中學(xué)教育課件水泥生產(chǎn)基本知識(shí)

1、1高層思維2板塊建材行業(yè)開(kāi)展企業(yè)文化 南方水泥開(kāi)展 3建材行業(yè)開(kāi)展板塊一4建材行業(yè)開(kāi)展 以水泥為例，去年世界水泥總產(chǎn)量?jī)|噸，我國(guó)為億噸，占全球的一半以上。-摘自訪中國(guó)建材集團(tuán)董事長(zhǎng)宋志平?建材行業(yè)迎來(lái)黃金十年? 2021年5 月21日刊發(fā)于中國(guó)建材報(bào) 5建材行業(yè)開(kāi)展 我的判斷是中國(guó)水泥消費(fèi)量的峰值大約在每年20億噸左右，這個(gè)峰值差不多再過(guò)2至3年就可以到達(dá)，之后會(huì)再持續(xù)5年左右。也就是說(shuō)，在未來(lái)10年，我國(guó)水泥消費(fèi)量將在高位運(yùn)行。-摘自訪中國(guó)建材集團(tuán)董事長(zhǎng)宋志平?建材行業(yè)迎來(lái)黃金十年? 2021年5 月21日刊發(fā)于中國(guó)建材報(bào) 6建材行業(yè)開(kāi)展對(duì)未來(lái)十年的建材行業(yè)，我的根本判斷是需求呈現(xiàn)剛性、供給

2、量趨于平衡、市場(chǎng)由大企業(yè)主導(dǎo)。-摘自訪中國(guó)建材集團(tuán)董事長(zhǎng)宋志平?建材行業(yè)迎來(lái)黃金十年? 2021年5 月21日刊發(fā)于中國(guó)建材報(bào) 水泥生產(chǎn)基本知識(shí)2021年7月1日水泥生產(chǎn)工藝流程圖1.1 國(guó)家水泥標(biāo)準(zhǔn) GB175-1999 硅酸鹽水泥、)、普通硅酸鹽水泥() GB1344-1999 礦渣硅酸鹽水泥()、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥()及粉煤灰硅酸鹽水泥 GB12958-1999 復(fù)合硅酸鹽水泥1.水泥生產(chǎn)根本知識(shí) 水泥標(biāo)準(zhǔn)介紹 強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)： 1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)GB 2、建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)JC 推薦性標(biāo)準(zhǔn)： 1、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2、建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)JC/T 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)：代號(hào)：Q10水泥標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)說(shuō)明 GB 17

3、5 2007 通用硅酸鹽水泥 標(biāo)準(zhǔn)名稱(chēng) 制訂或修訂年份 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) 標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)11特種水泥: 1、專(zhuān)用水泥:油井水泥;道路水泥;砌筑水泥 等。 2、特性水泥：白水泥;彩色水泥;低熱水泥; 快硬水泥; 膨脹水泥;防輻射水泥;耐 高溫水泥等。 12廢品和不合格品凡氧化鎂、三氧化硫、初凝時(shí)間、安定性中任何一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，均為廢品。 凡細(xì)度、終凝時(shí)間、不溶物和燒失量中的任何一項(xiàng)不符合本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定或混合材料摻加量超過(guò)最大限量和強(qiáng)度低于商品強(qiáng)度等級(jí)的指標(biāo)時(shí)為不合格品。水泥包裝標(biāo)志中水泥品種、強(qiáng)度等級(jí)、生產(chǎn)者名稱(chēng)和出廠編號(hào)不全的也屬于不合格品。 1.2 水泥生產(chǎn)方法與分類(lèi) 水泥窯主要有兩大類(lèi)： 一類(lèi)是窯筒體臥

4、置，并能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱(chēng)為回轉(zhuǎn)窯； 另一類(lèi)窯筒體立置不轉(zhuǎn)動(dòng)稱(chēng)為立窯。什么是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的最新成果廣泛地應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的全過(guò)程，形成一套具有現(xiàn)代高科技特征和符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、節(jié)能、環(huán)保以及大型化、自動(dòng)化的現(xiàn)代水泥生產(chǎn)方法。1.3 新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程礦山開(kāi)采破碎預(yù)均化配料生料粉磨生料均化懸浮預(yù)熱、預(yù)分解、回轉(zhuǎn)窯煅燒配料水泥粉磨水泥均化水泥包裝、散裝出廠 簡(jiǎn)稱(chēng)：?兩磨一燒?1.4 水泥熟料的礦物組成C3S 硅酸三鈣含量:5060%) C2S 硅酸二鈣(含量:1532%) C3A 鋁酸三鈣(含量：311%) C4AF鐵鋁酸四鈣(含量:81

5、8%) 主要化學(xué)成分: CaO 6267%、 SiO2 2024%、 Al2O3 47%、 Fe2O3 6%。 四種礦物性能比較： 28d內(nèi)絕對(duì)強(qiáng)度：C3SC4AFC3AC2S 水化速度： C3A C4AF C3SC2S 水化熱： C3A C3S C4AF C2S181.5 水泥的原料、燃料與配料水泥生產(chǎn)原料分為： 石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料和校正原料三大類(lèi)。 硅酸鹽熟料率值控制范圍： 飽和比KH: 、硅酸率n:、鋁氧率p: 三率值 一、硅率 硅酸率 Silica Modulus 1.數(shù)學(xué)表達(dá)式 SiO2、Al2O3、Fe2O3分別為熟料中相應(yīng)氧化物的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。 2.含義 熟料中SiO2含量與A

6、l2O3、Fe2O3之和的比例。反映了熟料中硅酸鹽礦物C3S+C2S、熔劑礦物C3A+C4AF的相對(duì)含量。 20三率值3. SM值與熟料礦物及煅燒之間的關(guān)系 SM值過(guò)高，表示硅酸鹽礦物多，熔劑礦物少，對(duì)熟料強(qiáng)度有利，但將給煅燒造成困難；隨SM值的降低，液相量增加，對(duì)熟料的易燒性和操作有利，但SM值過(guò)低，熟料強(qiáng)度低，操作困難。4.取值范圍2.7 NSP：21三率值二、鋁率鋁氧率或鐵率 Iron Modulus1.數(shù)學(xué)表達(dá)式2.含義 表示熟料中酸性氧化物Al2O3含量與Fe2O3含量之比。反映了熟料中C3A和C4AF的相對(duì)含量；也反映煅燒過(guò)程中液相的性質(zhì)主要是液相的粘度，C3A形成的液相粘度大，C

7、4AF形成的液相粘度小。22三率值3. IM值與熟料礦物及煅燒的關(guān)系 IM值過(guò)大，C3A多，液相粘度大，不利于C3S 的形成，易引起熟料快凝；IM值過(guò)低，C4AF量相對(duì)較多，液相粘度小，對(duì)C3S 的形成有利，但易使窯內(nèi)結(jié)大塊，對(duì)煅燒不利。4. 取值范圍1.7 NSP：23三率值三、石灰飽和系數(shù) KH1. 物理意義 KH表示水泥熟料中的總CaO含量扣除飽和酸性氧化物如Al2O3、Fe2O3所需要的氧化鈣后，剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量與理論上二氧化硅全部化合成硅酸三鈣所需要的氧化鈣含量的比值。 簡(jiǎn)言之，石灰飽和系數(shù)表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度。24三率值2.數(shù)學(xué)表達(dá)式3.

8、 KH值與熟料礦物間的關(guān)系 從理論上講：KH值高，那么C3S較多，C2S較少。 KH=1，熟料中只有C3S，而無(wú)C2S； KH1，無(wú)論生產(chǎn)條件多好，熟料中都有游離氧化鈣存在； KH0. 667，熟料中無(wú)C3S。因此，熟料的KH值應(yīng)控制在1間。25三率值4.取值范圍 KH ，NSP：26 1.6 硅酸鹽水泥的原料及配料 硅酸鹽水泥的原料27類(lèi)別名稱(chēng)備注主要原料石灰質(zhì)原料石灰石、白堊、貝殼、泥灰?guī)r、電石渣等生產(chǎn)水泥熟料用黏土質(zhì)原料黏土、黃土、頁(yè)巖、河泥、粉煤灰等校正原料鐵質(zhì)校正原料硫鐵礦渣、鐵礦石、銅礦渣等生產(chǎn)水泥熟料用硅質(zhì)校正原料砂巖、硅藻土、河砂等鋁質(zhì)校正原料爐渣、煤矸石、粉煤灰、鋁礬土等外加

9、劑礦化劑螢石、螢石石膏、金屬尾礦等生產(chǎn)水泥熟料用助磨劑三乙醇胺下腳料等生產(chǎn)水泥粉磨用燃料煙煤、無(wú)煙煤中國(guó)常用緩凝材料石膏、硬石膏、磷石膏、工業(yè)副產(chǎn)石膏等制成水泥的組分混合材料礦渣、石灰石等制成水泥的組分1.6.2 配料一、生料配料的根本概念1.生料 由石灰質(zhì)原料、黏土質(zhì)原料和少量校正原料按比例配合，粉磨到一定細(xì)度的物料稱(chēng)為生料。新型干法水泥生產(chǎn)用的是生料粉，一般水分含量不超過(guò)。2.生料配料28 概念 根據(jù)水泥品種、原燃料品質(zhì)、工廠具體生產(chǎn)條件等選擇合理的熟料礦物組成或率值，并由此計(jì)算所用原料及燃料的配合比，稱(chēng)為生料配料，簡(jiǎn)稱(chēng)配料。 配料的目的 根據(jù)原料資源情況，進(jìn)行合理配料，從而盡可能地充分利

10、用礦山資源；29 確定各原料的配比，計(jì)算全廠的物料平衡，作為全廠工藝設(shè)計(jì)及主機(jī)選型的依據(jù) 確定各原料、燃料的消耗比例，改善物料易磨性和生料的易燒性，為窯磨創(chuàng)造良好的操作條件，到達(dá)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗的生產(chǎn)目的。 配料的根本原那么 使煅燒出來(lái)的熟料具有良好的物理化學(xué)性能和較高的強(qiáng)度；30 確定某一品種的水泥熟料率值，通過(guò)計(jì)算確定各種原料的正確配比； 指導(dǎo)生產(chǎn)，要求到達(dá)易于燒成和粉磨，生產(chǎn)上易于控制和操作。 二、配料方案的選擇 配料方案，即熟料的礦物組成或熟料的三率值。配料方案的選擇，實(shí)質(zhì)上就是選擇合理的熟料礦物組成，也就是對(duì)熟料三率值KH、n、p確實(shí)定。311. 確定配料方案的依據(jù) 水泥品種 不同

11、的水泥品種所要求的熟料礦物組成也不同，因而熟料的率值就不同。假設(shè)生產(chǎn)特殊用途的硅酸鹽水泥，應(yīng)根據(jù)其特殊技術(shù)要求，選擇適宜的礦物組成和率值。例如生產(chǎn)快硬硅酸鹽水泥，需要較高的早期強(qiáng)度，那么應(yīng)適當(dāng)提高熟料中的硅酸三鈣和鋁酸三鈣的含量，為此，應(yīng)適當(dāng)提高KH值和p值。如果提高鋁酸三鈣含量有困難，可適當(dāng)提高硅酸三鈣的含量。32 前者易燒性下降，為易于燒成，可適當(dāng)降低n值以增加液相量；后者由于KH值較高，對(duì)易燒性不利，但液相粘度并非增大，熟料并不一定過(guò)分難燒，因而硅酸率n不一定過(guò)多降低。 生產(chǎn)水工硅酸鹽水泥時(shí)，為防止水化熱過(guò)高，應(yīng)當(dāng)降低水泥熟料中的C3S、C3A含量。但水泥強(qiáng)度、抗凍性等會(huì)因C3S過(guò)分減少

12、而顯著降低。因此，首先應(yīng)降低熟料中的C3A，同時(shí)適當(dāng)降低C3S含量，生產(chǎn)中即控制適當(dāng)?shù)牡蚿值與低KH值。通用水泥的不同品種主要區(qū)別在于混合材料和摻量不同，因此可使其熟料組成在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，采用多種配料方案進(jìn)行生產(chǎn)。33 原料品質(zhì) 熟料率值的選取應(yīng)與原料化學(xué)組成相適應(yīng)。要綜合考慮原料中四種主要氧化物的相對(duì)含量，盡量減少校正原料的品種，以簡(jiǎn)化工藝流程，便于生產(chǎn)控制。如果采用三種原料配料，即使熟料率值略偏離原設(shè)計(jì)要求，但能保證水泥質(zhì)量和工廠生產(chǎn)，就不必考慮更換某種原料或摻加另一種校正原料進(jìn)行四組分原料配料。34 如石灰石品位低而黏土中氧化硅含量又不高，那么無(wú)法提高KH值和n值，熟料強(qiáng)度難以提高，只

13、有采用品位高的石灰石和氧化硅含量高的黏土才能提高KH值和n值。假設(shè)石灰石中的燧石含量較高或黏土中的粗砂含量高，那么原料難磨，生料易燒性差，熟料難燒，故熟料的KH值不宜太高，而應(yīng)適當(dāng)降低KH值以適應(yīng)原料的實(shí)際情況。生料易燒性好，可以選擇較高的KH值和n值。35 燃料品質(zhì) 當(dāng)燃煤質(zhì)量較差、灰分高、發(fā)熱量低時(shí)，一般燒成溫度低，因而熟料中的KH值不宜選擇過(guò)高。因此，除立窯采用全黑生料外，對(duì)其他窯型，由于煤灰摻入熟料中是不均勻的，因而生產(chǎn)中常造成一局部熟料的石灰飽和系數(shù)偏低，而另一局部相對(duì)偏高，結(jié)果熟料的礦物形成不均，巖相結(jié)構(gòu)不良。煤粉愈粗，灰分愈高，影響也愈大。因此，當(dāng)煤質(zhì)變化大時(shí)，除了考慮適當(dāng)提高煤

14、粉細(xì)度外，還該考慮進(jìn)行燃煤的預(yù)均化。36 生料質(zhì)量 熟料的率值，特別是石灰飽和系數(shù)應(yīng)與生料的均勻性及細(xì)度相適應(yīng)。在同樣的原料和生產(chǎn)條件下，生料成分均勻性差的水泥廠，在配料時(shí)應(yīng)考慮將KH值控制得稍低些，否那么熟料中的游離氧化鈣增加，熟料質(zhì)量變差；反之，如原料預(yù)均化、生料均化較好的工廠，在同樣的原料與生產(chǎn)條件下，那么KH值可適當(dāng)提高。37 假設(shè)生料粒度粗，或者是原料中晶質(zhì)二氧化硅含量高，石灰質(zhì)原料中方鎂石結(jié)晶較大時(shí)，由于生料的反響能力差，化學(xué)反響難以完全進(jìn)行或分解、擴(kuò)散、化合相對(duì)緩慢，那么KH值也應(yīng)適當(dāng)?shù)托?生產(chǎn)窯型和生產(chǎn)方法 由于生產(chǎn)窯型和生產(chǎn)方法的不同，即使是生產(chǎn)同一種水泥，所選的率值也應(yīng)有

15、所不同。對(duì)于濕法窯和新型干法窯，由于生料均勻性較好，生料預(yù)燒性好，燒成帶物料反響較一致，因此KH值可適當(dāng)高些。38 預(yù)分解窯的生料預(yù)燒性好，分解率高，熱工制度穩(wěn)定，窯內(nèi)氣流溫度高，為了有利于掛窯皮和防止結(jié)皮、堵塞、結(jié)大塊，趨向于低液相量的配料方案。我國(guó)大型預(yù)分解窯大多采用高硅率、高鋁率、中飽和比的配料方案，即所謂“二高一中的配料方案?，F(xiàn)在新型干法的配料，不能拘泥于原先的框框，要大膽嘗試，尋找最正確方案。理論上宜采用“三高模式，但具體到各廠，又因?yàn)閺S情有別，所以需要各自摸索。要因地制宜，根據(jù)當(dāng)?shù)氐V山礦物組成以及輔材的成分和品位具體分析，一般來(lái)說(shuō)KH值為，n值一般為，p值一般為；另外輔材的成分和原

16、煤的成分都對(duì)率值確實(shí)定有一定的影響。39 2. 熟料率值的選擇 熟料率值選擇時(shí)要考慮兩個(gè)方面的因素：一是水泥熟料的質(zhì)量及熟料煅燒時(shí)窯系統(tǒng)的情況；二是市場(chǎng)商品混凝土的推行使用。原那么上熟料的三個(gè)率值不能同時(shí)偏高或偏低，也不能片面強(qiáng)調(diào)某一率值而無(wú)視其他兩個(gè)率值，必須相互吻合。40 KH值的選擇 工藝、技術(shù)裝備條件較好，入窯生料成分均勻穩(wěn)定，生料預(yù)燒性好，看火操作水平高且穩(wěn)定，或者在生料中摻加了礦化劑或復(fù)合礦化劑、晶種，這時(shí)應(yīng)選擇較高的KH值；反之，KH值宜適當(dāng)?shù)鸵恍?。在?shí)際生產(chǎn)中，KH值過(guò)高時(shí)，一般都會(huì)使f-CaO 劇增，從而導(dǎo)致熟料安定性不良，并且當(dāng)煅燒操作跟不上時(shí)，反而使熟料燒成率大幅度下降，

17、生燒料多。在生產(chǎn)過(guò)程中，最正確KH值可根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)綜合考慮熟料的煅燒難易程度和熟料質(zhì)量等確定，并應(yīng)控制 KH值在一定范圍內(nèi)波動(dòng)一般波動(dòng)值為 0.02)。41 選擇n值要與KH值相適應(yīng) 確定n值時(shí)既要保證熟料中有一定數(shù)量的硅酸鹽礦物，又必須與KH值相適應(yīng)。要提高熟料強(qiáng)度，硅酸鹽礦物須有一定的量，n值應(yīng)稍高。一般應(yīng)防止以下傾向： KH值高、n值也偏高。這時(shí)熔劑性礦物 含量必然少，生料易燒性變差，吸收f(shuō)-CaO反響不完全，且f-CaO高。42 KH值低、 n值偏高。熟料的煅燒溫度不必太高，但硅酸鹽礦物中的C2S含量將相對(duì)增高，從而易造成熟料的“粉化，熟料強(qiáng)度低。 KH值高、n值偏低。熟料的煅燒溫度同

18、樣不需很高，但熔劑礦物的總量較高，以致液相量較高，易產(chǎn)生結(jié)窯、結(jié)大塊現(xiàn)象。同時(shí)由于大塊料不易燒透，f-CaO還是較高，因而熟料質(zhì)量差。43 p值的選擇 選擇p值時(shí)也要考慮與KH值相適應(yīng)。一般情況下，當(dāng)提高KH值時(shí)便應(yīng)降低p值，以降低液相出現(xiàn)的溫度和粘度，有助于C3S形成。至于究竟是采用高鋁還是高鐵配料方案，應(yīng)根據(jù)原燃料特點(diǎn)及工藝設(shè)備、操作水平以及用戶(hù)對(duì)水泥性能的要求等各方面情況綜合分析決定。現(xiàn)在全國(guó)都在推行使用商品混凝土，如果鋁率過(guò)高，即C3A ，混凝土的坍落度損失就相當(dāng)大，而且外加劑與其適應(yīng)性也差，C3A早期的水化又易導(dǎo)致大體積混凝土出現(xiàn)裂縫等。一般鋁率應(yīng)不高于為宜。44硅酸鹽水泥熟料形成化

19、學(xué)煅燒過(guò)程物理化學(xué)變化一、枯燥 生料都含有一定量的自由水分。隨著物料溫度逐漸升高，物料中的水分被蒸發(fā)，當(dāng)溫度升高到100150時(shí)，生料中的自由水分全部被排除，這一過(guò)程稱(chēng)為枯燥過(guò)程。新型干法水泥生料水分小于1，此過(guò)程在預(yù)熱器內(nèi)瞬間即可完成。45二、粘土質(zhì)原料脫水 當(dāng)溫度繼續(xù)升高到450時(shí)，粘土中的主要組成高嶺土(Al2O3 2Si O22H2O)發(fā)生脫水反響，脫去其中的化學(xué)結(jié)合水，其化學(xué)反響式為 A12O32SiO22H2OA12O3+2SiO 2+2H2O (無(wú)定形) (無(wú)定形) 高嶺土在失去化學(xué)結(jié)合水的同時(shí)，分子結(jié)構(gòu)也產(chǎn)生變化，變成游離的無(wú)定形的A12O3和SiO 2。46三、碳酸鹽分解 溫

20、度繼續(xù)升至600以上時(shí)，生料中的碳酸鹽開(kāi)始分解，主要是石灰石中的碳酸鈣和原料中夾雜的碳酸鎂進(jìn)行分解，其化學(xué)反響式為 47 碳酸鈣在水泥生料中所占比率在 80左右，其分解過(guò)程需要吸收大量的熱，是熟料煅燒過(guò)程中消耗熱量最多的一個(gè)過(guò)程，是水泥熟料煅燒過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)。1. 碳酸鹽分解反響的特點(diǎn) 可逆反響 碳酸鈣的分解過(guò)程受系統(tǒng)溫度、周?chē)橘|(zhì)中 CO2分壓的影響較大。升溫并供給足夠的熱量，及時(shí)排除周?chē)橘|(zhì)中的CO2，降低周?chē)橘|(zhì)中的分壓CO2，有利于分解反響的順利進(jìn)行。48 強(qiáng)吸熱反響 碳酸鈣的分解過(guò)程是熟料形成過(guò)程中消耗熱量最多的一個(gè)工藝過(guò)程，分解所需總熱量約占濕法生產(chǎn)總熱耗的1/3，約占新型干法窯

21、的1/2。因此，為了使分解反響順利進(jìn)行，必須保持較高的反響溫度，并提供足夠的熱量。 燒失量大 每100kg純CaCO3分解后排除的揮發(fā)性CO2氣體44kg ，燒失量占44%。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于石灰石不純，故燒失量一般在40%左右。49 分解溫度與礦物晶體結(jié)構(gòu)有關(guān) 石灰石中伴生礦物和雜質(zhì)一般會(huì)降低分解溫度。方解石的結(jié)晶程度高、晶體粗大，那么分解溫度高；反之，微晶的分解溫度低。 2. 碳酸鹽顆粒的分解過(guò)程 碳酸鈣顆粒的分解過(guò)程如以下圖所示。50 51顆粒外表首先受熱，到達(dá)分解溫度后分解放出CO2，表層變?yōu)镃aO，分解反響面逐步向顆粒內(nèi)層推進(jìn)，分解放出的CO2通過(guò)CaO層擴(kuò)散至顆粒外表并進(jìn)入氣流中

22、。 反響可分為五個(gè)過(guò)程，并用等效電路來(lái)表示分解各個(gè)過(guò)程的阻力。 氣流向顆粒外表的傳熱過(guò)程； 顆粒內(nèi)部通過(guò)CaO層向反響面的導(dǎo)熱； 反響面上的化學(xué)反響； 反響產(chǎn)物CO2通過(guò)CaO層的傳質(zhì)； 顆粒外表CO2向外界的傳質(zhì)。52 這五個(gè)過(guò)程中，四個(gè)是物理傳遞過(guò)程，一個(gè)是化學(xué)動(dòng)力學(xué)過(guò)程。顯然，哪個(gè)過(guò)程的阻值最大，該過(guò)程即為控制因素。隨著反響的進(jìn)行，反響面不斷向核心推移，各阻值也在不斷變化。五個(gè)過(guò)程各受不同因素的影響，都可能影響分解過(guò)程，各因素影響的程度亦不相同。53 CaCO3的分解過(guò)程受生料粉粒徑的影響很大。D10mm的料球，傳熱與傳質(zhì)為主要影響因素，化學(xué)反響過(guò)程不占主導(dǎo)地位；D2mm時(shí)，傳熱及傳質(zhì)的

23、物理過(guò)程與化學(xué)反響過(guò)程占同樣重要的地位；當(dāng)粒徑較小時(shí)，如D30um時(shí)，分解過(guò)程主要取決于化學(xué)反響過(guò)程，整個(gè)分解過(guò)程的阻力由化學(xué)分步反響過(guò)程所決定。543. 影響CaCO3分解的主要因素 石灰質(zhì)原料性質(zhì) 石灰石中伴生其他礦物和雜質(zhì)具有降低分解溫度的作用；方解石晶體越小、缺陷越多，分解越快。 生料細(xì)度和顆粒級(jí)配 生料顆粒粒徑越小，比外表積越大，傳熱面積增大，分解速度加快；生料顆粒均勻，粗顆粒少，也可加速碳酸鹽的分解。55 生料懸浮分散程度 在懸浮態(tài)反響器內(nèi)，生料粉中石灰石顆粒 CaCO3分解所需時(shí)間主要取決于化學(xué)反響速率。一般生料的比外表積為200400m2/kg，懸浮于氣流中時(shí)，具有巨大的傳熱面

24、積和CO2擴(kuò)散傳質(zhì)面積，又由于生料顆粒直徑小，內(nèi)部傳熱阻力和傳質(zhì)阻力均較小，相比之下，化學(xué)反響速率那么較慢，化學(xué)反響過(guò)程成為CaCO3分解的主要控制因素。但回轉(zhuǎn)窯內(nèi)CaCO3分解過(guò)程仍為傳熱、傳質(zhì)控制過(guò)程。56 溫度 碳酸鹽分解是吸熱反響，是熟料形成過(guò)程中消耗熱量最多的一個(gè)工藝過(guò)程。溫度升高使分解速度加快。但應(yīng)注意，溫度過(guò)高，將增加廢氣溫度和熱耗，預(yù)熱器和分解爐結(jié)皮、堵塞的可能性亦大。57 窯內(nèi)通風(fēng) 碳酸鹽分解是可逆反響，受系統(tǒng)溫度和周?chē)橘|(zhì)中CO2的分壓影響較大。為了使分解反響順利進(jìn)行，必須保持較高的反響溫度和良好的通風(fēng)，降低周?chē)橘|(zhì)中CO2的分壓。58 黏土質(zhì)原料性質(zhì) 如果黏土質(zhì)原料的主導(dǎo)

25、礦物是高嶺土，由于其活性大，在800 下能與氧化鈣或直接與碳酸鈣進(jìn)行固相反響，生成低鈣礦物，那么可以促進(jìn)碳酸鈣的分解過(guò)程；反之，如果黏土的主導(dǎo)礦物是活性差的蒙脫石和伊利石，那么CaCO3的分解速度慢。592. 新型干法水泥生產(chǎn)理論知識(shí)中心控制室在水泥生產(chǎn)中的作用 為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，保證水泥生產(chǎn)的正常進(jìn)行，用高科技手段，在水泥生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)施在線控制?？茖W(xué)地、經(jīng)常地、系統(tǒng)地對(duì)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格地檢查和糾正，用各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作質(zhì)量來(lái)確保出廠水泥的產(chǎn)品質(zhì)量。 簡(jiǎn)稱(chēng)：生產(chǎn)督察和質(zhì)量控制2.2 水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)原燃料和輔助材料的質(zhì)量控制； 含石灰石、粘土礦山質(zhì)量生料的質(zhì)量控制；熟料的質(zhì)量控制；水

26、泥的質(zhì)量控制包括出磨水泥和出廠水泥。 原燃料的預(yù)均化技術(shù)及其質(zhì)量控制預(yù)均化堆場(chǎng)通常有三種型式：石灰石、煤預(yù)均化堆場(chǎng)、預(yù)配料堆場(chǎng)、配料堆場(chǎng)。使單一品種物料的組成質(zhì)量混合均勻的過(guò)程稱(chēng)之為預(yù)均化。物料中的主要化學(xué)成分的屢次測(cè)量值與質(zhì)量控制值或算術(shù)平均值存在偏差的數(shù)理統(tǒng)計(jì)結(jié)果,稱(chēng)之為標(biāo)準(zhǔn)偏差。其數(shù)值越小表示物料化學(xué)成分越均勻。 2.4 粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)及其控制細(xì)度表示方法常見(jiàn)四種：平均粒徑法、篩析法、比外表積法、顆粒組成法。鋼球磨機(jī)的粉碎比可達(dá)300以上。磨機(jī)通風(fēng)十分重要，磨內(nèi)風(fēng)速一般控制在m/s為宜。球磨機(jī)軸瓦溫度超過(guò)60時(shí),應(yīng)立即停機(jī)。選粉機(jī)的選粉效率工作時(shí)應(yīng)到達(dá)7080% 。為了提高球磨機(jī)產(chǎn)質(zhì)量

27、可采取以下措施: 1降低入磨物料粒度;2改善入磨物料的易磨性;3降低入磨物料的溫度;4控制入磨物料水分;5在質(zhì)量控制指標(biāo)允許的情況下,放寬細(xì)度要求;6選用適宜的助磨劑;7加強(qiáng)磨內(nèi)通風(fēng);8閉路系統(tǒng)控制適宜的循環(huán)負(fù)荷率和選粉效率;9確定適宜的研磨體及其裝載量和級(jí)配;10采用可靠的球磨機(jī)結(jié)構(gòu)改造技術(shù)。2.5 燒成系統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)及其控制熟料冷卻機(jī)目前有單筒、多筒和篦式冷卻機(jī)三種形式。 回轉(zhuǎn)窯停窯前24小時(shí)，將喂料量減為正常喂料量的5070%，窯速不變，風(fēng)煤相應(yīng)減少。熟料立升重，就是每立升57mm粒徑的熟料重量，正常生產(chǎn)時(shí)每升重的波動(dòng)范圍為75克之內(nèi)。在固相反響階段，生成的熟料礦物有C2S、C3A、C4A

28、F。一次風(fēng)量占總空氣量的比例不宜過(guò)多，否那么二次風(fēng)比例降低會(huì)影響到熟料的冷卻。為了防止“回火，火焰擴(kuò)散速度應(yīng)比煤粉擴(kuò)散速度小。鋁氧率高時(shí)，液相粘度大，難于煅燒；鋁氧率低，那么窯內(nèi)易結(jié)塊，結(jié)圈，惡化操作。 分解爐內(nèi)溫度的控制與調(diào)節(jié)： 分解爐中、上游的溫度變化，主要受燃燒速度的影響，爐下游及出口溫度主要受燃料及生料加料量的影響，因此調(diào)節(jié)爐內(nèi)溫度主要調(diào)節(jié)燃料喂料量和燃燒速度。在完全燃燒的條件下，參加的燃料越多，爐溫越高，分解率也高；生料加料量越多，分解吸熱越多，使?fàn)t溫下降，因此分解爐內(nèi)的風(fēng)、料、煤的配合十分重要。 2.6 煤粉制備系統(tǒng)平安生產(chǎn)及其控制 煤粉制備中的防爆可從兩方面采取措施，一是防止煤粉

29、在系統(tǒng)各局部積聚，二是利用各種防爆裝置。 煤粉越細(xì)，燃燒速度越快，火焰溫度越高。 煤粉制備系統(tǒng)有直接燒窯式、間接燒窯式和中間倉(cāng)泵送式三種形式。 煤磨出口氣體溫度可以反映煤粉的烘干程度，一般應(yīng)控制在80。 2.7 粉狀物料均化技術(shù)及其質(zhì)量控制空氣攪拌庫(kù)是利用壓縮空氣對(duì)粉狀物料進(jìn)行的均化裝置。 出磨水泥不能直接出廠，而要中間儲(chǔ)存的原因是：1要確認(rèn)三天強(qiáng)度、預(yù)測(cè)28天強(qiáng)度，保證出廠水泥的合格率100%；2消解游離氧化鈣，改善水泥質(zhì)量；3改善水泥的均勻性，進(jìn)一步搭配、均化；4水泥庫(kù)儲(chǔ)存對(duì)生產(chǎn)車(chē)間和市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)有調(diào)節(jié)作用。2.8 水泥廠的環(huán)境保護(hù)與生產(chǎn)督察編制生產(chǎn)控制圖表，應(yīng)考慮以下幾個(gè)方面：1質(zhì)量控制點(diǎn)確

30、實(shí)定與控制工程。根據(jù)全廠生產(chǎn)工藝流程，標(biāo)出控制點(diǎn)的位置，再確定控制工程。如：取樣地點(diǎn)、取樣次數(shù)、取樣方法、檢驗(yàn)工程、控制指標(biāo)及合格率等；2取樣方法的選擇。注意取樣的代表性，確定哪些工序取平均樣，哪些工序取瞬時(shí)樣；3取樣次數(shù)和檢驗(yàn)次數(shù)確實(shí)定。根據(jù)技術(shù)要求和實(shí)際生產(chǎn)中的質(zhì)量波動(dòng)情況來(lái)確定。主機(jī)設(shè)備和數(shù)值波動(dòng)較大的控制點(diǎn)，取樣和檢驗(yàn)次數(shù)應(yīng)多一些，反之那么可少一些；4檢驗(yàn)方法的選擇。檢驗(yàn)方法要求簡(jiǎn)單、快速和準(zhǔn)確，盡量采用先進(jìn)可靠的自動(dòng)化儀器。5質(zhì)量控制指標(biāo)確實(shí)定。根據(jù)本廠實(shí)際情況，制定出高于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)控企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使本廠產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。3.新型干法水泥生產(chǎn)控制根本技能質(zhì)量控制的對(duì)象 原燃材

31、料的控制及可追溯性； 設(shè)備的控制和保養(yǎng)維修； 關(guān)鍵工藝的控制； 工藝參數(shù)更改的控制； 不合格的控制。3.2 生產(chǎn)車(chē)間控制工程及其指標(biāo)新型干法水泥生產(chǎn)燒成系統(tǒng)需要重點(diǎn)控制的工藝參數(shù)有:1燒成帶溫度。燒成帶的燃燒溫度一般應(yīng)保持在16001800，但不宜過(guò)高，以防物料結(jié)大塊或過(guò)燒、或燒壞窯皮。2窯尾煙氣溫度。一般控制在9501100，過(guò)低，將使窯末端失去有效作用；過(guò)高，容易引起煙室和管道結(jié)皮或3分解爐溫度。中部溫度一般在850880溫度越高表示燃燒及分解越快；出口溫度一般為850900，過(guò)高表示燃料加得過(guò)多，也容易引起爐后系統(tǒng)結(jié)皮。4最低一級(jí)旋風(fēng)筒出口氣體溫度。一般控制在：800880，它應(yīng)低于分解

32、爐出口氣體溫度，否那么表示出爐氣體中還有局部燃料未燒完。5最上一級(jí)旋風(fēng)筒出口氣體溫度。一般控制在：320360，過(guò)高會(huì)影響電收塵和排風(fēng)機(jī)的平安；過(guò)低表示系統(tǒng)有漏風(fēng)。6排風(fēng)機(jī)或電收塵器入口氣體溫度。過(guò)高會(huì)影響設(shè)備平安；過(guò)低會(huì)產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象。7分解爐及預(yù)熱器出口氣體成分。一般窯尾煙氣中的氧含量控制在%,分解爐出口控制在%,可燃?xì)怏w含量達(dá)%時(shí)報(bào)警、%時(shí)電收塵器電源自動(dòng)跳閘。8預(yù)熱器系統(tǒng)負(fù)壓。為了監(jiān)視各部位阻力，判斷生料喂料是否正常。9窯尾與窯頭負(fù)壓。它反映二次風(fēng)量和窯內(nèi)流體阻力大小；正常生產(chǎn)時(shí)窯頭負(fù)壓一般在kPa,窯尾在kPa。10窯速及生料喂料量。喂料量應(yīng)與窯速同步，以保持窯內(nèi)料層均勻3.3 水泥生產(chǎn)控制工程檢測(cè)及其操作物理檢驗(yàn)與化學(xué)分析熱工標(biāo)定與磨機(jī)標(biāo)定機(jī)械安裝與維修質(zhì)量檢測(cè)清潔生產(chǎn)與環(huán)保監(jiān)測(cè)電器電工儀表檢測(cè)計(jì)算機(jī)在線控制與系統(tǒng)調(diào)控3.4 粉磨系統(tǒng)不正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的調(diào)控飽磨與空磨都是不正常運(yùn)行狀態(tài)，有工藝原因和機(jī)械原因，常用磨機(jī)負(fù)荷自動(dòng)控制裝置監(jiān)測(cè)調(diào)節(jié)。物料被粉磨的難易程度稱(chēng)之為易磨性，石灰石中二氧化硅SiO2含量高時(shí)，就難磨，磨機(jī)產(chǎn)量也會(huì)下降。新型干法廠的生料烘干磨機(jī)其入磨物料水份最大能到8%，一般應(yīng)控制在5%之內(nèi)。 3.5 燒成系統(tǒng)不正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的調(diào)控在窯內(nèi)燒成帶與放熱反響帶交界處，所形成的后結(jié)圈稱(chēng)為熟料圈。硫堿圈的處理方法是開(kāi)大排風(fēng)、提高結(jié)圈區(qū)域的溫度高于1000那么會(huì)使圈燒