的顆粒，可以加快水泥的硬化速度，從而提高水泥強(qiáng)度。水泥強(qiáng)度提高了，混合材的摻入量就可以提高了。 d)混合材的種類和性質(zhì)： 活性越大的混合材其摻入量就可以越大，同時(shí)，混合材的比表面積越大其活性也就越大。 SO3摻量對(duì)中后期的強(qiáng)度的影響與早期相反。尤其在超過一定值后，隨著 SO3摻量的提高，水泥強(qiáng)度下降明顯。適宜的 SO3摻量為 %～ %，轉(zhuǎn)化為石膏為 %～%，如果轉(zhuǎn)化為二水石膏的話，那么石膏的摻量為 %～ %，一般取 %為常用值。再根據(jù)礦渣細(xì)度、摻量和熟料的細(xì)度加以調(diào)整。 (1) 我國生產(chǎn)的硅酸鹽水泥 P.Ⅱ，石膏摻量一般波動(dòng)在 ~%之間。因此初定 硅酸鹽水泥中石膏摻加量以 SO3計(jì)為 %，換算成石膏的量為： 1 .8 % 1 0 0 % 4 .6 2 %3 8 .9 8 % ?? (224) 即硅酸 鹽水泥 各原料配比為：熟料 %，石膏 % 石灰石 4%. 由于熟 料中含有少量 CaSO4，則按上述配比所得水泥中石膏的實(shí)際含量為： % %+%=% 該數(shù)值在允許范圍內(nèi)，對(duì)原料配比不產(chǎn)生影響。 (2) 本廠生產(chǎn)的為以粉煤灰為混合材的 水泥。根據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)，初定粉煤灰摻加量為 15%。石膏摻量以 SO3計(jì)為 %，換算成石膏的量為： 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 16 2 .4 % 1 0 0 % 5 .9 4 %3 8 .9 8 % ?? (225) 既普通硅酸鹽水泥中各原料配比為： 熟料 %，石膏 %，粉煤灰 15% 同 P.Ⅱ，按上述配比所得水泥中石膏的實(shí)際含量為： % %+%=% (226) 該數(shù)值在允許范圍內(nèi)，對(duì)原料配比不產(chǎn)生影響。 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定 關(guān)于新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量，不同的科研機(jī)構(gòu)和學(xué)者有著不同的看法，國內(nèi)外較典型的有日本水泥協(xié)會(huì)、南京化工學(xué)院、中國建筑材料科學(xué)研究院等單位歸納出的多種不同的計(jì) 算公式，在不同的歷史時(shí)期，對(duì)新型干法回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)起到了重要的指導(dǎo)作用。但是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)并不是狹義上的窯外分解技術(shù)，其技術(shù)的發(fā)展與回轉(zhuǎn)窯、燃燒器、冷卻機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、密封裝置和鎖風(fēng)閥等生產(chǎn)裝備的改進(jìn)，耐火材料（包括非金屬和金屬材料）研制水平的提高，設(shè)計(jì)和生產(chǎn)操作技術(shù)水平（如原燃料和生料均化技術(shù)水平、自動(dòng)化控制技術(shù)水平、科研和生產(chǎn)技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)積累等）的發(fā)展密切相關(guān)。 影響回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的因素 ： a)回轉(zhuǎn)窯的直徑 b)回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速 c)回轉(zhuǎn)窯的熱力強(qiáng)度 d)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)部的耐火材料 e)回轉(zhuǎn)窯的操作 回轉(zhuǎn)窯規(guī)格的計(jì)算： 根據(jù)要求的產(chǎn)量回轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑為： 則回轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑： 2 2 ?? ? ? ? ? ? (227) 33. 5 /VM t m H?? 2142 /FM kg m H?? /AM kg m H?? 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 17 1400 .9 6 0 .9 6 3 .8 43 .5FiVmDmm? ? ? ? ? (228) 取回轉(zhuǎn)窯直徑 ： D= 窯長： L=62m 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定： 2 2 ?? ? ? ? ? ? (229) 2 . 6 3 8 8 0 . 4 8 0 61 1 1 .3 9 4 3 2 9 2 4 .1 4m D L???/td (230) 2. 75 67 7 0. 56 28 62 5 .1 9 1 6 4 2 9 5 4 .5 8m D L??/td (231) 12 2 9 2 4 . 1 4 2 9 5 4 . 5 8 2 9 3 9 . 3 6 /22mmm t d? ?? ? ?平 均 (232) 由于煅燒與預(yù)分解技術(shù)的日益成熟，回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量有很大潛力，能夠達(dá)到 3200 t/d 每小時(shí)產(chǎn)量： 3200 1 3 3 .3 3 /24G t H??小 時(shí) (233) 熟料周產(chǎn)量： 7 7 0 .8 5 3 2 0 0 1 9 0 4 0 /wQt? ? ? ? ? ? ?dη Q 周 (234) 水泥周產(chǎn)量的確定： 設(shè)水泥周產(chǎn)量為 Gw，則由熟料平衡得： wwQ = 19 040 = G 20% 91. 38% +G w 80% 79. 06%? ? ? ? (235) 解得： Gw = t/周 （硅酸鹽水泥 P.Ⅱ各原料配比為：熟料 %，石膏 % 石灰石 4%. 普通硅酸鹽水泥中各原料配比為： 熟料 %，石膏 %，粉煤灰 15%） 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 說 明 書 18 干石膏的消耗定額 ： P.Ⅱ中石膏消耗量 dL′ . dL 20% 2% 233 55. 1 20% 2% 215 .8 /t? ? ? ? ? ?w′ =G 周 (236) 消耗定額：d 4 . 6 2 1 0 0K 0 . 0 5 0 9 /9 3 . 6 0 1 0 0 3 k g k g? ? ??′ 熟 料 (237) 中石膏消耗量 dL″ . dL 80% 4% 233 55. 1 80% 4% 110 /t? ? ? ? ? ?w″ =G 周 (238) 消耗定額： d 5 . 9 4 1 0 0K 0 . 0 7 7 4 5 k g /k g7 9 . 0 6 1 0 0 3? ? ??′ ′ 熟 料 (239) 石膏消耗總量 39。39。d d dL L L 2 1 5 .8 1 1 0 9 .8 1 3 2 5 .6 /t? ? ? ?′ + 周 (240) 干混合材的消耗定額 ： 中粉煤灰消耗量 8 0 % 1 5 % = 2 3 3 5 5 .1 8 0 % 1 5 % = 2 8 0 2 .6 t/wM e G? ? ? ? ? 周 (241) 消耗定額： 1 5 1 0 0 0 .1 9 5 6 /7 9 .0 6 1 0 0 3K e k g k g? ? ?? 熟 料. (242) 燒成干煤的消耗定額 100(1 0 0 )f gDWqK Q Pd?? ? (243) 10 0 10 0( 25 ) ( ) ( 23 42 0 25 4. 76 ) ( )10 0 10 0 4. 7624 71 5. 46 /g y yD W D WyQ Q W Wk g k g? ? ? ? ???? 熟 料 1 0 0 3 2 0 0 0 . 1 3 3 /2 4 7 1 5 . 4 6 ( 1 0 0 3 )fK k g k g????? 熟 料 (245) (244) 河 北 理 工 大 學(xué)