水泥生產(chǎn)用原料與配料

1、水泥生產(chǎn)用原料及配料（4課時）第一節(jié)水泥生產(chǎn)用原燃材料及其控制1、水泥生產(chǎn)用原料1.1石灰質原料：以碳酸鈣為主要成分石灰石、泥灰?guī)r、貝殼等，另如電石渣、糖濾泥等工業(yè)廢渣也可作為石灰質原料。石灰質原料是水泥生產(chǎn)的主要原料。一般要求石灰石CaO45%MgO:3.0%,但在新型干法水泥生產(chǎn)中，采用了石灰石預均化、生料均化等措施，為低品位石灰石的利用提供了保證，使得Cag量在42溢右，MgO含量在3%-5%勺底品位石灰石也能應用于水泥生產(chǎn)。1.2粘土質原料：主要以含SiO2及少量AL2O3、F02O3的原料。天然粘土質原料有黃土、粘土、砂巖、河沙等，此外還有粉煤灰、煤砰石等工業(yè)廢渣。粘土質原料一般Si

2、O255%1.3校正原料：當石灰質原料和粘土質原料配料不能滿足配料方案要求時，或SiO2或AL2O3或Fe2O3含量不足時，根據(jù)所缺成分，分別采用相應的校正原料。因此校正原料分為，（1）硅質校正原料，例如砂巖；（2）鋁質校正原料，如煤砰石、粉煤灰、鋁磯土；（3）鐵質校正原料，如天然低品位鐵礦石，硫酸渣、鋼渣等工業(yè)廢渣。2、水泥生產(chǎn)用燃料2.1燃料在水泥生產(chǎn)中作用：一是提供熟料燧燒及物料烘干所需要的熱量；二是燃料燃燒后所剩煤灰等作為原料摻到熟料及水泥中去。2.2煤的分類及組成水泥工業(yè)生產(chǎn)一般用煤作為燃料，此外在窯升溫過程中及投料初始會使用很少一部分柴油。（1）煤的分類：根據(jù)埋藏時間及碳化程度不同

3、，可分為泥煤、褐煤、煙煤、無煙煤。（2）煤的組成：分析燃料的組成通常有元素分析法和工業(yè)分析法。根據(jù)元素分析，煤由碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五種元素和水分、灰分組成。根據(jù)工業(yè)分析，煤由揮發(fā)份（V）、固定碳（C）、灰分（A）、水分（W）組成。其中煤的灰分，是煤燃燒后剩余的礦物雜質，其主要化學成分為Si。?、AL2O3、FE2O3、CaO、MgO，另外還有少量的K2O、Na?。、SO3。收到基（ar）：以收到狀態(tài)的煤為基準?？諝飧稍锘╝d）:與空氣濕度達到平衡狀態(tài)的煤為基準。干燥基（d）:以假想無水狀態(tài)的煤為基準。干燥無灰基（daf）：以假想無水、無灰狀態(tài)的煤為基準。（4）煤

4、的發(fā)熱量A、定義煤的發(fā)熱量指單位質量的煤燃燒放出的熱量，單位為cal/kg、kJ/kg（國際標準單位），1cal/g=4.18J/g。B、標準煤，為了比較各類燃料，規(guī)定低位發(fā)熱量（收到基）為29270k/kg（7000cal/kg）的煤為標準燃料。3、入機原燃材料預均化原燃材料均化、搭配是穩(wěn)定生料、熟料及水泥質量的重要措施之一，是質量工作的重點和根本。3.1原燃材料預均化原理A、預均化技術就是在原燃材料的存、取過程中，運用科學的堆取料技術，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時具備儲存與均化的功能。B、原燃材料的預均化的基本原理就是在物料堆放是，由堆料機把進來的原料連續(xù)的按一定的方式堆成盡可能多相

5、互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時，在垂直于料層的方向，盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。3.2原燃材料預均化的意義(1) 均化原燃材料，減少質量波動，有利于穩(wěn)定磨機生產(chǎn)、穩(wěn)定配料，從而為穩(wěn)定窯系統(tǒng)熱工制度、穩(wěn)定熟料產(chǎn)質量、穩(wěn)定產(chǎn)品質量奠定基礎，為降低耐火材料、煤等消耗降低生產(chǎn)成本創(chuàng)造條件；(2) 可以擴大礦山資源的利用，最大限度的利用礦山的覆蓋物和夾層，提高礦山開采效率，降低開采成本，節(jié)約資源。(3) 白動化程度高。第二節(jié)生料配料1、生料配料1.1定義就是將石灰石原料、黏土質原料、校正原料等，按照比例(計量)混合入磨粉磨成符合質量要求的生料。1.2技術要求飽和

6、比KH=K0.02月平均合格率75%硅酸率n=K士0.10月平均合格率A80%鋁氧率P=K士0.10月平均合格率80%。2、配料計算原材料化學成分表名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOEK2ONa2OR2OcSO3結晶水水分右灰右42.061.280.800.8851.502.4698.980.5電石渣22.933.922.690.8266.960.1197.460.1325.0河沙7.6670.238.833.916.430.8297.881.320.881.7410.0砂巖3.1884.044.684.331.890.3698.480.380.050.303.5鐵粉12.6

7、025.6024.6030.431.801.5496.571.850.011.354.0鋼渣2.3813.303.8224.3339.648.8692.334.5鋁磯土11.0444.6326.7211.961.400.5096.250.600.100.493.5礦渣-0.6532.5015.41.3937.938.8595.420.450.370.679.5粉煤灰7.1149.6728.745.084.761.3396.691.280.621.460.29爐渣5.2850.1029.384.994.281.0595.081.410.751.6820.0脫硫右膏39.0018.1112.0窯回

8、灰37.188.334.071.9244.781.3497.62KH=1.6031) 2.1配料計算基本術語2.1.1干基、濕基定義及其換算干基、濕基定義干濕基換算例1:已知，生料濕基配比為石灰石82.0%,河沙12.0%,鐵粉4.0%,砂巖2.0%,物料水分分別為1.0%,10.0%,5.0%,3.0%,計算生料干基配比。解：干基石灰石=82.0X(1-1.0%)/100X100%=81.2%干基河沙=12.0X(1-10.0%)/100X100%=10.8%干基鐵粉=4.0X(1-5.0%)/100X100%=3.8%干基砂巖=2.0X(1-2.0%)/100X100%=2.0%百分比轉換

9、：求和：干基石灰石+干基河沙+干基鐵粉+干基砂巖=81.2%+10.8%+3.8%+2.0%=97.8%轉換：干基石灰石=(81.2粉97.8%)X100%=83.0%干基河沙=(10.8%97.8%)X100%=11.0%干基鐵粉=(3.8晰97.8%)X100%=3.9%干基砂巖=(2.0晰97.8%)X100%=2.0%例2:已知普通42.5水泥干基配比為熟料80%,礦渣10%，石灰石4%,石膏6%,水分分別為0%、10%、0.5%、12%,請計算水泥濕基配比。解：各物料濕基計算：熟料=80%石灰石=4晰（1-0.5%）X100%=4.2%礦渣=10晰（1-10%）X100%=11.1%

10、石膏=6%（1-10%）X100%=6.7%百分比轉換：濕基求和=4.2%+11.1%+6.7%+80%=102%百分比換算熟料=（80102%X100%=78.4%礦渣=（11.1%+102%X100%=10.9%石灰石=（4.2%+102%X100%=4.1%石膏=（6.7%+102%X100%=6.6%干基物料=濕基物料x（1-水分為2.1.2、煤灰摻加量計算1）熟料熱耗：生產(chǎn)單位質量熟料需要的熱量（kJ/kg）。（千業(yè)設計為3100kJ/kg）2）熟料煤耗：生產(chǎn)單位質量熟料需要消耗的煤量（kg/t）。（假設熟料實物煤耗為160kg-煤/t-熟料）3）煤灰摻加量計算煤工業(yè)分析Mar(%)

11、Mad(%)1Vad(%)|Aad(%)FCad(%)Qnet.ad(kJ/kg)Qnet.ar(kJ/kg)St.ad(%)10.01.816.3925.1466.6624028218250.30煤灰分全分析（%）LossSiO2AL2O3Fe2O3CaOMgOE51.07:27.964.187.55:1.0191.77熟料熱耗=煤發(fā)熱量x煤耗煤耗=熟料熱耗+煤發(fā)熱量煤灰摻加量=煤耗X煤灰分X煤灰沉積率X100%=3150+24028X27.96%X100%X100%=3.66%(假設煤灰沉積率為100%)2.1.3生料料耗2.2配料計算2.2.1生、熟料具體轉化工藝過程：預熱干燥、碳酸鹽分

12、解、固相反應、熟料燒成、冷卻次序過程名稱主要物理化學反應主要形成物功能設備1預熱干燥生料被加熱，其中水分蒸發(fā)，黏土質礦物脫去結合水分解形成AL2O3、Fe2O3、SiO2AL2O3、Fe2O3、SiO2預熱器2碳酸鹽分解碳酸鈣、碳酸鎂分解，形成CaO、MgOCaO、MgO分解爐3固相反應在回轉窯內(nèi)新生態(tài)的CaO、AL2O3、Fe2O3,SiO2略溫度的逐步升高，開始形成一些如CA、CS等早期礦物，最終在11001200C大量形成CA、QAF,GS含量達到最大值GA、CAFGS回轉窯4熟料燒成在液相條件下，在1450C左右GS與CaCfe應形成GSGS回轉窯5熟料冷卻回收熟料熱量，保持提局熟料礦

13、物活性篦冷機(1) 2.2.2配料方案表示方法KH=K0.02n=K士0.10P=K士0.102.2.3配料計算(見附件)3、影響配料準確性因素3.1影響因素原材料成分波動煤質量波動熟料煤耗變化檢驗滯后性樣品代表性變化生料配料秤計量不準確檢驗結果誤差大3.2注意事項牢記生產(chǎn)、質量是動態(tài)變化的，要樹立辯證的控制思想，在出現(xiàn)波動時關鍵要分析清楚造成波動的原因。原燃材料化學成分是動態(tài)變化的；配料計量稱是變化的；生、熟料對應關系是會變化的；(2) 穩(wěn)定是根本，配料也是如此，對料調整控制要充分考慮到窯熱工的適應性，要本著循序漸進的思想調整。(3) 質量波動是正常規(guī)律，要學會根據(jù)波動趨勢判定穩(wěn)定性。3.3新型干法水泥生產(chǎn)缺點(1)原燃材料入機前全部進行預均化，有利于穩(wěn)定配料，但反過來如果原燃材料質量出現(xiàn)突變，因入預均化堆場原材料庫存量大，不利于及時調整