节能煅烧

节能煅烧（精选8篇）

节能煅烧 篇1

0 引言

近年来,随着我国水泥工业的快速发展,水泥熟料煅烧节能技术已成为改造和提升该传统产业的重中之重,其主要技术有低阻力预热器技术、降低传动电耗技术、窑衬保温技术、提高热传导效率技术、废气余热利用技术、生物质能利用技术、智能控制节能技术等。由江苏鹏飞集团股份有限公司、东南大学与盐城工学院合作研发的大型水泥煅烧关键节能技术与装备,在通过对水泥煅烧装备大型化、高效低阻旋风预热器技术、预分解炉焚烧生活垃圾及节能与环保技术、高刚度窑体内衬技术、废气余热回收利用技术、大型回转窑智能控制技术等多项节能技术集成优化的基础上,进行了二次创新,开发出大型水泥煅烧关键节能技术与装备。可以使吨水泥熟料煤耗降至96 kg标煤,吨水泥熟料烧成可消纳城市湿基生活垃圾200 kg,从而取得良好的节能效果。该项目已获1项发明专利授权,3项产学研许可专利授权,并已申报待批2项发明专利,6项实用新型专利。该项目的主要技术包括:

1 旋风预热器高效低阻技术

该项技术通过缩短回转窑长度,减少热散失,提高热效率、实现料气分离;应用导流口可调式双出风口旋风分离器技术,在传统的单出风口旋风分离器上增设下出风口,利用背向分流原理消减核心强制涡;增设导流筒,让净化气流沿导流筒的周向均布的缝隙式导流口流入,气流在几乎整个圆柱面的各个方向进入,从根本上消除核心强制涡;导流筒下部设置反射屏,使内外旋气流换向点确定有序,避免了锥体下部先分离粉尘,受下旋气流带出的“二次返混”现象;上出风管下口与导流管上口联接,从根本上避免了含尘气流从进风口进入筒体时,在进风口与上出风管下口间形成的“短路流”。以Φ5×74 m回转窑为例,采用双出风口专利技术旋风分离器,五级旋风预热,实际测得压力损失为6.3 kPa,分离效率达98%,分别降低阻力损失25%～35%,提高分离效率5%～10%。

2 利用垃圾焚烧的生物质能作为煅烧辅助热源技术

在预分解炉旁置生活垃圾燃烧室,经粉碎后的垃圾先后进入螺旋输送机喂入储仓,当储仓内垃圾达到一定量后,储仓电动锁风闸板打开,使储仓内的垃圾进入密封过渡仓内,储仓电动锁风闸板关闭,过渡仓电动锁风闸板打开,过渡仓的垃圾进入焚烧室后进行燃烧分解,并可得到1 100℃以上的热烟气。在回转窑系统的尾排风机的作用下,烟气沿着烟道进入旋风预热器内,与水泥生料进行热交换并预分解。预分解炉热源由传统的“冷却机三次风+煤”改变为“冷却机三次风+垃圾焚烧热+辅助煤”,以降低对煤炭资源的消耗,实现生物质能利用和消纳垃圾的双重功效。

3 回转窑高刚度筒体技术

大型回转窑筒体在运转中保持“直而圆”是回转窑能否保持正常安全运转的核心技术,筒体是低速、重载、交变、高温、三向应力复杂的载荷件,直径5～6 m、长度70～100 m壳体包裹着壁厚200～250 mm的耐火内衬,加上在窑内煅烧的1 000～1 450℃的熟料,总重量1 200～1 500 t,支承在三组托轮上,受力状况恶劣,现行技术的耐火内衬通常是分体镶砌在壳体上,因而在支承交变作用和温度的蠕变作用下,径向刚度下降,易产生因“红窑掉砖”停窑检修的恶性事故。本技术研发一种高刚度筒体内衬,在现行壳体镶砌的耐火砖外环开设轴向孔,用耐热钢棒串连耐火砖,并充填耐高温浇注料,形成整体保温层,该项技术可有效提高筒体刚度,减少筒体变形;不仅延长筒体内衬寿命,提高安全运转率,而且减少了因筒体变形附加的摩擦阻力。

4 烧成带外围辐射热回收技术

烧成带内熟料1 300～1 450℃,经炉内衬保温作用,在窑外壳体的温度约为150～180℃。本技术创新提出设计出环形热交换器,使窑筒体外热散失与环境风速成正比,要保温而不要增加散失,窑体辐射热进行回收利用,并节省下烧成带外围多个冷却风机的电耗。

5 大型回转窑智能控制技术

主要包括:预热器出口压力调节控制;预热器自动吹扫控制;分解炉辅助喂煤量的计量与自动调节控制;窑头负压自动控制;回转窑的转速控制;篦冷机一、二室风量自动调节与控制;篦冷机料层厚度自动调节控制等,对旋风预热器、预分解炉、煤粉燃烧器、回转窑和冷却机全面优化集成,实现风、料、煤最佳匹配。

6 结语

该技术集成主要应用于日产5 000 t熟料的大型干法水泥回转窑,也可适用于中小型水泥煅烧系统的节能降耗改造,并在水泥煅烧吨熟料综合能耗低于96 kg标煤、消纳湿基生活垃圾200 kg的条件下,设备安全运转率大于95%,在规范工艺条件下熟料强度可靠达到65 MPa,既节约了能源,又实现了循环经济。

摘要：以节能煅烧技术集成在回转窑上的应用为研究对象,通过对水泥煅烧装备大型化、高效低阻旋风预热器技术、预分解炉焚烧生活垃圾及节能与环保技术、高刚度窑体内衬技术、废气余热回收利用技术、大型回转窑智能控制技术等多项节能技术集成优化,对多项节能技术集成优化进行了二次创新,开发出新型水泥煅烧关键节能技术与装备。

关键词：节能煅烧,技术集成,应用研究

参考文献

[1]李志明.智能控制技术在水泥工业中的应用[D].武汉理工大学,2003.

[2]王蕊.水泥回转窑生产过程控制系统设计研究[D].天津大学,2004.

节能煅烧 篇2

煅烧车间在公司东边仓库空地进行一次消防演练：

演习时间：2011年9月24日。上午8点30分

参与人员：煅烧一班：张斌、李瑞、惠升、马洪泉

煅烧二班：谢小远、马德明、庄金能、刘继先

煅烧三班： 曾凡志、李家明、陈善财、陆金林。

现场总指挥： 冉启松

安全员：薛廉吉

现场有邀请安环科：宋建宏、浦小伟等人参加指导。

1、本次演习的目的，让岗位员工了解和熟悉对灭火器的使用操作，真正做到防患于未然。确定演习时间后，各班参加演习人员请准时到车间集合，在车间列队步行至仓库空地。

2、道具准备：一小桶汽油。每班分别到仓库领取两瓶灭火器材（干粉和CO2灭火器）、若干可燃物（可燃物可在空地附件拾取）。

3、演习安排：到仓库空地后，分班次要求四人齐心协力准备一堆篝火，分别倒上汽油。指挥下令点火后，各班由一名队员点旺篝火，待篝火烧起后，开始使用灭火器，进行消防演练。

4、要求各参加演习人员“三懂一会”：懂火灾危害、懂灭火器原理、懂灭火器操作方法、会操作灭火器材扑灭初始火灾。

5、演习结束后，各班清理现场。

本次演习通过比拼员工的动手能力，以及现场操作灭火器的使用情况，车间邀请的几位评委给予打分。

最终评定 来自煅烧一班的张斌同志，操作规范，使用娴熟。正确迅速灭火。赢得最高得分。三班陈善财、李家明、和二班张光超分获2-3名次。煅烧车间劳动竞赛奖金分配 如下：

第一名： 张斌400元

第二名：陈善财200元

第三名：李家明100元

第三名：张光超100元

煅烧车间2011-9-27

附件1：

煅烧车间9月份消防演习安排

煅烧车间将在公司仓库空地进行一次消防演练：

演习时间：2011年9月24日。上午8点30分

参与人员：煅烧车间班组成员代表（每个班组派四人参加，其中必须含至少一名大学生）。

现场总指挥： 冉启松

安全员：薛廉吉

方案：

1、本次演习的目的，让岗位员工了解和熟悉对灭火器的使用操作，真正做到防患于未然。确定演习时间后，各班参加演习人员请准时到车间集合，在车间列队步行至仓库空地（时间初定在24日上午8点半）。

2、道具准备：一小桶汽油。每班分别到仓库领取两瓶灭火器材（干粉和CO2灭火器）、若干可燃物（可燃物可在空地附件拾取）。

3、演习安排：到仓库空地后，分班次要求四人齐心协力准备一堆篝火，分别倒上汽油。指挥下令点火后，各班由一名队员点旺篝火，待篝火烧起后，开始使用灭火器，进行消防演练。

4、要求各参加演习人员“三懂一会”：懂火灾危害、懂灭火器原理、懂灭火器操作方法、会操作灭火器材扑灭初始火灾。

5、演习结束后，各班清理现场。

6、各班要求在演习完一周内上交一篇消防演习感想或体会的文章。

车间将对演习参加人员给予一定的物质奖励。（望各位员工积极报名参加。）

特此通知！

煅烧车间

2011年9月23日

附件2：消防演习感想

李家明

9月24日，在车间领导的精心组织下，煅烧车间成功开展了一次消防演习，车间新老员工积极报名参加了此次演习。作为车间的一名新员工，我很有幸能够参与此次演习，说来惭愧，从小学到大学，学习防火的理论知识无数，也知道灭火器的使用方法，但从来都没有亲手使用过，所以我特别珍视此次演习机会

大家都知道，任何的火灾爆炸对一个化工企业都可能是致命的，这一现象是由化工行业本身固有的特点所决定的。多数化工企业所处理的大量原材料、中间产品和成品，都具有一定的易燃易爆性质；化工生产、储存和输送等工艺过程，许多都是处于加温（或低温）、加压（或负压）、催化、化学反应等易燃易爆的非常态条件下。由于多数化工企业中不可避免存在火灾爆炸的潜在危险，火灾爆炸事故常常造成严重的后果，因此防火防爆在化工安全中具有特殊重要的地位。火灾爆炸事故的突发性强，不易控制，常因措施不力而扩大发展造成严重后果，并常引发大量有害物质泄漏、急性中毒、房倒屋塌等，形成二次灾害。重大火灾爆炸事故可直接造成人员的大量伤亡、财产的巨大损失和环境的严重破坏，容易波及到危险源相邻地区，造成社会性灾难。

正因为火灾隐患对我们工厂的威胁是如此巨大，所以车间组织了此次消防演习，旨在引导员工正确掌握消防器材的使用方法，增强员工消防意识，提高对火灾的扑救工作的组织和处理能力，提升公司消防安全水平。演习使用的是干粉灭火器，干粉灭火剂是一种干燥易于流动的粉末，主要由能灭火的基料以及防潮剂、流动促进剂、结块防止剂等添加剂组成，一般借助于专用的灭火器中的气体压力将其喷出，以粉雾形式灭火。根据燃烧的三要素，灭火的原理一般有以下三种，即消除可燃物或把可燃物浓度充分降低，隔绝氧气或把氧气量充分降低，以及把可燃物冷却至燃点以下，很显然，干粉灭火器是通过隔绝氧气达到灭火的目的。

俗话说，水火无情。火灾不仅会给公司物质财产造成不可挽回的损失，也会给公司员工的生命安全带来巨大威胁。因此公司的每一个员工都要充分增强消防安全意识，严格遵守公司规章制度，结合防火安全培训和消防演习，提升自己的防火安全素养。在平时，应彻底清查、清除能引起火灾扩大的条件，对消防器材经常检查维修，制定完善的防火计划，火灾发生后，做到在火灾灾情扩大之前的初期迅速灭火。只有做到处处防火，时时防火，人人防火，我们公司才能在火灾面前立于不败之地。

煅烧车间三班 李家明

2011-09-2

5消防演练心得体会

初到公司，参加了车间的消防安全演练，让我对公司的消防安全有了很深的认识。在各种灾害中，火灾是最经常、最普遍地威胁公众安全和社会发展的主要灾害之一。人类能够对火进行利用和控制，是文明进步的一个重要标志。火，给人类带来了文明和进步、光明和温暖。而失去对它的控制，则会适得其反，给我们的财产和人身安全带来巨大的损失。

华友公司作为一家化工冶炼型企业，其生产加工过程、日常生活中都会与火及引起火的东西打交道，煅烧车间更是存在高温煅烧炉、高压用电设备和工人日常管理等众多火灾安全隐患的地方。在日常工作中有些地方往往容易被人们忽视，总是存在侥幸心理，往往要等到发生了事故，造成了损失，才会回过头来警醒。因此车间每年都会花费物力、人力和财力去做消防安全演练，目的就是要增强我们的消防安全意识，提高我们的防范自救能力。通过这次火灾安全演练，我们还是发现部分员工的防火意识比较薄弱，在灭火器材的使用过程中存在一些问题。不论是一线工作的员工还是车间管理人员，都应对岗位和部门可能涉及到的消防器材和消防通道等消防相关设施有充分的了解，都应该定期接受相关专业人士的消防安全教育培训，我作为新到车间的大学生更应该注重消防安全的重要性和必要性，要求懂得本岗位火灾的危害性，懂得本岗位火灾的预防和扑救措施，会报警使用灭火器，会处理初期的火灾事故。

消防安全工作要做到，不为隐患留空隙。千里之堤，毁于蚁穴。火灾的防范要从大处着眼，但应该从小处做起。细节不轻易引人注重，如炉子旁边随手放置的易燃材料、日常生活中的小毛病、高压用电设备旁边的易燃物品等。但几乎所有的重大事故都是由于起初的不注重、不小心引起的，这些轻易被忽略的细节很轻易成为小事故的放大器，使得小火酿成大祸。

这次培训使我意识到消防工作是一项复杂的系统工程，它涉及到我们工作生活中的方方面面。因此，做好消防工作，是直接关系到个人和公司生命财产的一件大事。同时消防安全演练拓宽了我的消防视野，使我本人熟练地掌握了消防器材的使用技能。在以后的工作中，我们要把学到的消防知识充分运用到工作中去，更加努力的提高消防知识水平，为保证公司的安全运作贡献自己一份力量。

节能煅烧 篇3

1 白水泥的煅烧技术

白水泥作为装饰材料需要较高的白度, 因此在白水泥的生产环节中就需要对使用的原燃料带入的着色金属氧化物进行控制, 如:Fe2O3、Mn2O3、Cr2O3和Mg O等。这些着色金属氧化物的限制要求及其对熟料颜色的影响见表1。

其中, Mn2O3和Cr2O3在大部分原料中的含量少容易控制, Mg O虽大量存在, 但对白度影响小, 限值较宽。Fe2O3普遍存在于原燃材料中, 对白度影响大, 故需要严格控制每种物料中的Fe2O3含量。白水泥生产规范要求熟料中的Fe2O3应小于0.5%, 实际上该参数越低生产的白水泥品质越好。但因Fe2O3是硅酸盐水泥熟料 (以下简称普通水泥熟料) 煅烧中提供熔融液相的成分, 对Fe2O3的严格限制会导致白水泥熟料煅烧过程中液相量减少, 液相黏度加大, 必须通过提高烧成温度来增加液相量, 从而导致白水泥熟料的烧成温度通常要比普通水泥熟料高出100~150℃, 热耗随之提高, 这是其一;其二, 在白水泥熟料矿物中, C3S的白度比C2S高, 这是因为C2S中易于固溶着色金属氧化物, 使其白度下降, 为了提高产品白度, 在配料时必须考虑适当提高C3S的含量, 即适当提高熟料的KH值, 因此导致生料易烧性变差, 熟料烧成难度加大;其三, 出窑熟料需要进行漂白, 熟料带走的热不能利用, 又增加了系统热损失。以上几种因素都直接导致白水泥熟料烧成热耗的增加。若要优化白水泥熟料煅烧技术, 需针对以上技术特点进行分析研究, 合理规划和创新生产工艺, 综合利用热资源, 力求在保证产品品质的前提下降低能耗。

白水泥熟料三率值与普通水泥熟料相比提高许多, 分别是:KH=0.92~0.97、SM=3.8~5.2、IM=12~20。表2列举了一组白水泥与普通水泥熟料成分、率值和矿物组成, 可比较其差异。

从表2对比可知, 白水泥熟料C3S和C3A高, C2S和C4AF低, 实际上C4AF对白度影响较大, 应严格控制其含量, 少量的也要求通过淋水急冷漂白, 多生成近似于C6AF2的矿物, 该矿物色泽较浅[4]。

目前许多白水泥生产厂在配料时添加萤石作为矿化剂, 添加量控制在0.2%~0.5%以内, 可降低液相出现的温度, 有利于烧成反应。但GB4915—2013《水泥工业大气污染物排放标准》对氟化物的排放控制更加严格, 萤石的使用将会逐步减少或取消。这对小型中空窑的煅烧来说热耗将会进一步提高, 目前, 每吨白水泥熟料的平均标准煤耗大约在240kg/t以上。

水泥生产采用新型干法预分解窑技术, 生料在悬浮状态下预热分解, 料气间热交换效率将得到很大提高, 可提高入窑分解率, 大大减轻回转窑内的热负荷, 显著提高回转窑的产能, 降低系统热耗, 这些优势用在白水泥熟料烧成上也可以预见。但由于白水泥生料和煅烧要求的差异, 据资料介绍和市场调查显示, 其窑尾系统更容易结皮堵塞, 运转率偏低, 出C1分离效率低、出口温度高等问题比较普遍。对此结合以上情况对窑尾系统的工艺条件进行逐项分析和采取应对措施。由于白水泥生料颗粒细, 碳酸钙含量高, 颗粒的流动性变差, 容易导致堵塞;热耗高、废气量大, 导致系统内的气固比大, 也增加了堵塞的风险。因此在系统设备设计时增加了预热器锥部防堵措施:①锥部采用偏锥结构, 可破坏粉体堆积结拱时的力学平衡, 避免堵料;②加大卸料角度, 促进粉体快速流动;③在预热器的锥部和料管的拐点处增加空气炮或捅料孔, 必要时能及时排除黏结料, 使系统保持通畅。对C1的结构进行优化、加强系统料管的锁风设计、减少内循环, 来提高C1的分离效率。通过强化系统物料的分散, 如采用特殊结构的撒料箱、提高撒料高度确保撒料动能释放等措施, 将物料充分打散均匀分布, 提高气固的换热效率。但热耗高和气固比大, 出C1的温度还是会提高, 所以还应加强上部旋风筒的保温隔热, 减少表面散热损失。

1 500t/d白水泥熟料生产线采用了单系列五级悬浮预热器、在线旋喷式分解炉, 设备规格:C1:2-Φ4.6m, C2:Φ6.5m, C3:Φ6.5m, C4:Φ6.8m, C5:Φ6.8m, 分解炉:Φ5.0m×30m。除采取上述措施外, 还对系统装备的连接风管、料管进行细部优化, 以适应白水泥生料及煅烧要求。回转窑规格:Φ4.0m×60m, 3档支撑, 斜度:4%, 最大转速:4r/min, 窑的传动功率:315k W。窑设备本身与普通水泥窑相差不大, 所不同的是窑内填充率低, 烧成温度高, 耐火材料的耐火度要求提高, 并需避免材料内含着色元素。窑燃烧器配置了自行研发的四通道燃烧器。对煅烧白水泥熟料而言, 要求燃烧器提供短火焰, 火力强, 在二次风温度偏低前提下, 仍要求黑火焰偏短控制。白水泥使用的燃料需要灰分低、发热量高, 煤的活性较好, 因此燃烧器采用强旋流、高风速设计时, 也可在一次风率较低时, 控制理想稳定的火焰, 充分燃烧。但要想降低系统热耗, 仅在煅烧环节做文章还不够, 还需要尽可能回收可利用的热, 因此还应与漂白工艺一起分析研究。

2 漂白技术的选择

2.1 传统漂白工艺

熟料白度是白水泥一个重要的技术经济指标, 为了保证白水泥熟料的白度, 在熟料出窑时必须进行漂白, 而目前常见的漂白工艺有两种, 一种是浸水漂白。这是由集水池和刮板输送机共同组成的漂白系统, 出窑熟料直接溜到集水池的刮板输送机上, 熟料在池里浸水数分钟后, 由刮板输送机输出, 完成漂白。其工艺流程示意见图1。这种漂白工艺导致熟料水分含量很大, 约10%以上, 故需要后续干燥处理, 该工艺技术正逐步被淘汰。另一种是淋水漂白, 即出窑熟料在窑内被淋水或通过下料通道溜到回转漂白机内, 漂白机内设有喷水管, 水喷淋在熟料上完成冷却, 淋水处设有排气装置排出水蒸气。其工艺流程分别见图2和图3。该工艺存在两个问题:①喷水量若控制不好, 易过量, 出料水分偏大;②喷淋产生的热蒸汽易窜到回转窑中, 影响烧成, 需要漂白后的排风设备控制负压, 但因其结构缺陷控制困难。更重要的是这两种漂白工艺都没能回收熟料在漂白冷却过程中的余热, 使得白水泥熟料烧成热耗高, 最终导致白水泥生产成本高。

2.2 漂白新工艺

通过分析看出, 如果改进漂白工艺和装备, 在保证白水泥熟料漂白需求过程中还能回收部分余热, 就能提高煅烧效率, 降低白水泥熟料的烧成热耗。

熟料漂白的机理是在熟料的冷却过程中, 保留住以高配位数存在的着色金属离子, 通过淋水骤冷将着色金属离子以低价位的形式固定下来, 或淋水时的高温蒸汽分解锲入高温熟料裂隙并与氧化铁接触生成铁氧黄 (Fe2O3·H2O) , 裂隙中的水蒸气在高温下会部分分解出H+和OH-, H+会夺去铁氧黄中高价铁的氧, 使其由Fe3+转变成Fe2+, 另一部分分解出的OH-与Fe3+反应生成Fe (OH) 3呈浅绿色, 与可见光谱中的白光波长所示颜色相近[5]。

依据以上漂白原理, 利用白水泥熟料烧成温度高的特点, 出窑熟料温度应在1 450℃左右, 根据Ca O-Si O2的系统相图可知, 白水泥熟料的主要矿物C3S、C2S稳定温度是在1 250℃以上, 矿物中固溶的着色金属氧化物部分是在1 200℃以下容易被氧化, 但若将淋水漂白的温度控制在1 350℃左右, 即可实现以上的漂白功效。故本工艺方法拟利用1 450℃到1 350℃的温差, 通过高温导料机来预热部分热空气, 提高二次风的温度, 提高燃烧效率。1 350℃下淋水漂白效果明显, 若再提高熟料的淋水温度, 增白效果也不明显。具体实施的内容是:将1 450℃的出窑熟料经高温导料机降至1 350℃左右, 再送入漂白机进行温控喷淋漂白, 至500~600℃, 熟料中的矿物已迅速越过分解温度或晶型转变温度以介稳态和玻璃体的形式保存下来, 此时的着色金属氧化物也基本稳定。漂白机卸出的熟料再经破碎后, 进入篦冷机进行后程的冷却和余热回收, 回收的热用于分解炉的三次风和对二次风的补充。对喷淋漂白产生的蒸汽经过热交换器加热空气, 用于高温导料机和篦冷机前段鼓风机, 以此提高二、三次风的温度。通过改变白水泥熟料漂白工艺可实现余热的全方位有效利用, 提高系统煅烧效率, 增产、降耗、增效。改进后白水泥熟料漂白流程见图4。

高温导料机是为此工艺开发的专用设备。高温导料机和漂白机之间的导料溜子的尺寸和角度的设计可以避免漂白机的气体进入窑内。漂白机排气口设有温度测点以控制喷水量, 漂白机的料出口设有辊式破碎机, 对其中的少量大块料进行破碎。破碎机与篦冷机连接, 对进入的中温熟料进一步实施冷却。高压风机的供风量由高温导料机的温度测点控制, 来确保进漂白机的熟料温度。熟料通过篦冷机可冷却到环境温度+65℃以下, 并且是干燥的熟料, 可按常规流程直接送到熟料库。篦冷机的废气和热交换器的废气汇合后送到电除尘器净化到环保允许的排放浓度后达标排放。这两股废气混合又降低了废气的露点, 避免废气在除尘器内部结露。

3 生产情况

乾宝特种水泥有限公司1 500t/d白水泥熟料生产线漂白系统的主机设备规格及性能见表3。

在漂白机内设有3根喷水枪, 喷枪上安装的喷嘴具有一定的雾化功能, 喷嘴约有70°的雾化角。喷枪分别以不同的安装角度对熟料喷淋降温, 实施对高温熟料的全覆盖。白水泥熟料出窑的温度约1 450℃, 经高温导料机后降低约100℃, 熟料进入漂白机后的喷水量可根据出口气体温度调节, 确保出漂白机的熟料温度在500℃左右。

目前该厂采用石灰石、砂岩和铝石三组分配料, 燃料采用烟煤, 煤的工业分析见表4, 入窑生料及煤灰化学分析结果见表5。

%

从实际运行情况看, 目前生料细度80μm筛筛余只能控制在10%左右, 煤粉细度在3%~5%, 烧成系统的主要设计参数和运行参数见表6。

从表6可见, 窑头二次风温度可以达到550℃以上, 三次风温度在300℃左右, 比设计温度低。如果加强对工艺操作参数的优化, 二、三次风温度有望进一步提高。该生产线建成投产后, 经过3个月左右的调试, 产量达到1500t/d, 生料入窑分解率93%~95%, 头尾煤比例约为45∶55。熟料化学成分、矿物组成及物理性能见表7。

从表7的熟料成分看, 基本满足设计预期。但煤的发热量偏低, 导致配料时硅率偏低, 熟料中的Fe2O3也偏高, 影响到熟料白度的进一步提高。目前该厂因原料来源暂时还不固定, 原料的波动偏大, 随着原料矿山的落实, 原料来源会相对固定, 原料的波动影响会得到缓解, 因此该生产线的操作参数和技术经济还有较大的优化空间, 二、三次风温有望进一步提高, 熟料烧成热耗有望降到157kg/t以下。

4 结论

白水泥熟料煅烧采用新型干法预分解技术提高了烧成系统的热效率, 降低了回转窑的热负荷;通过控制白水泥熟料矿物稳定和矿物中着色元素氧化显色的几个温度关键点, 分级回收余热加热二、三次风, 改善了煅烧条件, 降低了系统热耗;既实现了白水泥熟料的有效漂白, 保证了熟料的漂白质量, 又达到了节能减排的目的。

因此, 通过以上对白水泥熟料煅烧及漂白工艺中节能新技术的开发和应用, 实现了吨熟料标准煤耗164.3kg/t, 熟料白度86%的指标, 与白水泥熟料平均标准煤耗240kg/t相比降低了约30%, 烧成系统的煅烧效率显著提高, 为白水泥生产企业的增产、降耗、增效提供了新的途径和示范。尽管我国现存的白水泥生产企业普遍规模比较小, 采用新型干法与分解技术的生产线还不普及, 但新建或改造的生产企业采用新型干法预分解技术是必然的发展趋势, 目前在白水泥生产企业中的一些管理人员对其技术还存方方面面的担忧, 但随着更多的现代化白水泥熟料生产线的投入运行, 必将推动白水泥生产企业的技术升级。

参考文献

[1]刘寿绵.我国白水泥生产现状与健康发展刍议[J].中国水泥, 2012 (2) :66.

[2]艾军, 肖全贵, 李振兴, 等.阿尔博安庆白水泥生产线设计与回顾[J].中国水泥, 2011 (10) :40-43.

[3]李波, 陈志辉, 刘旭月, 等.阿尔博白水泥生产线的工艺装备及考核指标[J].新世纪水泥导报, 2013 (5) :32-35.

[4]胡宏泰, 朱祖培, 陆纯煊.水泥的制造和应用[M].济南:山东科学技术出版社, 1994.

节能煅烧 篇4

洗涤后炉气CO2浓度要求》85%，操作工可以通过遥控煅烧炉气的碟阀避免煅烧炉气系统真空过大，以减少空气漏入量，也可通过保持管道设备及其接口处密封良好来提高浓度，那么如何检测炉气CO2浓度呢?一般常用两种方法：一是采用奥氏气体分析仪，用氢氧化钠吸收CO2方法来测CO2浓度，但该法的缺点是不能连续直观地显示出CO2浓度，而且分析操作麻烦，不适应化工的连续生产;二是用红外线CO2浓度分析仪对炉气CO2浓度进行连续检测，再用1台记录仪实现CO2浓度的指示和不间断的记录，为化工平稳操作提供便利。

1 红外线分析仪的工作原理

红外线浓度分析工作原理是基于不同的气体有选择的吸收一定波长的红外线这一性质，气体分子对红外线的吸收是由于分子本身特定频率一致时，这种分子才能吸收红外光谱辐射能。我国生产的红外线气体分仪光源采用镍铬丝，供给恒定电流使温度升到700～900。C，发出2～7μm波长内的红外线,对称的双原子气体和单原子气体(如O2、H2、Ar)不吸收2～7μm范围内的红外辐射能;而CO2、CO、NH3、H2O 等在这个波长范围内有很强的吸收带(如CO2 4.25μm、CO 4.25μm、NH3、6.15μm、H2O、2.67μm)。CO2红外线浓度分析仪就是利用CO2 2～7μm波段内有强的吸收带性质来工作的。

红外线通过CO2气体时，出射光强与入射光强服从朗伯----贝尔定律，其公式为：

从式(1)可以看出，K对某种待测组分说时为常数，当I0和L一定时，I就是C的单值函数。这样检测出通过气体介质后的光强度也就检测出浓度大小。从式中看，I随待组分浓度的增加而以指数规律下降(如图1)，是非线性关系，对仪表的刻度带来一定的误差。红外线气体分析仪要做到非线性处理有两种方法;一种是根据待测气体浓度的范围，选择测量气室的长度L，当C·L值很小时，透射光强度和浓度C之间进入图1的近似线性区，实现线性。另一种方法在分析仪的电路部分采用线性校正网络，使输出和浓度成线性关系。

2红外分析仪的应用

我公司使用的仪器是北京西林子生产的XLZ-1090型红外线分析仪，测量范围为0～100% CO2它的选型是由被测样气成分决定的。厂方根据用户提供的资料来生产分析仪。

我公司的炉气成分包括CO2、NH3、Na2CO3、粉尘、水蒸气。炉气在压缩机的作用下，先进入分离器回收碱尘(分离效率达95%)，然后进入冷凝洗涤塔用冷母液洗涤部分NH3及CO2形成冷凝液，然后炉气再进入炉气洗涤塔用洗水喷淋将炉气洗涤除氨。炉气经过上述处理后，温度降到32。C左右，能满足仪器使用要求。炉气主要成分是高浓度的CO2和微量NH3(200—300Mg/m3)、水气、Na2CO3粉尘，这就是我们要测样气。因为红外线分析仪是精密仪器，对样气要求非常严格，微量NH3、H20、Na2CO3长期作用会使气室内壁腐蚀、晶片结垢，造成测量不准和仪表的损坏，所以必须增加预处理单元将有害成分尽量去除，我公司具体使用如图2所示。

样气通过取样管进入集水瓶的底部，然后从上部流出，目的是起到缓冲作用，防止炉气管线中的水直接分析仪内。干燥罐的作用是将样气中剩余水分吸收掉。因为是测量CO2气所以干燥罐内不能采用硅胶作干燥剂，这是因为硅胶对CO2有一定的吸附作用，其吸附CO2量随时间增长而减低，造成仪表示值逐渐偏高，引起误差增大，所以我们选用氯化钙作干燥剂，

滤尘罐内放入大量的脱脂棉花，目的是用棉花的纤维滤掉样气中的微量Na2CO3粉尘，经过这几道工序，样气中只剩下 CO2和微量NH3，因为NH3的特征吸收波长是6.15μm与CO2的特征吸收滤长4.25μm距离远，微量NH3对CO2测是影响很小，可以不用滤波所室，但是NH3有一定腐蚀性，所在地以测量室内应采用防NH3腐蚀的材料。控制阀是控制取样管内的流速保证0.2—0.5L/min,可以通过转子流量计来控制阀的开量。这就使气体源源不断地进入分析仪内进行不间断地测量。

3 应用中存在问题与解决措施

在实际应用中，由于存在以下问题，使浓度分析仪不能正常使用，为此，我们针对各种问题，提出相应地解决措施，保证了分析仪的准确测量和为化工平稳操作提供便利。

1)现场工艺状况不好，使炉气总管中带液严重，液体经过取样管后，经过预处理装置进入分析仪器的分析气室中。因液中带有NaCO3等物质，当其进入气室中，并作用在晶片上，影响红外线光路，造成分析仪不能使用。

为了避免炉气中液体对测量的影响，我们将取样点开在炉气管道的正上方，这样管线中的冷凝液体和管道渣子不易进入取样管，从取样管出来后再接1个集水瓶(可用500mL的下口瓶)，样气从下口瓶的下部进入，从上口出去，即使进入少量液体也会这这时集攒，这就避免液体进入仪器。假如液体进入分析仪致使无法使用，可这样处理：将分析仪打开，露出分析部件，不要拆卸分析部件的螺丝，将样气入口和出口的胶皮管拔下接入加压水枪，用蒸馏水来置换进入测量气室的液体和结晶体，置换完后用高压N2来吹干测量气室中的水分，再经调校即可使用。

2)因为煅烧炉气在负压态下(一般在负几千帕左右波动)，如果从取样口到分析仪的气室入口之间任一环节有漏气的地方，就会造成空气进入，空气进入后会改变气的浓度，造成测量不准。

造成漏气的原因有：1取样胶皮管老化;2干燥罐、滤尘罐因更换干燥剂和棉花后没有密封好;3集水瓶因每闪倒水没有盖严;4分析仪的过虑装置因每次更换滤纸造成密封垫老化密封不好等。如何排查漏点呢?方法是这样的：卡住取样胶皮管，观察转子流量计，如果转子流量渐渐回零，说明预处理装置无漏气点;如果转子流量计始终不回零说明有漏气点，用此法逐个排查各罐、瓶的漏点。接口、密封点可以用凡士林油来密封，胶管老化要及时更换新的预处理无泄漏是测的保证。

3)分析仪规定气样流速0.2—0.5l/min之间，如果预处理装置尺寸取得不合适，会造成测量滞后，给操作带来影响。

为了保证分仪的测量准确，气样流带不能过快，如果流速过快气体对红外吸收不充分，会造成测量不准;流速慢，会使预处理装置容积增大，造成滞后时间长，所以要尽量减少预处理的容积，具体办法是：第一，尽量减少取样管的长度和内径，最好就是把红外分析仪放在炉气管线的取样口附近，目的是减少取样管长度。为了防止现场环境对仪表的腐蚀，建一个小屋子，把仪表放在里面;第二，尽量减少集水瓶、干燥罐和过滤罐的容积。

4、仪器的校验

1先将红外线仪预热4h.

2通入高纯氮气后，调零点电位器，使输出电流为4mA。

3通入100%CO2样气后，调灵敏度电位器，使输出电流为20mA。

4将校好的红外线分析仪按图2所示接入测量气路中，会发现测量值比实际值低一些。原因是炉气管线是负压，而校表在常压下，根据朗伯——比尔定律变量浓度C是摩尔浓度，压力降低时，摩尔浓度也降低，所以造成指示偏低。

5标准气必须用现场的奥氏气体分析仪分析后，再对红外线仪器进行辅助标定，方可准确。

由于仪器有自身漂移，为了保证测量准确，应每天对该设备检验一次。

节能煅烧 篇5

随着新型干法水泥工业的发展，我省水泥行业紧紧围绕节能减排和提高水泥及熟料产量、质量方面做了大量研究工作，在水泥生产技术与装备方面取得了许多实用性的成果，部分成果已在生产中得到推广应用，其产品不仅走出江苏而且有的已打入国际市场。为进一步加速科技成果的转化，推动我省水泥技术与装备业的发展，促进我国水泥工业节能减排工作的深入开展，我会在企业申报、专家评定的基础上，评选出“大型水泥煅烧关键节能技术装备”等10项先进水泥技术与装备(名单附后)，现向广大水泥企业及有关客户推荐，并将在《中国建材报》上公告。

附：2009年江苏省建材工业协会推荐10项先进水泥技术与装备名单

二○○九年七月二十八日

节能煅烧 篇6

熟料中f CaO含量的高低，是影响熟料强度和安定性的主要原因。我厂6台机立窑于2005年由半黑生料改为全黑生料后，熟料产量有所提高，但是熟料f CaO高，强度低，煤耗也较高。针对以上问题，我厂在生料原料组成上做了多组实验，并按GB9965-88《水泥生料易烧性试验方法》进行易烧性实验，从中选出了易烧性较好的配料方案，作为生产配方，由于我厂煤质挥发份较高以及实验室与实际生产的差异性，使f CaO高、熟料强度低的现象始终没有改变。通过实验，在煅烧方法上和煤质上进行分析，找到了影响我厂熟料f CaO高的原因。

1 配料方案的选择

根据我厂的原料情况，选择了15种原料进行了54组不同配料方案的实验，在1250℃、1300℃、1350℃不同温度下做了易烧性实验，以分析不同温度下的生料易烧性。共获得了162个f CaO样品，通过对比配料原料的经济性和生料的易烧性分析，筛选10组做了对比(见表1、表2)。

从表1、表2可以看出，不同温度下的f CaO差异较大。从配方组成看，不用或少用矿化剂的易烧性较差，使用粉煤灰和不使用粉煤灰，易烧性差异较大，反映出原料本身特性对易烧性的影响。在1～6号配入粉煤灰的料反映易烧性较好，而在9、10号掺入粉煤灰和超过8.25%的黄土后易烧性变差。在1250℃时，按fCaO高低排列，1、2、3、5、6易烧性要好于4、7、8、9。1300℃时1、4、5、6号样，易烧性好于2、3、7、8、9、10。在1350℃温度下，1、2、3、4、5、6易烧性好于7、8、9、10。在对不同配料在高中低三种温度下f CaO含量综合分析，并通过经济性对比，最后选择了1号方案作为生产配方(见表3) 。

%

2 生产中出现的问题

在实验中易烧性较好的配料方案，在实际生产中却效果较差，f CaO高，3d、28d抗压强度低的现象仍然没有好转，通过对配方1#的液相量、易烧性指数、易烧性系数进行计算如下：

1350℃时的液相量近似看成1450℃时液相量 (由于硅钼炉调温器故障，只能调温到1350℃) 。

式中：L1350℃———1350℃时的液相量，%，一般在25%～30%;

A、F———分别代表Al2O3、Fe2O3量;

R———Mg O、R2O、CaSO3及其它成分之和。生料易烧性指数公式：

式中：BI———生料易烧性指数，机立窑一般在2.6±0.2之间。

生料易烧性系数计算公式：

式中：BF———生料易烧性系数，一般在0.5～0.6。

C、S、A、F、M———分别代表熟料中CaO、Si O2、Al2O3、Fe2O3、Mg O的含量;

R2O———碱性氧化物之和。

从计算结果看，熟料的液相含量在正常范围内，从f CaO含量看也基本正常，易烧性指数略高，易烧性系数则在正常范围内。经分析，认为易烧性系数更具代表性，更接近实际生产情况。

因此熟料在正常煅烧时，fCaO应该不会太高。因考虑在生产中由于原料燃料均化设备和煅烧操作及煅烧环境的影响，在生产上采取了一系列措施，但仍然没有解决问题。

此后笔者对几台窑的入窑生料和生料球在实验室硅钼炉上进行易烧性试验，各种相同温度不同时间和不同温度相同时间下进行实验(此时硅钼炉调温器已修复)，见表4;入窑生料球易烧性实验，见表5。从表4看，相同温度下，不同煅烧时间f CaO含量呈线性关系下降，煅烧时间在35min时的f CaO和1400℃煅烧30min结果接近，效果最好。说明配料方案正确，易烧性从低温到高温均正常。从表5看，相同温度下，煅烧时间也与f CaO含量呈线性关系下降，煅烧35min时效果最好。说明料球在温度相同时，由于煅烧时间差异，易烧性从短时间到长时间均正常。

以上结果证实，入窑生料与入窑生料球在实验中体现出较好的易烧性，与理论相吻合。

注:按GB9965-88标准实验。

注:生料球烘干后, 先在900℃高温预烧后才直接上硅钼炉煅烧。

3 生产实际情况分析

通过实验，笔者对比分析生产实际情况，2005年前6台立窑都在煅烧半黑生料，从双管配5%定量的外加煤，粒度在3mm以下，底火较厚。查当时的底火记录，从湿料层到底火插穿后，深度在2.1米左右，且使用暗火操作，高温带底火厚1.5m左右，熟料f CaO含量在1%～2.5%，安定性合格率较高。

目前生产采用全黑生料，取消了双管配煤，采用浅暗火煅烧，煤粉细度与生料相同，由于煤粉细，挥发份高，燃烧快。再加上熟料KH、n值高，上火快，实测底火，从湿料层到插穿底火，厚度只有1m左右。高温带底火厚度只有30～40cm。

笔者分析认为，挥发份在10%～13%的贫煤，由于浅暗火挥发份燃烧的热没有起到作用，随烟气带走被白白的浪费。窑内的预热带很薄，只有20cm，固定碳到达烧成带后，很快放热完毕，不足以形成熟料硅酸盐矿物完全反应。在窑内熟料配热相对不足，从时间上计算，落窑每分钟使窑面下降2.5cm。30～40cm的高温底火，物料反应时间只有12～15min，这个结果和实验时15min的煅烧时间一致，通过简单分析计算，当底火即高温带厚度达到80cm时，熟料反应时间在30分钟，这是必要的煅烧(反应)时间。因此，底火厚度不能少于80cm。

4 采取措施

为保证底火厚度，笔者在配料上采取了降低复合矿化剂掺量，由2.4%降到1.6%，以减少矿化剂对上火快的影响。在用煤上，根据不同煤种配煤使用。不同煤种的工业分析见表6。

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用表6中现用煤与无烟煤一按1:1配比，入窑使用，无烟煤二通过简易均化后，再按配比配料煅烧。通过以上措施，底火厚度达到80cm以上，出窑熟料块状致密料达到90%以上，熟料f CaO平均下降幅度较大，保持在1%～2%之间，熟料安定性合格率大幅提高。

5 结束语

无烟煤的煅烧 篇7

1 煤质的要求

1.1 煤粉细度

为保证窑系统的正常煅烧, 头煤和尾煤分别由两个仓储存, 成品绞刀输送, 分设两个下料口。每个仓的储量均为40t左右, 考虑到窑内燃烧状况与窑尾分解炉 (TSD炉型) 燃烧状况不同, 即:回转窑内燃烧是扩散控制过程, 煤粉燃尽的时间正比于颗粒直径的二次方, 而分解炉内燃烧是化学过程占主导地位, 燃尽时间正比于颗粒直径, 所以增加细度对前者的影响大于对后者的影响。我公司特对出磨煤粉细度作如下控制, 要求窑用无烟煤细度 (0.08mm方孔筛筛余) ≤5%, 分解炉用无烟煤细度 (0.08mm方孔筛筛余) ≤3%。但由于操作员本身的业务水平及其他因素的影响, 煤粉细度大都在3%~6%范围波动, 基本能满足煅烧要求。

1.2 煤发热量的控制要求

为保证窑系统的正常煅烧, 力求窑系统热工制度稳定。尽量选用发热量高、灰分含量低一些的无烟煤, 对熟料质量影响相对要小一些。根据经验, 出磨煤粉尽量保证其发热量Qnet.ar≥20900kJ/kg, 并要求严格做好原煤预均化, 减少入窑煤粉发热量的波动, 这一点对回转窑煅烧无烟煤来讲至关重要。我公司煅烧无烟煤前后煤的工业分析见表1。

2 燃烧器的调整

我公司窑头燃烧器采用旋流式四通道燃烧器, 所配备一次风机风量可达55.7m3/min, 风压39240Pa, 转速1630r/min, 变频调速电机。为满足无烟煤的正常煅烧要求, 保证入窑煤粉燃烧充分, 减少机械不完全燃烧或者化学不完全燃烧, 充分发挥此燃烧器的能力, 在一次用量上根据实际情况作了反复实践。生产中严格要求三班统一操作:一次风机转速基本控制在980~1050r/min范围, 一次风压力保持在33~37kPa, 内风压力在26~30kPa范围, 外风压力在28~32 k Pa范围, 中心风压在3kPa左右, 生产中操作员可根据煅烧的实际情况在此范围内作相应调整, 并记录好调整时间及调整后系统的变化情况。为增加内外风风速, 进一步提高火焰的推力, 其内外风间隙也相应作调整。由于公司条件有限, 没有配备相应的测量仪器, 经过各方面的调整后, 通过大体计算, 其外风风速最高能达320m/s左右, 内风风速能达300m/s左右, 以加强风煤混合, 保证火焰顺畅, 避免筒体温度出现峰值。在正常生产中为避免窑内结圈或者篦冷机堆“雪人”, 保证烧成带窑皮平整, 要求煤管每班至少要前后移动2~3次, 在移动煤管的同时对燃烧器内外风阀门开度也应作相应调整, 保证合理的火焰形状。煤管头部距窑口距离保持在0~-400mm范围 (即伸入窑内400mm) , 煤管坐标位置相对窑口端面中心线, 正常情况基本保持在第四象限稍偏斜2~5cm范围。控制好出窑熟料温度, 保证合理的窑皮长度及厚度, 正常情况烧成带主窑皮长度基本保持在16m左右。

3入窑二次风温及入炉三次风温的控制

二、三次风温的提高, 意味着:热利用率提高、热耗降低, 窑系统的废气量减少, 相应减轻了预热器高温风机的负荷;煤粉的燃烧速度加快, 燃尽时间缩短, 这对无烟煤燃烧是重要的。我公司所选用的篦冷机为TC-1054型第三代充气梁式 (增强改进型) 冷却机, 两段式, 篦床冷却面积达49.1m2, 在正常操作时, 通过对篦床料层厚度 (我公司实际生产中一般控制在60cm左右) 及各室风机风量的调整, 其入窑二次风温可保持在980～1100℃范围, 三次风温在780～860℃范围, 这对无烟煤的充分燃烧是非常有利的。

4系统的密封堵漏

众所周知, 系统冷风的掺入, 对烧成系统正常煅烧影响极大, 会导致热耗增加, 熟料产、质量降低。

(1) 对预热器系统而言, 冷风的掺入将使系统温度下降, 为满足硅酸盐矿物的分解, 不得不增加煤耗;由于大量冷风的掺入, 系统风速相对降低, 系统分离效率降低, 物料内循环量加大, 为预热器各级下料锥体及下料管产生结皮积料创造了条件;由于大量冷风的掺入, 系统通风能力进一步降低, 为满足窑内正常煅烧要求, 将被迫提高高温风机的转速, 迫使高温风机负荷增大, 电耗增加。

(2) 窑系统方面, 大量冷风的掺入, 将进一步减少由冷却机进入窑内的二次风量和回收窑的总热量, 降低入窑二次风温度及入分解炉三次风温度, 使窑头煤粉产生不完全燃烧或者燃烧滞后, 最后造成窑内结圈、结蛋、篦冷机堆“雪人”等工艺事故。

现有煅烧状况热能利用分析 篇8

关键词：煅烧状况,热能利用,钛

1已知条件

如表1所示。

工艺条件为:进料浆料浓度520g/L, 脱水的温度为:150℃~200℃, 时间为5h~6 h r;脱硫的温度为:6 5 0℃左右, 时间为3h~4hr;物料从进窑到出料根据不同的工艺制度, 时间在14h~16hr。锻烧的反应方程式为:TiO2·XSO3·YH2O=TiO2+XSO3+YH2O

2热量衡算 (以一天, 25“C为计算基准)

(1) 般烧中燃料提供的热量。

(1) 煤气提供的热量Q1。

(2) 轻柴油提供的热量Q2。

缎烧过程中提供的总热量为:

(2) 锻烧过程中脱水脱硫吸收的热量。

(1) 转鼓过滤后进入转窑的偏钛酸混合物的温度为25℃, 加热到脱水温度175℃, (取平均温度) 需要吸收的热量为Q1。

(2) 脱水需要吸收的热量Q2。

尽管转窑锻烧过程中脱水的温度在175℃左右, 但是该操作过程是在常压下进行的。因此, 水分蒸发的潜热可以取常压下的潜热, r=2260kJ/kg, 脱水需要吸收的热量Q2为:Q2=m×r=55.7842×10000×2260=126072292kJ=126.723GJ

(3) 脱水到脱硫阶段温度升高需要吸收的热量为Q3。

由于脱水后的物质主要是二氧化钛和与其结合的三氧化硫, 其混合物的比热可以近似为二氧化钛的比热, 由二氧化钛的比热图可以得到:随着温度的升高, 二氧化钛的比热略有增加的趋势, 在175℃ (448.15K) 和650, C (923.15K) 时的比热大约为:66.34) / (mol·K) 和74.10/J (mol·K) , 因此, 从脱水到脱硫时间段内的比热可以近似为两个温度的算术平均值, 即Cp=702 2/J (mol·K) =0.879k/J (kg·K) , 该段时间内温度升高吸收的热量为Q3:Q3=m×Cp×△t=38.5858×1000×0.879× (650-175) =16110536K J=16.111GJ

(4) 脱硫需要吸收的热量Q。

水合二氧化钛中硫氧化物的含量总共为4.0994t, 其中锻烧脱硫产生的尾气中SO2和SO3的含量由化学平衡计算知, 分别为:

SO2量为:m=372.67kg

SO3量为:m=3312.24kg

常压下, SO2的蒸发潜热△H=5690Kcal/kmol=389.91kJ/kg。

常压下, SO3的蒸发潜热△H=10190Kcal/kmol=533.32kJ/kg。

脱硫需要吸收的热量Q4为:

(5) 粒子成长和晶型转化高温区吸收的热量Q5。

经过脱水脱硫后的二氧化钛, 随转窑的转动逐渐至窑头的高温区, 由不定型的水合二氧化钛变成锐钛型的二氧化钛, 同时, 在温度达到600℃以后, 粒子开始显著增长, 直至形成0.2um~0.4um左右的颜料颗粒, 到950℃左右, 锐钛型开始向金红石转化。通常工业上窑头高温区控制在800℃~1000℃之间, 而锐钛型锻烧时窑头温度为920℃。

在整个锻烧过程中, 只有在脱水区物料的温度才保持大致恒定, 而从窑头到窑尾的其他过程都有一个温度梯度。所谓的物料滞留时间是指平均滞留时间, 而对单个粒子来说, 其变化较大。由于二氧化钛属于n型半导体, 因此它的锻烧需要在氧化气氛中进行, 以免晶格脱氧生成紫灰色的Ti2O3而使产品带灰相, 降低产品的白度与光泽。以缎烧工艺操作周期15hr计算, 其中脱水时间平均为5.5hr, 脱硫时间平均为3.5hr。因此, 晶粒成长和锐钛型的锻烧时间大致为6hr, 由水合二氧化钛转变成锐钛型的二氧化钛转化热△H转化=0.3kcal/m o l=1 5.7 2 k J/k g (9 1 5 K) 时, 比热为:C p=0.879kJ/ (kg·K) 。该段吸收的热量为以下两个部分。

(a) 650℃ (915K左右) 时由水合二氧化钛转变成锐钛型的二氧化钛吸收的热量Q5.1。

(b) 锐钛型二氧化钛由650℃升温到920℃需要吸收的热量为Q5.2。

总吸收的热量Q5为:

(6) 锻烧热量利用状况表:由于在衡算过程中是以燃料完全燃烧为前提条件下计算出来的, 因此, 计算所得的热量损失率为上限。吨钛白消耗的热量为13421177.5kJ即321.08万千卡.某公司钛白粉厂的吨钛白热耗为321.08万千卡, 这与国际同行的消耗 (250-300万千卡/吨钛白) 差距很大, 且从脱水及尾气带走的热量占到总热耗的74.95%, 若能将这部分热量加以优化利用, 可大大降低转窑的热量消耗。

参考文献

[1]许文照.我国钛白工业生产现状[J].钢铁钒钛, 2007 (3) :68～74.