概论 1
第一篇 水泥预分解技术机理及发展 4
第一章 悬浮预热器 4
第一节 悬浮预热器的功能与特征 4
第二节 悬浮预热器的分类 6
第三节 旋风筒的结构及其优化发展 8
一、旋风筒功能与机理 9
二、旋风简的直径 10
三、进风口型式、尺寸及进风方式 13
四、排气管的尺寸与插入深度 15
五、旋风筒高度 17
六、圆柱体高度 18
七、圆锥体高度 19
八、旋风筒结构的优化与改进 19
第四节 换热管道结构与功能 25
一、关于预热器的换热效率与热优良度 30
第五节 影响旋风预热器换热功能因素的分析 30
二、影响预热器热效率因素的分析 34
第二章 分解炉 41
第一节 预分解技术原理 41
第二节 分解炉的分类 43
第三节 各种分解炉的发展及功能分析评价 49
一、SF—NSF—CSF炉系列 49
二、RSP炉系列 57
三、MFC炉系列 70
四、FLS炉系列 81
五、普列波尔(Prepol)及派洛克朗(Pyroclon)炉系列 101
六、DD型炉 121
七、KSV型炉系列 129
八、交叉料流型预分解法系列 141
九、其他炉型 147
十、几种主要分解炉型的分析评价 157
一、水泥熟料形成过程 170
第二节 各种类型窑系统内的熟料煅烧过程 170
第三章 回转窑 170
第—节 回转窑的功能与发展 170
二、水泥窑系统生产的客观规律 173
三、不同窑系统煅烧熟料的进程 174
第三节 预分解窑与水泥窑的两个热系统 178
第四节 悬浮预热窑及预分解窑生产能力 180
一、回转窑内物料填充率 182
二、回转窑的斜度 182
第五节 窑内物料煅烧进程的控制 182
三、回转窑转速 184
四、回转窑内物料负荷率、滞留时间与运动速度之间关系与计算方法 185
第四章 熟料冷却机 187
第一节 冷却机的功能及评价指标 187
第二节 各种冷却机的特点及其发展 189
一、单筒冷却机 189
二、多筒冷却机 190
三、篦式冷却机 193
四、其他类型熟料冷却机 216
第三节 各种熟料冷却机的分析评价 218
第五章 燃料燃烧器 227
第一节 燃料燃烧特性 227
一、固体燃料的分类 227
二、影响煤粉燃烧的主要因素 228
三、煤粉细度及挥发分含量对分解炉内燃烧的影响 229
四、煤粉燃烧进程 233
一、多通道燃烧器的功能 235
第二节 多通道燃料燃烧器 235
二、几种三通道燃烧器的结构 236
三、多通道燃烧器的新进展 236
四、各种燃料燃烧器的分析评价 243
第二篇 预分解窑热工系统工程研究方法 247
第一章 原料特性及生料易烧性研究方法 248
第一节 石灰质原料 248
第二节 粘土质原料 249
第三节 校正原料 251
第四节 原料矿物特性研究 252
第五节 原料及生料的分解特性研究 253
第六节 生料易烧性研究 254
第二章 燃料特性及燃烧性能研究方法 257
第一节 煤炭资源分类及成分 257
一、我国新旧煤质测试标准中各种代表符号 258
二、煤的发热量的各种计算公式 259
三、煤的工业分析及意义 260
四、煤炭中全硫及各种形态硫的测定意义 262
第二节 煤的燃烧特性测定 262
一、煤的着火温度测定 262
二、煤的燃烧特性的测定 263
第三章 现场热态系统测试(热工标定)方法 266
第一节 现场热态系统测试(热工标定)的重要性 266
第二节 测试前的准备工作 267
第三节 测试内容及方法 268
第四节 物料平衡、热平衡计算及测定结果的分析评价 269
第二节 反求计算方法 272
第一节 反求工程计算与研究的重要性 272
第四章 反求工程计算与研究方法 272
第三节 反求工程计算结果及分析研究 275
第五章 ？分析方法 277
第一节 ？分析的意义 277
第二节 ？分析中的基本概念 277
一、？和？的概念 277
二、？平衡与？效率 278
二、？平衡子单元的划分及？平衡 280
—、？平衡计算步骤 280
第三节 ？平衡的计算 280
三、过程的纯化与简化 282
四、计算公式的推导及选择 282
五、原始数据选取及计算程序框图 290
第四节 ？平衡结果分析 291
第六章 分解炉冷态模型试验方法 292
第一节 关于流体运动方式与雷诺数 292
第二节 相似原理和模型试验 293
一、试验的假设条件 297
第三节 冷模试验方法 297
二、基本试验流程 298
三、冷态模型试验 298
四、试验结果与分析 300
二、热态模拟试验的进展状况 302
二、现场调试工作的内容 302
一、现场生产调试的作用 302
第二节 现场生产调试 302
一、热态模拟试验的作用 302
第一节 热态模拟试验 302
第七章 热态模拟试验与现场生产调试 302
第八章 生产运行参数优化研究方法 304
第一节 生产运行参数优化研究工作的意义 304
第二节 生产运行参数优化研究方法 304
一、熟料热耗与有关参数关系的数学模型 304
二、生料运转参数优化 305
三、预分解窑配料方案的优化 305
四、分解炉工作特性综合分析评价 306
三、窑尾子系统换热、分解、分离功能及其匹配问题的综合分析与评价 306
五、全窑系统工况的综合分析评价 306
第九章 综合技术分析 306
二、燃料特性及燃烧性能的综合分析 306
一、原料特性与生料易烧性的综合分析 306
第三篇 预分解窑热工系统工程研究实践 307
第一章 原料特性及生料易烧性研究 308
第一节 石灰质原料性能研究 309
一、差热分析研究(DTA) 309
二、X—ray衍射研究(XRD) 310
三、透射电子显微镜研究(TEM) 310
四、电子探针研究(EPMA) 318
五、研究结果分析 319
第二节 粘土质原料性能研究 319
一、X—ray衍射研究 320
二、透射电子显微镜研究 320
三、研究结果分析 326
第三节 生料易烧性能研究 327
一、各厂生产用生料的易烧性试验研究 328
二、相同率值下自配及交叉配料的生料易烧性研究 331
三、YF生料掺用河砂对生料易烧性影响的研究 336
四、HH以砂岩及粉煤灰代替粘土配料的可行性研究 339
五、不同的生料易烧性能试验方法对比 344
第二章 现场热态系统测试 345
第一节 主要设备、工艺流程、测定项目及测点布置 345
一、主要设备 345
二、工艺流程、测定项目及测点布置 345
三、分解炉内物料滞留时间、测定部位及测点布置 351
第二节 生产记录及测定结果 356
第三节 物料平衡与热平衡 365
一、物料平衡与热平衡范围 365
二、物料平衡与热平衡计算结果 365
第四节 现场热态系统测试结果分析 369
一、窑的生产能力 369
二、分解炉的生产能力 372
三、窑及炉的热负荷指标 375
四、冷却机的能力匹配及有关指标 379
五、旋风筒匹配问题 382
六、关于系统阻力 387
七、关于熟料热耗 388
八、关于分解炉内物料滞留时间 391
第三章 冷态模型试验 393
第一节 各种分解炉工艺流程 393
第二节 冷态模型制作 394
一、NSF炉 397
第三节 气体流场测定 397
二、MFC炉 400
三、SLC炉 400
四、RSP炉 401
五、DD炉 404
第四节 阻力特性测定 406
一、NSF炉 406
二、MFC炉 407
三、SLC炉 407
四、RSP炉 410
五、DD炉 411
第五节 物料滞留时间的测定 412
一、NSF炉 412
二、MFC炉 414
三、SLC炉 415
四，RSP炉 416
五、DD炉 418
一、NSF型分解炉 421
第六节 几种分解炉工作特性分析 421
二、MFC型分解炉 422
三、SLC型分解炉 422
四、RSP型分解炉 423
五、DD型分解炉 424
第四章 反求工程计算研究 425
第一节 子系统的划分及技术参数选用 425
一、各窑子系统的划分 425
二、反求计算用有关技术参数的选用 426
一、各部位气体量、气体含尘量、生料流量及分离效率反求结果 429
第二节 反求计算结果 429
二、各子系统散热损失、换热量、换热效率及生料碳酸盐分解量匹配计算结果 433
二、各部位气体过剩空气系数反求结果 435
四、反求计算值与现场测试值对比 435
第三节 反求工程计算结果分析 436
一、窑尾预热器、分解炉各部位的风速 436
二、各级旋风筒分离效率及其匹配 446
三、预热分解系统的换热效率 447
四、关于分解炉内燃料机械不完全燃烧及窑炉实际燃料比 448
五、窑系统的分解功能分布 450
第五章 熟料成分设计方案的优化研究 453
第一节 熟料成分设计的理论分析 453
第二节 预分解窑与湿法窑的物料煅烧进程、热工制度及配料方案的分析对比 454
一、窑系统内物料的加热进程方面 455
二、窑系统内物料的物理比学反应进程方面 455
三、窑内煅烧制度方面 456
四、熟料热耗、燃料喂入方式及窑系统内物料的均化作用方面 457
五、湿法窑及预分解窑对于不同配料方案的适应性 458
第二节 预分解窑与湿法窑熟料成分和强度统计数据的对比分析 459
一、国内各种类型水泥窑熟料成分与强度关系的统计 459
二、预分解窑及湿法窑两个对比组熟料成分与强度关系对比分析 462
三、四厂预分解窑各自的熟料成分与强度关系的对比分析 474
四、结论 478
第六章 综合技术分析研究与评价 479
第一节 关于原料及生料易烧性能的综合分析与建议 479
一、各厂原料反应性能及生料易烧性顺序 479
二、原料性能对生料易烧性的影响 482
三、建议 482
第二节 对预分解窑配料方案设计及熟料质量问题的综合分析与建议 482
第三节 窑尾子系统换热、分解、分离功能及其匹配问题的综合分析与评价 484
一、旋风筒分离效率及其匹配 487
二、窑尾子系统换热功能及其匹配 488
三、预分解系统分解功能及其匹配 489
第四节 对各种分解炉工作特性的综合分析与评价 490
四、窑尾系统各部风速及阻力问题 490
一、JD-N-SF炉 491
二、NG-MFC炉 491
三、LZ-SLC炉 492
四、JX-RSP炉 492
五、YX-DD炉 492
第五节 对各窑生产工况及热工性能的综合分析与评价 492
二、NG-MFC窑 496
一、JD-NSF窑 496
三、LZ-SLC窑 497
四、JX-RSP窑 497
五、YF-FCB窑 498
六、SC-ILC窑 499
七、YX-DD窑 499
八、XH-NSF窑 500
第六节 主要研究成果与结论 500
第一节 技术改进前生产概况 502
一、LZ-SLC窑技改前生产状况 502
第一章 LZ-SLC窑技术改进实例 502
第四篇 预分解窑技术改进实例 502
二、设备性能考核 503
三、技改前生产中存在的主要问题 504
四、技改前主要生产技术指标 504
第二节 SLC窑技术改进指导思想与措施 504
一、技术改进的指导思想相依据 504
二、改进型SLC炉的冷态模型试验 505
三、技术改进措施 509
第三节 LZ-SLC窑技术改进效果 510
第二章 YF-FCB窑技术改进实例 512
第一节 技术改进前生产概况 512
一、YF-FCB窑技改前生产状况 512
二、设备性能考核 512
三、技改前生产存在的主要问题 512
四、技改前的主要技术经济指标 513
第二节 FCB窑技术改进指导思想与措施 513
一、技术改进的指导思想和依据 513
二、NSC-B型分解炉冷模试验 515
三、NSC-B型分解炉的特点及技改主要内容 516
第三节 YF-FCB窑技术改进效果 518
第四节 生产调试及技术攻关中的几个技术问题的分析研究 519
一、关于分解炉“塌料”问题 519
二、关于分解炉下部锥体“结渣”及炉内燃料起火预燃问题 524
三、关于增湿塔作用及其同窑主排风机能力的关系问题 524
四、关于提高分解炉预热分解功能及“达标达产”问题 527
二、设备性能考核 529
三、技改前采取过的技改措施 529
第一节 技术改进前生产概况 529
一、XH-NSF窑技改前生产状况 529
第三章 XH-NSF窑技术改进实例 529
四、技改前的主要技术经济指标 530
第二节 XH-NSF窑技术改进指导思想与措施 530
一、技术改进指导思想和依据 530
二、分解炉结构的优化改进措施 531
三、技术改进措施 531
第三节 XH-NSF窑技术改进效果 531