预热器、分解炉部分知识问答（初级）

1、什么是新型干法生产？

答：新型干法生产水泥，就是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产最新成就，例如：原料矿山计算机控制网络化开采，原料预均化，生料均化，挤压粉磨， 新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料以及 IT 技术等广泛应用于水泥干法生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节约资源、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方法。

2、什么叫硅酸盐水泥熟料?

答：以适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物，即为硅酸盐水泥熟料。

3、硅酸盐水泥熟料的化学成份是什么?含量为多少?

答：硅酸盐水泥熟料的化学成份主要由氧化钙(CaO) 、二氧化硅(SiO2 ) 、三氧化二铝 (Al2O3 )及三氧二铁(Fe2O3 ) 四种氧化物组成，它们的总和占熟料成份的95％以上。它们的含量一般为：CaO：62－67％；SiO2：20－24％；Al2O3 ：4－7％；Fe2O3 ：2.5－6.0％。

4、硅酸盐水泥熟料的矿物组成是什么?

答：在水泥熟料中，CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3不是以单独的氧化物存在，而是以二种或二种以上氧化物反应生成的多种矿物组成的，主要为以下四种矿物。即：

硅酸三钙，简写 C3S。通常含量50％左右，有时高达60％；

硅酸二钙，简写 C2S。通常含量20％左右；

铝酸三钙，简写 C3A。

铁铝酸四钙，简写C4AF。

通常熟料中C3S 和C2S含量占75％左右，称为硅酸盐矿物。C3A和C4AF占22％左右，称为熔剂矿物。

5、熟料石灰饱和系数(即熟料饱和比) 的意义及其计算公式是什么?

答：石灰饱和系数是指熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C2S+C3S) 所需的氧化钙含量与全部二氧化硅生成硅酸三钙所需的氧化钙含量的比值。

简单地说，石灰饱和系数表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。饱和比用 KH 表示。

KH=[CaO-（1.65Al2O3＋0.35Fe2O3＋0.7SO3）]/2.8SiO2

6、硅酸率的意义与计算公式是什么?

答：硅酸率又称硅率，是指熟料中氧化硅与氧化铝、氧化铁之和的重量比。硅率用 SM 或n表示， 硅率也表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。

SM＝SiO2/（Al2O3＋Fe2O3）

7、铝率的意义与计算公式是什么?

答：铝率又称铁率或铝氧率。表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的重量比。铝率用 IM 或 P 表示。

IM＝Al2O3/Fe2O3

8、什么是游离氧化钙?

答：当配料不当、生料过粗或煅烧不充分时，熟料中就会出现没有被吸收的游离状态存在的氧化钙，称为游离氧化钙，或者叫做游离石灰。以 f－CaO 表示。

9、何谓窑外分解技术?

答：在窑与预热器之间增设一个反应器，即分解炉，把 50－60％的燃料从窑头移到分解炉内，燃料与经过预热的生料均匀混合，在悬浮状态下进行燃烧和分解反应。这样，燃烧所放出的热量立即被物料所吸收，供碳酸盐分解，即把原来在窑内进行的碳酸盐分解反应移到窑外进行。这一新技术，称为窑外分解技术。

10、除SF、N-SF和RSP 型分解炉外还有什么炉型？

答：除 SF、N-SF 和 RSP 型分解炉外还有KSV、N-KSV、DD、TDF、TTF、MFC、N-MFC、FLS、SLC、ILC-E及整体分解炉。

11、出窑熟料进行冷却的目的是什么?

答：熟料冷却的目的，一是为了改进熟料的质量，提高熟料的易磨性；二是能够回收熟料余热，提高窑的热效率，降低热耗；三是通过冷却，降低熟料温度，便于熟料的输送、储存与粉磨。

12、（以五级预热器为例说明）窑尾温度、压力，一级出口温度、压力一般控制在多少?

答：窑尾 1000—1050℃，压力-350～-400Pa；一级出口：300～330℃，压力-4500～-5000Pa。

13、叙述熟料煅烧过程是什么？

答：生料在预热器中经过预热和部分分解，进入窑中继续进行分解，然后进行固相反应，烧结形成熟料，进入冷却机中进行冷却。

14、熟料中f－CaO对水泥质量有什么影响?

答：在烧成温度下死烧的游离氧化钙结构比较致密，水化很慢，通常在三天以后才明显起来。水化生成氢氧化钙时，体积膨胀 97.9％，在硬化水泥石内部造成局部膨胀应力。随着游离氧化钙含量的增加，首先是抗拉、抗折强度的降低，进而引起三天以后强度的倒缩，严重时引起安定性不良。窑外分解窑工艺管理规程中规定，熟料中f－CaO控制在 1.5％以下。

15、四级悬浮预热器示意图及工作原理是什么？

答：旋风预热器的工作原理：以四级串联旋风预热器为例，第一级为双旋风筒，其余为单旋风筒，旋风筒的工作原理与旋风收尘器相似，只不过旋风不具备换热功能，仅具备较高的气固分离效率，而预热器旋风筒则具有一定的换热作用，只要保持其给定的气固分离效率即可。生料从连接一级和二筒的连接管道喂入，悬浮于热烟气中，同时进行热交换，然后被热烟气带进 I 级双旋风筒，在旋风筒内旋转，产生离心力，生料粉在离心力和重力的作用下与烟气分离，沉降到锥体后落到Ⅱ、Ⅲ级筒之间的气体管道内，又悬浮于热烟气中进行热交换，以后顺次进入Ⅲ、Ⅳ连接管道级筒之间的通气管道，最后进入窑尾废气上升管道，进行热交换，被烟气带进Ⅳ级旋风筒，物料在Ⅳ旋风筒内与热废气分离，沉降到筒锥体部分，最后由下料管喂入回转窑内继续碳酸钙的分解并煅烧成熟料。

16、窑外分解的技术特点是什么?

答：窑外分解的主要技术特点是：

（1）燃料的燃烧过程和物料的吸热分解过程，是在同一空间内同时进行的。物料充分地分散，在悬浮状态下物料与热气流均匀混合，接触面积大，热交换速率高。

（2）分解反应所需的热能是在 900℃温度下，大部分以火焰燃烧的形式加入的，直接用于物料分解，热能利用率高。

（3）入窑物料温度高，可达850℃左右；碳酸盐分解率高，达到85－95％；因此，窑的生产能力高，熟料热耗低。

17、窑外分解的目的是什么?

答：窑外分解的目的是给回转窑喂入高分解率的物料，以使熟料煅烧过程稳定，大幅度提高窑的单位容积产量，降低熟料热耗；由于烧成带所需热量少，相应地降低了 窑内热负荷， 可延长窑衬使用周期。此外，窑外分解缩小了窑的规格。

18、RSP分解炉是什么意思?

答：R· S· P 是强化悬浮预热器的英文名称 Reinforced Suspension Preheater 的缩写。即强化悬浮预热器的意思。它是由日本小野田水泥公司和川崎重工业公司联合研制的。

19、RSP 型分解炉的结构特点是什么?

答：RSP 型分解炉的结构特点是：

（1）RSP 炉由涡流燃烧室(即SB室) 、涡流分解室(即SC室) 、混合室(即MC室)三部分组成。

（2）在窑尾烟室与MC室之间设有缩口、缩口处装有可调闸板，用以平衡窑与分解炉之间的压力。

（3）从冷却机抽来的热风，从SB室上部对称地以切线方向入炉，加速煤粉的混合与燃烧。

（4）来自冷却机的热风，从两侧对称地以切线方向进入SC室，三级筒下来的物料在三次风入炉前喂入该气流中，在入口处装有撒料捧以打散物料，使风、料混合入炉。

（5）由SC室出来的热气流、物料粉及未燃烧完全的燃料入MC室，与呈喷腾状态进入的高温窑烟气相混合，此时燃料继续燃烧，生料进一步分解。

（6）RSP 炉内既有较强的旋转运动，又有喷腾运动。物料随来自三次风管的热风以旋流状态进入SC室，有利于气、料混合及热交换。同时，窑烟气以较高速度进入MC室形成喷腾运动，由于MC室截面较大，流速降低，延长了物料及燃料在炉内的停留时间，有利于燃料完全燃烧与物料的分解。

（7）窑与炉的燃料比为4：6，入窑生料分解率高达85－95％，一般控制在 90％。

20、窑外分解新型干法生产对原料中的有害成份有何规定?

答：窑外分解窑工艺管理规程规定，严格控制原、燃料中有害成份含量，入窑生料一般控制范围如下：K2O+Na2O＜1％；Cl-＜0. 015％；

硫碱比：mol SO3/（mol K2O＋1/2mol Na2O）＜1%

当所用原、燃料中有害成分超出上述范围时，应采取有效措施加以解决。

21、清结皮时要注意哪些事项?

答：(1) 要穿戴好劳保用品，戴好头盔，与中控联系好，停空气炮并卸压。

(2) 捅料时要站好位置，防止热料烫伤。

(3) 捅完料后随手关闭捅料孔，防止系统漏风。

22、窑外分解新型干法生产对燃煤的质量有何要求?

答：窑外分解窑工艺管理规程中规定：入窑和分解炉的煤粉灰份应小于27％；挥发份控制范围为22－32％；煤粉细度 0. 08mm 筛余小于15％，水分小于 2％。煤粉细度 0.08mm筛余≤12％，水份≤1％。

23、生产硅酸盐水泥主要分为哪几个工艺过程?

答：主要分为生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨三个主要过程。

石灰质原料、粘土质原料与少量校正原料（铁粉、砂岩）经破碎后，按一定比例配合、磨细，并调配为成份合适、质量均匀的生料，称为生料制备；生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成份的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅烧；水泥熟料加适量石膏，有时还加入一些混合材料共同磨细为水泥，该过程称为水泥粉磨。

24、水泥生产方法一般分为哪几种?

答：我国目前生产水泥方法采用如下两种分类方法：

（1） 按生料制备的方法分为湿法、干法和半干法三种。

采用湿法生产时，是把各种原料混合加水共同粉磨，得到水份为32－38％的生料浆，采用湿法回转窑煅烧。

采用干法生产时，原料须预先干燥，然后进行粉磨和调配，制得水份小于 I％的生料粉。

半干法生产方法是介于湿法与干法二者之间， 将干法制得调配均匀的生料粉加适量水份（一般为12－14％）制成料球，经篦式加热机后再喂入回转窑煅烧成熟料。这种窑型称为立波尔窑。

（2）按煅烧熟料的窑型分为立窑和回转窑两种生产方式。其中回转窑又可分为湿法回转窑、干法回转窑和半干法回转窑三种窑型。

25、窑外分解新型干法生产对生料制备过程应采取哪些均化措施?

答：为使入窑生料质量均匀稳定，应对生料制备过程的四个主要环节采取均化措施：

（1）矿山开采环节。在矿山采掘时，对不同质量的矿体进行选择性开采，按质量等级进行搭配使用。

（2）原料预均化环节。对石灰质原料、粘土质原料、原煤等物料设置预均化堆场或储库，进行原料预均化。

（3）原料配料与粉磨环节。用电子皮带秤与计算机控制入磨原料的配比，经过粉磨后原料得到充分的均匀混合。

（4）气力搅拌均化环节。出磨生料送入生料均化库内储存搅拌，经过气力搅拌后，提高生料均化系数，缩小成份波动。

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