水泥窑中控操作中级工培训资料（1）

一、优质硅酸水泥熟料的矿物组成是什么

      优质硅酸盐水泥熟料的化学成分和矿物组成应适当。在熟料的的基本矿物，C₃S的计算含量大体为45%~65%，应在生产条件容许下力求高些，但也不应超过65%；C₃A+C₄AF的计算含量大体为19%~22%，条件容许下力求低些。其余为C₂S的计算含量。一般熟料中C₃S+C₂S含70%~75%，因而C₂S的计算含量大体在30%~10%。矿物组成确定后，化学反应和率值组分MgO+K₂O+Na₂O+SO₃等的含量这和为2%~6%。

二、生料中CaCO₃含量波动对熟矿物的影响

      生料中CaCO₃含量每增加1%，将导致C₃S含量约增13%，而C₂S含量约11.5%。这么在生产中必须做到生料化学成分稳定。为求窑的煅烧操作、所制熟料的矿物含量以及性能稳定，生料中CaCO₃含量的的容许波动不大于±0.2%。

三、如何保证窑系统的最佳稳定的热工制度

      为了保证窑系统的良好燃料和热传递条件，从而保证窑系统的最佳热工制度，在生产中必须做到生料化学成分稳定、生料喂料稳定、燃料成分（包括通风设备），即“五稳保一稳”，这是水泥窑生产中一条最重要的工艺原则。

四、预分解窑系统的主要结构单元有哪些

预分解窑系统的主要结构单元有：

（1）旋风筒（筒）

（2）换热管道（管）

（3）分解炉（炉）

（4）回转窑（窑）

（5）冷却机（机）

五、分解炉内物料填充率、滞留时间、运动速度的计算方法

（1）窑的填充率f

（2）窑内物料滞留时间t

（3）窑内物料运动速度Vm

式中

f——窑内物料填充率，%

G——单位时间窑内通过物料量，t/h

Vm——物料在窑内运动速率，m/s

Di——窑有效内径，m

r——物料表观密度，t/m³

n——窑的速度，r/min

β——物料休止角，°

t——窑内物料滞留时间，min

L——窑的长度，m

六、生成熟料的干原料消耗量计算方法

（1）生成1kg熟料的煤灰掺入量：

式中

m_A——煤耗，kg/kg·cl

A^y——煤灰分，用小数表示

a——煤灰掺入率，°

（2）生产1kg熟料的生料中CaCO₃消耗量:

式中

CaO^cl——熟料中CaO含量，%

CaO^A——煤灰中CaO含量，%

角标“cl”表示熟料，角标“A”表示煤灰，以下同。

（3）生成1kg熟料的生料中MgCO₃消耗量：

（4）生成1kg熟料的生料中高岭土消耗量：

（5）生产1kg熟料的生料中CO₂消耗量：

（6）生产1kg熟料的生料中化合水消耗量：

（7）生产1kg熟料的干原料消耗量：

脚标“gy”表示干原料

七、简述一般烧成系统的生产工艺流程

（1）物料 生料均化库→输送设备→称重仓→计量设备→输送设备→预热器→分解炉→回转窑→冷却机→输送设备→熟料库

（2）煤粉 窑头（窑尾）煤粉仓→窑头（窑尾）煤粉计量秤→回转窑（分解炉）

八、简述预热器及分解炉系统的工作原理

       预热器及分解炉系统是一种生料悬浮预热、分解的设备，生料在悬浮状态下与高温气体充分混合，迅速传热，传热面积大，热效率高，生料的升温速度快。生料由预热器的上部喂入，然后按照与系统高温气流相反的方向，依次经各级旋风筒、分解炉进行预热及分解，分解率约达85%~95%，最后上最下一级旋风筒收集入窑，而高温气流则依次经过窑尾烟室、缩口、混合室各级旋风筒与生料进行热交换，温度逐渐降低，最后由窑尾高温风机排出。分解炉内喷入煤粉，由冷却机引来的三次空气助燃，供氧充足，煤粉燃烧快，燃烧后的高温气体进入混合室，与窑尾缩口来的气流汇合向上进入最下一级旋风筒。

九、简述回转窑的工作原理

       水泥回转窑是低速旋转的圆形体，是用以煅烧水泥熟料的设备，它以一定斜度依靠窑体 的轮带，安放在数对托轮上，由电机传动，通过窑身的大齿轮，使筒体在一定，转速内转动。生料自高端（窑尾）喂入，向低端（窑头）运动，燃料自低端喷入形成火焰，将生料通过碳酸盐分解，放热反应、烧成和冷却四个自然带的复杂物理化学反应，烧成熟料由窑头卸出，烟气由窑排出。

十、简述熟料冷却机的技能与作用

（1）作为工艺设备

       宏观世界承担着对高温熟料的骤冷任务。骤冷可阻止矿物晶体长大，特别是阻止C₃S晶体长大。急冷还可以控制有水化活性的β-C₂S转变成无水化活性的γ-C₂S，有利于熟料强度及易于性能的改善。同时，骤冷可使液相凝固成玻璃体，使MgO及C₃A大部分固定在玻璃体，有利于熟料的安定性和的改善及抗化学侵蚀性能。

（2）作为热工设备

       在对熟料骤冷的同时，承担着对窑二次及入炉三次风的加热升温任务。在预分解窑系统中，尽可能地使二、三次风加热到较高温度，不仅能有效地回收了熟料中的热量，并且对燃料（特别是中、低质燃料）起火预热燃尽率和保持全窑系统有一个优化的热力分布都有着重要作用。

（3）作为热回收设备

       它承担着对出窑熟料携出的大量热焓的回收任务。一般来说，其回收的热量为1250~1650kj/kg·cl。这些热量以高温热随二、三次内进入窑、炉内，有利于降低系统煅烧热耗，以低温形式回收亦有利于余发电。

（4）作为熟料输送设备

       它承担着对高温熟料的输送任务。对高温熟料进行冷却有利于熟料输送和贮存。

十一、水泥窑用固体燃料的分类

水泥窑用的固体燃料有：无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤、石油渣、工业废料等。

（1）无烟煤 可燃质中固定碳含量达93%～98%，挥发分＜10%，属低反应活性燃料，着火及燃烧均较困难。

（2）贫煤（又称半无烟煤） 挥发分含量在10%~20%之间，属次反应活性燃料。

（3）烟煤 挥发分含量一般＞14%，反应分含量增高，热值降低，反应活性应下降。

（4）褐煤 属碳化程度较低的燃料，具有高挥发分、高水分和低热值的特点，燃烧温度相对较低。

（5）石油焦渣  属炼油废渣，一般来说其挥发分及灰分含量均较低，含硫量及热值较高。可分别达6%~7%及33400kj/kg以上，发热能力及反应活性较差。

（6）工业废料 如汽车轮胎、生活废弃可燃物质等，大多在窑尾直接投入窑内使用。

十二、煤粉细度的控制要求是什么

      一般煤粉细度要求 煤的挥发分有关，挥发分高时可控制粗一些，挥发分低时，则必须控制一些，以保证良好的燃料状态。

煤粉细度控制经验式有：

式中

IVm——挥发分指数

Vm——挥发分百分含量

W——水分百分含量

A——灰分百分含量

十三、简述预热器系统漏风的种类

预热器系统漏风主要有外漏风和内漏风：

（1）外漏风 主要是检查门、捅料孔、法兰、热工检测孔等处的漏风。

（2）内漏风 主要是由于锁风阀型式简单，或生产中变形损坏，动作不灵，使下级热风料管直接窜入上级预热器

十四、简述预热器漏风对烧成系统的影响

       预热器漏风对烧成系统的影响有：

     （1）热耗增高，产、质量下降。对于回转窑系统，冷风的漏入减少了由冷却机进入窑内的二次风量和回收入窑的总热量；对于三次风管和分解炉系统，冷风的漏入还降低了系统的分离效率和换热效率，增高了热耗，并降低了烧成系统的有效通风能力，导致系统操作不稳定，降低了产、质量；有效通风能力的降低，还直接导致了单位产品电耗的增加。

     （2）漏风是预热器分解系统粘结堵塞的重要原因，进而降低系统运转率，增加了运行成本，而人工处理时还会带来系统热耗的上升，增加劳动强度，带来环境污染。当系统漏风比较严重时预热器系统的分离效率显著降低会随气流由内筒和上升管道回到上一级预热器，物料内循环量大，易在系统锥部及下料管处造成堵塞。漏入的冷风与物料接触后，易造成物料冷凝，粘附在耐火材料表面造成结皮堵塞，而且当燃料不完全时，与漏入的新鲜氧气重新进行燃烧反应，产生局部高温而造成结皮堵塞。

     （3）漏风会导致漏灰的出现，带来环境污染。

十五、煤窑中的转窑要求

煤窑中的转窑要求如表

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