水泥廠主要生產(chǎn)工藝流程

1、水泥廠主要生產(chǎn)工藝流程(2008-12-31 12:17:38) 標(biāo)簽：生料 fe2o3 cao 熟料 袋收塵器 健康 水泥生產(chǎn)過程主要分為三個階段，即生料制備、熟料燒成和水泥粉磨。其生產(chǎn)工藝總流程示意見圖3-1。本項目擬采用五級旋風(fēng)預(yù)熱及窯外分解的新型干法水泥生產(chǎn)工藝。工藝流程說明如下：（1）石灰石破碎及儲存由自備汽車從礦山運來的石灰石經(jīng)生產(chǎn)能力為500-600t/h的PCF2022單段錘式破碎機破碎后，進(jìn)入80m的圓形預(yù)均化堆場中均化，圓形預(yù)均化堆場儲量23100t，儲期8.6d。（2）粘土、鐵粉儲存粘土、鐵粉分別由汽車運進(jìn)廠內(nèi)的堆柵儲存，粘土的儲量是5600噸儲期11.2d；鐵粉的儲量是

2、1600噸，儲期13.1d。儲存在堆柵的粘土、鐵粉由鏟車送入斗式提升機，經(jīng)斗式提升機分別送入2-510m的鋼板庫中儲存，儲量分別為200噸、250噸。（3）原煤的儲存原煤進(jìn)廠后堆放在一30160m的堆柵中，儲量5000噸，儲存期16.8天。原煤經(jīng)預(yù)破碎后，由皮帶機、斗式提升機送到煤粉制備車間的原煤倉。（4）生料制備出預(yù)均化堆場的石灰石經(jīng)皮帶機送入一座820m配料庫，粘土、鐵粉通過共用提升機各自進(jìn)入一座510m的鋼板配料庫。出配料庫的三種原料經(jīng)電子皮帶秤計量，并由QCS系統(tǒng)進(jìn)行控制。配制后的混合的混合料經(jīng)由皮帶輸送機送入HRM3400立式磨內(nèi)，在磨機入口處設(shè)有鎖風(fēng)閥。出磨生料經(jīng)連續(xù)取樣器取樣，并

3、經(jīng)多元素分析儀分析，分析結(jié)果輸入配料計算機與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，計算后發(fā)出修改指令，重新調(diào)整各物料的喂料量，使配料保持在精度2%的范圍內(nèi)。含綜合水分約3.5%左右的物料由鎖風(fēng)喂料機喂入磨內(nèi)，同時從磨機底部抽入熱風(fēng)。經(jīng)磨輥碾磨過的物料在風(fēng)環(huán)處被高速氣流帶起，經(jīng)分離器分離后，粗物料落回磨內(nèi)繼續(xù)被碾壓，細(xì)粉隨氣流出磨，經(jīng)收塵器收下即為成品。從窟尾預(yù)熱器引來的320左右的高溫廢氣，分成二路：一路經(jīng)多管冷卻器、混合室至窯尾袋收塵器；一路進(jìn)出料磨作為烘干介質(zhì)，出生料磨的廢氣由磨房主排風(fēng)機引入混合室與從高溫風(fēng)機過來的廢氣混合后進(jìn)入窯尾收塵器，凈化后排入大氣。收塵器收下的物料匯同生料粉一起進(jìn)入1536m均化庫，儲

4、量4400噸，儲存期1.4天。（5）生料均化來自生料磨的生料，由提升機升至1536m均化庫頂。庫頂設(shè)有物料分配器，輻射型輸送斜槽將生料均勻地卸入庫內(nèi)。均化庫中設(shè)有一中心室，位于庫底六個出料口進(jìn)入中心室，且每次不少于二個出料口出料，中心室部底部充氣，使混合后的生料又獲一次混合，并通過空氣斜槽送入失重喂料系統(tǒng)，再經(jīng)過生料計量系統(tǒng)計量后，由窯尾提升機和鎖風(fēng)裝置，喂入預(yù)熱器2#筒上升管道。（6）燒成系統(tǒng)來自窯尾提升機的生料經(jīng)雙道電動鎖風(fēng)閥后喂入預(yù)分解系統(tǒng)的2#旋風(fēng)筒上升管道，依次經(jīng)1#5#旋風(fēng)筒、分解爐換熱、升溫及分解等過程使生料入窯表觀分解率達(dá)到90%以上。經(jīng)預(yù)熱分解的物料進(jìn)入4.060m回轉(zhuǎn)窯煅燒

5、。出1#旋風(fēng)筒的廢氣（3200C），大部分進(jìn)入生料立式磨系統(tǒng)作為烘干介質(zhì)，另一部分經(jīng)多管冷卻器冷卻后進(jìn)入袋收塵器前匯風(fēng)室與出生料磨廢氣匯合后進(jìn)袋收塵器凈化排放。出窯熟料落入控制流篦冷機冷卻，熟料通過篦板的往復(fù)運動進(jìn)入冷卻機尾部破碎機，經(jīng)破碎同拉鏈輸送機來的物料一起由鏈斗輸送機送入50m的熟料儲存庫，儲存庫儲量25000噸，儲期12.5d。篦冷機冷卻熟料后的熱空氣部分作為二次風(fēng)入窯和作為三次風(fēng)送入分解爐，部分供煤磨烘干原煤用，多余的廢氣經(jīng)窯頭袋收塵器凈化處理后排放大氣。在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝中，生料從窯尾進(jìn)料，進(jìn)窯的生料在回轉(zhuǎn)窯不停旋轉(zhuǎn)的運動狀態(tài)下，隨著窯體的旋轉(zhuǎn)不斷地翻轉(zhuǎn)滾動。由于窯尾高于窯頭，生料

6、同時也不停地向窯頭移動，最后從窯頭出料。生料在窯內(nèi)的溫度也逐漸升高，發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化。由于窯的轉(zhuǎn)動，窯內(nèi)在各個斷面上的溫度基本是一致的，所以在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，可以按物料的溫度和物理化學(xué)變化劃分為干燥預(yù)熱帶、碳酸鹽分解帶、放熱反應(yīng)帶、燒成帶和冷卻帶。燃料除供給熱量外幾乎與熟料煅燒反應(yīng)無關(guān)。生料的烘干與脫水:硅酸鹽水泥主要原料是石灰石和粘土，而粘土等的主要礦物是各種水化硅酸鋁，通常為高嶺土（AI2O3SiO22H2O）或蒙脫石（AI2O34SiO29H2O）。高嶺土加熱時，在300以下主要失去機械結(jié)合水；到450600時，高嶺土脫去結(jié)晶水而成偏高嶺土（AI2O32SiO2），并且進(jìn)一步分解為無定

7、型的新生態(tài)2SiO2 和AI2O3。450600AI2O3SiO22H2O AI2O32SiO2 +2H2OAI2O32SiO2 AI2O3+2SiO2碳酸鹽分解：當(dāng)溫度升高到600以上時，生料中的碳酸鹽開始分解。碳酸鎂在750左右分解激烈而迅速；碳酸鈣的分解溫度到900以上才會有迅速的分解反應(yīng)，直到1000左右碳酸鹽分解結(jié)束。750 MgCO3 MgO+CO2 910 CaCO3 CaO3+CO2碳酸鹽分解經(jīng)分解反應(yīng)后，進(jìn)入放熱反應(yīng)，燒成熟料的溫度也逐漸降至320左右，從窯頭出料。固相反應(yīng)：由于粘土脫水、碳酸鹽分解等反應(yīng)，生料中出現(xiàn)了單獨存在性質(zhì)活潑的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO

8、等氧化物。氧化物之間開始了化合反應(yīng)。隨著溫度的升高，CaO的量也增加，這些氧化物相互間的化學(xué)反應(yīng)速度也逐漸加快。這個階段的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在固體微粒間相互接觸的表面，而且是依靠細(xì)微晶體表面的離子振動，相互交換而實現(xiàn)的。當(dāng)溫度增高，離子振動的振幅增大時，就很容易脫離晶體，于是反應(yīng)也隨之加快。這種依靠固體表面間相互進(jìn)行的反應(yīng)稱為固相反應(yīng)。固相反應(yīng)比較復(fù)雜，屬于多級反應(yīng)，可用下列反應(yīng)式表示逐個階段的反應(yīng)過程：800900： CaO+ Fe2O3 CaOFe2O3 CaO+ Al2O3 CaOAl2O39001000：3（CaOAl2O3）+2 CaO 5 CaO3Al2O3 2 CaO+ SiO2 2

9、CaOSiO2 CaOFe2O3+CaO 2CaOFe2O3（其中生成2 CaOSiO2的反應(yīng)大約到1200時結(jié)束）。10001200：5CaOAl2O3+4CaO 3（3CaOAl2O3）5CaO3Al2O3+3（2CaOFe2O3）+CaO 3（4CaOAl2O3Fe2O3）熟料的燒成當(dāng)溫度升高到1300左右時，C3A與C4AF熔融，物料中出現(xiàn)了液相。CaO、2 CaOSiO2（即C2S）溶于液相重，有利于分子擴散，進(jìn)一步化合成3 CaOSiO2（即C3S）： 2 CaOSiO2+CaO 3 CaOSiO2這一反應(yīng)通常稱為石灰吸收過程。因為是在液相中通過分子擴散進(jìn)行的，所以液相的數(shù)量和粘度

10、對于C2S吸收CaO生成C3S的過程就有很大的影響，這就是為什么我們總是希望在硅酸鹽水利熟料中有適量的C3A、C4AF熔媒礦物存在的原因。為了使這一反應(yīng)進(jìn)行得快而且盡可能完全，在實際生產(chǎn)中物料的溫度控制到高于1300，一般在13501450的溫度范圍內(nèi)，這一溫度范圍就是所謂的“燒成溫度?！睆纳显诨剞D(zhuǎn)窯中的物料化學(xué)反應(yīng)變化過程中，回轉(zhuǎn)窯尾氣中含有 SiO2等礦物原料的粉塵和煤在燃燒中的SO2、NOx等的煙塵以及礦物中的水分等等大氣污染物。（7）煤粉制備及輸送進(jìn)廠的原煤堆存在30m160m的堆棚，堆棚的儲存量為5000噸，儲期16.8d，原煤經(jīng)預(yù)均化堆柵，通過送煤皮帶輸送機、提升機送入原煤倉，出

11、原煤倉的煤經(jīng)調(diào)速帶秤、鎖風(fēng)閥喂入無煙煤細(xì)磨機進(jìn)行烘干和粉磨。出煤磨的煤粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器，F(xiàn)CM高濃度、高負(fù)壓防爆型袋收塵器進(jìn)行收集，收集后的成品由絞刀送入兩個煤粉失重倉，凈化后的氣體通過排風(fēng)機排入大氣。在兩個煤粉倉下各設(shè)置一套煤粉計量及輸送系統(tǒng)，此系統(tǒng)由環(huán)狀天平型流量計量機、羅茨風(fēng)機等組成。40%的煤粉送入窯頭，60%的煤粉送入分解爐，烘干用熱源來自篦冷機。（8）熟料儲存出篦冷機的熟料連同篦冷機收塵器收下的粉塵一起由鏈斗輸送機送至50m熟料庫中儲存，儲量25000噸，儲存期12.5天。（9）水泥粉磨水泥粉磨設(shè)有兩套擠壓粉磨系統(tǒng)。熟料、混合材和石膏由輸送系統(tǒng)分別入5座820m配料庫，并通過

12、庫下的兩套計量系統(tǒng)計量配料。按比例配制的混合料送入各系統(tǒng)的輥壓機稱重倉內(nèi)?；旌狭辖?jīng)稱重倉喂入HFCG120輥壓機內(nèi)擠壓，擠壓后的物料入料餅提升機提升入打散分級機，打散分級后的細(xì)物料送入水泥磨磨頭入磨粉磨，粗物料再入稱重倉內(nèi)循環(huán)擠壓。出3.213m開路篩分水泥磨的成品由磨尾提升機提入水泥庫系統(tǒng)。輥壓系統(tǒng)揚塵點設(shè)置了高效除塵設(shè)備，保證可達(dá)標(biāo)排放廢氣。水泥粉磨系統(tǒng)的廢氣經(jīng)水泥磨系統(tǒng)的收塵器處理后排放。該粉磨系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備可靠，相對于閉路粉磨系統(tǒng)工藝簡單，操作控制方便，系統(tǒng)電耗低，水泥顆粒級配合理，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，投資回收期短。在水泥的粉磨中必須加入石膏、爐渣、礦渣等混合材料。石膏的作用是控制水泥的

13、凝固時間，因為熟料中鋁酸三鈣礦物是使水泥很快凝固的成分，如果在水泥中加入石膏，加水后鋁酸三鈣與之生成一種難于溶于水的水化硫鋁酸鈣新物質(zhì)，于是那種促凝的物質(zhì)就不會生成，或者生成很少，這樣水泥就不會很快凝結(jié)了。石膏加多加少都不好，對于硅酸鹽水泥，一般控制在水泥重量的2.55。在水泥中加入爐渣、礦渣等混合材料的作用是改善隨你的某些性能。提高水泥抗腐蝕的能力。由于普通的硅酸鹽水泥和水起化學(xué)變化時，將生成氫氧化鈣Ca(OH)2的物質(zhì)。當(dāng)水泥建筑物長期與水接觸，已硬化了的水泥石中的氫氧化鈣就溶解到水中，或者和水里的一些化學(xué)物質(zhì)如碳酸鹽、鎂鹽、氯化物等發(fā)生作用。導(dǎo)致水泥石中出現(xiàn)許多小溶洞，或者是在硬化的水泥

14、石生成體積膨脹的新物質(zhì)把建筑物脹裂，或者形成了一些質(zhì)地疏松的東西，最后使得建筑物毀壞。這種現(xiàn)象稱為水泥的腐蝕。加入爐渣、礦渣等混合材料，可以使水泥和水作用的同時，能與氫氧化鈣在水泥還沒有硬化之前就生成一些有益的新物質(zhì)，這些新物質(zhì)不僅不會破壞水泥石的結(jié)構(gòu)，反而會提高水泥的抗腐蝕能力。另外，熟料中的游離氧化鈣是影響水泥安全性的重要因素之一。在煅燒熟料時，由于受到生產(chǎn)條件的限制，熟料中或多或少地總存在一些殘留地氧化鈣。這種游離氧化鈣因經(jīng)過高溫煅燒，結(jié)構(gòu)比較致密，性質(zhì)不夠活潑，在常溫下與水反應(yīng)的速度慢。已經(jīng)硬化的水泥石中如果游離氧化鈣還在緩慢地與水作用生成氫氧化鈣，同時伴隨著體積膨脹，就會使硬化了地水泥石體積變化不均勻，發(fā)生扭曲或裂紋，嚴(yán)重時還會崩裂。熟料的游離氧化鈣過多，水泥的安全性就不好，并且抗拉強度低。在水泥中加入地活性混合材料，在水化時與氧化鈣作用，生成有用的水化物，因而改善了水泥安全性，提高了抗拉性。石膏、礦渣、爐渣等混合材料均與熟料一起，經(jīng)電子稱計量后送到水泥磨磨制成最終的水泥產(chǎn)品。（10）水泥儲存、散裝與包裝水泥儲存庫是6座1536m圓庫，總儲量為42000噸，可滿足16.8 天的生產(chǎn)需要。庫側(cè)設(shè)6