新型干法水泥厂耐火材料管理规范(DOC)

第一篇：新型干法水泥厂耐火材料管理规范(DOC)

耐火材料管理规范

1.管理组织及职责

1.1耐火材料专业管理委员会的职责

公司设立耐火材料专业管理委员会，主要负责对窑炉耐火材料进行合理选型，根据窑炉运转周期和耐火材料的使用质量与寿命，做好各种窑炉耐火材料的配套，以利于公司对耐火材料进行统一采购、调配使用，达到降低耐火材料消耗，减少储备，提高公司经济效益的目的，具体职责有：

（1）定期组织召开耐火材料专业管理委员会会议，开展本专业的各项技术管理及其延伸范围中的技术指导和技术人员培训，提高专业技术人员业务素质和管理水平；

（2）制订各类窑炉耐火材料消耗指标，维修管理标准和施工标准（包括检查、更换、施工监督、验收等），为各基地年度生产经营综合计划提供合理的技术经济指标。负责耐火材料的技术谈判工作，对技术文本提出要求，对引进耐火材料的品质负审查责任，制订窑用耐火材料的验收标准和管理台帐；

（3）审定各基地提交的计划检修窑内耐火材料更换报告，审定新型耐火材料的分析报告；

（4）负责耐火材料的试验、试用工作，以提高主机设备运转率，降低耐火材料消耗，优化技术经济考核指标为目的，努力降低生产成本；（5）负责耐火材料的技术创新，技术进步及技改技措成果的评定审查工作，对技术先进、效益显著、具有推广价值的成果进行论证后向公司申报，以利于在全公司推广应用，实现资源共享。每年定期召开技术交流会，内容包括公司内：

a、每台回转窑耐火材料的配套、消耗指标和消耗定额的审定，并提出改进措施；

b、耐火材料供货厂家选定； c、本年度耐火材料使用质量分析； d、各种规格、品种耐火材料的合理库存；

(6)组织外出考察和技术交流，吸收国内外先进管理经验，积极推广应用新技术、新工艺、新材料，降低生产成本，提高使用寿命和经济效益；

(7)对在耐火材料管理方面取得突出成绩的单位及个人提出激励建议.1.2各基地相关管理和专业技术人员职责

1.2.1生产副总

(1)根据窑前期运行情况，主持制定耐火材料现场检查方案，组织实施检查，形成书面报告，同时制定耐火材料更换维修方案和维修费用预算；

(2)督促建安公司编制施工方案和计划，负责施工过程中交叉作业协调和配合；

(3)根据耐火材料施工规范和施工方案，安排工艺技术和中控操作员跟班监督检查耐火材料施工质量，组织施工结束后的质量验收；

(4)负责组织成立由工艺技术人员、中控操作员参加的管理小组，对耐火材料使用情况进行研讨，分析异常消耗产生的原因，制定优化操作措施，对耐火材料的施工质量、使用周期及消耗成本负责。

1.2.2工艺技术主管

(1)按照检查程序和要求，组织工艺技术人员、中控操作员对耐火材料实施测点检查，填写检查报告；

(2)按照施工规范，制订工艺技术人员、中控操作员跟班作业计划，检查耐火材料施工进度和质量，把好耐火材料施工质量关；

(3)填写耐火材料施工质量检查验收表，整理汇总施工管理台帐；

(4)校验燃烧器，拟定窑升温曲线，报公司生产副总批准；

(5)根据耐火材料使用情况，组织工艺技术人员、中控操作员进行研讨分析，提出改进及优化操作的意见。对耐火材料施工质量和消耗成本负责；

1.2.3窑操作员

(1)参加耐火材料的检查、施工过程的跟班监控和施工结束后的质量验收；

(2)参加燃烧器的校验和点火前的检查等各项前期准备工作，严格执行窑的升温曲线；

(3)根据耐火材料的检查情况，对耐火材料的使用情况进行研讨、分析，优化操作。对耐火材料的使用周期和消耗成本负责；

2、检修前耐火材料检查

根据职责界定，检修前耐火材料检查由各基地生产副总组织，熟料车间、技术部领导及相关工艺管理人员、窑操作员参加，重点检查部位包括预热器、窑内、冷却机等，在规定时间内形成书面检查报告。

2.1窑内耐火砖检查要求

无窑皮区域，在砖面平整区域每间隔5米检测一环，在砖面不规则区域，每间隔2米检测一环，窑皮覆盖区域，每间隔2米检测一环，对重点高温部位（指前期运行中胴体温度超过450℃或出现暗红的部位）每间隔1米检测一环，检测均按120°分取三个点；

2.2预热器、冷却机、三次风管等区域耐火材料料检查要求

检查人员根据工艺特点，对耐火材料、耐热件的使用情况进行系统检查，着重检查其剥落、脱落、磨损、抽签、侵蚀等损坏程度并作好记录，经生产副总现场确认。

检查表如下：

2.3 耐火砖更换标准

根据检查结果，同时参考检修前耐火材料运行状况和日常测温记录，公司耐火材料检修小组确定检修部位与工作量，形成书面更换和费用预算报告，按相关制度报批：

窑内换砖在10米以内，由各基地生产副总审批； 超过10米，由各基地总经理审批； 超过20米经股份公司分管领导审批；

预热器、冷却机、窑头罩、三次风管等耐火材料更换30吨以内由各基地生产副总审批，50吨以内由各基地总经理审批；50吨以上或对于提高配置要求，选用高档耐火材料或大面积更换残厚超过100mm的浇注料，须报股份公司分管领导审批。

2.3.1窑内耐火砖更换标准

（1）窑内烧成带窑皮不稳定区域、8000~10000t/d生产线过渡带耐火砖厚度低于120mm，2000~5000t/d生产线过渡带耐火砖厚度低于110mm,窑皮稳定区域耐火砖厚度低于100mm，窑尾国产抗剥落砖厚度低于80mm，予以更换（检查时要根据窑的热工特点、窑皮状况、耐火砖表面侵蚀情况和运行记录等进行综合考虑确定；）

（2）窑内单环砖中，厚度低于上述标准且周长在四分之一环以内的，可考虑挖补，大于四分之一环时，整环更换。

2.3.2其它部位耐火砖更换标准

（1）平面部位耐火砖残余厚度低于原厚度二分之一时，考虑更换；

（2）拱型部位（如三次风管）耐火砖残余厚度低于原厚度五分之二时，考虑更换。

2.3.3耐火浇注料更换标准；

（1）根据耐火浇注料的局部烧损和剥落情况，实行挖补；

（2）耐火浇注料大面积均匀烧损，残余厚度低于100mm，根据现场实际情况考虑整体进行更换；

（3）对于窑口、窑尾浇注料，应检查其磨损、脱落、侵蚀及窑口护铁状况，以判断是否需要更换，窑头罩顶部出现开裂、脱落、质地松散等则进行整体更换。

耐火材料更换审请表如下：

表一

表二

3、强化耐火材料施工监督和质量验收

耐火材料施工监督主要由工艺技术员和窑操作员负责，按照“安全第一、质量优先、进度受控”的管理目标，以现场质检流程表格验收规范为依据，对耐火材料施工实行24小时跟踪监控，同时要求生产厂家派员现场指导，参与过程监控和质量验收，对出现的问题及时予以解决，不留质量隐患，其主要工作职能有：

（1）跟踪打砖操作，掌握真实砖厚情况，防止多拆，当发现砖虽厚但出现较多断层或有深度碱侵蚀时，要及时进行汇报，管理小组会检后作出决定；

（2）对砌筑质量进行把关，主要是对砖的配比、尺寸、火泥、砖缝、垂直度、封口等操作进行把关，作好详细记录，发现不合格项必须及时纠正；

（3）负责现场施工剩余材料的清点，检查剩余材料的破损及退库材料的质量情况，并对施工实际工作量进行现场核实；

（4）对浇注料施工进行检查监控，主要检查产品出厂时间和质量合格证，检查模板、施工机具、施工用水和计量工具是否附合要求，检查锚固件型式、尺寸、布置及焊接质量情况，施工中重点监控浇注料的搅拌、浇注、振捣和脱模操作；

（5）做好浇注料留样，骨料、粉料按规定配比混合搅拌均匀后，分品种留取5公斤样品封存，标明日期、品种、取样人，并作好防潮措施。

施工记录表如下：

检修结束后，各基地督促施工单位及时做好清场工作，将剩余耐火材料分品种、分规格整理退库，入库后作好标记，管理小组对工程进行验收，按实际情况填写验收会签单，确认工作量、剩余材料回库及施工质量，各方面签署验收意见，同时形成耐火材料实际更换报告存档并上报。

验收会签单和实际更换报告如下：

表二

4、规范点火升温操作

耐火材料检修结束，规范点火升温操作，均匀烘烤，是延长耐火材料使用寿命的重要保证。理论上认为，在烘窑升温过程中，尤其在砖面温度300-1000℃区域内，升温速度要小于60℃/h。

附:某公司检修后点火、升温方案

(1)本次升温从

年 月 日 时 分起，至 日 时 分投料，总计 小时；

(2)升温以窑尾烟室温度为准，兼顾预热器出口温度；

(3)合理调节火焰形状，保证不落油滴，不冒黑烟；

(4)升温过程中如遇熄火，应立即停止燃料供应，加大系统排风，待原因查明后方可继续升温，重新点火时以当前尾温为准；

(5)严格按规程转窑，遇大风大雨天气间隔时间减半，现场关注轮带托轮，防止亮线、歇轮，连续慢转时通知润滑人员向轮带内添加石墨润滑脂。

5.耐火材料的计划管理要求 5.1耐火材料年度计划申报 5.1.1年度计划申报要求

每年底各基地根据年度生产经营计划编制耐火材料年度计划，编制年度计划要参照历史资料和前期实际消耗、实际使用寿命及计划检修时间来确定各品种耐火材料消耗量和消耗金额。计划经批准后下达各基地执行。

5.1.2年度计划编制和审核流程

用料单位初拟——基地技术部门整理、组织会议讨论、初审——基地供应部门复核——基地分管领导审批——公司供应部门汇总——公司分管领导组织会审、批准——下达各基地执行 5.2耐火材料月度计划申报 5.2.1月度计划申报要求

各基地用料部门每月20日以前将月度计划报至基地资源管理部及供应部门，供应部门根据年度生产计划及维修计划和消耗定额进行审核，资源管理部同时核实库存量。计划填报和审核的内容应包括：数量、规格、材质、用料部位、到货时间、库存量等。对于有特殊要求的材料，用料部门要提供样品、图样、生产厂家等资料。在备注栏中详细注明更换部位耐火材料使用情况及更换原因，对未达到 合同使用周期的材料必须分析原因，尤其是产品质量问题需加以注明，以便在检修时供应部及时通知供应商到现场分析处理，履行合同相关条款。

5.2.2 月度计划的编制和审核流程

用料部门编制——基地供应部门审核——基地分管领导审批——公司供应部门审核——公司分管领导批准——下达基地供应部门——反馈到用料部门 5.3临时维修计划申报

特殊情况下急需耐火材料，用料单位必须把实际情况形成书面报告，经基地分管领导批准后上报公司供应部门，公司供应部门根据风险储备量和各基地的库存进行统一安排调拨，同时立即组织供货，如果主供渠道供货有困难，可以考虑在备用渠道采购。5.4数量及时间周期

5.4.1申报数量应与实际用量相符，不可出现较多富余。5.4.2计划申报要考虑耐火材料加工、采购、运输的时间周期。通常进口砖采购备货周期为4个月，国产砖备货期为45天，浇注料备货期为15天。6.耐火材料的采购 6.1采购管理要求

在可选的供应渠道内，优化采购方式，保证耐火材料供应质量，降低采购成本。厂家选择要以安全可靠为前提，品种选择要充分考虑性价比高的耐火材料。6.2生产维修用耐火材料的采购

公司运营管理部和供应公司组织耐火材料招标，技术中心、纪检、法律事务部、专业委员会主要成员、各基地代表等参加评标，确定供货厂家,报公司招标委员会审核、定标。

部分不具备招标采购条件的或特殊部位、特殊用途的耐火材料，经报请技术中心等有关部门批准后，供应公司可通过比质比价采购或其他方式选择信誉较好、质量稳定的供应商。6.3基建工程耐火材料的采购

基建工程耐火材料配置由设计单位提出，经基地核准后由项目部汇总报基地供应部门，再上报公司供应部门，采用集中招标采购，根据工程进度分批供货的形式。7.耐火材料的验收与仓储 7.1耐火材料的验收入库 7.1.1验收依据及标准

根据合同中规定的技术指标和验收标准进行验收。耐火材料厂家必须提供质保书、理化指标及试验方法和标准、合格证、砖型图、装箱单、施工说明书等。7.1.2验收方法

常规验收：各基地在货到三天内组织技术人员、保管员一起对耐火材料的包装、数量、外型尺寸、单重、外观质量进行常规验收。

抽检：抽检内容包括化学成分、抗压抗折强度。样品送各基地化验室分析检验，各基地应在货到七天内完成抽检。

验收情况应填写报告单并会签。对质量有异议的耐火材料，及时通知供应部门，供应部门通知供货商，协商处理。对于质量确有问题影响使用效果的耐火材料，应坚持退货处理。7.2耐火材料的仓储管理 7.2.1仓储管理要求：

维护耐火材料质量，减少自然损耗，特别做好防雨防潮工作；堆放整齐，分品种、分规格、分堆存放，不混杂，便于查找与计数；坚持先进先出的原则，避免出现积压时间过长造成变质或影响使用效果。7.2.2堆放

库房必须完好，防雨防潮，通风。分别按种类、用途、砖型和等级堆放，多层堆放要稳固，符合规定。标识要清晰、完整，牌号、砖号、批号、日期等内容齐全。现场回收散砖要划定专门区域分品种、分规格、分类按原包装方式堆放整齐，及时调剂或下次使用、代用。7.3耐火材料的发放及出库管理 7.3.1耐火材料的发放

耐火材料的发放严格按照检修实际需要量发放，坚持先进先出的原则。主砖发放可以整箱发放，异型砖发放按块数发放，不应多发，防止多余的砖到现场再退库后不能使用。7.3.2拆箱管理

施工单位应严格控制开箱数量，计算准确后才开。一个品种耐火砖开箱后剩余数量不得超过一箱，超过量折算成金额从施工结算费中核减。使用部门进行监督。7.3.3出库后的质量保全

耐火材料出库后，使用部门有责任督促施工单位做好保质工作，防止淋雨、受潮、撞击受损。

检修剩余的耐火砖等，施工单位应及时整理好，分类包装，领料部门两天内退回仓库，办理退库手续。

第二篇：新型干法水泥生产的一般工艺流程水泥厂工艺流程图

新型干法水泥生产的一般工艺流程水泥厂工艺流程图

水泥厂工艺流程图

一、水泥生产原燃料及配料

生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。

1、石灰石原料

石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。

2、黏土质原料

黏土质原料主要提供水泥熟料中的、、及少量的。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。

3、校正原料

当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的 含量不足，有的 和 含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料

（1）

硅质校正原料 含 80%以上

（2）

铝质校正原料 含 30%以上

（3）

铁质校正原料 含 50%以上

二、硅酸盐水泥熟料的矿物组成

硅酸盐水泥熟料的矿物主要由硅酸三钙（）、硅酸二钙（）、铝酸三钙（）和铁铝酸四钙（）组成。

三、工艺流程

1、破碎及预均化

（1）破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。

破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。

（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

原料预均化的基本原理就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完，即“平铺直取”。

意义：

（1）均化原料成分，减少质量波动，以利于生产质量更高的熟料，并稳定烧成系统的生产。

（2）扩大矿山资源的利用，提高开采效率，最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层，在矿山开采的过程中不出或少出废石。

（3）可以放宽矿山开采的质量和控要求，降低矿山的开采成本。

（4）对黏湿物料适应性强。

（5）为工厂提供长期稳定的原料，也可以在堆场内对不同组分的原料进行配料，使其成为预配料堆场，为稳定生产和提高设备运转率创造条件。

（6）自动化程度高。

2、生料制备

水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。

工作原理：

电动机通过减速装置带动磨盘转动，物料通过锁风喂料装置经下料溜子落到磨盘中央，在离心力的作用下被甩向磨盘边缘交受到磨辊的辗压粉磨，粉碎后的物料从磨盘的边缘溢出，被来自喷嘴高速向上的热气流带起烘干，根据气流速度的不同，部分物料被气流带到高效选粉机内，粗粉经分离后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统收尘装置中收集下来，即为产品。没有被热气流带起的粗颗粒物料，溢出磨盘后被外循环的斗式提升机喂入选粉机，粗颗粒落回磨盘，再次挤压粉磨。

3、生料均化

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。

均化原理：

采用空气搅拌，重力作用，产生“漏斗效应”，使生料粉在向下卸落时，尽量切割多层料面，充分混合。利用不同的流化空气，使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生倾斜，进行径向混合均化。

4、预热分解

把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。

工作原理：

预热器的主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分碳酸盐分解。为了最大限度提高气固间的换热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗，必需具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能。

（1）物料分散

换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。

（2）气固分离

当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。

（3）预分解

预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，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，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

4、水泥熟料的烧成

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。

在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物料温度升高近时，、、等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

6、水泥包装

水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。

以上为新型干法水泥生产的一般工艺流程。

第三篇：新型干法水泥生产

新型干法水泥生产工艺流程

1、破碎及预均化

（1）水泥生产过程中，很大一部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。因为石灰石是生产过程中用量最大的原料，开采出来之后的颗粒较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比较重要的地位。（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

2、生料制备

水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60以上，其中生料粉磨占30以上，煤磨占约3，水泥粉磨约占40。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。

3、生料均化

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。

4、预热分解

把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。（1）物料分散

换热80在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离

当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。（3）预分解

预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，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，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

4、水泥熟料的烧成

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。

在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物料温度升高近时，、、等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

第四篇：新型干法水泥生产工艺

新型干法水泥生产工艺

摘要：通过预分解窑干法水泥生产来了解了新型干法水泥生产工艺的工艺流程，熟悉新型干法水泥生产工艺的特点，知道新型干法水泥生产客观规律以及“均衡稳定”的重要

关键词：新型干法水泥，原料预分化，预分解，均衡稳定。

悬浮预热器窑和预分解窑工艺是当代水泥工业用于生产水泥的最新技术，通常称为新型干法水泥技术。

新型干法水泥生产，就是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产最新成就，例如原料矿山计算机控制网络化开采、原料预均化、生料均化、挤压粉磨、IT技术，及新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料等广泛应用于干法水泥生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、环保和大型化、自动化及科学管理等特征的现代化水泥生产方法。

1.新型干法水泥生产工艺流

预分解窑干法水泥生产是新型于法水泥生产技术的典型代

1.1.1生料制备

来自矿山的石灰石由自卸卡车运入破碎喂料仓，经石灰石破碎系统的破碎后由皮带输送机定量地送往预配料的预均化堆场。黏土用自卸汽车运入或者从工厂的黏土堆棚中用铲斗车卸入黏土喂料仓，经喂料机喂人≠1200mm×1080mm双辊破碎机，在双辊破碎机中破碎到85％的黏土小于25mm后，经计量设备送入预配料的预均化堆场。破碎后的石灰石、黏土和其他辅助原料各自从堆场由皮带输送机送往磨头喂料仓，经配料计量后，定量喂入原料磨进行烘干并粉磨。烘干磨的热气体由悬浮预热器排出的废气供给，开启时则借助热风炉供热风。粉磨后的生料用气力提升泵送人两个连续性空气均化库，进一步用空气搅拌均化生料和储存生料量地送往预配料的预均化堆场

1.1.2熟料煅烧

均化库中的生料经卸料、计量、提升、定量喂料后由气力泵送至窑尾悬浮预热器和分解窑水泥生产过程解炉中，经预热和分解后的物料进入回转窑煅烧成熟料。回转窑和分解炉所用燃料煤由原煤经烘干兼粉磨后，制成煤粉并储存在煤粉仓中供给。熟料经冷却机后，由裙板输送机、计量秤、斗式提升机分别送入熟料库内储存。

1.1.3水泥制成熟料、石膏经定量喂料机送入水泥磨中粉磨。水泥磨与选粉机一起构成所谓的圈流水泥磨，粉磨时也可根据产品要求加入适量的混合材料与熟料、石膏一同粉磨生产不同种类或标号的水泥品种。粉磨后的水泥经仓式空气输送泵送至水泥库储存，一部分水泥经包装机包装为袋装水泥，经火车或汽车运输出厂，另一部分由散装专用车散装出厂。其他不同规模的预分解窑水泥生产线、同规模而不同生产厂家的预分解窑水泥生产线的工艺流程大体上与前述相似，不同之处主要是生产过程中的某些工序和设备不尽相同。

2.新型干法水泥生产的特点

2.1.1优质

生料制备全过程广泛采用现代均化技术。矿山开采、原料预均化、原料配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，形成生料制备全过程的均化控制保证体系即“均化链”，从而满足了悬浮预热、预分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，产品质量可以与湿法媲美，使干法生产的熟料质量得到了保证

2.1.2低耗

采用高效多功能挤压粉磨、新型粉体输送装置大大节约了粉磨和输送能耗；悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，熟料的煅烧所需要的能耗下降。总体来说，熟料热耗低，烧成热耗可降到3000kJ／kg以下，水泥单位电耗降低到了90～110kW·h／t以下。

2.1.3高效

悬浮预热、预分解窑技术从根本上改变了物料预热、分解过程的传热状态，传热、传质迅速，大幅度提高了热效率和生产效率。操作基本自动化，单位容积产量达110～270kg／mz，劳动生产率可高达1000～4000吨／(人·年）。

2.1.4环保

由于“均化链”技术的采用，可以有效地利用在传统开采方式下必须丢弃的石灰石资源；悬浮、预分解技术及新型多通道燃烧器的应用，有利于低质燃料及再生燃料的利用，同时可降低系统废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的NO，含量，减少了对环境的污染，为“清洁生产”和广泛利用废渣、废料、再生燃料及降解有害危险废弃物创

造了有利条件

2.1.5装备大型

装备大型化、单机生产能力大，使水泥工业向集约化方向发展。水泥熟料烧成系统单机生产能力最高可达10000t／a，从而有可能建成年产数百万吨规模的大型水泥厂，进一步提高了水泥生产效率

2.1.6生产控制自动化

利用各种检测仪表、控制装置、计算机及执行机构等对生产过程自动测量、检验、计算、控制、监测，以保证生产“均衡稳定”与设备的安全运行，使生产过程经常处于最优状态，达到优质、高效、低消耗的目的2.1.7管理科学化

应用IT技术进行有效管理，采用科学的、现代化的方法对所获取的信息进行分析和处理

2.1.8投资大，建设周期较

3.3新型干法水泥窑生产的客观规

一切事物，都有其内在运动的客观规律，对于新型干法生产，也是这样。各种新型干法生产是以悬浮预热、窑外分解技术为中心发展起来的，因此，研究新型干法生产的规律，首先要研究悬浮预热窑和预分解窑的规律类型的窑，都受着燃料燃烧规律，热传递规律和热力平衡分布规律制约。为了保证窑系统的良好的燃料燃烧和热传递条件，从而保证窑系统的最佳的稳定的热工制度，在生产中必须做到生料化学成分稳定，生料喂料量稳定、燃料成分(包括热值、煤的细度、油的雾化等)稳定、燃料喂入量稳定和设备运转稳定(包括通风设备)，即“五稳保一稳”。这是水泥窑生产中一条最重要的工艺原则。在新型干法生产中，采用的许多新技术、新装备，如：原料的预均化、生料空气搅拌，X荧光分析仪、电子计算机、电子秤、自动化仪表、自动调节回路以及各种耐热、耐磨、耐火新材料，都是为了这个目的。水泥窑生产，只有做到“五稳保一稳”，才能保证各个技术参数经常处于最佳值，生产经常处于最佳状态，才能取得最佳的经济效益。否则，不尊重客观规律，忽视科学管理，忽视均衡稳定生产，甚至盲目追求产量，就会人为地造成窑系统热工制度的紊乱，结果只能事与愿违，得不偿失。尤其对于悬浮预热窑和预分解窑来说，由于生料与高温气流之间传热快，物料在窑系统内停留时间短，化学反应迅速，故对热工制度的波动更为敏感。热工制度不稳，轻者会打乱正常的生产秩序，严重时则会造成预热器系统的粘结堵塞，甚至威胁设备安全，因此，对此更应特别重视

4.4均衡稳定是搞好新型千法生产的关键

据新型干法生产的特点及新型干法水泥窑生产中应遵循的科学规律，可以看出：“均衡稳定”是新型干法水泥生产过程中最为重要的问题，是搞好新型干法生产的关键所在。它不但关系到生产能否正常进行，也直接影响到产品质量、产量，消耗，生产的安全、成本、效益和环境保护工作。

参考文献

[1]李坚利、周惠群等《水泥生产工艺》武汉：武汉理工大学2008.07

[2]陈全德、曹辰等《新型干法水泥技术》北京：中国建筑工业出版社1987.12

[3]于兴敏《新型干法水泥实用技术》北京：中国建筑工业出版社2006.08.01

[4]陈全德《新型干法水泥技术原理与应用》北京：中国建筑工业出版社2004.02

[5]于玉苑《新型干法水泥生产新工艺、新技术与新标准》北京：当代中国出版社2011.12.17

[6]黄书谋等《第六届全国新型干法水泥生产技术交流会论文集》北京：中国建筑工业出版社1990.

第五篇：高海拔地区对新型干法水泥厂烧成系统影响的初步分析

高海拔地区对新型干法水泥厂烧成系统影响的初步分析

朱祖培 天津水泥工业设计研究院,天津300400 赵乃仁 南京水泥工业设计研究院,南京210029 我国疆域辽阔，地形变化幅度很大。如西部地区的海拔高度就较大，与东部平原相比有明显差别。西部高原海拔一般在1000ｍ以上，青藏高原更高达3000ｍ～5000ｍ。高海拔地区空气稀薄，这一自然条件对新型干法水泥窑烧成系统的影响不容忽视。设计时，考虑不周就会影响设备能力的发挥，不能达产达标；考虑过多又会过多地增加投资，降低企业的经济效益。关于大气压力变化对新型干法水泥厂烧成系统内“三传一反”的综合影响，目前还缺乏全面的分析资料，本文仅按现有资料对新型干法水泥窑烧成系统内各局部效益的影响作一初步分析，不当之处欢迎读者批评指正。１ 高海拔地区大气压力的计算

由于地心引力的作用，地球表面大气层的分子密度随海拔高度而变化,高度愈高,空气密度愈稀,大气压力也就愈小,工程上常以当地大气压力的读数来确定海拔高度。但是由于大气湿度的变化,要精确地确定大气压力与海拔高度之间的关系是不可能的。举例来说,在室内悬挂一气压计,尽管周围空气保持平静,在数小时内它的读数仍将变化（2～3）mmHg（１mmHg＝133.322pa），这就相当于海拔高度数十米的差异。因此,用计算的方法来确定海拔高度只能是近似的。A.C.伊利伊切夫

PＨ＝ＰＯ(1－H/44340)

〔5.256〕

［1］

推荐用下式计算高海拔地区的大气压力：



（１）

５Pa式中： PＨ——海拔高度为Ｈ处的大气压力，～10

ＰＯ——海平面处的大气压力，～10

Ｈ——海拔高度，ｍ。

５Pa

；

；

根据式(1)可计算不同海拔高度处的大气压力。由于空气压力、温度和密度服从理想气体的状态方程，因此在一定温度下，大气压力与其密度成正比，即：

P/r＝ＲＴ

（２） 式中：Ｐ——大气压力，～10Ｐａ；

ｒ——空气密度，ｋｇ／ｍ；

Ｔ——绝对温度，Ｋ；

３

５Ｒ——气体常数，对于干空气Ｒ＝0.08206 表１列出按式(１)和(２)计算的不同海拔高度处的大气压力和空气密度。

从表１可以看出,在海拔1000ｍ的地方,大气压力比海平面处降低10%以上,而在海拔为3000ｍ的高地上，大气压力将降低1/3。２ 高海拔对料气性能的影响

２．１ 对水泥窑内生料水分汽化反应的影响

尽管在高海拔地区水的沸点降低，但水的汽化总热耗却变化不大。水的沸点与大气压力的关系可用Ｃｌａｕｓｉｕｓ－Ｃｌａｐｅｒｏｎ方程式来计算。表2列出了不同海拔高度处水的沸点和汽化总热耗的数据。

从表2中可以看出，在海拔2000ｍ处，水的沸点降低到93.5℃。它的汽化显热虽然也因沸点降低而减少，但是同时大气压力降低时需要较多的热量来克服水分子间的内能，因此水的汽化潜热却随海拔高度的上升而增加，因而汽化总热耗只略有减少，以致可以忽略不计。２．２ 对碳酸盐分解反应的影响

Ｇ.马丁［2］在他的关于水泥回转窑的专著中，报导了丁.约翰斯登对碳酸盐的蒸汽压与分解温度关系的研究成果。他得出以下经验公式(公式(3)～(6)及表3中有非标单位，如mmHg.cal等，若要变动单位，公式将要重新推导——编者注)

lgP＝－9340/T＋1.1lgＴ－0.0012Ｔ＋8.882

（3） 式中：Ｐ——二氧化碳的蒸汽压，ｍｍＨｇ；

Ｔ——绝对温度，Ｋ。

马丁将上式换算成自然对数的形式，变成：

dlnP/dT=21505/T＋1.1l/T －0.002763

（4）

为了计算分解热，马丁又将它改写成Ｃｌａｕ[1]ｓｉｕｓ－Ｃｌａｐｅｒｏｎ方程式的形式，即

dlnP/dT＝－Q/RT

（5）

此处，Ｒ＝1.985ｇ·ｃａｌ／Ｋ，由此可得出碳酸盐分解热与温度的关系式为

Ｑ＝42700＋2.183Ｔ－0.005484

（6） 式中：Ｑ——每100ｇ碳酸盐(ＣａＣＯ３)的分解热，ｇ·ｃａｌ。

如果在式(3)中用不同海拔高度处的大气压力(mmHg)代入Ｐ，即可求出高海拔处碳酸钙的分解温度和分解热，计算结果见表3。

从表3数据可以看出，在海拔4000ｍ处，碳酸钙分解温度降低36℃，分解热提高不足1％。因此，和水的汽化热一样，海拔高度对碳酸盐分解反应的影响也是可以忽略不计的。２．３ 对物料颗粒浮送速度的影响

空气密度不同，对同样大小和重量的物料颗粒来说，要求的浮送速度也不一样。前苏联C.U.赫沃斯琴可夫［3］2 2 提出，物料颗粒的浮送速度一般可以按下列关系式来考虑：

ｓ

ν式中：νｓ＝Ｋ(ｄｐrm/rn)

（７）

1/2——物料颗粒的浮送速度，ｍ／ｓ；

３３

ｄｐ——物料颗粒的直径，ｍ；

ｒｍ——物料的密度，ｋｇ／ｍ；

ｒａ——空气的密度，ｋｇ／ｍ；

ｋ——比例常数。

这就是说物料颗粒的浮送速度与空气密度的平方根成反比。２．４ 对空气比热的影响

以重量单位来表示的空气比热（kJ·kg·℃）,随空气密度的变化很小0℃ 时, 大气压力由 １×105 Pa 加大到 100×105 Pa, 空气比热仅由

0.237×4018kJ/(kg·℃)加大到0.258×4.18kJ/(kg·℃)，加大不到10％。但以容积单位来表示时将有较大变化，应注意修正。３ 高海拔对回转窑的影响 ３．１ 对窑内气流速度的影响

早在60年代朱祖培［5］

1-1

［4］

。例如，在空气温度为 10在《地区海拔高度对水泥厂设计的影响》一文中，除分析了高海拔对空气压缩机类型的设计造成的影响外，还分析了海拔高度对湿法回转窑的影响。由于回转窑内的飞灰与窑内的风速有关，而相同质量流量下风速的大小又与当地大气压力成反比变化。从大同、永登和昆明三厂湿法水泥窑实际生产情况对比(见表４)可以看出，永登和昆明二厂(大气压大约为大同厂的86％～90％)的产量要比大同低10％左右。

需要指出，表４列出的生产数据是50年代末窑的潜力充分发挥时的生产数据。对于湿法回转窑来说，在制约生产能力的各种因素中，窑内风速是突出因素，表现为大量飞灰外逸，提高了料耗和热耗，从而限制了窑的生产能力。Ｗ.居查［6］

曾报道南美洲秘鲁首都利马附近、被认为是世界海拔最高(海拔高度为3900ｍ)的水泥厂的生产情况，该厂有一台Φ3.2ｍ×90ｍ的湿法短窑，通常产量可以达到350t/d，实际标定生产能力只有250t/d，降低了约30％。

新型干法烧成系统和湿法烧成系统有相当大的区别,表５列出了新型干法回转窑在一般海拔情况下的窑内风速。从表5可以看出,目前带分解炉的NSP窑风速最高的是上海水泥厂2000t/d的3.75ｍ窑，但其窑尾风速仅为6.1m/s。国内ＳＰ窑的窑尾风速也低于9m/s。远低于当年大同水泥厂窑内分解带的风速(1200℃下为14.2m/s)，也低于ＫＨＤ公司提出的10m/s风速。从理论上分析，新型干法回转窑排出粉尘对窑生产的影响并非全是负影响，ＦＬＳ公司就曾经采用增加粉尘出窑又经预热器收回入窑的循环来提高生料入窑分解率，这和湿法窑粉尘排放全是负影响不同。因此窑内风速不应该成为高海拔地区对窑径的制约因素，不能照搬窑的产量正比于地区气压的关系。而应该在当地条件下对窑内风速进行核算是否超过允许值，再确定是否变更窑径。３．２ 对窑内燃烧的影响

窑内燃烧低质煤时，虽然煤粉提供的总热量与高质煤相同，但在着火时间、燃烧速度、燃烧温度和熟料煅烧热耗上仍有不同。高海拔造成的空气稀薄对燃烧的影响和低质煤有类同之处，必须加以考虑。空气稀薄，O2浓度下降，会影响燃料的着火时间、燃烧速度以及燃烧温度。为保证有足够的燃烧时间，使煤粉完成燃烧，就要保证窑有足够的长度。但即使如此，燃烧温度偏低仍会影响熟料质量，且燃烧温度是对燃烧速度影响最大的因素，因此必须强化燃烧强度来提高燃烧温度。提高燃烧强度从二个方面进行：一是采用先进的燃烧器和高压风机使喷出燃烧器的气流有更大的动量Ｅ(Ｅ＝ｍＶ)，在质量流量ｍ一定的情况下，要有足够高的喷出速度Ｖ，则必须有高的压头；二可采用先进的冷却机，保证有较高的熟料热回收，以获得尽可能高的助燃空气温度。这两方面的结合就有可能得到良好的燃烧状况，减少空气稀薄造成的不利影响。

３．３ 对窑内传热的影响

窑内传热以辐射为主，窑内的高温火焰中含有大量粉尘，所以具有很高的辐射系数ξ，且由于窑内风速不高，尤其是窑外分解窑的风速更低，故在质量流量不变的情况下，空气稀薄对窑内传热不会有明显的影响。

４ 高海拔对冷却系统的影响 ４．１ 对篦式冷却机的影响

对于篦式冷却机，气流垂直通过填充床，其雷诺数为：

Rep＝ dpuρ/μ (８) 式中：dp——熟料粒径

ｕ——气体垂直通过填充床的表观风速

ρ——气体的密度

μ——气体的粘度。

根据尔根方程７：

ff＝150(1-ζ)/Rep＋1.75 (９)

↓

↓

粘性流损失 湍流损失 式中：ξ——床层空隙率；

ff——阻力系数。

再根据篦式冷却机条件，可求得雷诺数ff＞100，属于湍流。阻力系数ff不随雷诺数有明显改变。因此根据流体流动的阻力公式hj＝ζu/2g×γ，阻力系数ff即ζ为常数，当篦式冷却机工作气压改变时，流体阻力只和流速u及气体的重度γ有关。

在高海拔地区,篦式冷却机工作气压下降,气体体积流量增加。如何适应这一变化，有三种方案： ４．１．１ 方案一

22维持原有规格不变，这时，需保持通过单位篦板面积的空气质量流量不变, 气体流速ｕ 将遵循公式

uH＝u0(P0/PH), 即随气压的下降, 气体流速ｕ 将上升。气体的重度将遵循公式 γH=γ0(PH/P0)，即随气压的下降而下降。

因此气体通过篦式冷却机的流体阻力损失HH 如下式：

HH =（uH·γH）/（u0·γ0）

=[（u0· P0/PH）·γ0·PH /P0·]/u0·γ0=P0/PH（10）式中：HH——地区海拔为Ｈ的流体阻力损失；

H0——海平面地区的流体阻力损失。

加上流量增加量 QH/Q0 也为 P0/PH，因此篦冷机篦下鼓风机的鼓风功率的增加量为 2

222NH/N0=（P0/PH）2，功率的增加很大。

式中：QH——地区海拔为Ｈ的气体流量；

Q0——海平面地区的气体流量；

NH——地区海拔为Ｈ的鼓风机需要的轴功率；

N0——海平面地区鼓风机需要的轴功率。在传热方面，固定床中流体向颗粒传热的关系式如下：

hdp/k＝CRe p Pr (11)式中：ｈ——传热系数

ｋ——导热系数；

dp——粒径；

Pr——普兰特数，Pr＝Cpμ/K。

从(11)式可以看出，当雷诺数Ｒｅ不变时，传热系数不变。因此此种方案的热交换不会改变。４．１．２ 方案二

适当加大篦冷机的规格，保持气流通过篦冷机的流体阻力不变。前文提到气流通过篦床的流动属于湍流。阻力系数不因流速的改变而改变。因此在流体阻力不变时，下列等式成立。

u0 ·γ0 =uH ·γH

uH＝ｕｏ(γ要。

此时流体阻力虽然没有增加，由于鼓风机的鼓风量仍以P0/PH增加，所以鼓风机的轴功率仍以(P0/PH)增加。

这种方案在传热方面的影响如何呢?

根据式(11)，在同样的条件下，dp、ｋ、Cp和μ不变，此时传热系数ｈ为：

ｈ＝Ｃ1·Re p 而：

Rep＝dpuρ/μ

式中：dp、μ不变，但uH＝ｕｏ(P0/PH)，而

ReH＝Re0 ·(PH/P0)式中：ReH——海拔为Ｈ时的雷诺数；

Re0——海拔为海平面时的雷诺数。由于Re数下降，造成传热系数下降。

hＨ＝h0 · 〔(PH/P0)〕＝h0(PH/P0)(14) 式中：hＨ——海拔为Ｈ时的传热系数；

ｈ0——海拔为海平面时的传热系数。1/

21.6

0.8

1/2

1/2

1/21.61/3220/γH)1/2 =ｕｏ(P0/PH)(13)

1/2

1/2

由于气体流量增加的倍数为P0/PH，因此篦冷机的篦床面积也应该提高(P0/PH)才能满足风量增加的需1.6

同时由于规格放大，传热面积增加了(P0/PH)，因此传热量的影响应是二者之乘积： QH=Q0 ·(PH/P0)(P0/PH)0.8

0.5

1/2

=Q0(PH/P0)(15)

0.8式中：QH——海拔为Ｈ时的传热量；

Q0 ——海拔为海平面时的传热量。

可以看到，该方案对传热量将会有一些不利影响，二、三次风的温度也会有一些下降。４．１．３ 方案三

增加篦冷机的规格,保持气流通过篦冷机时鼓风机的功率不变。前文提到气流通过篦床的流动属于湍流。阻力系数不因流速的改变而改变。因此在鼓风机的功率不变时,由于鼓风量已增加P0/PH ,所以流体阻力必须下降为：

HH = H0(γH/γ0)

此时必须ｕH＝ｕ0，才能满足要求，篦冷机的规格必须同因海拔增加而增加的气体量等量增加。

该方案在传热方面的影响和方案二相似。同样ｄｐ、ｋ、Ｃｐ和μ不变，此时传热系数 ｈ＝Ｃ1·Re p1.6。由于速度ｕ不变，因此有：ｈＨ＝ｈｏ·(PH/P0)1.6，而传热面积的增加仅为 P0/PH。此时传热量的变化将为：

QH /Q0 =(PH/P0)(16)

采用这种方案后，篦冷机规格(面积)虽然放大很多，但传热量和二、三次风的温度却有明显下降。

因此可以考虑，在海拔1000ｍ左右的地方，可以采用方案一；在海拔更高的地方应加大篦冷机的规格。４．２ 对筒式冷却机的影响

篦冷机气体流量与鼓风机的风量有关。而筒式冷却机内气流与物料呈逆流运动，其流量的大小与窑头负压有关。当质量流量不变时，其流速将随气压的下降而增加，流体阻力将随流速增加而成正比增加。因此对于筒式冷却机来说，为保持足够的质量流量，只有二个方法可行：其一是提高窑头负压，但是窑头负压由烧成系统的主排风机决定，易受旋风预热器系统、分解炉及窑的漏风干扰，不容易得到保证；其二是扩大冷却机的直径，保持流体阻力不变，这就必须加大冷却机的规格。而篦冷机通过提高鼓风压力可以保持料面以上为零压。不会对烧成系统燃烧所需要的空气供应造成不利影响。５ 高海拔对窑尾系统的影响

(１)新型干法生产线烧成系统利用气力进行悬浮操作，大气压力的变化对系统中动量传递将有较大影响。旋风预热器各级之间的连接管道是热气流向生料颗粒进行传热的主要部位，据估计该处的传热量占旋风预热器总传热量的80%；而且传热作用主要发生在管道内物料开始被气流带起的加速阶段，即物料开始悬浮，受气流的牵引力最大处，直至气流和物料间的温度达到平衡。大气压力的降低，将降低气流对物料的牵引力(悬浮力)，在同样的管道风速下，物料在该区段的停留时间将更长，从而在一定程度上有利于物料的悬浮受热。此外，大气压力降低还将改变旋风筒内的流场分布，影响旋风筒的分离效率。同样对分解炉内的喷腾作用和旋流作用也将产生影响，在一定范围内有利于提高分解炉内的无因次量τm/τg，从而有利于提高燃料的燃烬率和生料的分解率，但降低到一定限度时将破坏分解炉的稳定操作。

(２)分解炉内燃烧的基本情况和窑内的燃烧相同，空气稀薄,Ｏ２浓度下降同样会影响燃烧速度以及燃烧温度，而且分解炉内的燃烧温度远低于窑内的燃烧温度，所以燃烧温度对煤粉的燃烧彻底程度的影响甚至比窑内影响还大。为保证在分解炉内煤粉得到完全燃烬，就应该保证煤粉在分解炉内有比正常海拔地区更多的燃烧时间和足够的燃烧强度。因此在高海拔地区要选择炉温较高、燃烧强度也较高的炉型和喷出动量较高的燃烧器。

(３)高海拔对预热器系统中气流运动的影响与篦冷机非常相似，如果把低海拔地区的预热器系统不改变规格直接套用，则海拔升高造成的气体体积膨胀就会使气体在系统中阻力增加，此阻力损失的增加量和气压的减小成正比△Ｐ＝P0/PH。所以，系统内气流的流量和流体阻力的增量都与海拔的升高量成正比，因此系统主排风机功率将以平方关系增加。此外，由于预热器进出口风速过高，会使预热器收尘效率明显下[8]0.6降，系统热效率下降。

如果按照一般合理的风速确定预热器系统各部分的规格，可以得到比较经济的运行效果，但是设备和土建的投资都会明显增加。其中预热器的规格将对窑尾塔架的大小起决定性的影响。因此我们建议，对于海拔高度在1000ｍ左右的地区，可以不增加预热器的规格，对于海拔更高的地区应加大预热器系统的规格，但为了适当降低投资，在选择正常的预热器进出口风速和管道风速的同时，预热器的截面风速可选偏高值，以缩小预热器的规格，避免过大地增加窑尾框架。同时应优化预热器的结构，尽可能少地增加系统的阻力。

６ 对风机选型及其它用气设备的影响 ６．１ 对风机选型的影响

高海拔地区新型干法烧成系统操作的根本要求是:必须保证系统的气体质量流量G(kg/h或mh)与海平面相同。这就需要提高系统的气体体积流量。同时由于系统内的流动阻力也发生变化，因此系统内的主排风机(ＩＤＦ)以及用于篦冷机的鼓、排风机绝对不能照搬海平面的机型。必须根据需要的风量和风压重新选型，或加大规格，或在原有机型上加快转速。需要注意的是，如果在原有机型上加快转速，除风量以一次方成正比增加外，还会增加风压和功率。一般风机速度和风量、风压以及功率的关系式如下： n1/n2=Q1/Q2=(P1/P2)=(N1/N2)(17)

因此在高海拔地区，如果要求同一台风机达到和海平面相同的质量流量，我们只需按气体密度变化的比例来加快风机转速。但由于随气体密度的下降风压和风量都将成正比增加，所以风机功率与风机转速都将以二次方增加。

６．２ 对其它用气设备的影响

从上面的所有讨论可以看到，气体在高海拔地区会增加一些麻烦，因此能够不用气体的地方就尽可能不用。例如采用气力提升泵送生料入预热器系统，在高海拔地区除了自身需要加大规格增加动力消耗外，还会增加窑尾主排风机和电收尘器的负荷，应该慎重考虑。７ 结语

(１)海拔高度的增加，对入窑生料中水的汽化潜热及CaCO3的分解影响轻微，可忽略不计；物料浮送速度将有所下降；空气比热以重量来表示时，随空气密度的变化很小，但以容积来表示时变化较大，需修正。

(２)海拔高度升高，在要求相同质量流量条件下，窑内气流速度将成正比例地增加，对湿法窑产量影响较大，但对新型干法窑的影响则应考虑具体情况。

(３)空气稀薄，Ｏ２浓度下降，对燃料的着火时间、燃烧速度及温度有影响。采用先进的燃烧器、高压风机、冷却机，可有效地补偿这一不利影响。

(４)当海拔高度在1000ｍ以下时，勿需扩大篦冷机规格，当海拔高度进一步增加时，应扩大篦冷机规格。对单筒冷却机来说，可采用提高窑头负压及扩径来克服气压降低、流体阻力增加带来的不利影响。(５)随海拔高度的增加，预热器出口风速将增加，会降低预热器除尘效率及热效率。但从经济方面考虑，当海拔高度在1000ｍ以下时，不需扩大预热器规格，对更高地区应适当加大预热器规格，同时应优化其结构。

(６)为达到与海平面相同的空气质量流量，高海拔地区在选用风机时应按空气密度变化比例增加其转速。此外，应避免使用用气设备。

(７)大气压降低，有利于预热器内物料的悬浮受热，有利于提高燃料的燃烬率和物料的分解率，但会影响旋风筒的分离效率及分解炉的稳定操作。为保证煤粉在分解炉内完全燃尽，高海拔地区应选择炉温较高的炉型及喷出动量高的燃烧器。1/2

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