从新型干法燃烧系统技术进步谈回转窑设计参数合理选择.docVIP

新型干法回转窑的设计与增产节能——从技术进步谈回转窑设计操作参数的合理选择前言：从上世纪80年代我们研究新型干法（NSP）回转窑产量和规格参数的合理选择时，一般采用国内外相关窑型的产量和规格参数进行数学回归法或统计分析等方法，结合国情、厂情来比较选择确定。早期在2000t/d窑外分解系统技术引进报价中，国外公司对窑规格、参数报价差异较大。（见表一）国内外部分厂商日产2000t/d窑报价规格参数 表一厂商窑规格（m）L/D斜度（％）转速（r/min）装机功率（kw）计算单位有效容积产量（t/m3·D）备注石川岛（日）φ3.9×5814.94.00.6～3.01803.58三菱（日）φ3.9×5814.94.00.6～3.52103.58宇部（日）φ3.7×5815.73.50.3～3.02504.03FLSφ3.95×5614.34.00.6～3.02253.61顺昌FCBφ4.0×5814.54.01.8～2.61903.38云浮KHDφ3.8×4010.53.50.67～3.672505.50新疆KHDφ4.0×4210.53.50.54～3.262304.68鲁南KHDφ4.2×4510.73.50.52～3.152003.92北京TCφ4.0×60153.50.6～3.22×1253.27江西0.4～3.953154.43～4.59NCφ4.0×60154.00.6～4.073154.43～4.92当时国产第一台（江西）2000t/d水泥生产线，其窑的规格为φ4.0×60m，L/D＝15，斜度3.5％，最高转速3.2r/min，单位有效容积产量3.27t/m3·D。经过20多年的努力，至今我国窑外分解系统生产工艺技术装备已趋于成熟，同规格窑系统产量不断突破，目前φ4.0×60m窑保证产量为2500t/d，实际可达到2700～2800t/d，系统产量提高35～40％，单位有效容积产量达到4.59t/m3·D，相关的斜度、转速、装机功率及窑内物料负荷率、物料在窑内停留时间等设计参数均有较大变化，笔者在实践－认识－再实践的基础上，对窑的合理设计、操作参数等作一些探讨。1、回转窑在新型干法烧成系统中的地位和作用首先，回转窑是NSP烧成系统中的一个组成部分，它的作用是把在预热器、分解炉内已经大部分分解的生料进行煅烧，生成合格的水泥熟料。从物理、化学反应来说：生料在窑尾预热器、分解炉系统中完成预热、脱水和绝大部分分解反应后进入回转窑内，在一定的高温条件下完成形成各种熟料矿物的化学反应和物理化学反应（固相反应），并使晶体得到一定程度的发育生长，再稍经冷却后排出窑外。从传热学的角度来说，窑内物料因入窑生料表观分解率为90~95％，分解吸热反应所需的热量很少，公斤熟料约200~100千焦，物料升温吸热量约为450～500千焦，而熟料矿物形成是以放热反应为主，设熟料中C2S占0.20， C3S占0.60，C3A占0.08，C4AF占0.10，反应过程放热量约为655千焦。基于窑内熟料形成热基本是一个负值，所以可以认为窑内传热已不是主要矛盾，而熟料矿物生成的晶格形成和晶体生长所需维持的高温条件及在烧成带2、提高NSP窑系统产量是个系统工程稳定回转窑的热工制度、提高窑速和快转率，均衡稳定、薄料快烧是实现高产、优质、低消耗的重要工艺原则。而以稳定回转窑热工制度为中心，需要以下多项先进技术的系统工程予以保证。（1）原料矿山合理开采、搭配进厂并加强进厂原、燃料的科学管理。（2）原、燃料预均化技术，为配料和煅烧创造条件。（3）电子计算机－荧光分析仪－电子配料系统，保证生料出磨成分的标准偏差。优化配料方案。（4）生料气力均化技术，保证入窑生料化学成分均衡稳定。（5）采用成熟可靠高精度计量设备，保证入窑生料和燃煤的喂料量均衡稳定。（6）加大窑尾预热器、分解炉规格、完善系统性能，提高燃煤比，强化系统预烧能力，提高生料入窑分解率为95％，进一步提高烧成系统热效率。（7）采用先进成熟的多通道煤粉燃烧器，以保证煤粉快速、完全燃烧，火焰调节灵活。（8）采用新型耐热、耐磨材料，延长窑的安全运转周期，减少系统热损失。（9）采用电子计算机对生产过程实行自动调节和控制。（10）实行岗位技术培训和强化生产过程质量管理，充分发挥现代化技术和装备的作用和效益等。φ4.0×60m NSP窑系统产量提高过程是以上系统工程技术进步的结果。3、关于物料在窑内的停留时间 T从操作上看，决定熟料产量和质量的二个重要条件就是窑内高温条件和物料在烧成带的停留足够时间。物料在窑内所需停留时间与窑的类型有关，前期统计资料介绍：悬浮预热器窑为45～60min，预分解窑为25～30min。计算式如下： min……(1)式中：――物料停留时间（min）