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1,水泥生產(chǎn)過程及其工藝,2011年3月20日,？ 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 4、常用設備 工藝 1）流程2）控制點 工藝是主導，設備是基礎。 工藝意圖由設備來實現(xiàn)！ 濕法—干法。主要在于生料制備。,2,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)的機立窯； 4、1928年出現(xiàn)的立波爾窯； 5、1950年出現(xiàn)的懸浮預熱器窯； 6、1971年出現(xiàn)的窯外分解窯。,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)量的煅燒工藝設備，其主要特點是把大量吸熱的碳酸鈣分解反應從窯內(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）中進行。 水泥：凡細磨成粉末狀，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在一起的水硬膠凝材料，通稱為水泥。 熟料：凡以適當成分的生料，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。 標準煤耗：把實物煤折算為標準煤的消耗量稱為標準煤耗。 熟料燒成的綜合能耗：是指燒成車間在標定期內(nèi)，對熟料燒成過程中實際消耗的各種能源進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,5,企業(yè)規(guī)模劃分 1）以工程設計水泥規(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。 標準煤：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 水泥廠常見設備,1、斗式提升機 、膠帶提升機、拉鏈機、螺旋輸送機、帶式輸送機,7,2、空氣斜槽 、風機,8,3、分格輪、空氣炮、收塵器,9,4、磨機、窯、破碎機,10,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”。,13,一、原料開采,礦山開采與運輸是將礦床用挖掘機、電鏟、轉(zhuǎn)機等機械設備開采礦石，然后經(jīng)運輸設備，如汽車、膠帶機，把礦石輸送到生產(chǎn)使用點——均化堆場、破碎機等。,14,原料預均化,預均化的意義 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配料 采用預均化技術的條件 CaCO3的波動R15％：原料均勻性差，必須采用預均化 要求預均化后的成分波動范圍控制在1％,15,預均化堆場的布置形式及堆取料方式 一、堆場的布置形式 1.矩形預均化堆場 直線布置：堆料機、取料機易布置，不需轉(zhuǎn)化臺車，多采用 平行布置：設中轉(zhuǎn)臺車，回轉(zhuǎn)式或雙臂式堆料機，較少采用 2.圓形預均化堆場 原料由進料機送到堆場中心，由可繞中心360回轉(zhuǎn)的懸臂式帶堆料機堆料。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，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)的出料機運走,16,矩形和圓形堆場的比較,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，堆料兩側及底部集中了大塊物料而料堆中上部分多為細粒。,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，堆料機必須能夠橫向伸縮或回轉(zhuǎn)，設備價格貴，操作比較復雜，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，堆料機結構復雜，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 這種堆料機可以采用耙式堆取料合一的設備，因此在設備價格上特別便宜。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用于那些對均化要求不高的原材料。,19,二、取料方式 不同的堆料，有待于最適當?shù)娜×戏绞胶拖鄳脑O備。只有這樣才能獲得預期的均化效果。預均化堆場有三種取料方式： 1.端面取料 取料機從料堆的一端，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。取料是在料堆整個橫斷面上進行的，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。 最適用于人字形、波浪形和水平層的堆料。 2.側面取料 取料機從料堆的一側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，又名鏈式耙取料機。 3.底部取料 在堆料底部設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。,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 提升機或氣力輸送泵輸送 生料均化庫儲存。,,,,,21,22,23,24,25,26,27,28,29,三、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 煤預均化堆場 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。,,,,,,,,,30,31,三、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) 預熱預分解系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)窯煅燒 冷卻機冷卻熟料 熟料輸送 熟料庫貯存。,,,,,,,32,33,34,35,36,四、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 輸送設備 穩(wěn)流稱重倉 水泥粉磨系統(tǒng)-水泥庫貯存。,,,,,37,球磨機的工作原理及類型 一、球磨機工作原理： 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：磨頭強制喂料；前后料面高差；磨尾不斷抽風； 球磨機完全水平布置，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、球磨機的特點 ： 1、優(yōu)點： 適應性較強，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； 設備笨重，投資大．噪音大等,38,39,40,41,42,43,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。,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、包裝設施或散裝設施等生產(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 推車或摞包機 水泥棧臺 運輸設施出廠 散裝水泥 散裝庫 散裝機 散裝汽車或散裝火車或輪船輸出,,,,,,,水泥工藝設備的發(fā)展,1、總體上向節(jié)能型發(fā)展。輥壓機——-球磨，立窯、濕法——預熱分解窯 2、功能上向一機多能發(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。,水泥行業(yè)是傳統(tǒng)工業(yè)，不是夕陽產(chǎn)業(yè)！,47,本文結束 謝謝大家！,