分解爐工作原理與分類

分解爐是把生料粉分散懸浮在氣流中，使燃料燃燒和碳酸鈣分解過程在很短時間(一般1．5～3秒)內發生的裝置，是一種高效率的直接燃燒式固相一氣相熱交換裝置。在分解爐內，由于燃料的燃燒是在激烈的紊流狀態下與物料的吸熱反應同時進行，燃料的細小顆粒呈一面浮游，一面燃燒，使整個爐內幾乎都變成了燃燒區。所以不能形成可見輝焰，而是處于820～900℃低溫無焰燃燒的狀態。

水泥燒成過程大致可分為兩個階段：石灰質原料約在900℃時進行分解反應(吸熱)；在1200～1450℃時進行水泥化臺物生成反應(放熱、部分熔融)。根據理論計算，當物料由750℃升高到850℃，分解率由原來的25％提高到85～90％時。每千克熟料尚須1670千焦的熱量。因此，全燃料的60％左右用于分解爐的燃燒，40％用在窯內燃燒。近幾年來窯外分解技術發展很快，雖然分解爐的結構型式和工作原理不盡相同，它們各有自己的特點，但是從入窯碳酸鈣分解率來看，都不相上下，一般都達到85％以上。由此看來，分解爐的結構型式對于入窯生料碳酸鈣分解率的影響是不太大的。關鍵在于燃料在生料濃度很高的分解爐內能穩定、完全燃燒，爐內溫度分布均勻，并使碳酸鈣分解在很短時間內完成。

  分解爐自七十年代問世以來，得到了迅速的發展，到目前為止已經出現了很多種型式，根據其結構與工作原理的不同，大致可以分為以下四種類型。

1、旋流式分解爐   

 這種分解爐的特點是爐內的氣體與物料作旋流運動。如我國的四平型和日本的SF型、NSF型分解爐屬于這一類型。

 我國四平水泥廠采用的分解爐就是SF型分解爐，所燒的燃料是油。其爐的規格是φ3．1× 5．0m。而冀東水泥廠采用的是NSF型分解爐，所燒的燃料是煤粉，其爐的規格是φ8．2m。廣東云浮水泥廠采用的是NSF型分解爐，其爐的規格是φ4．7m。以上三廠的產量，分別為360t／d、4000t／d、2000t／d。2、噴騰式分解爐

 這種分解爐內物料的懸浮和運動，是靠氣體的噴吹而形成的。我國的本溪型和日本的KSV型，丹麥的史密斯型等分解爐屬于這一類型。

 1975年我國本溪水泥廠擴建了一條窯外分解生產線，這條線的分解爐就是KSV型分解爐，其產量為1240t／d，已于1979年通過國家鑒定。  

3、沸騰式分解爐

 這種爐的特點是：物料在流化床上處于沸騰狀態。日本的MFC型分解爐屬于這一類型。我國從日本引進的現代化水泥生產線——寧國水泥廠，其分解爐就是MFC型。其規格是φ6×16．5m，日產熟料4000t。

4、帶預熱室的分解爐

 我國太原型分解爐和日本的RSP型分解爐屬于這一類型。

 在我國新建的幾個現代化水泥廠，如川沙700t／d，北京燕山700t／d，江西2000t／d，牡丹江2000t／d，魯南2X2000t／d等都采用了RSP型分解爐。

預分解窯

1、預分解窯

預分解窯是20世紀70年代發展起來的一種煅燒工藝設備。它是在懸浮預熱器和回轉窯之間，增設一個分解爐或利用窯尾煙室管道，在其中加入30～60%的燃料，使燃料的燃燒放熱過程與生料的吸熱分解過程同時在懸浮態或流化態下極其迅速地進行，使生料在入回轉窯之前基本上完成碳酸鹽的分解反應，因而窯系統的煅燒效率大幅度提高。這種將碳酸鹽分解過程從窯內移到窯外的煅燒技術稱窯外分解技術，這種窯外分解系統簡稱預分解窯。 　　

2 預分解窯煅燒的特點：

2.1、在一般分解爐中，當分解溫度為820～900℃時，入窯物料的分解率可達85～95%，需要分解時間平均僅為4～10s，而在窯內分解時約需30多分鐘，效率之高可想而知。

2.2、由于碳酸鈣的分解從窯內移到窯外進行，所以窯的長度可以大大縮短，降低占地面積。 　　

2.3、由于在分解爐內物料呈懸浮狀態，傳熱面積增大，傳熱速率提高，從而使熟料單位熱耗大大降低。 　　

2.4、由于減輕了回轉窯的熱負荷，延長耐火材料的使用壽命，提高窯的運轉率，同時提高了窯的容積產量。 但由于對物料的適應性較差，容易引起結皮和堵塞，同時系統的動力消耗較大。