無機非金屬材料熱工裝置重點

2022-05-12 03:35:36 字數 4657 閱讀 4709

1,無機非金屬材料與有機(高分子)材料、金屬材料並列為三大基礎材料。除了這三種基礎材料以外,材料的另乙個重要分支就是基於這三大基礎材料而發展迅速的複合材料。(p3)

2,熱工裝置的主要代表就是:窯爐。(p3)

3,燒結的本質就是在物料溫度低於融化溫度的高溫條件下,物料內部產生緻密化的過程。(p4)

4,熱工裝置主要是指窯爐,窯爐是乙個能夠產生高溫的空間,構成這個空間的窯體材料叫做:築爐材料,顯然築爐材料包括耐火材料、保溫材料、普通建築材料。(p9)

5,新型乾法水泥迴轉窯系統是以「懸浮預熱」和「窯外分解」技術為核心。(p19)

6,「二磨一燒」:生料磨、水泥窯和水泥磨。(p19)

7,p20 圖2.1 nsp窯系統的流程圖 (a)和(b)要求:註解物料流程

新型乾法水泥迴轉窯:預熱器系統,分解爐,迴轉窯,熟料冷卻機,燃料燃燒器。

8,整個系統內燃料燃燒所需要的助燃空氣被分成三部分:第一部分來自窯頭的鼓風機,被稱為:一次空氣(或稱:

一次風),其主要作用是:攜帶從窯頭煤粉艙下來的煤粉經噴煤管高速噴入迴轉窯內高效燃燒來保持噴出的火焰有一定的「剛度」(平、順、直)。另外兩部分的助燃空氣則是來自於水泥熟料冷卻機內的預熱空氣,它們分別被稱為:

二次空氣(或稱:二次風)和三次空氣(或稱:三次風)。

二次空氣是從窯頭進入迴轉窯內成為窯頭煤粉燃燒的主要助燃空氣。三次空氣則是通過專門設立的三次風管進入分解爐而成為分解爐內煤粉燃燒所需的助燃空氣。在這三種空氣中,二次空氣和三次空氣的預熱溫度不受限制,越高越好;而一次空氣不允許被預熱,否則溫度較高的一次風會使煤粉中的揮發分在噴煤管中提前逸出,從而有可能造成煤粉**的事故。

(p21)

9,新型乾法水泥迴轉窯系統的兩個主要評價指標:一是產量;二是熱耗。即:產量是否達標(產量是否高於設計產量);熱耗是否達標(熱耗是否低於設計熱耗)。(p21)

10,表觀分解率e:是指從窯尾入窯的下料管中取料樣,經測定其燒失量後計算而得到的分解率。真實分解率et:在已知出窯飛灰的數量mfh和出窯飛灰的分解率所求出的分解率。(p24)

11,迴轉窯的五個重要效能指標:迴轉窯的發熱能力,迴轉窯內燃燒帶的截面、表面、容積熱力強度,迴轉窯內燃燒帶的空氣過剩係數。(p25)

12,設定懸浮預熱器是為了實現氣(廢氣)、固(生料粉)之間的高效換熱,從而達到提高生料溫度,降低排出廢氣溫度的目的。(p26)

13,乙個換熱單元必須同時具備以下三個功能才能完成其任務:第一,生料粉在廢氣中的分散與懸浮;第二,氣、固相之間的換熱;第三,氣、固相之間的分離:氣體被排走,生料粉被收集。(p26)

14,各個旋風筒之間的聯接管道在換熱方面起著主要作用,所以有人乾脆將其稱為「換熱管道」。而旋風筒的主要功能則是完成氣、固相的分離和固相生料粉的收集。(p27)

15,影響旋風預熱器換熱效率的三個因素:一是粉料在管道內的懸浮狀況;二是氣、固之間的換熱效果;三是氣、固之間的分離程度。(p29)

16,旋風預熱器系統需要若干個換熱單元相串聯的原因:在管道內的懸浮態,由於氣流速度較大,氣、固之間的換熱速度極快,經過0.02~0.

04s的時間,氣、固兩相之間就可以達到溫度的動態平衡,而且氣、固兩相換熱過程主要發生在固相剛剛加入到氣相後的加速段,尤其是加速的初始段。然後再增加氣、固兩相之間的接觸時間,其意義已經不大,所以這時只有實現氣、固相分離進入下乙個換熱單元,才能夠起到強化氣、固兩相之間傳熱的作用。(p31)

17,理論上一般認為:各級旋風筒的氣、固分離效率ηc1對整個預熱系統熱效率影響的順序應改為:ηc1>ηc5>ηc4>ηc3>ηc2。(p39)

18,1-1-1-1-1結構表示該旋風預熱器是五級旋風筒,且每一級都是單列;2-2-2-2-2結構表示該旋風預熱器是五級旋風筒,且每一級都是雙列。(p41)

19,入窯生料的表觀分解率可以提高到85%~95%(為了避免過分追求入窯生料分解率而使窯尾溫度過高以及為了適應生產過程中一些不可避免的波動,生產中入窯生料的表觀分解率一般控制在100%以下)。(p49)

20,世界上第一台窯外分解窯於2023年在日本研製成功,具體是由日本石川島—播磨重工業株式會社和當時的日本秩父水泥株式會社聯合研製開發。(p49~50)

21,窯外預分解窯的優點:一是在流程結構方面:增設了乙個分解爐,分解爐高效地承擔原來主要在迴轉窯內進行的大量caco3分解任務,從而減少占地面積、減少可動部件數以及降低窯體裝置費用;二是在熱工過程方面:

有效的改善了整個窯系統的熱力布局,從而大大減輕窯內耐火襯料的熱負荷,延長了窯齡。另外還有助於降低氮氧化物的含量,有利於環境保護;三是在工藝過程方面:燃燒、換熱及碳酸鈣分解過程得到優化,水泥熟料煅燒工藝更臻完善,熟料質量、迴轉窯的單位容積產量、單機產量因而得到大幅度提高,燒成熱耗也因此有所降低、也能夠利用一些低質燃料。

(p50)

22,「三傳一反」:熱量傳遞、質量傳遞、動量傳遞、和化學反應過程的簡稱。即遵循「以物料的高度分散為前提,以燃料的高效與完全燃燒為關鍵,以生料的有效分解為目的,以環境保護與社會責任為己任!

」的原則來改進與完善分解爐。(p52)

23,兩點支撐窯代表著水泥迴轉窯的一種發展趨勢。(p85)

24,紅窯(迴轉窯燒成帶的筒體以及其內耐火襯料過熱,窯體表面溫度過高的現象)是指窯筒體的紅外掃瞄測溫裝置自動報警時迴轉窯的情況。紅窯的原因有兩種:一是燒成帶的窯皮跨落,表現為紅窯點為暗紅色,此時不需停窯,在暫時集中加強對紅窯點風冷的同時,減煤、減窯速、變火焰來熱補窯皮;二是耐火磚脫落,變現為紅窯點亮紅色,這時就要停煤、停料、減窯速後停窯檢修。

(p89)

25,急冷熟料的原因:第一,急冷熟料有利於發揮水泥的強度和水硬性和增強水泥抗硫酸鹽效能與防止水泥快凝,也能改善水泥的安定性;第二,冷卻熟料能有效**熟料的餘熱來預熱助燃空氣從而改善燃料燃燒、節省燃料;第三,熟料被急冷後,能改善其易磨性;第四,熟料被冷卻後其溫度較低,使熟料的輸送裝置、儲存裝置免受高溫侵蝕。(p91)

26,冷卻機的設計指標普遍能將熟料冷卻到「65℃+環境溫度」以下。(p93)

27,p95~p96 圖2.89 篦式冷卻機內的分割槽.驟冷區qrc:

為了確保熟料的高質量,熟料剛進入篦冷機就被快速冷卻,可阻止熟料礦物中礦物長大,驟冷還使液相快速凝固成玻璃體,使大部分mgo及c3a固化在玻璃體內,提高熟料活性,也可以防止β-c2向γ-c2s轉變。熱**區rc:在熟料快速有效冷卻的同時,高效地**出窯熟料放出的熱量來加入窯二次風和入爐三次風.

冷卻區c區:充分冷卻孰料,從而最大程度降出料溫度,大部分余風最後排向大氣,小部分作為煤磨乾燥風。

28,粗顆粒料側的熟料疏鬆、空隙率大、阻力小,冷卻風大多從該處穿過,造成冷卻風短路;而細顆粒料側由於透氣性差,熾熱熟料得不到淬冷,便會在熔融狀態下粘結,即所謂的堆雪人現象。此外,因篦床上熟料粗細和厚薄分布不均,個別地方會被短路的冷卻風衝穿,而其他地方的熟料由於得不到冷卻風的充分冷卻便會出現紅河(未冷卻充分的紅色熾熱熟料流),這兩種現象都會影響熟料質量,提高燒成熱耗,也會是篦板等部件區域性過熱,甚至燒毀而造成計畫外停窯。(p98)

29,為了使迴轉窯下落到篦冷機篦床上的熟料能夠均勻攤開,迴轉窯的中心線與篦冷機的中心線必須有一定的偏移。迴轉窯和篦冷機的錯位布置可以在一定程度上解決熟料在篦床上的均布問題,篦冷機內進料區篦床的漸擴結構及其脈衝供氣方式就是解決該問題的較好辦法。(p119)

30,內風通道的內風旋轉有助於風、煤混合;外風通道為直流的環狀通道以保持直流風與高風速,從而保證火焰有一定的長度、形狀和剛度,這是因為水泥迴轉窯生產工藝對窯內火焰的長度、形狀和剛度有具體要求:火焰太短,區域性溫度過高,會在冷卻帶造成前結圈;反之,火焰太長,會使大量未燃煤粉到達窯內過渡帶尾端而造成後結圈,而且還有熄火的危險。此外,火焰的外焰面如果不直、不通暢,旋轉起來還有刮掉窯皮的危險。

(p124)

31,鈍體實際上起到了火焰穩定器的作用。能加強高溫煙氣的回流(p124)

32,攏焰罩是煤粉燃燒器的結構之一。沒有攏焰罩時,一次風的風煤流噴入窯內後會馬上溶入二次風高溫氣流中,從而形成乙個突然擴張的大截面高溫射流,而有了攏焰罩後,燃燒器噴出的氣煤流會逐漸擴張到二次風高溫氣流中,其射流形狀類似乙個碗,這個逐漸發散的射流效應也因而被稱為:碗狀效應。

(p135)

33,為保證良好的燃燒條件和傳熱條件,從而保證全窯系統有優化且穩定的熱工制度,在生產中必須保證生料成分穩定、餵料穩定、燃料成分與物性指標穩定、燃料量穩定和所有裝置運轉穩定,即所謂的「五穩保一穩」。一穩:全窯系統熱工制度的穩定(溫度制度,壓強制度,氣氛制度) (p154)

34,來料成分呈非正態分佈甚至週期性劇烈波動,堆料機行走速度不均或進料量不均、不穩定都會使縱向布料時產生週期性波動,這就是所謂的長滯後現象。此外,礦石破碎粒度不均,大顆粒過多,也會加大原料的離析,引起所取斷面上的成分波動,這就是所謂的短滯後現象。(p155)

35,12字方針:抓兩頭、保重點、求穩定、創全優。抓兩頭是指要重點抓好窯尾的生料預熱/預分解與窯頭的熟料燒成這兩大環節,前後兼顧、協調運轉;保重點是指要重點保證喂煤、餵料裝置的安全正常執行,從而為整個燒成系統的動態平衡創造條件;求穩定是指在引數調節過程中要適時、及時、適量、小調、漸調,以免較大的波動,維持熱工制度的基本穩定;創全優是指通過一段時間的操作,總結經驗,並結合現場熱工測試結果與生產線的具體情況來優化操作,創造優質、高產、低耗、低汙染以及安全穩定生產的全優局面。

(p155)

36,結皮是指生料在裝置內某些部位的邊壁上逐漸粘掛形成的覆蓋物。按照質地的不同,將結皮分為兩種型別:一種是質地疏鬆的結皮,稱為型結皮(軟結皮,霜型結皮);另一種是質地堅硬的結皮,稱為類結皮(硬結皮)。

i型結皮分為粉型結皮和脆性結皮;發生結皮現象的原因:含有揮發性有害成分的生料因低共熔原理在較低溫度下就能產生小部分熔融物,被稱為溼液薄膜。在其表面張力的作用下,溼液薄膜會有熔融粘結作用,生料表面的粘膜與纖維狀或網狀物質交織在一起就會形成結皮堵塞。

(p159)

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