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2003-6-17
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众所周知,水泥是重要的建筑材料,其品种有数十个。其中用量最大的是硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥是以石灰石(CaCO3)、粘土(或砂岩、砂页岩等硅质材料)和铁粉为原料,经配合粉磨后,再经1450℃以上高温煅烧,使氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al3O3)、三氧化二铁(Fe2O3)等主要组分化合,生成硅酸三钙(C3S)、硅酸二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)和铁铝酸四钙(C4AF),这就是水泥熟料。它再配合少量石膏(用于调节水泥的凝结时间)等一起磨细,产品就是水泥。 过去,水泥熟料生产主要是用传统的湿法或干法回转窑完成。在回转窑内将生料堆积在窑内底部,炽热气流运动于其上部空间,热量只能通过料层的表面及耐火砖的表面传给生料。因此气料之间换热效率很低,大量热量排入大气,耗能高,生产效率低。
70年代,窑外分解生产工艺研究成功,并在世界各国得到声速发展。我国第一条窑外分解生产线于1976年在吉林省石岭水泥厂问世,目前,72条大中型生产线投产,35条正在建设中,总装备能力近6000万吨。
窑外分解工艺生产水泥熟料,是在传统的回转窑后部装设悬浮预热器和争解炉。生料喂入悬浮预热器内立即被热气流吹散、携带并迅速加热,然后被第一级旋风筒分离收集,再进入下一级预热器……,如此循环,经3或4级悬浮预热至800℃左右,进入分解炉内(窑外分解生产工艺的核心装备)。熟料锻烧所需的60%以上的燃料加入分解炉内,燃料燃烧放出大量的热,碳酸盐在悬浮状态下边吸热边极其迅速地分解。分解炉内热气流与料粉相对运动剧烈,有的像“龙卷风”那样,使料粉涡旋,也有的像“开锅的热水”那样,使粉料奔腾翻滚,这样就延长了料粉在分解炉内的滞留时间,有利于燃料完全燃烧和碳酸盐充分分解。总之,料粉在预热器内与气流接触面积较窑内增加数千倍,换热极快,生料中的碳酸盐组分在分解炉内可完成90%以上的分解,再进入回转窑内进行最后的烧结,进程会大大加快,生产效率可为传统的湿法或干法回转窑400%左右,单位熟料热耗可降低50%左右。
由此可见,窑外分解工艺技术与装备是目前较先进、最有发展前途的水泥生产工装备。
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