1)物料分散。換熱80%在入口管道內進行的。喂人預熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉向上隨氣流運動，同時被分散。

2)氣固分離。當氣流攜帶料粉進入旋風筒后，被迫在旋風筒筒體與內筒(排氣管)之間的環狀空間內做旋轉流動，并且一邊旋轉一邊向下運動，由簡體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉而向上旋轉上升，由排氣管排出。

3)預分解。預分解技術的出現是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和回轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上升煙道，設燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內以懸浮態或流化態下迅速進行，使人窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉窯內進行的碳酸鹽分解任務，移到分解爐內進行;燃料大部分從分解爐內加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內煅燒帶的熱負荷，延長了襯料壽命，有利于生產大型化;由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優化。因而具有優質、高效、低耗等一系列優良性能及特點。

(5)水泥熟料的燒成。生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。

1)干燥與脫水。

①干燥：人窯物料當溫度升高到100～150℃時，生料中的自由水全部被排除，特別是濕法生產，料漿中含水量為32%～40%，此過程較為重要。而干法生產中生料的含水率一般不超過1.0%。

②脫水：當入窯物料的溫度升高到450℃，黏土中的主要組成高嶺土(AI2O3.2SiO2.2H2O)發生脫水反應，脫去其中的化學結合水。此過程是吸熱過程。脫水后變成無定形的三氧化三鋁和二氧化硅，這些無定形物具有較高的活性。

2)碳酸鹽分解。當物料溫度升高到600℃時，石灰石中的碳酸鈣和原料中夾雜的碳酸鎂進行分解，在CO2分壓為一個大氣壓下，碳酸鎂和碳酸鈣的劇烈分解溫度分別是750℃和900℃。

碳酸鈣的分解過程是一個強吸熱過程(1645kj/kg)，是熟料形成過程中消耗熱量最多的一個工藝過程;該過程的燒失量大，在分解過程中放出大量的CO2，使CaO疏松多孔，強化固相反應。

3)固相反應。

①反應過程：從原料分解開始，物料中便出現了性質活潑的游離氧化鈣，它與生料中的SiO2、AI2O3、Fe2O3進行固相反應，形成熟料礦物。

②影響固相反應的主要因素：生料細度及其均勻程度;溫度對固相反應的影響。

4)熟料燒結。水泥熟料主要礦物硅酸三鈣的形成需在液相中進行，液相量一般為22%～26%。

該反應稱為燒結反應，它是在1300～1450～1300℃范圍內進行，故稱該溫度范圍為燒成溫度范圍;在1450℃時反應迅速，故稱該溫度為燒成溫度。為使反應完全，還需有一定的時間，一般為15～25min。

(6)熟料冷卻。熟料冷卻時需急速冷卻，其目的和作用是：①為了防止C3S在1250℃時分解出現二次游離氧化鈣，降低熟料的強度。②為了防止C2S在500℃時發生晶型轉變，產生“粉化”現象;③防止C3S晶體長大而強度降低且難以粉磨。④減少MgO晶體析出，使其凝結于玻璃體中，避免造成水泥安定性不良;⑤減少C3S晶體析出，不使水泥出現快凝現象，并提高水泥的抗硫酸鹽性能;⑥使熟料產生應力，增大熟料的易磨性。

(7)水泥粉磨。水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗電最多的工序。

熟料從料倉中取出并送到給料倉，在進入熟料磨機之前與石膏和添加劑進行配比混合。在熟料粉磨過程中，熟料與其他原料被一同磨成細粉，多達5%的石膏或附加的硬石膏被添加進來，以控制水泥的凝固時間，同時加入的還有其他化合物，例如用來調節流動性或者含氣量的化合物。很多工廠使用滾式破碎機來獲取可減小到預定尺寸的熟料和石膏，這些材料隨后被送人球磨機(旋轉式、垂直鋼筒，內含鋼合金滾珠)進行余下的粉磨加工。

粉磨過程在封閉系統中進行，該系統配備了一個空氣分離機，用來按大小將水泥顆粒分開，沒有完全磨細的材料被重新送進該系統。

(二)新型干法水泥節能降耗技術

1.新技術、新裝備

目前有幾項新技術已基本成熟，應當予以高度關注。

(1)余熱發電技術。在我國水泥窯余熱發電是應用最廣泛、最有成效的一項技術，可使新型干法水泥生產線的熱利用效率由原來的60%提高到90%以上，而且可解決該生產線60%以上的用電量。目前已有54%的新干窯裝備了余熱發電設施，約680套，總計年回收電量330億kWh，節省標煤1160萬t。噸熟料的平均發電量已達34kWh，較先進的企業已超過40kWh。

(2)變頻節能技術。目前有很多生產線對窯尾高溫風機進行改造，由液偶調速改為變頻調速，投資100萬～200萬元，可使熟料綜合電耗下降2kWh/t左右，這項技術還可廣泛運用于容量較大、系統轉動慣量大或設備對啟動規程有特殊要求的設備，實現變頻軟啟動，減少對電網的沖擊，并可節電25%左右。

(3)節能粉磨技術。改變以球磨機、管磨機為主的粉磨工藝，采用性能先進的、以料層擠壓粉磨工藝為主的輥式磨機、輥壓機及輥筒磨機等技術裝備，通?？墒狗勰スに嚬濍?0%～40%，使水泥綜合電耗下降20%～30%。

2.內部挖潛，降低現有生產線的能耗指標

在現有生產裝備基礎上，通過針對性的工藝技術改造，輔以技術優化和調整，充分發揮生產線的潛力，最大限度地降低生產線的能耗指標。這對于我國目前新型干法水泥工藝的整體狀況顯得尤為重要，絕大多數的中小型水泥企業雖然裝備相對比較先進，但由于管理和技術上存在的差距，其生產線的技術水平完全沒有發揮，生產不正常、能耗指標居高不下的現象比較普遍，導致經濟效益的下滑，特別需要這方面的管理和技術上的支持。一般對于這種生產線，通過1～2次的檢修，再進行一個月左右時間的優化和調整即可達到預期效果，能耗指標可以達到國內比較先進的水平，整個過程的投入在100萬元以內，但實現的經濟效益非?？捎^。另外，加強內部管理、強化員工的節能意識對于任何行業都非常重要，水泥企業也要加強這方面的宣貫，盡快培養員工節約“每一度電、每一鍬煤、每一滴水”的意識。

3.新型干法水泥生產線能耗潛力的挖掘

(1)降低煤耗的途徑。煤耗的高低反映了水泥熟料生產過程中的熱利用狀況，新型干法水泥熟料生產線的熱量主要來自煤粉燃燒熱，一般新型干法水泥生產線熱利用效率為50%～60%，國內熱耗較低的5000t/d生產線熟料熱量消耗的組成見表4-5。

通過表4-5不難發現，除熟料形成熱外，熱量主要消耗在預熱器和冷卻機出口廢氣、出冷卻機熟料帶走的熱量以及系統表面散熱損失，占了熟料總消耗熱量的94.5%。因此降低生產線熟料煤耗，應當在預熱器出口溫度、冷卻機出口溫度、出冷卻機熟料溫度以及系統保溫等方面尋求改進。

通常預熱器出口溫度下降10℃，每噸熟料可節省1kg標準煤，國內比較先進的生產線預熱器出口溫度一般在300～330℃，但大多數生產線的預熱器出口溫度都存在偏高的現象，有的達到了380℃，甚至400℃以上，如通過技術改進使這些生產線的預熱器出口溫度降低50℃，則每噸熟料可節約5kg標準煤，約降低成本3.5元。降低預熱器出口溫度的關鍵在于提高其換熱效率，即提高各級旋風筒之間的溫度降。國內先進生產線冷卻機出口溫度在250℃左右，出冷卻機熟料溫度為80～100℃，但一些生產線出冷卻機廢氣溫度達到300～350℃，甚至更高，熟料溫度達到200℃，如廢氣溫度降低50c、熟料溫度降低100℃，每噸熟料可節省標準煤約5kg。降低出冷卻機廢氣溫度和熟料溫度的關鍵在于提高冷卻機的冷卻效率和熱回收效率。

(2)降低電耗的途徑。在水泥單位產品電耗中，有60%～70%消耗在對原料、燃料和水泥熟料的粉磨工藝上，應當特別重視磨機的電耗指標，降低磨機電耗的重點在于提高和穩定磨機臺時產量，并降低磨機主電動機功率。各類風機的電力消耗約占水泥單位產品電耗的25%，控制好大型風機的功率是降低水泥綜合電耗的另一重點，關鍵在于減少系統漏風，降低系統阻力。