水泥生產(chǎn)工藝

1水泥生產(chǎn)過程及其工藝2011年3月20日第一頁，共四十八頁。？1、什么是水泥2、水泥是怎么生產(chǎn)出來的3、幾個重要的指標(biāo)4、常用設(shè)備工藝1）流程2）控制點工藝是主導(dǎo)，設(shè)備是基礎(chǔ)。工藝意圖由設(shè)備來實現(xiàn)！濕法—干法。主要在于生料制備。2第二頁，共四十八頁。水泥窯型經(jīng)歷了哪六個階段1、1824年出現(xiàn)的土立窯；2、1885年出現(xiàn)的回轉(zhuǎn)窯；3、1910年出現(xiàn)的機(jī)立窯；4、1928年出現(xiàn)的立波爾窯；5、1950年出現(xiàn)的懸浮預(yù)熱器窯；6、1971年出現(xiàn)的窯外分解窯。第三頁，共四十八頁。4第一部分幾個概念干法生產(chǎn)：將原料先烘干后粉磨或同時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)窯產(chǎn)量的煅燒工藝設(shè)備，其主要特點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。

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。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。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。標(biāo)準(zhǔn)煤耗：把實物煤折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量稱為標(biāo)準(zhǔn)煤耗。熟料燒成的綜合能耗：是指燒成車間在標(biāo)定期內(nèi)，對熟料燒成過程中實際消耗的各種能源進(jìn)行綜合計算所得的能源消耗量。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。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。原料——生料——熟料——水泥第四頁，共四十八頁。5企業(yè)規(guī)模劃分1）以工程設(shè)計水泥規(guī)模劃分：大型》100萬噸/年；中型為60-100萬噸/年；小型《60萬噸/年2）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100萬-350萬噸/年；中型60萬-100萬噸/年；小型20萬-60萬噸/年。3）按單窯熟料產(chǎn)能劃分：如2000t/d、2500t/d、5000t/d、7200t/d、10000t/d等生產(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，不同水泥熟料品種所采用的原料不完全相同。標(biāo)準(zhǔn)煤：國際統(tǒng)一以燃料熱值為29308kj/m3的能源單位。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。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。

第五頁，共四十八頁。6第二部分水泥廠常見設(shè)備1、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)第六頁，共四十八頁。72、空氣斜槽、風(fēng)機(jī)第七頁，共四十八頁。83、分格輪、空氣炮、收塵器第八頁，共四十八頁。94、磨機(jī)、窯、破碎機(jī)第九頁，共四十八頁。10磨輥輥套、襯板、研磨體、耐火材料第十頁，共四十八頁。11水泥生產(chǎn)工藝流程圖第十一頁，共四十八頁。12傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)過程水泥生產(chǎn)過程有許多工序和環(huán)節(jié)，水泥生產(chǎn)過程大致分為五個過程：1、原料開采2、生料制備（粉磨）3、熟料煅燒4、水泥制成（粉磨）5、水泥裝運將它們概括后，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”。第十二頁，共四十八頁。13一、原料開采礦山開采與運輸是將礦床用挖掘機(jī)、電鏟、轉(zhuǎn)機(jī)等機(jī)械設(shè)備開采礦石，然后經(jīng)運輸設(shè)備，如汽車、膠帶機(jī)，把礦石輸送到生產(chǎn)使用點——均化堆場、破碎機(jī)等。第十三頁，共四十八頁。14原料預(yù)均化預(yù)均化的意義1.均化原料成分，減少質(zhì)量波動，穩(wěn)定生產(chǎn)2.擴(kuò)大礦山資源的利用，放寬礦山開采的質(zhì)量控制要求，降低開采成本3.可對不同組分的原料預(yù)配料采用預(yù)均化技術(shù)的條件CaCO3的波動R<5％：表示原料均勻性較好，不需均化；R=5～10％：原料均勻性一般，視情況而定R>15％：原料均勻性差，必須采用預(yù)均化要求預(yù)均化后的成分波動范圍控制在±1％第十四頁，共四十八頁。15預(yù)均化堆場的布置形式及堆取料方式一、堆場的布置形式1.矩形預(yù)均化堆場直線布置：堆料機(jī)、取料機(jī)易布置，不需轉(zhuǎn)化臺車，多采用平行布置：設(shè)中轉(zhuǎn)臺車，回轉(zhuǎn)式或雙臂式堆料機(jī)，較少采用2.圓形預(yù)均化堆場原料由進(jìn)料機(jī)送到堆場中心，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)刮板送到堆場中心卸料口，由地溝內(nèi)的出料機(jī)運走第十五頁，共四十八頁。16矩形和圓形堆場的比較比較項目矩形預(yù)均化堆場圓形預(yù)均化堆場占地面積較大較矩形減少30%～40%工藝平面布置進(jìn)出料方向有所限制不利于靈活布置。進(jìn)出料方向隨意，布置靈活投資費用設(shè)備費用多，土建投資亦較多設(shè)備、土建投資較低均化效果由于每個料堆的堆端和每個料堆之間的成分差異，影響均化效果，成分波動不連續(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，物料成分的波動不會產(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)才能開始。因此如堆、取料周期控制不好，會影響設(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，利于自動化控制?？蓴U(kuò)展性可在長度方向擴(kuò)展無法擴(kuò)展第十六頁，共四十八頁。17布料取料形式比較1、人字型布料人字形堆料的優(yōu)點：堆料的方法和設(shè)備都較簡單，可取得較好的化效果，因此這種方法使用得最普遍。主要缺點：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。2、波浪型布料法波浪形堆料法的優(yōu)點：均化效果好，特別是當(dāng)物料顆粒相差較大（如0~200mm），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。缺點：堆料點要在整個堆場寬度范圍內(nèi)移動，堆料機(jī)必須能夠橫向伸縮或回轉(zhuǎn)，設(shè)備價格貴，操作比較復(fù)雜，所以此法一般僅限于少數(shù)物料。第十七頁，共四十八頁。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。缺點是，堆料機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作也不簡單，一般都用于多種原料混合配料的堆場。4、橫向傾斜層堆料法這種堆料機(jī)可以采用耙式堆取料合一的設(shè)備，因此在設(shè)備價格上特別便宜。這也可以說是其優(yōu)點。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)用于那些對均化要求不高的原材料。第十八頁，共四十八頁。19二、取料方式不同的堆料，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)均化堆場有三種取料方式：1.端面取料取料機(jī)從料堆的一端，包括圓形堆料的截面端開始，向另一端或整個環(huán)形料堆推進(jìn)。取料是在料堆整個橫斷面上進(jìn)行的，最理想的取料就是同時切取料堆端面各部位的物料，循環(huán)前進(jìn)。最適用于人字形、波浪形和水平層的堆料。2.側(cè)面取料取料機(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切取截面上各部位的物料，只能在側(cè)面沿縱長方向、一層層刮取物料，因此最適用于橫向傾斜層堆料。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)。3.底部取料在堆料底部設(shè)有縫形倉的矩形均化庫，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)。第十九頁，共四十八頁。20二、生料制備過程

生料制備過程指入窯以前對原料的全部加工過程，包括原料破碎、預(yù)均化、配料控制、烘干、粉磨和生料均化等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。其簡要的工藝流程是：石灰石均化堆場原料計量配料系統(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儲存。第二十頁，共四十八頁。21第二十一頁，共四十八頁。22第二十二頁，共四十八頁。23第二十三頁，共四十八頁。24第二十四頁，共四十八頁。25第二十五頁，共四十八頁。26第二十六頁，共四十八頁。27第二十七頁，共四十八頁。28第二十八頁，共四十八頁。29三、煤粉制備過程指從原煤倉、喂料控制、烘干粉磨、收塵到煤粉倉等生產(chǎn)貯存環(huán)節(jié)。其簡要的生產(chǎn)流程：原煤破碎機(jī)煤預(yù)均化堆場原煤倉喂煤計量控制煤粉烘干粉磨煤粉倉煤粉輸送分別到窯和分解爐燃燒器。第二十九頁，共四十八頁。30第三十頁，共四十八頁。31三、熟料煅燒過程熟料煅燒過程是指生料出均化庫后的預(yù)熱、煅燒和熟料冷卻等環(huán)節(jié)。其簡要生產(chǎn)流程是：生料均化庫計量喂料系統(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貯存。第三十一頁，共四十八頁。32第三十二頁，共四十八頁。33第三十三頁，共四十八頁。34第三十四頁，共四十八頁。35第三十五頁，共四十八頁。36四、水泥制成過程水泥制成過程指水泥組分（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)。其簡要生產(chǎn)流程是：水泥配料庫下組分計量配料站輸送設(shè)備穩(wěn)流稱重倉水泥粉磨系統(tǒng)-水泥庫貯存。第三十六頁，共四十八頁。37球磨機(jī)的工作原理及類型一、球磨機(jī)工作原理：1、主體回轉(zhuǎn)筒體，兩端空心軸，內(nèi)壁襯板，磨內(nèi)裝研磨體。2、研磨體既可拋射沖擊物料，又可滑動、滾動研磨物料。3、出料動力：磨頭強(qiáng)制喂料；前后料面高差；磨尾不斷抽風(fēng)；球磨機(jī)完全水平布置，不同于回轉(zhuǎn)窯形式4、研磨體三種狀態(tài)（圖）：周轉(zhuǎn)、拋射、傾瀉二、球磨機(jī)的特點：1、優(yōu)點：適應(yīng)性較強(qiáng)，能連續(xù)生產(chǎn)和大規(guī)模生產(chǎn)；顆粒級配易于調(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；干法濕法均可，烘干粉磨同時，另有均化作用；2、缺點：粉磨效率低，只有2一3％。研磨體和村板的消耗量大；設(shè)備笨重，投資大．噪音大等第三十七頁，共四十八頁。38第三十八頁，共四十八頁。39第三十九頁，共四十八頁。40第四十頁，共四十八頁。41第四十一頁，共四十八頁。42第四十二頁，共四十八頁。43為什么分級？水泥生產(chǎn)商為什么不惜巨資選用閉路系統(tǒng)？分級------減少過粉磨！------提高粉磨效率。第四十三頁，共四十八頁。44五、水泥裝運和輸出過程水泥包裝和散裝過程指不同水泥經(jīng)貯庫、包裝設(shè)施或散裝設(shè)施等生產(chǎn)環(huán)節(jié)出廠。其簡要生產(chǎn)流程是：袋裝水泥水泥庫包裝機(jī)推車或摞包機(jī)水泥棧臺運輸設(shè)施出廠散裝水泥散裝庫散裝機(jī)散裝汽車或散裝火車或輪船輸出第四十四頁，共四十八頁。水泥工藝設(shè)備的發(fā)展

1、總體上向節(jié)能型發(fā)展。輥壓機(jī)——-球磨，立窯、濕法——預(yù)熱分解窯2、功能上向一機(jī)多能發(fā)展。烘干、粉磨、選分于一體3、系統(tǒng)上趨于短流向。工業(yè)上多采用一體化。第四十五頁，共四十八頁。水泥行業(yè)是傳統(tǒng)工業(yè)，不是夕陽產(chǎn)業(yè)！第四十六頁，共四十八頁。47

本文結(jié)束謝謝大家！第四十七頁，共四十八頁。內(nèi)容總結(jié)1。1）流程2）控制點。6、1971年出現(xiàn)的窯外分解窯。原料——生料——熟料——水泥。2）按回轉(zhuǎn)窯熟料年生