新型干法水泥技术部分习题解答.doc_新型干法水泥练习题

2020-02-28 其他范文下载本文

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新型干法水泥技术部分习题解答

第一章新型干法水泥技术概论

1.1新型干法水泥定义：以悬浮预热和与预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产成就广泛的应用于水泥干法生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、科学管理特征的现代化水泥生产。

1..2新型干法水泥生产具有：均化、节能、环保、自动控制、长期安全运转和科学管理六大保证体系，是当代高新技术在水泥工业的集成。

1..3新型干法水泥生产的特征：①生料制备全过程广泛采用现代化均化技术 ②用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 ③采用高效多功能挤压粉磨技术和新型机械粉体输送装置 ④工艺装备大型化，使水泥工业向集约化方向发展

⑤为清洁生产和广泛利用工业废渣、废料、再生燃料和降解有毒有害废弃物了有利条件⑥生产控制自动化

⑦广泛采用新型耐热、耐磨、隔热和配套耐火材料； ⑧应用IT技术，实行现代化科学管理等。

1.5“五稳一保”：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、燃料喂料量稳定和设备运转稳定（包括通风设备），从而保证窑系统最佳的稳定的热工制度（温度制度、压强制度、气氛制度）。

第二章原料的预均化

2.6原料预均化的意义：①有利于稳定水泥窑入窑生料成分的稳定

②有利于扩大资源利用范围③有利于利用矿山夹层矿石，扩大矿山利用年限 ④满足矿山储存及均化双重要求，节约建设投资。

2.7预均化基本原理：“平铺直取”，功能：保证取出物料的相对稳定（P8熟悉最后一段话）。2.9预均化效果评价方法：①标准偏差②总体和个体③样本④样本均值⑤波动范围⑥正态分布；⑦均化效果：进料与出料的标准偏差之比。

两个指标：标准差、预均化效果 2.10原料预均化堆场的选用条件：

①根据生产工艺要求确定：生料CaCO3标准偏差不大于0.2%，出磨生料CaCO3标准偏差不大于2%，当CaCO3标准偏差大于3%时，应该考虑采用石灰石预均化堆场

②按原料成分波动范围确定：标准偏差R10%时，应采用预均化堆场

③结合原料矿山的具体情况提议考虑

2.11预均化堆场布置形式：圆形均化堆场和矩形均化堆场

2.11．1矩形预均化堆场：①场内一般有两个料堆，一个堆料，一个取料，相互交替进行堆、取作业。长宽比一般为5---6②两个料堆可以根据地形，采取平行布置或呈直线布置。③进料皮带机和出料皮带机分别布置在堆场两侧。④料堆平行布置虽然在总平面布置上比较方便，但是取料机要设置中转台车一边平行移动于两料堆间，堆料机也要选用回转式或双臂式以适用于平行的两个料堆。

2.12圆形预均化堆场：①原料由皮带机送到堆场中心，由可以围绕中心做360度回转的悬臂皮带机进行堆料②取料由桥式刮板取料机完成。......2.13矩形和圆形预均化堆场的比较：①占地面积：同样的有效储存容积，矩形堆场占地面积大，圆形约可以减少30%--40%②需用投资：圆形堆场设备购置费较低，比矩形堆场可节约25%，总投资可减少30%--40%③均化效果：由于圆形堆场内外圈相差很大，物料分布不如矩形对称均匀，故比矩形堆场均化效果差④设备操作和维护使用：圆形堆场教较矩形堆场设备简单，易于操作，维修相对较少；⑤企业改建扩建：矩形对称可以根据需要和场地条件进行扩建，而圆形堆场无法在原有基础上扩大，只能另建新堆场。

2.14预均化堆场堆料方式：①人字形堆料法②波浪形堆料法③水平层堆料法⑤横向倾斜堆料法⑥纵向倾斜堆料法⑦人字形与纵向倾斜层相结合的连续堆料法⑧其他堆料法。

2.16堆料机的分类：

①天桥皮带堆料机②悬臂式皮带堆料机③桥式皮带堆料机④耙式堆料机 2.18影响预均化效果的主要因素：①原来成分波动呈正态分布

②无聊的离析作用

③堆料端部椎体部分造成的不良影响 ④堆料机布料不均匀

⑤堆料总层数的影响。2.19物料离析作用的影响及防止措施（P23）1减小物料颗粒级差 ○2加强堆料管理工作 ○3加强取料管理工作 ○第三章生料预均化技术

3.19生料均化原理：采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”使生料粉向下落降时切割尽量多层料面予以混合。同时，在不同流化空气的作用下，使沿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径向倾斜，进行径向混合均化。

3.20均化库的分类：①间歇式均化库②双层式均化库③连续式均化库④多料流式均化库（⑤IBAU型中心室均化库⑥CF型控制流式均化⑦MF型多料流式均化库⑧TP型多料流）

3.21生料均化库选型原则：

①满足生产工艺要求

②根据原料波动和预均化堆场能力，考虑预均化库德选型 ③充分考虑出磨生料的波动幅度与频率

④生料制备系统“均化连”要合理匹配。3.22影响均化效果的常见因素：①充气装置发生泄漏、堵塞、配气不均等 ②生料物性与设计不符，如含水量、颗粒大小发生变化等 ③压缩空气压力不足或含水量大等

④机电故障

⑤无法控制的其他因素，如库内储量、出入库料物料流量、进库物料成分波动周期等第四章生料粉磨技术

4.23生料粉磨的功能：为熟料煅烧提供性能优良的粉状生料；

要求：①使生料达到规定的颗粒大小及分布②使不同化学成分的原料颗粒能混合均匀

③粉磨高效、节能、工艺简单、大型化集约化生产。4.24粉磨的基本原理：

①第一粉碎原理即雷廷格的粉碎表面积原理（粉碎物料所消耗的能量与物料新生成的表面积成正比）

②第二粉碎原理即克尔皮切夫和基础克的粉碎容积或重量原理（粉碎消耗的能量与容积或重量成正比）

③第三粉碎原理即邦德的粉碎工作指数原理（粉碎物料所需的有效功与生成的碎粒直径的平方根成反比）

物料的粉磨：是在外力作用下，通过冲击、挤压、研磨克服物料晶体内部各质点及晶体之间的内聚力，使大块物料变成小块以至细粉的过程。

4.24辊压机粉磨工艺发展特点：

①原料的烘干和粉磨作业一体化，烘干兼粉碎磨机系统得到了广泛的应用 ②磨机与新型高效选分、输送设备相匹配，组成各种新型干法闭路粉磨系统以提高粉磨效率，2 增加粉磨功的有效利用 ③设备日趋大型化，以简化设备和工艺流程，同窑的大型化相匹配 ④采用电子定量喂料称、X荧光分析仪或γ-射线分析仪、电子计算机自动调节系统，控制原料配料，为入窑生料成分均齐稳定创造条件⑤磨机系统操作自动化，应用自动调节回路及电子计算机控制生产，代替人工操作，力求生产稳定

4.25风扫磨：借气力提升粉料，用粗粉分离器分选，固循环负荷及选粉效率均低；同时粉磨水分含量较大的物料时，磨内风速大，使钢球磨不到物料的机会增加，也影响粉磨机的效率。

4.26尾卸提升循环磨系统：同风扫磨得基本区别在于磨内物料是用机械方法卸出，然后又提升机送入选粉机。

4.27中卸提升循环磨特点：

①热风从两端进磨，通风量较大，又设有风干仓，有良好的烘干效果 ②磨机粗细粉分开有利于最佳配球，对原料的硬度及力度的适应性较好

③循环负荷大，磨内过粉碎少，粉磨效率较高④缺点是密封困难，体统漏风较多，生产流程也叫复杂

4.28与钢球磨相比，辊式磨优点： ①由于厚床粉磨，粉磨方式合理，并且磨内气六可将磨细的物料及时带出，避免过粉碎，固粉磨效率较高，能耗较低②入磨热风从环缝喷入，风速较大，磨内通风截面也大阻力小，通风能力强，烘干效率高③允许入磨物料的力度较大，一般可以是磨辊直径的5%，因此可以省略第二段破碎，节约投资④磨内设有选分设备，不需增设外部循环装置，可以节约日常维修费用⑤物料在磨内停留时间短，生产调节反应快，易于对生料成分及细度调节控制，也便于实现操作的自动化⑥生产适应性强，可处理粗细混杂及掺有金属杂物的物料⑦设备布置紧凑，建设空间小。可以露天设置或采用轻结构的简易厂棚，固设备及土地投资较低⑧磨机结构及分娩方式合理，整体密封性较好，噪音小，扬尘少，有利于环境保护

4.29生料粉磨系统的调节控制：

①调节入磨原料配比，保证粉磨作业产品达到规定的化学成分

②调节喂入磨机的物料总量，使粉磨过程经常处于最佳的稳定状态，提高粉磨效率 ③调节粉磨系统温度，保证良好的烘干机正常通风，满足烘干机粉磨作业要求 ④调节磨机系统压力，保证磨机系统正常通风，满足烘干机粉磨要求 ⑤控制磨机系统的干车喂料程序，实行磨机系统生产全过程的自动控制 4.30辊式磨的自动调节控制：

①以X-荧光仪或γ-射线仪同计算机相连，控制原料配料

②以磨机出入口压差控制喂料量③以出磨风管风速或循环风机电流控制人磨风量 ④以出磨气体温度控制喷水量或循环风量

⑤以入磨管道负压控制磨机主风机入口阀门开度或风机转速第五章水泥粉磨

5.31水泥粉磨功能：将水泥熟料粉磨至适宜的粒度，形成一定的颗粒级配，增大水化面积，加速水化速率，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

意义：提高水泥质量，节约能源消耗、降低水泥成本。5.32现代水泥粉磨技术发展的特点：

①在钢球磨系统实现大型化的同时，创新研发挤压粉磨技术和装备 ②采用高效的选粉设备

③采用新型耐磨材料，改善磨机部件材质 ④添加助磨剂，提高粉磨效率⑤降低水泥温度，提高粉磨效率，改善水泥品质

⑥实现操作自动化

⑦采用其他的技术措施

⑧开发粉状输送的新设备 5.4 几种辊压机水泥粉磨工艺方案5.4．1预粉磨系统P58、混合粉磨系统、联合粉磨系统、半终粉磨系统、终粉磨系统 5.5辊压机终粉磨生产水泥与钢球磨机相比 1水泥粒径分布狭窄○2颗粒形貌不规则○3料饼未经充分打散○4颗粒存在裂纹○5C3A含○6硫酸盐载体脱水不充分○7硫酸盐载体细度不足以及没有充分分散。量及活性影响○5.6O-SEPA型高效选粉机

1物料粒径分选精确，选粉效率高；特点：○2可在较大范围内控制产品细度，并且改进了粒径分布，有利于提高水泥质量； ○3能处理高浓度含尘气体，并将含尘气流做分选气流使用，而不影响选粉性能； ○4磨机可采取强力通风，○且选粉机内可引入大量冷风，有利于降低系统温度，提高粉磨效率；5产品温度低，不需要水泥冷却器，简化了工艺流程； ○6机体小，叶片和轮叶磨损率低，布置紧凑，维修简单； ○7可使磨机产量增加22%--24%，节能8%--20%。○5.7水泥产品的质量控制（P74尤其是最后一段：关于水泥产品最佳的颗粒分布）

 水泥颗粒级配对水泥性能产生的各种影响，主要是因为不同大小颗粒的水化速度不同，测定结果是：

 目前比较公认的水泥最佳颗粒级配为：3-32um颗粒对强度增长起主要作用，其间粒度分布是连续的，总量不低于 65%。16-24um的颗粒对水泥性能尤为重要，含量愈多愈好。

 在通常细度的水泥中，可能有 20-40% 的熟料对混凝土强度增长没有发挥作用。如何挖掘熟料活性潜力，改善水泥性能，应根据水泥强度等级、混合材状况和具体粉磨工艺，确定合理颗粒级配。

第六章悬浮预热技术

6.1悬浮预热技术的内涵：指低温粉体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。

6.39悬浮预热器窑特点：长度较短的回转窑后装设了悬浮预热器，使原来在窑内以堆积状态进行的物料预热及部分碳酸盐分解过程，移到悬浮预热器中以悬浮状态进行，因此处于悬浮状态的生料粉能与热气流充分接触，气固接触面积大，传热速度快，效率高，有利于提高窑的生产能力，降低熟料烧成热耗。同时它具有运动部件少，附属设备不多，维修比较简单，占地面积小，投资费用较低等优点。

6.41新型旋风筒结构优化改进：

① 加阻流型导流板

②设置偏心内筒。扁圆内筒或 “靴型”内筒 ③采用大蜗壳内螺旋入口结构

④适当降低气流入口速度

⑤蜗壳底面做成斜面

⑥旋风筒采用倾斜入口及顶盖结构

⑦加大内筒面积

⑧缩短内筒插入深度

⑨适当加大旋风筒高径比 ⑩旋风筒下部设置膨胀仓等。

6.42旋风筒进风口形式与结构：

注意进口为矩形结构。风速15~25m/s。蜗壳式进风口形式：90度、180度、270度。P87 6.43换热管道中锁风翻板排灰阀的作用：保持下料管经常处于密封状态，既保持下料均匀畅通，又能密封物料不能填充的下料管空间，最大限度地防止由于上级旋风筒与下级旋风筒出口换热管道间由于压差容易产生的气流短路。漏风。做到换热管道中的气流及下料管中的物料“气走气路，料走料路”，各行其路。这样，既有利于防止换热管道中的热气流经下料管上窜至上级旋风筒下料口，引起已经收集的物料再次飞扬，降低分离效率；又能防止换热管道中的热气流未经同物料换热，而经上级旋风筒底部窜入旋风筒内，造成不必要的热损失，降低换热效率。结构：锁风阀必需结构合理，轻便灵活①阀体及内部零件坚固、耐热、以避免过热引起的变形损坏②阀板摆动轻巧灵活，重锤易于调整，既要避免阀板开闭动作过大，又要防止料流发生脉冲，做到下料均匀。一般阀板前端部开有圆形或弧形孔洞使部分物料经常由此留下③阀体具有良好的气密性，阀板形状规整与管内壁接触严密，同时要杜绝任何连接法兰或轴承间隙的漏风④支撑阀板转轴的轴承要密封良好，防止灰尘渗如。⑤阀体便于检查、拆装，零件要易于更换

6.40旋风筒的功能及机理。

第七章预热分解技术

7.44 预分解技术：将已经过悬浮预热后的水泥生料，在达到分解温度前，进入到分解炉内与分解炉内的燃料混合，在悬浮状态下迅速吸收燃料的燃烧热，使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术

7.45预分解窑的特点：悬浮预热器与回转窑间增设了一个分解炉，使燃料燃烧的放热过程与生料碳酸盐分解的吸热过程，在其中以悬浮状态下极其迅速的进行。

7.46预分解窑的关键技术装备

旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑、冷却机（简称筒-管-炉-窑-机）

7.47分解炉内气固流运动方式：涡旋式，喷腾式，悬浮式，流化床式。7.50预分解窑系统的粘结堵塞故障因素：

①与物料中钾、钠、硫的挥发系数大小有关，特别是在还原气氛中，挥发系数增大时，对结皮影响很大

②与物料易烧性的好坏有关，如果物料好烧，则熟料的烧成温度将会相应偏低，结皮就不易发生

③与物料三氧化硫与氧化钾的摩尔比大小有关，物料中的可挥发物含量越大，窑系统的凝聚系数越大，则结皮形成的可能性就越大

防止措施：①减少和避免使用高氯和高硫的原料

②使用低氯，低硫或中硫的煤③难以避免的过量氯硫采用：a.丢弃一部分窑灰，减少氯的循环