水泥生產(chǎn)過(guò)程及其工-水泥生產(chǎn)過(guò)程及其工藝

1、1水泥生產(chǎn)過(guò)程及其工藝v？v1、什么是水泥v2、水泥是怎么生產(chǎn)出來(lái)的v3、幾個(gè)重要的指標(biāo)v4、常用設(shè)備v工藝v1）流程2）控制點(diǎn)v工藝是主導(dǎo)，設(shè)備是基礎(chǔ)。v工藝意圖由設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)！v濕法干法。主要在于生料制備。2v水泥窯型經(jīng)歷了哪六個(gè)階段v1、1824年出現(xiàn)的土立窯；v2、1885年出現(xiàn)的回轉(zhuǎn)窯；v3、1910年出現(xiàn)的機(jī)立窯；v4、1928年出現(xiàn)的立波爾窯；v5、1950年出現(xiàn)的懸浮預(yù)熱器窯；v6、1971年出現(xiàn)的窯外分解窯。4第一部分 幾個(gè)概念v干法生產(chǎn)：將原料先烘干后粉磨或同時(shí)烘干與粉磨成生料粉，而后喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料稱為干法生產(chǎn)。 窯外分解窯：亦稱為預(yù)分解窯，是一種能顯著提高水泥回轉(zhuǎn)窯

2、產(chǎn)量的煅燒工藝設(shè)備，其主要特點(diǎn)是把大量吸熱的碳酸鈣分解反應(yīng)從窯內(nèi)傳熱速率較低的區(qū)域移到懸浮器與窯之間的特殊煅燒爐（分解爐）中進(jìn)行。 v水泥：凡細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等散料或纖維材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬膠凝材料，通稱為水泥。v熟料：凡以適當(dāng)成分的生料，燒至部分熔融所得的以硅酸鈣為主要成分的礦物質(zhì)，稱為硅酸鹽水泥熟料。v料耗：是指生成單位熟料所需的生料量（干基）。通常以“t生料/t熟料”表示。v標(biāo)準(zhǔn)煤耗：把實(shí)物煤折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量稱為標(biāo)準(zhǔn)煤耗。v熟料燒成的綜合能耗：是指燒成車(chē)間在標(biāo)定期內(nèi)，對(duì)熟料燒成過(guò)程中實(shí)際消耗的各種能源進(jìn)行綜合

3、計(jì)算所得的能源消耗量。v磚耗：在單位期間內(nèi)，消耗的耐火磚量與單位期間熟料量的比值。v油耗：在單位期間內(nèi)，消耗的柴油量與單位期間熟料量的比值。v原料生料熟料水泥5v企業(yè)規(guī)模劃分v1）以工程設(shè)計(jì)水泥規(guī)模劃分：大型100萬(wàn)噸/年；中型為60-100萬(wàn)噸/年；小型60萬(wàn)噸/年v2）按回轉(zhuǎn)窯熟料年生產(chǎn)能力劃分：新型干法生產(chǎn)線，大型100萬(wàn)-350萬(wàn)噸/年；中型60萬(wàn)-100萬(wàn)噸/年；小型20萬(wàn)-60萬(wàn)噸/年。v3）按單窯熟料產(chǎn)能劃分：如2000t/d、2500t/d、5000t/d、7200t/d、10000t/d等v生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原料品種，主要由石灰質(zhì)、硅鋁質(zhì)、鋁質(zhì)、硫質(zhì)及校正原料組成，不同水泥

4、熟料品種所采用的原料不完全相同。v標(biāo)準(zhǔn)煤：國(guó)際統(tǒng)一以燃料熱值為29308kj/m3的能源單位。v水泥混合材是指在水泥粉磨環(huán)節(jié)與熟料、石膏一起入磨、用以改善水泥某種性能、調(diào)節(jié)水泥質(zhì)量、降低成本所摻加的礦物質(zhì)材料或工業(yè)廢渣。v普通硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料，6%-15%混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥。 6第二部分 水泥廠常見(jiàn)設(shè)備v1、斗式提升機(jī) 、膠帶提升機(jī)、拉鏈機(jī)、螺旋輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)7v2、空氣斜槽 、風(fēng)機(jī)8v3、分格輪、空氣炮、收塵器9v4、磨機(jī)、窯、破碎機(jī)10v磨輥輥套、襯板、研磨體、耐火材料11水泥生產(chǎn)工藝流程圖12傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)過(guò)程v水泥生產(chǎn)過(guò)程有許多

5、工序和環(huán)節(jié)，水泥生產(chǎn)過(guò)程大致分為五個(gè)過(guò)程：v1、原料開(kāi)采v2、生料制備（粉磨）v3、熟料煅燒v4、水泥制成（粉磨）v5、水泥裝運(yùn)v將它們概括后，主要分為生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三階段，故俗稱“兩磨一燒”。如將煤粉制備列入也可改稱為“三磨一燒”。13一、原料開(kāi)采v礦山開(kāi)采與運(yùn)輸是將礦床用挖掘機(jī)、電鏟、轉(zhuǎn)機(jī)等機(jī)械設(shè)備開(kāi)采礦石，然后經(jīng)運(yùn)輸設(shè)備，如汽車(chē)、膠帶機(jī)，把礦石輸送到生產(chǎn)使用點(diǎn)均化堆場(chǎng)、破碎機(jī)等。14原料預(yù)均化v預(yù)均化的意義v1.均化原料成分，減少質(zhì)量波動(dòng)，穩(wěn)定生產(chǎn)穩(wěn)定生產(chǎn)v2.擴(kuò)大礦山資源的利用，放寬礦山開(kāi)采的質(zhì)量控制要求，降低開(kāi)采成本v3.可對(duì)不同組分的原料預(yù)配料v采用預(yù)均化技術(shù)的條件v

6、CaCO3的波動(dòng)R15：原料均勻性差，必須采用預(yù)均化v要求預(yù)均化后的成分波動(dòng)范圍控制在115v預(yù)均化堆場(chǎng)的布置形式及堆取料方式v一、堆場(chǎng)的布置形式v1.矩形預(yù)均化堆場(chǎng)v直線布置：堆料機(jī)、取料機(jī)易布置，不需轉(zhuǎn)化臺(tái)車(chē)，多采用v平行布置：設(shè)中轉(zhuǎn)臺(tái)車(chē)，回轉(zhuǎn)式或雙臂式堆料機(jī)，較少采用v2.圓形預(yù)均化堆場(chǎng)v原料由進(jìn)料機(jī)送到堆場(chǎng)中心，由可繞中心360回轉(zhuǎn)的懸臂式帶堆料機(jī)堆料。料堆為圓環(huán)，其截面是“人”字形料層。取料一般都用橋式刮板取料機(jī)，可回轉(zhuǎn)360 ，取出的物料經(jīng)刮板送到堆場(chǎng)中心卸料口，由地溝內(nèi)的出料機(jī)運(yùn)走16v矩形和圓形堆場(chǎng)的比較 比較項(xiàng)目矩形預(yù)均化堆場(chǎng)圓形預(yù)均化堆場(chǎng)占地面積較大較矩形減少30%40%工

7、藝平面布置進(jìn)出料方向有所限制不利于靈活布置。進(jìn)出料方向隨意，布置靈活投資費(fèi)用設(shè)備費(fèi)用多，土建投資亦較多設(shè)備、土建投資較低均化效果由于每個(gè)料堆的堆端和每個(gè)料堆之間的成分差異，影響均化效果，成分波動(dòng)不連續(xù)取料層數(shù)大于堆料層數(shù)，因此均化效果好，堆、取料連續(xù)進(jìn)行，物料成分的波動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生突變。設(shè)備利用率只有在料堆被取或堆完料后，換堆作業(yè)才能開(kāi)始。因此如堆、取料周期控制不好，會(huì)影響設(shè)備的利用。堆取料機(jī)能分別的連續(xù)工作，設(shè)備利用率高。生產(chǎn)操作由于堆、取料分別分堆作業(yè)，操作上有所不便。堆取料機(jī)連續(xù)圍繞中心立柱回轉(zhuǎn)，操作方便，利于自動(dòng)化控制?？蓴U(kuò)展性可在長(zhǎng)度方向擴(kuò)展無(wú)法擴(kuò)展17布料取料形式比較v1、人字型布料v

8、人字形堆料的優(yōu)點(diǎn)：堆料的方法和設(shè)備都較簡(jiǎn)單，可取得較好的化效果，因此這種方法使用得最普遍。v主要缺點(diǎn)：物料顆粒離析比較顯著，堆料兩側(cè)及底部集中了大塊物料而料堆中上部分多為細(xì)粒。v2、波浪型布料法v波浪形堆料法的優(yōu)點(diǎn)：均化效果好，特別是當(dāng)物料顆粒相差較大（如0200mm），或者物料的成分在粒度大小不同的顆粒中差別很大的情況下，效果比較顯著。v缺點(diǎn)：堆料點(diǎn)要在整個(gè)堆場(chǎng)寬度范圍內(nèi)移動(dòng)，堆料機(jī)必須能夠橫向伸縮或回轉(zhuǎn)，設(shè)備價(jià)格貴，操作比較復(fù)雜，所以此法一般僅限于少數(shù)物料。 18布料取料形式比較3、水平層堆料法這種堆料發(fā)優(yōu)點(diǎn)是，可以完全消除顆粒離析作用，每層內(nèi)部也比較穩(wěn)定。缺點(diǎn)是，堆料機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作也不

9、簡(jiǎn)單，一般都用于多種原料混合配料的堆場(chǎng)。v4、橫向傾斜層堆料法v這種堆料機(jī)可以采用耙式堆取料合一的設(shè)備，因此在設(shè)備價(jià)格上特別便宜。這也可以說(shuō)是其優(yōu)點(diǎn)。但這種堆料法的顆粒離析現(xiàn)象比人字形堆料法更嚴(yán)重，大塊顆粒幾乎全落到料堆底部，均化效果是很不理想的。所以這種堆料法只能應(yīng)用于那些對(duì)均化要求不高的原材料。19v二、取料方式v不同的堆料，有待于最適當(dāng)?shù)娜×戏绞胶拖鄳?yīng)的設(shè)備。只有這樣才能獲得預(yù)期的均化效果。預(yù)均化堆場(chǎng)有三種取料方式：v1.端面取料v取料機(jī)從料堆的一端，包括圓形堆料的截面端開(kāi)始，向另一端或整個(gè)環(huán)形料堆推進(jìn)。取料是在料堆整個(gè)橫斷面上進(jìn)行的，最理想的取料就是同時(shí)切取料堆端面各部位的物料，循環(huán)前

10、進(jìn)。v最適用于人字形、波浪形和水平層的堆料。v2.側(cè)面取料v取料機(jī)從料堆的一側(cè)從一端至另一端沿料堆縱向往返取料。這種取料方式不能同時(shí)切取截面上各部位的物料，只能在側(cè)面沿縱長(zhǎng)方向、一層層刮取物料，因此最適用于橫向傾斜層堆料。 v這種取料的方式一般都采用耙式取料機(jī)，又名鏈?zhǔn)桨胰×蠙C(jī)。v3.底部取料v在堆料底部設(shè)有縫形倉(cāng)的矩形均化庫(kù)，可以在底部取料。這種取料方式要求堆料方式是縱向傾料層或圓錐形料堆，只有這種堆料，沿底部縱向取料才能切取所有料層。這種取料方式的均化效果也顯然不如端面取料。底部取料都采用葉輪式取料機(jī)。20二、生料制備過(guò)程v生料制備過(guò)程指入窯以前對(duì)原料的全部加工過(guò)程，包括原料破碎、預(yù)均化、

11、配料控制、烘干、粉磨和生料均化等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。其簡(jiǎn)要的工藝流程是：v石灰石均化堆場(chǎng) 原料計(jì)量配料系統(tǒng)及輸送 原料磨 空氣輸送斜槽 提升機(jī)或氣力輸送泵輸送 生料均化庫(kù)儲(chǔ)存。212223242526272829三、煤粉制備過(guò)程v指從原煤倉(cāng)、喂料控制、烘干粉磨、收塵到煤粉倉(cāng)等生產(chǎn)貯存環(huán)節(jié)。其簡(jiǎn)要的生產(chǎn)流程：v原煤 破碎機(jī) 煤預(yù)均化堆場(chǎng) 原煤倉(cāng) 喂煤計(jì)量控制 煤粉烘干粉磨 煤粉倉(cāng) 煤粉輸送 分別到窯和分解爐燃燒器。3031三、熟料煅燒過(guò)程v熟料煅燒過(guò)程是指生料出均化庫(kù)后的預(yù)熱、煅燒和熟料冷卻等環(huán)節(jié)。其簡(jiǎn)要生產(chǎn)流程是：v生料均化庫(kù) 計(jì)量喂料系統(tǒng) 預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)窯煅燒 冷卻機(jī)冷卻熟料 熟料輸送 熟料庫(kù)貯

12、存。3233343536四、水泥制成過(guò)程v水泥制成過(guò)程指水泥組分（除熟料外）的破碎、組分配料和粉磨以及水泥均化等環(huán)節(jié)。其簡(jiǎn)要生產(chǎn)流程是：v水泥配料庫(kù)下 組分計(jì)量配料站 輸送設(shè)備 穩(wěn)流稱重倉(cāng) 水泥粉磨系統(tǒng)-水泥庫(kù)貯存。37v球磨機(jī)的工作原理及類(lèi)型v一、球磨機(jī)工作原理：v1、主體回轉(zhuǎn)筒體，兩端空心軸，內(nèi)壁襯板，磨內(nèi)裝研磨體。v2、研磨體既可拋射沖擊物料，又可滑動(dòng)、滾動(dòng)研磨物料 。v3、出料動(dòng)力：磨頭強(qiáng)制喂料；前后料面高差；磨尾不斷抽風(fēng)；v球磨機(jī)完全水平布置，不同于回轉(zhuǎn)窯形式v4、研磨體三種狀態(tài)（圖）：v 周轉(zhuǎn)、拋射、傾瀉v二、球磨機(jī)的特點(diǎn) ： v1、優(yōu)點(diǎn)：v適應(yīng)性較強(qiáng)，能連續(xù)生產(chǎn)和大規(guī)模生產(chǎn)；v顆粒級(jí)配易于調(diào)節(jié)，顆粒形貌近似球形，有利于生料煅燒及水泥的水化硬化；v干法濕法均可，烘干粉磨同時(shí)，另有均化作用；v2、缺點(diǎn)：v粉磨效率低，只有2一3。v研磨體和村板的消耗量大；v設(shè)備笨重，投資大噪音大等383940414243v為什么分級(jí)？水泥生產(chǎn)商為什么不惜巨資選用閉路系統(tǒng)？為什么分級(jí)？水泥生產(chǎn)商為什么不惜巨資選用閉路系統(tǒng)？v分級(jí)分級(jí)-減少減少過(guò)粉磨！過(guò)粉磨！-提高粉磨效率。提高粉磨效率。44五、水泥裝運(yùn)和輸出過(guò)程v水泥包裝和散裝過(guò)程指不同水泥經(jīng)貯庫(kù)、包裝設(shè)