一般情况下,按照水泥窑内物(wù)料的温度高低,将回转窑系统(包括窑尾预热和窑头冷却机)的工作带分(fēn)為(wèi)以下几种:干燥带、预热带、分(fēn)解带、放热反应带、烧成带和冷却带。
1、干燥带
对于传统水泥回转窑,干燥带中物(wù)料温度為(wèi)20~150℃,气體(tǐ)温度250~400℃。对于新(xīn)型干法水泥窑,入窑物(wù)料在进入窑尾I级旋风筒的瞬间就被加热到150℃以上。所以,干燥带只在生料入口处很(hěn)短的一段。新(xīn)型干法水泥窑的窑尾系统中,几乎没有(yǒu)干燥带。
预热带
对于传统水泥回转窑,预热带中物(wù)料温度為(wèi)150~800℃,气體(tǐ)温度為(wèi)450~850℃。对于新(xīn)型干法窑,从第1级到倒数次后级旋风收尘器都是预热带。预热带中,生料中的有(yǒu)机组分(fēn)开始干馏、分(fēn)解,黏土开始脱水,為(wèi)碳酸钙的分(fēn)解创造了条件。
2、分(fēn)解带
对于传统水泥回转窑,分(fēn)解带中物(wù)料温度為(wèi)800~1000℃,气體(tǐ)温度為(wèi)1000~1400℃。对于新(xīn)型干法水泥窑,从分(fēn)解炉到窑内距窑头7D(D為(wèi)窑的钢板直径)之处都是分(fēn)解带。例如,新(xīn)型干法窑的回转窑的尺寸為(wèi)
Φ4m×60m时,从窑头起算28~60m都是分(fēn)解带;新(xīn)型干法窑回转窑的尺寸為(wèi) Φ4.7m×74m时,从窑头起算33~74m都是分(fēn)解带。
在新(xīn)型干法水泥窑中,分(fēn)解带的主要反应是碳酸钙的分(fēn)解。一般情况下,生料中的碳酸钙在窑尾分(fēn)解90%左右,剩余10%的碳酸钙遗留在回转窑分(fēn)解。这样的好处是以10%的碳酸钙作為(wèi)冷却剂,控制窑尾的温度。如果风煤料的比例发生变化,只改变入窑碳酸钙的分(fēn)解率,对窑尾温度几乎没有(yǒu)什么影响。但是,这样也带来很(hěn)多(duō)问题:其一,回转窑传热效率不高,分(fēn)解剩余的碳酸钙就耗费了回转窑将近一半的空间;其二,窑尾风煤料比例发生变化,虽然不影响窑尾温度,但影响入窑碳酸钙分(fēn)解率。因而,需要回转窑消化入窑碳酸钙分(fēn)解率变化产生的各种影响。
入窑碳酸钙分(fēn)解率变化的个消极影响是改变窑内各带分(fēn)布。例如,当入窑生料碳酸钙分(fēn)解率低时,需要在窑内分(fēn)解的碳酸钙就多(duō),分(fēn)解带就長(cháng),就会压缩过渡带和烧成带,影响水泥的烧成。在预烧不良、烧成带受压缩的条件下,还要保持回转窑的产量,控制熟料f-CaO的含量,就应提高烧成温度,这就又(yòu)对燃料的消耗、硫碱的挥发、窑皮的稳定性和窑衬的寿命都产生影响。
入窑碳酸钙分(fēn)解率变化的第二个消极影响是改变窑内碱硫氯的挥发凝聚平衡。例如,当入窑碳酸钙分(fēn)解率低时,窑内碳酸盐分(fēn)解带的長(cháng)度较長(cháng),分(fēn)解带的窑料含有(yǒu)大量的挥发性组分(fēn)。如果提高入窑生料碳酸钙分(fēn)解率,分(fēn)解带的長(cháng)度就要缩短,原来分(fēn)解带中的部分(fēn)硫碱就要大量挥发,而挥发出的硫碱又(yòu)被窑尾旋风筒捕集一时不能(néng)排出窑外。这样,就可(kě)能(néng)产生一系列的故障,如结皮、堵塞、大块等。
3、放热反应带
放热反应带亦称过渡带或上侧过渡带。对于传统水泥窑,放热反应带的物(wù)料温度為(wèi)1000~1300℃,气體(tǐ)温度為(wèi)1400~1600℃。一般情况下,对于新(xīn)型干法水泥窑从窑头计算7D到4D都是过渡带。例如,新(xīn)型干法窑的回转窑的尺寸為(wèi)声4m×60m时,从窑头起算16~28m都是过渡带;新(xīn)型干法窑回转窑的尺寸為(wèi)Φ4.7mx
74m时,从窑头起算19~33m都是过渡带。
4、烧成带
烧成带的物(wù)料温度在1300~1450~1300℃,火焰温度可(kě)以达到1700℃。当物(wù)料接近1300℃时,熔剂矿物(wù)C3A、C4AF开始熔融产生液相,氧化钙和硅酸二钙熔解其中,当达到饱和浓度时就析出C3S。在不损害窑皮的前提下,适当提高烧成带温度,可(kě)以促进液相的生成,增加f-CaO和C2S的熔解,促进C3S的形成,提高熟料的产量和质量。一般情况下,烧成带的長(cháng)度為(wèi)(4~5)D。实际上,烧成带的長(cháng)度和火焰的長(cháng)度也受到预烧好坏的影响。
5、冷却带
冷却带亦称下侧过渡带。冷却带中,窑料的温度為(wèi)1300~1100℃。熟料出烧成带后,在冷却带被冷却至固化或初步固化,进入冷却机再进一步冷却至灰黑、坚固的近圆形颗粒。如果出窑温度高,熟料对窑口耐火材料的破坏主要是侵蚀和高温磨损。进入冷却机后,因熟料尚未完全固化,在冷却机入口还可(kě)能(néng)产生堆“雪(xuě)人”等故障。如果出窑温度降低,熟料对窑口耐火材料的破坏主要是高中温磨损。
如果窑口温度变化较快,熟料对窑口耐火材料的破坏主要是热震。所以,窑口耐火材料的损坏相当复杂,具體(tǐ)哪一种破坏是主要原因要进行取证,进行剖析,在事实的基础上分(fēn)析确定。
实际上,水泥回转窑中各带的長(cháng)度受窑料预烧好坏、火焰長(cháng)短和生料易烧性优劣等因素的影响而有(yǒu)所变化。水泥回转窑内分(fēn)解带、过渡带、烧成带、冷却带的具體(tǐ)長(cháng)度因各厂生产条件而异。就是对同一厂家,也会因生产条件变化而变化。所以,水泥回转窑各带的長(cháng)度、窑内耐火材料的选择和配置要通过多(duō)次摸索、反复试验才能(néng)得出,而且还要根据生产条件变化随时做出必要调整。
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