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第三部分 烧成系统 烧成系统包括四个子系统：预热器、分解炉、回转窑、篦冷机。 水泥熟料的煅烧指将水泥生料喂入窑系统，经干燥、预热、分解、烧成反应，最后冷却成水泥熟料的过程。 干法生产就是将原料烘干后粉磨或同时烘干与粉磨成生料粉，而后喂入干法窑内煅烧成熟料称为干法生产。 水泥熟料煅烧的关键是：碳酸盐的分解和水泥熟料矿物烧成反应。 在水泥熟料的煅烧过程中，900℃以下主要是吸热反应，可视为预热阶段；1000～1450℃则以放热反应为主，称为烧成阶段。 物料在悬浮预热器内的停留时间约30s左右，而在炉子内的停留时间只有6s左右。大部分时间都在窑内，约30min左右。 预热器 新型干法水泥生产线均采用旋风预热器， （其结构如右图）物料从上一级下料管下来后， 被下一级管道上来的热气流吹上去，在管道内 迅速换热，然后进入旋风筒内进行气固分离， 气体从内筒上升到上一级管道，物料则被分离 下来，进入下一级。 二、它的热交换主要发生在管道中，而分离则完全是在旋风筒内。众多的资料表明，气固间80%以上的热交换是在入口管道内进行的，热交换方式以对流换热为主。物料在转向被加速的起始区段内完成换热。 物料与气体完成换热后，必须进行气固分离，分离出的物料向高温区（下一级预热器，分解炉或回转窑）运动，进行进一步的预热、分解或煅烧。否则，物料将随气流一起流向低温区，使预热效果降低，甚至起不到预热作用。 小结：预热器不仅仅是预热作用，还有有一定的分解功能（MgCO3的分解温度为600℃）。 第二节 分解炉 一、分解炉的主要作用就是碳酸盐的分解。碳酸盐的分解热耗最大，因此在该阶段增设喷煤管（或叫火嘴）以提供足够的热量。 二、碳酸钙的分解特点 强吸热反应： 900℃时分解吸热1660KJ/Kg 烧失量大： 每100Kg CaCO3分解，排出44Kg CO2气体，留下56 Kg CaO。在不过烧（低于900℃）的情况下，燃烧产物体积变化不大，比原来仅收缩10～15%，因此所得石灰具有多孔结构，对于在固相反应中加快CaO与其他组分的化学反应速度是有益的。 三、一般认为分解炉温度为820～900℃时，物料分解率为85～95%，需要分解的时间平均为4～10s。 四、影响物料分解时间的主要因素有：分解温度、炉气中CO2浓度、料粉品质、颗粒尺寸及颗粒组成。 五、一般生产中对出炉料粉分解率要求以85～95%为宜，要求过高，在炉内停留时间就要延长很多，炉的容积就大。而过低分解率的生料入窑，窑外分解的优越性就得不到充分发挥。 六、分解炉生产工艺对热工条件的要求：a炉内气流温度不宜超过950℃，以防系统产生结皮、堵塞；b燃烧速度要快，以保证供给碳酸盐分解所需的大量热量；c保持窑炉系统较高的热效率和生产效率。 七、分解炉内的燃烧： 煤粉颗粒进入分解炉后，浮游于气流中，经预热、分解、燃烧发出光和热，形成一个个小火星，无数的煤粉颗粒便形成无数的迅速燃烧的小火焰。分解炉内火焰燃烧的优点是燃料均匀分散，能充分利用燃烧空间而不易形成局部高温。燃烧速度较快，发热能力较强。 小结：分解炉就是为碳酸盐的分解提供环境条件，分解炉温度再满足分解率的情况下，尽可能的降低是保证分解炉乃至整个窑系统良好运行的前提，也有一定的节能降耗效果。 第三节 回转窑 一、回转窑的主要结构有：筒体、轮带、托轮、挡轮、传动装置和窑头窑尾密封装置等组成。 二、回转窑的规格 回转窑的规格用筒体的直径乘长度来表示。目前新型干法最常见的两种规格为：Φ4×60m（最初设计能力为日产熟料2000t，后来通过提高窑的转速，降低窑内物料填充率；增大预热器和分解炉，以及篦冷机的生产能力，可达到日产熟料3000t以上）和Φ4.8×72/74m（为5000t/d熟料生产线的设计规格） 三、熟料的烧成在窑内可分为三个工艺带：过渡带、烧成带、冷却带 从窑尾起至物料温度1280℃止（也有1300℃）为过渡带，主要任务是物料升温及5%左右CaCO3分解和固相反应（放热反应）；物料在1300～1450～1300℃区间则为烧成带；窑头端为冷却带。 四、烧成带长度主要取决于火焰温度和长度。一般认为烧成带长度为火焰长度的0.6～0.65倍。矿物烧成决定了水泥熟料的质量，其烧成反应需要很高的温度和反应时间，因此在该阶段必须保持一定的温度和高温停留的时间。物料在窑内停留的时间与窑的类型有关，悬浮预热器窑45～60min，预分解窑25～30min。一般而言，无矿化剂的情况下，物料在预分解窑和悬浮预热器窑烧成带停留的时间为10～15min，窑内物料填充率一般在5%～17%。 五、燃烧器（喷煤管）及回转窑内燃料的燃烧 目前水泥熟料生产单位所用的喷煤管主要有三风道和四风道两种，由于四风道的巨大