水泥立窑催化改性燃烧的概念： 水泥立窑生产中，通过在煤炭中添加微量的催化改性剂，用催化反应来提高煅烧温度和煅烧速度，从而提高煅烧热动力、加速热传递，促进了质点、固相、气相、液相反应，提高了物质扩散速度和相间反应速度，缩短了水泥煅烧周期，提高了水泥熟料台时产量。水泥煅烧温度的提高，有利于形成急烧急冷，提高水泥熟料的抗折强度、抗压强度，实现经济环保双赢的水泥煅烧生产过程。
实现催化改性煅烧的技术路线： 通过在煤炭中添加一种型号为“HS-JMC型”的煤炭改性剂（固体微粒）实现。其加入量为水泥生料实际煤量的0.2%。
水泥立窑催化改性燃烧的原理： 在立窑水泥煅烧中， HS-JMC型的煤炭改性剂在高温的作用下，促使改性剂、催化剂元素等气化并释放，与生料中释放出来的水蒸气（H2O）、（CO2）等形成的混合气体产生化学反应，进行离子交换，形成可燃气体并参与燃烧，增加了火焰面积、火焰密度、火焰温度；同时在改性剂的作用下，可使生料球实现内燃与外燃并进的煅烧过程。从而提高了煅烧速度与煅烧温度，提高了煅烧热动力，加速热传递。
催化改性煅烧实现过程:
★提高碳酸钙分解速度
水泥生料中碳酸钙在煅烧过程中分解二氧化碳，分解吸收的热量占热耗的50%以上，分解时间与分解率都将影响熟料的烧成。随着煅烧温度的升高碳酸钙分解速度增加。煅烧温度每升高50℃，分解速度约增加一倍。在“改性剂”作用下，提高了煅烧温度，缩短了碳酸钙分解时间，为提高水泥熟料台时产量创造了条件。
★加快固相反应速度
固相反应是以固体表面的离子交换实现的,其特点是在固相界面上进行反应然后扩散到内部。在煅烧水泥熟料过程中，从碳酸钙开始分解起石灰质与粘土质等组分间就进行多级的固相反应。1100℃-1200℃大量生成的铝酸三钙、铁铝酸四钙、硅酸二钙达到最大值。在固相反应中，各组分间的反应仅限于颗粒间相互接触的表面，其中决定固相反应速度的因素之一与温度高低有关，温度高时，固相反应速度加快。应用“改性剂”可提高煅烧温度，促使固相反应速度加快。
★提高温度有利于熟料烧成
煅烧温度达1300℃-1450℃-1300℃之间进行熟料烧成。当煅烧温度达到1300℃时，铝酸三钙，铁铝酸四钙、MgO及碱质开始熔融，CaO和C2S溶于液相中。在液相中，硅酸二钙[C2S]与氧化钙[CaO]发生反应生成硅酸三钙[C3S]。提高温度，有利于硅酸三钙的生成效率。
★提高温度有利于液相量增加与降低液相粘度
只有当物料出现液相时，硅酸三钙[C3S]才能较迅速生成。熟料中液相量的多少，主要取决于窑内煅烧温度的高低。温度升高液相量增加，有利于硅酸三钙[C3S]的生成。液相粘度对硅酸三钙[C3S]的形成有很大影响，粘度越小，液相中[C3S]和CaO分子扩散速度增加，有利于硅酸三钙[C3S]的形成，但也要注意液相粘度不能过小，粘度过小将影响窑的煅烧。应用“改性剂”可提高煅烧温度，相应能降低液相粘度，更有利于硅酸三钙[C3S]的形成。
★提高温度有利于水泥熟料达到急冷的效果
熟料烧成后，就要进行冷却，冷却的目的在于回收熟料余热，提高窑的热效率，提高熟料的质量与易磨性。降低熟料的温度，便于熟料的运输、贮存与粉磨。熟料冷却得快慢，对熟料的质量影响很大，急冷的熟料产生内应力，增加了熟料的易磨性,同时也抑制水泥熟料质量的下降。由于液相粘度的降低，熟料煅烧结不出大块，烧成水泥熟料粒度小、粒度均匀。有效增加冷却面积，即减少了通风阻力，提高了风速和风量，使得入窑风量分布均匀，有利于急冷状态的形成，从而提高水泥熟料质量。 |
|
|
|
| 产品优点︰ | 应用HS-JMC型改性剂，在立窑水泥煅烧过程中实施改性、催化煅烧技术可实现以下效果。
1、提高煤的燃烧速度，实现煤炭的完全燃烧，降低煤耗8%-12%。
2、明显降低CO、CO2、SO2、粉尘的排放量，根除窑工煤气中毒现象。
3、应用4500千卡/kg的劣质煤，可以达到5500千卡/kg以上优质煤炭的煅烧效果。不仅降低煤炭的成本，还可以实现煤炭的充分利用。
4、提高熟料台时产量10%左右。降低电耗10%左右。
5、提高煅烧温度与煅烧速度，易实现急烧急冷，提高熟料3d、28 d的抗折强度与抗压强度8%以上。
6、生产硅酸盐水泥可增加辅材5—8个百分点，生产矿渣、粉煤灰硅酸盐水泥可增加辅材8—15个百分点。
7、由于提高了熟料台时产量，增加了辅材的加入量而减少了熟料的加入量，不仅降低了水泥成本，而且还提高水泥成品的总产量。
扣除技术产品的成本，实现纯利润为吨水泥5元以上,实践中多数立窑提高了8元以上的效益。
|
|
|
|
