水泥十万个为什么：7立窑煅烧过程与原理立窑煅烧操作设备与故障处理耐火材料序言

我国现代水泥工业历经半个多世纪的发展，取得了长足的进步，为人民居住环境的改善、社会经济的发展做出了很大的贡献。但是，我们也应该认识到水泥工业在高速成长的过程中也有许多问题亟待解决。主要表现为：与发达国家的水泥企业相比，普遍存在着企业规模小、能源消耗高、产品质量不稳定、经济效益差、从业人员技术素质偏低、企业管理粗放等问题。目前，我国的水泥行业正处在控制总量、调整结构的时期，国家大力提倡采用高效能的新型千法水泥生产方式。在这一背景下，水泥企业怎样去适应国家产业政策的调整、应对国内外市场的残酷竞争呢？毋庸置疑，最重要的是苦练内功，切实提高和稳定水泥产品的质量，降低水泥生产成本。

在水泥生产过程中，岗位工人和生产管理人员经常会遇到一些疑难问题。这些问题，手册中查不到，教材中一般不涉及，查阅期刊既不方便，也未必具有针对性。大家普遍反映缺少一套内容全面、简明实用、针对性强的水泥技术参考书。

“传道、授业、解惑”，自古以来就是教师的天职。作为一名高校教师，我常常为自己学识浅薄而感到愧疚。每当面对提出问题的学生，面对水泥厂那些被种种疑难所困扰的技术人员和工人朋友，我就深感有一种义不容辞的责任。为此，十几年前，我便开始搜集资料，潜心学习和整理国内外专家、学者的研究成果，特别是水泥厂生产过程中一些宝贵的实际经验，并结合自己在水泥科研、教学及水泥技术服务实践中的切身体会，集腋成裘，为实践这一责任奠定了基础。

2000年4月以来，我应邀在全国各地主讲了70多场“水泥新技术讲座及疑难问题咨询会”，与会人员累计已过万人。每次咨询会都至少安排一天时间与学员们进行互动式答疑解惑。从他们渴望的目光里，我一次次地体悟“授之鱼，不如授之以渔”的道理。同时，我也通过他们获得了大量第一手资料，从而更加坚定了我编写这套丛书的决心。2100433B

前言

1 立窑煅烧过程与原理

1．1 立窑煅烧方法及其优缺点3

1．2 立窑煅烧对生料质量有什么要求4

1．3 立窑煅烧为何要成球，对料球质量有何要求5

1．4 立窑内煤的燃烧过程5

1．5 立窑内熟料的煅烧过程6

1．6 立窑内物料运动速度的估算公式8

1．7 立窑内物料运动速度对立窑产量与质量的影响9

1．8 立窑日产量的估算公式9

1．9 如何简易测定立窑熟料的台班产量10

1．10 影响立窑产量与质量的因素有哪些10

1．11 影响预加水成球系统的产量与质量的因素有哪些10

1．12 粘土质矿物的物理性能对成球质量的影响11

1．13 料球的强度对立窑煅烧有什么影响11

1．14 料球水分对燃烧有何影响12

1．15 料球直径为什么要均齐12

1．16 生料细度对成球质量有何影响12

1．17 小料球料层气体阻力为什么比较大12

1．18 为什么小料球的热稳定性较好13

1．19 原燃材料特性对料球热稳定性有何影响13

1．20 生料特性对料球的质量有何影响14

1．21 窑灰对料球质量有何影响15

1．22 料球在立窑烧成带发生哪些物理化学变化15

1．23 料球在立窑预热带发生哪些物理化学变化16

1．24 立窑为什么需用无烟煤作燃料，对无烟煤有何要求16

1．25 立窑无烟煤挥发分偏低时可否掺加部分烟煤煅烧17

1．26 立窑无烟煤挥发分偏高时可否掺加部分焦炭末煅烧17

1．27 煤在立窑内的燃烧过程18

1．28 造成立窑内煤不能完全燃烧的原因有哪些19

1．29 降低立窑内煤不能完全燃烧的途径有哪些19

1．30 立窑用劣质高硫煤时应注意什么问题20

1．31 煤料配比波动的原因有哪些21

1．32 立窑熟料热耗高主要原因有哪些21

1．33 何谓机械不完全燃烧，如何产生23

1．34 降低立窑热耗的主要途径23

1．35 加速立窑各带物料化学反应的途径有哪些24

1．36 降低立窑电耗的主要措施25

1．37 均匀稳定在立窑煅烧中的重要意义25

1．38 为何立窑卸料操作对安全至关重要26

1．39 立窑生料中掺加锯木屑对煅烧有何好处26

1．40 立窑为什么要快烧急冷27

1．41 如何估算立窑废气量28

1．42 如何解决立窑边风过盛、中风不足的问题28

1．43 如何解决立窑出窑熟料温度高的问题30

1．44 如何设定立窑入窑风量31

1．45 如何提高立窑煅烧带单位体积内的发热能力31

1．46 使用复合矿化剂煅烧熟料为何要加厚湿料层32

1．47 熟料在立窑冷却带有何反应32

1．48 造成立窑边风过盛的主要原因是什么33

1．49 风机风压和风量对立窑煅烧的影响34

1．50 怎样根据立窑熟料的外观特征，判断分析熟料质量34

2 立窑煅烧操作

2．1 立窑对生料成球有何要求37

2．2 加水量的变化对立窑成球质量有何影响38

2．3 如何保证成球质量38

2．4 提高成球产质量的途径有哪些38

2．5 提高立窑成球质量有何措施39

2．6 怎样判别成球时水分大小41

2．7 怎样确定成球喷水落水位置41

2．8 预加水成球系统在操作时应注意哪些事项41

2．9 影响生料成球的因素42

2．10 如何解决立窑爆球45

2．11 立窑料球为什么会炸裂46

2．12 为什么预加水成球要强调宜千不宜湿46

2．13 立窑采用小料球煅烧为何可减薄湿料层厚度47

2．14 立窑点火前应做好哪些准备工作47

2．15 立窑怎样快速点火并迅速提高窑温48

2．16 立窑点火操作步骤49

2．17 立窑各种操作法及其优缺点49

2．18 对立窑各岗位有何要求50

2．19 立窑各带如何划分，各带的传热方式如何51

2．20 立窑看火工要看好窑应掌握好哪些要领52

2．21 为何要烘窑53

2．22 立窑烘窑的作用及注意事项54

2．23 立窑如何进行正常煅烧操作54

2．24 如何判断立窑的正常操作55

2．25 如何稳定底火，有何作用55

2．26 通常所说的稳定底火是何含意56

2．27 稳定立窑底火操作“九个要”的内容是什么56

2．28 如何探测立窑的底火层上部位置57

2．29 立窑底火稳定的窑况标准是什么59

2．30 判断底火温度、厚度和位置的方法59

2．31 黑生料煅烧时底火浅的原因是什么61

2．32 底火温度低引起的偏火应如何处理62

2．33 深部底火层结大块，但不粘结窑壁引起的偏火应怎样处理62

2．34 保持立窑上火三平衡，应如何用料62

2．35 保持立窑上火三平衡，应如何用煤63

2．36 保持立窑上火三平衡，应特别注意哪些问题64

2．37 保持立窑上火三平衡，应如何用风64

2．38 影响立窑上火速度的因素有哪些65

2．39 立窑播料操作应注意哪些问题66

2．40 立窑煅烧如何进行播料操作67

2．41 何谓偏火，形成原因，如何处理69

2．42 怎样调整立窑偏火70

2．43 立窑炼边偏火如何处理71

2．44 如何预防立窑炼边偏火72

2．45 立窑采用腰风调偏火装置时，如何选择窑壁温度控制值73

2．46 如何利用立窑腰风调节系统偏火74

2．47 局部火深引起的偏火应怎样处理75

2．48 生料二氧化硅含量偏高时，立窑应如何操作76

2．49 生料氧化铝含量偏高时，立窑应如何操作77

2．50 生料氧化铁含量偏高时，立窑应如何操作78

2．51 生料氧化钙含量偏高时，立窑应如何操作79

2．52 何为机立窑操作的“四四”要素80

2．53 立窑看火如何进行“试、看、探”操作82

2．54 立窑操作为何要“五变五不变”83

2．55 立窑操作为什么要“五要六勤”85

2．56 何谓立窑操作的“看、思、定”86

2．57 为什么立窑操作应抢时间、不抢产量87

2．58 何谓立窑操作的均衡煅烧88

2．59 何谓立窑一稳、二合理、三平衡、四勤的操作方法89

2．60 立窑操作为何要压二肋，盖边部，提中间90

2．61 立窑停窑如何操作91

2．62 立窑操作如何判断窑温的高低91

2．63 立窑煅烧如何进行卸料操作92

2．64 立窑煅烧如何进行用风操作93

2．65 立窑煅烧操作如何松边95

2．66 立窑煅烧操作应特别注意哪几个问题96

2．67 立窑煅烧操作如何进行快慢口控制97

2．68 机立窑实现闭门操作的前提是什么99

2．69 怎样操作才能保证卸料的均匀稳定100

2．70 机立窑闭门操作可采用哪些控制回路101

2．71 怎样利用热工参数来指导立窑的煅烧操作101

2．72 掺复合矿化剂时立窑煅烧操作的注意事项102

2．73 机立窑采用玻纤袋除尘器时应如何看火操作102

2．74 立窑如何进行开窑操作105

2．75 立窑出现异常窑情时如何煅烧操作107

……

3 设备与故障处理

4 耐火材料

参考文献

水泥十万个为什么：7立窑煅烧过程与原理立窑煅烧操作设备与故障处理耐火材料内容简介

“水泥十万个为什么”丛书是一套供水泥行业管理人员、技术人员和岗位操作工阅读和参考的系列工具书。它涉及了水泥生产从原料破碎、粉磨、烘干、均化、输送、化验室、煅烧、环保到计量、包装等全过程中常见的问题及解决方法。本书力求做到删繁就简、深入浅出、内容全面、突出实用，既有理论研究的浓缩和概括，又有实践工作经验的归纳与提升。书中共有条目3350余条，已基本囊括了水泥生产和水泥研究工作中的多发问题、常见问题；对这些问题有理论、原理方面的阐述，又指出解决问题的途径，具有较强的指导性和可操作性。由于本书编写着眼于解决实际问题，尽量地回避复杂的数学计算、高深的理论探讨，很好地解决了岗位操作工看得懂、用得上的问题。同时，本书对水泥领域的最新技术和理论研究成果也进行了介绍，可作为专业院校、技校师生及水泥科研人员的参考书。

本书为“水泥十万个为什么”系列之七。

水泥十万个为什么：7立窑煅烧过程与原理立窑煅烧操作设备与故障处理耐火材料作者简介

林宗寿，福建福鼎人，1957年生，1981年12月毕业于同济大学，1985年6月武汉工业大学研究生毕业，1990年从日本东京工业大学进修回国。现任武汉理工大学教授、博士生导师；第九、十届全国人大代表；全国“五一”劳动奖章获得者，享受国务院特殊津贴专家；香港华润水泥控股公司及华新水泥股份有限公司独立董事，武汉亿胜科技有限公司董事长兼总经理，林州市亿胜红旗渠水泥有限公司董事长。

主要从事水泥化学及工艺过程研究共获得专利18项，计算机软件版权5项，发表论文100余篇，主编《无机非金属材料工学》教材一部获得湖北省科技进步一等奖两项及国家自然资源综合利用优秀成果奖等多项奖励。

《水泥煅烧技术及设备:立窑篇》由武汉理工大学出版社出版。

1 绪论

内容提要和学习要求

1.1 水泥窑的类型和作用

1.2 回转窑概况

1.2.1 回转窑的类型和特点

1.2.2 回转窑的发展过程

1.3 立窑概况

1.3.1 国外立窑概况

1.3.2 我国立窑概况

1.3.3 立窑水泥工艺流程、特点及存在的问题

1.4 立窑水泥技术进步与发展方向

1.4.1 我国立窑水泥生产技术的进步过程

1.4.2 我国立窑水泥发展的方向

1.4.3 抓住机遇，迎接挑战

本章小结

思考题和习题

阅读材料增强中小企业竞争能力经受市场低迷的考验

2 立窑结构

内容提要和学习要求

2.1 立窑结构

2.1.1 窑体

2.1 _2窑体各部位尺寸的确定

2.2 立窑卸料装置

2.2.1 中心半球式卸料篦子

2.2.2 盘鼓形卸料篦子

2.2.3 棱锥式卸料篦子

2.2.4 新型大齿高塔篦子

2.2.5 螺旋型高齿卸料塔篦子

2.2.6 双曲面可换齿高效节能塔篦及盘塔篦子

2.3 卸料密封装置

2.3.1 卸料密封装置的种类

2.3.2 料封密封装置

2.4 加料装置

2.4.1 加料装置种类

2.4.2 料装置的改进

2.5 立窑的鼓风

2.5.1 立窑的鼓风

2.5.2 立窑应用腰风技术

2.5.3 窑鼓风机的类型

2.5.4 ,3-.窑鼓风量的计算与选型

2.6 立窑排气

2.6.1 窑罩

2.6.2 烟囱

本章小结

思考题和习题

阅读材料立窑改用高压离心风机技术经济效果

3 立窑工作原理

内容提要和学习要求

3.1 燃料及燃烧

3.1.1 燃料

3.1.2 燃料在立窑中的燃烧

3.2 立窑的煅烧方法及熟料煅烧

3.2.1 窑的煅烧方法

3.2.2 窑内熟料的煅烧

3.3 立窑内物料的运动

3.3.1 物料运动的速度

3.3.2 物料在各带停留时间

3.3.3 影响物料运动的因素

3.4 立窑内气流的运动

3.4.1 立窑内气流的运动速度

3.4.2 气体通过立窑料层的阻力

3.4.3 ,3-.窑内气流分布及影响因素

3.5 立窑内传热

3.5.1.窑内高温气体与物料的温度分布

3.5.2 立窑内各带的传热方式

3.6 立窑规格及生产能力的确定

3.6.1 立窑规格的计算

3.6.2 立窑生产能力的确定

本章小结

思考题和习题

阅读材料从南京建通官塘水泥有限公司的实践看

立窑水泥在循环经济发展中的重要作用

4 立窑成球及设备

内容提要和学习要求

4.1 生料的成球

4.1.1 成球目的与要求

4.1.2 成球设备

4.1.3 生料粉在盘中的成球过程

4.1.4 影响料球质量的因素分析

4.1.5 成球盘的操作控制

4.2 预加水成球

4.2.1 预加水成球的特点

4.2.2 预加水成球生产过程

4.2.3 预加水成球主要设备

4.2.4 预加水成球操作注意事项

4.3 粒径与各重要参数的关系

4.3.1 粒径与阻力

4.3.2 粒径与高温爆破率

4.3.3 粒径与用水量和收缩率

4.3.4 粒径与煅烧速率

4.3.5 粒径与分解率

4.3.6 粒径与传热

4.3.7 粒径与熟料产质量

4.3.8 实测料球性能对烧成的影响

4.4 小料球的最佳粒径

4.4.1 小料球的最佳粒径理论分析

4.4.2 推荐最佳的小料球粒径

4.5 小料球成球工艺概况

4.5.1 预湿成球系统的改造

4.5.2 改造投资及效果

4.6 渣浆代水与除尘污水成球工艺简介

4.6.1 渣浆代水成球工艺的应用

4.6.2 除尘污水在预湿成球上的利用

本章小结

思考题和习题

阅读材料老式成球盘的改造实例

5 立窑水泥熟料的形成

内容提要和学习要求

5.1 煅烧过程物理化学变化

5.1.1 自由水的蒸发

5.1.2 粘土的脱水与分解

5.1.3 石灰石的分解

5.1.4 固相反应

5.1.5 熟料的烧成

5.1.6 熟料的冷却

5.2 熟料形成热

5.2.1 熟料形成过程的热效应

5.2.2 各熟料矿物形成热

5.2.3 生成lkg熟料的理论热耗

本章小结

思考题和习题

6 立窑煅烧制度与操作

内容提要和学习要求

6.1 烘窑与点火

6.1.1 烘窑

6.1.2 点火

6.2 操作及底火判断方法

6.2.1 操作方法

6.2.2 判断底火的方法

6.3 正常煅烧情况下的操作

6.3.1 加料操作

6.3.2 卸料操作

6.3.3 用风操作

6.3.4 立窑操作应注意的问题

6.4 不正常煅烧情况下的操作

6.4.1 偏火

6.4.2 龇火、风眼、风洞

6.4.3 炼边、炼窑、卡窑

6.4.4 结大块、中间火柱

6.4.5 塌边、塌窑

6.5 立窑喷窑及防治

6.5.1 形成的原因

6.5.2 立窑喷窑前后的主要表现

6.5.3 立窑喷窑原因分析

6.5.4 避免喷窑事故的技术措施

6.6 暗火闭门操作技术

6.6.1 暗火闭门操作工作原理

6.6.2 暗火闭门操作的基本要求

6.6.3 暗火闭门操作主要经济技术指标

6.6.4 对暗火闭门操作的正确认识

……

7 立窑煅烧矿化剂及晶种

8 立窑增产与提高质量

9 立窑节能、热平衡和水平衡

10 立窑窑衬和保温隔热材料

11 立窑的环境保护与设备

附录

参考文献