水泥的原料與燃料圖書內(nèi)容

包括：鈣質(zhì)原料、硅鋁質(zhì)原料以及校正原料等；煤的燃燒性能、煤粉制備、預(yù)分解窯和立窯的用煤；天然石膏和工業(yè)副產(chǎn)石膏；常用混合材的特性及其作用；礦化劑和應(yīng)用礦化劑的環(huán)保問題；晶種技術(shù)；原燃料預(yù)均化技術(shù)；生料配料的設(shè)計、計算與調(diào)整；生料均化和常用生料均化庫；生料易燒性的影響因素；水泥廠物料特性試驗研究實例。本書還特別介紹了水泥工作者普遍關(guān)注的替代原料和替代燃料。

本書既有關(guān)于原理的闡述，又有對實踐經(jīng)驗和實際操作的介紹，可供水泥生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)人員、相關(guān)崗位員工、管理人員閱讀，也可供科研開發(fā)、工程設(shè)計技術(shù)人員和高校相關(guān)專業(yè)師生參考。

第一章 原料

第一節(jié) 鈣質(zhì)原料

一、鈣質(zhì)原料的特性及分析方法

二、鈣質(zhì)原料的品質(zhì)要求

三、鈣質(zhì)替代原料

第二節(jié) 硅鋁質(zhì)原料

一、硅鋁質(zhì)原料的特性及分析方法

二、硅鋁質(zhì)原料特性對水泥熟料質(zhì)量的影響

三、硅鋁質(zhì)替代原料

四、硅鋁質(zhì)原料的品質(zhì)要求

第三節(jié) 校正原料

一、校正原料的作用與種類

二、硅質(zhì)校正原料

三、鋁質(zhì)校正原料

四、鐵質(zhì)校正原料

五、校正原料的品質(zhì)要求

第二章 燃料

第一節(jié) 煤的組成與結(jié)構(gòu)

一、煤的巖相組成與化學(xué)結(jié)構(gòu)

二、煤質(zhì)的鑒定指標

三、煤質(zhì)指標的表示方法

四、煤的燃燒特性及其分析方法

五、煤中礦物質(zhì)及其對水泥熟料煅燒的影響

六、水泥熟料生產(chǎn)對燃料的品質(zhì)要求

七、水泥工業(yè)用煤粉的品質(zhì)指標

第二節(jié) 用于水泥生產(chǎn)的燃料

一、煙煤

二、無煙煤

三、其他燃料

第三節(jié) 煤粉制備及質(zhì)量控制

一、煤粉的制備及意義

二、煤粉制備系統(tǒng)

三、燃煤的質(zhì)量控制

四、煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范

第四節(jié) 預(yù)分解窯用煤

一、煤粉在預(yù)分解窯系統(tǒng)的燃燒進程

二、煤的揮發(fā)分對預(yù)分解窯煅燒的影響

三、預(yù)分解窯使用無煙煤

四、預(yù)熱器窯使用無煙煤

第五節(jié) 立窯配煤

一、立窯配煤

二、采用煙煤煅燒立窯熟料

三、利用劣質(zhì)煤煅燒立窯熟料

第三章 石膏

第一節(jié) 石膏在水泥中的應(yīng)用

第二節(jié) 石膏的分類及特性

一、石膏的分類與特性

二、石膏質(zhì)量對水泥性能的影響

第三節(jié) 天然石膏

一、二水石膏

二、硬石膏

三、半水石膏

第四節(jié) 工業(yè)副產(chǎn)石膏

一、磷石膏

二、氟石膏

三、脫硫石膏

四、檸檬酸石膏

第四章 混合材

第一節(jié) ?；郀t礦渣

一、高爐礦渣的形成和分類

二、?；郀t礦渣基本組成

三、?；郀t礦渣的水化機理及水化過程

四、?；郀t礦渣的應(yīng)用現(xiàn)狀

第二節(jié) 粉煤灰

一、粉煤灰的特性

二、粉煤灰在水泥中的作用

第三節(jié) 火山灰質(zhì)混合材

一、火山灰質(zhì)混合材的種類

二、火山灰質(zhì)混合材的活性

第四節(jié) 混合材的使用規(guī)定

第五章 礦化劑

第一節(jié) 礦化劑的作用

一、礦化劑的作用

二、礦化劑的類型

第二節(jié) 單一礦化劑

一、螢石

二、硫化物

三、重晶石

第三節(jié) 復(fù)合礦化劑

一、氟與硫復(fù)合礦化劑

二、螢石與重晶石尾礦復(fù)合礦化劑

三、螢石與鉛鋅尾礦復(fù)合礦化劑

四、使用復(fù)合礦化劑應(yīng)注意的問題

第四節(jié) 使用礦化劑的環(huán)保問題

一、立窯熟料煅燒過程中SO2與HF的產(chǎn)生

二、SO2與HF對環(huán)境的影響

三、氟、硫復(fù)合礦化劑對環(huán)境的影響

第六章 晶種

第一節(jié) 晶種的作用機理

一、晶種的核化作用機理

二、“誘導(dǎo)結(jié)晶”在熟料煅燒中的作用

三、從水泥熟料形成的熱力學(xué)角度探討晶種的作用機理

第二節(jié) 熟料晶種

一、熟料晶種的發(fā)明

二、熟料晶種的作用

第三節(jié) 非熟料晶種

一、礦渣

二、鋼渣

三、磷渣

第四節(jié) 晶種技術(shù)的應(yīng)用體會

一、晶種的發(fā)育程度及其大小

二、水泥熟料煅燒中C3S的非均態(tài)成核

三、晶種適用的煅燒環(huán)境

四、晶種煅燒技術(shù)的工藝適應(yīng)性

五、晶種煅燒技術(shù)的生產(chǎn)操作

第七章 生料配料

第一節(jié) 生料配料設(shè)計

一、生料配料設(shè)計的意義

二、預(yù)分解窯生料配料設(shè)計

三、立窯生料配料設(shè)計

第二節(jié) 生料配料計算

一、遞減試湊法

二、EXCEL方法

第三節(jié) 生料配料的調(diào)整

一、單調(diào)黏土配比穩(wěn)定生料KH與SM值

二、單調(diào)石灰石

三、利用鈣、硅比率調(diào)整生料配比

四、黏土及鐵粉的調(diào)整

五、灰色模型法

第八章 生料易燒性

第一節(jié) 生料易燒性的定義

第二節(jié) 生料易燒性的影響因素

一、生料的礦物組成

二、生料的化學(xué)組成

三、生料的顆粒組成

四、生料灼熱處理

五、液相形成

六、熟料質(zhì)量

七、燃料質(zhì)量

八、窯內(nèi)氣氛

第三節(jié) 生料易燒性的實驗研究與評價

一、理論方法

二、半經(jīng)驗方法

三、實驗方法

第四節(jié) 改善生料易燒性的措施

一、調(diào)整原燃料的品種

二、充分粉磨、均化生料

三、根據(jù)燒成范圍調(diào)整熟料率值

四、改善熟料煅燒操作

第九章 原燃料預(yù)均化

第一節(jié) 概述

一、預(yù)均化的基本原理

二、預(yù)均化的意義

三、原燃料預(yù)均化的選用條件

第二節(jié) 原燃料預(yù)均化的主要類型及特點

一、預(yù)均化堆場的類型

二、預(yù)均化堆場的布置形式

三、矩形和圓形預(yù)均化堆場的比較

四、其他形式的預(yù)均化庫

第三節(jié) 原燃料預(yù)均化的堆取料

一、堆料和取料方式

二、常用的堆料機和取料機

第四節(jié) 預(yù)均化效果的評價方法

一、取樣系統(tǒng)

二、評價方法

第五節(jié) 影響預(yù)均化效果的主要因素及防止措施

一、主要因素

二、防止措施

第六節(jié) 原燃料預(yù)均化及貯存設(shè)計規(guī)范

第十章 生料均化

第一節(jié) 生料均化的意義和工作原理

一、生料均化的意義

二、生料均化的工作原理

第二節(jié) 生料均化庫的類型

一、單層間歇式均化庫

二、雙層式均化庫

三、混合室與均化室連續(xù)均化庫

四、多料流式均化庫

第三節(jié) 影響均化效果的常見因素及防止措施

一、充氣裝置故障的影響及防止措施

二、生料特性變化的影響及防止措施

三、壓縮空氣的影響及防止措施

四、機電設(shè)備事故的影響及防止措施

五、影響連續(xù)式均化庫均化效果的其他因素及防止措施

第四節(jié) 幾種常用生料均化庫的比較

第五節(jié) 生料均化、儲存及入窯設(shè)計規(guī)范

第六節(jié) 常用生料均化庫應(yīng)用實例

一、混合室均化庫

二、MF型多料流均化庫

三、CF型控制流式均化庫

四、中小型水泥廠生料均化

第十一章 水泥廠物料特性試驗研究實例

第一節(jié) LX水泥廠物料特性試驗研究實例

一、原料特性試驗研究

二、生料易燒性試驗及熟料微觀結(jié)構(gòu)分析研究

三、生料易磨性試驗研究

四、熟料易磨性試驗研究

五、結(jié)論與建議

第二節(jié) XG水泥廠物料特性試驗研究實例

一、原料特性試驗研究

二、生料易燒性試驗研究

三、生料易磨性試驗研究

四、結(jié)論與建議

參考文獻2100433B

在選用代用燃料時，對替代燃料的主要物化性能參數(shù)須進行仔細分析，并和汽油或柴油進行對比，從而對原發(fā)動機進行必要的技術(shù)改造，特別重要的參數(shù)有：

（1）替代燃料的氧含量、自燃溫度、辛烷值（火花點火發(fā)動機）、十六烷值（壓燃式發(fā)動機）、與汽油或柴油的互溶性和穩(wěn)定性（作混合燃料使用時）。

（2）低熱值，化學(xué)計量空燃比。

（3）燃料的粘度與潤滑性。

（4）與彈性密封材料的兼容性。

（5）燃料本身即燃料排放物的毒性。

（6）燃料本身的生物降解性 。

柴油是壓燃式內(nèi)燃機的燃料，也能作為鍋爐的燃料。按柴油的用途劃分，通常可分為輕柴油和重柴油兩類。

輕柴油是原油在一定溫度條件下的常壓直餾餾分與深加工的柴油組分按一定比例調(diào)制而成，顏色呈淡黃，主要由C₁₅-C₂₄的烴類組成，餾程寬度為260-360℃。輕柴油適用于轉(zhuǎn)速高于960r/min的高速柴油發(fā)動機，一般作為火力發(fā)電廠鍋爐的點火材料，當前已成為小型燃油鍋爐的主要用油。輕柴油的燃料性能好，具有足夠的粘度，能夠保證良好的霧化和平穩(wěn)燃燒。雜質(zhì)含量極少，燃燒時不易在燃燒室內(nèi)形成明顯的結(jié)焦、積炭和沾污物。由于含硫、酸、堿等化合物很少，使用過程中不會對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕性，對環(huán)境污染性小。

重柴油是原油的常、減壓重質(zhì)直餾餾分，或與深加工中重質(zhì)柴油組分，或與輕質(zhì)柴油組分調(diào)制而成，主要由C₁₈-C₄₀的烴類組成，餾程寬度為250-450℃。主要用于轉(zhuǎn)速低于960r/min的中低速柴油發(fā)動機，也可作為鍋爐的燃料。重柴油與輕柴油相比，其粘度大得多，凝點也高，故一般使用時應(yīng)先進行預(yù)熱；相對雜質(zhì)含量較高，油品易氧化，使用前需進行過濾和沉淀，以免堵塞油噴嘴和濾清器。

重油是石油各種加工工藝中重質(zhì)餾分和殘渣的總稱，是燃料油中密度最大的油品，主要作為各種鍋爐、冶金加熱爐和工業(yè)窯爐的燃料。石油經(jīng)過常壓、減壓蒸餾得到重質(zhì)直餾重油；經(jīng)過各種裂化加工后得到裂化重油；蒸餾和裂化工藝中的殘留物即為渣油。商品重油一般通過各種重油與輕質(zhì)油按不同比例調(diào)和制成，如常壓重油和渣油的粘度較小，有時可不加輕質(zhì)油直接作為各種窯爐燃油；減壓渣油因含瀝青質(zhì)較多，粘度大，須調(diào)合一些輕質(zhì)油料(如柴油)后才能燃用；而裂化加工后的渣油粘度更大，并存在大量游離碳和不飽和烴類，著火溫度高，不易燃燒，無法直接燃用，須調(diào)制更多的輕質(zhì)油。重油或渣油由于其熱值較高，著火和燃燒及時穩(wěn)定，生產(chǎn)量大，對環(huán)境污染較小，是目前燃油鍋爐的首選燃料。

重油、渣油是原油提取輕質(zhì)餾分后的殘余油，元素分析成分中碳、氫、氮、硫等含量均比原油高。其中碳的質(zhì)量分數(shù)約85%，氫的質(zhì)量分數(shù)約12%。這兩種可燃元素合計含量超過95%，因此熱值較高，約為39300～44000 kJ/kg，具有很好的燃燒性能。一般來說，含氫量越高，越容易著火燃燒；含碳量越高，重油的粘度也就越大。

發(fā)電用燃料大致可以分為三類，即固體燃料、液體燃料和氣體燃料。火力發(fā)電廠的蒸汽鍋爐一般采用固體燃料，只在鍋爐起動點火或低負荷時為了維持穩(wěn)定燃燒才燃用極少量的液體燃料。缺煤、缺水地區(qū)，個別有條件的地方，或需采用內(nèi)燃機等發(fā)電時，則亦有燃用液體或氣體燃料的 。

發(fā)電用燃料固體燃料

固體燃料主要是煤炭。煤炭根據(jù)炭化程度的不同，大致可以分為無煙煤、煙煤、褐煤和油頁巖等幾種。當前發(fā)電燃用最多的是煙煤。固體燃料中，除含有水分(W)和灰分(A)等不可燃物質(zhì)外，主要是由碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、硫(S)構(gòu)成的燃質(zhì)，其中碳、氫和揮發(fā)性硫是可燃成分。對于煤來說，含有揮發(fā)分(V)，也是一個重要特性。

煤炭中的水分分為二種，經(jīng)30~35℃干燥而發(fā)散的稱之為表面水分，經(jīng)100℃以上干燥而蒸發(fā)的稱之為固有水分。在與空氣隔離的情況下采用高溫加熱后，其中水分和揮發(fā)分析出，殘留下來的是固定炭素和灰分。固定炭素、揮發(fā)分以及灰分的比率是衡量煤炭品質(zhì)的主要指標。含灰多，含揮發(fā)分和固定炭素少，每單位重量的發(fā)熱量比較低的稱為劣質(zhì)煤。

灰分中主要是二氧化硅(SiO₂)、三氧化二鋁(Al₂O₃)、三氧化二鐵(Fe₂O₃)以及生石灰(CaO)等。隨著這些成分的含量不同，灰熔點將發(fā)生變化。低灰熔點的煤在燃燒時往往導(dǎo)致爐內(nèi)結(jié)渣，受熱面粘污，甚至影響鍋爐出力。 發(fā)電用煤的灰熔點一般在1100～1500℃之間。

硫分在燃燒時將生成亞硫酸(SO₂)，與煙氣中的水分結(jié)合可以生成硫酸，是造成鍋爐受熱面腐蝕的主要原因 。

發(fā)電用燃料液體燃料

液體燃料主要為地下取出來的石油，或稱原油。原油經(jīng)過加熱精煉加工后，分餾成為汽油、煤油、柴油，最后在300℃以上分餾出以重碳氫化合物為主要成分的黑褐色重油， 重油的發(fā)熱量高達10000kcal/kg,含灰量極少，是很好的燃料油。

重油與煤炭相比，同樣發(fā)熱量的重油容積僅為煤炭的一半，它具有可以利用油泵和油管輸送，勿需排灰處理，貯藏設(shè)備和燃燒裝置都比較簡單以及燃燒效率高、對負荷適應(yīng)性較強等優(yōu)點。但是，由于含硫量較大，有大氣污染和低溫腐蝕等問題。 特別是在重油中即使有極微量的釩時，由于高溫燃燒生成五氧化二釩(V₂O₅)，與鍋爐的過熱器或再熱器的高溫（約600℃以上）金屬表面接觸后，將引起所謂“高溫腐蝕”。此外，重油還易于著火爆炸，輸送和貯藏時要特別注意安全 。

發(fā)電用燃料氣體燃料

氣體燃料有高爐煤氣、焦爐煤氣和天然氣三種。發(fā)電用的氣體燃料主要是天然氣。

天然氣是一種天然產(chǎn)出的可燃性氣體，主要成分是碳氫化合物，大致又可以分為天然煤氣、油田煤氣、煤田煤氣和水溶性煤氣四種。后三種煤氣都是伴生性質(zhì)，是油田或煤田地帶的背斜構(gòu)造所形成的構(gòu)造性煤氣。

天然煤氣幾乎能以理論空氣量達到完全燃燒。由于含灰極少，排煙清潔。 氣態(tài)形式的燃燒便于控制，可以盡快地調(diào)節(jié)燃燒溫度，且點火和滅火過程均比較簡單。同時，發(fā)熱量高，熱量的利用系數(shù)亦比其它形式的燃料高，燃燒時可以獲得極大的鍋爐效率。

氣體燃料的貯藏一般比較困難，又受地理條件的限制，燃料價格往往比其它形式的貴。 同時有在裝卸、使用和運輸過程中由于泄漏而引起爆炸等缺點 。