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水泥生產線工藝

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更新時間：2024-10-17 14:35:35瀏覽次數：57次

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產品簡介

產品簡介：水泥生產線是生產水泥的一系列設備組成的水泥設備生產線。主要由破碎及預均化、生料制備均化、預熱分解、水泥熟料的燒成、水泥粉磨包裝等過程構成。工藝參數在水泥生產線的過程中

詳細介紹

新型干法熟料水泥生產線簡介

目錄
一、新型干法熟料水泥生產線效果圖
二、新型干法熟料水泥工藝流程圖
三、新型干法水泥的工藝介紹
四、生產新型干法水泥的主要原料
五、生產新型干法水泥的燃料
六、新型干法水泥的主要工藝設備
七、水泥的主要經濟指標

一、新型干法熟料水泥生產線效果圖
二、新型干法熟料水泥工藝流程圖

三、新型干法水泥的工藝介紹

新型干法水泥生產工藝流程簡述
3.1、破碎及預均化
（1）破碎: 水泥生產過程中，大部分原料要進行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產水泥用量大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因為石灰石是生產水泥用量大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。
破碎過程要比粉磨過程經濟而方便，合理選用破碎設備和和粉磨設備非常重要。在物料進入粉磨設備之前，盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度，以減磨設備的負荷，提高黂機的產量。物料破碎后，可減少在運輸和貯存過程中不同粒度物料的分離現象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的準確性。
（2）原料預均化: 預均化技術就是在原料的存、取過程中，運用科學的堆取料技術，實現原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。
原料預均化的基本原理就是在物料堆放時，由堆料機把進來的原料連續地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、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"。
意義：
（1）均化原料成分，減少質量波動，以利于生產質量更高的熟料，并穩定燒成系統的生產。
（2）擴大礦山資源的利用，提高開采效率，大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。
（3）可以放寬礦山開采的質量和控要求，降低礦山的開采成本。
（4）對黏濕物料適應性強。
（5）為工廠提供長期穩定的原料，也可以在堆場內對不同組分的原料進行配料，使其成為預配料堆場，為穩定生產和提高設備運轉率創造條件。
（6）自動化程度高。
3.2、生料制備
水泥生產過程中，每生產1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據統計，干法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設備和工藝流程，優化工藝參數，正確操作，控制作業制度，對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。
工作原理：電動機通過減速裝置帶動磨盤轉動，物料通過鎖風喂料裝置經下料溜子落到磨盤，在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨，粉碎后的物料從磨盤的邊緣溢出，被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘干，根據氣流速度的不同，部分物料被氣流帶到高效選粉機內，粗粉經分離后返回到磨盤上，重新粉磨；細粉則隨氣流出磨，在系統收塵裝置中收集下來，即為產品。沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料，溢出磨盤后被外循環的斗式提升機喂入選粉機，粗顆粒落回磨盤，再次擠壓粉磨。
3.3、生料均化
新型干法水泥生產過程中，穩定入窯生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統起著穩定入窯生料成分的后一道把關作用。
均化原理：
采用空氣攪拌，重力作用，產生“漏斗效應"，使生料粉在向下卸落時，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內平行料面發生大小不同的流化膨脹作用，有的區域卸料，有的區域流化，從而使庫內料面產生傾斜，進行徑向混合均化。
3.4、預熱分解
把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成，代替回轉窯部分功能，達到縮短回轉窯長度，同時使窯內以堆積狀態進行氣料換熱過程，移到預熱器內在懸浮狀態下進行，使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
工作原理：預熱器的主要功能是充分利用回轉窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了大限度提高氣固間的換熱效率，實現整個煅燒系統的優質、高產、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功能。
（1）物料分散
換熱80%在入口管道內進行的。喂入預熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉向上隨氣流運動，同時被分散。
（2）氣固分離
當氣流攜帶料粉進入旋風筒后，被迫在旋風筒筒體與內筒（排氣管）之間的環狀空間內做旋轉流動，并且一邊旋轉一邊向下運動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉而向上旋轉上升，由排氣管排出。
（3）預分解
預分解技術的出現是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和回轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上升煙道，設燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內以懸浮態或流化態下迅速進行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉窯內進行的碳酸鹽分解任務，移到分解爐內進行；燃料大部分從分解爐內加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內煅燒帶的熱負荷，延長了襯料壽命，有利于生產大型化；由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優化。因而具有優質、高效、低耗等一系列優良性能及特點。
3.5、 水泥熟料的燒成
生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。
在回轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發生一系列的固相反應，生成水泥熟料中的

、

等礦物。隨著物料溫度升高近

時，

、

等礦物會變成液相，溶解于液相中的

和

進行反應生成大量

（熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。后由水泥熟料冷卻機將回轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統的熱效率和熟料質量。
3.6、水泥粉磨
水泥粉磨是水泥制造的后工序，也是耗電多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調節材料等）粉磨至適宜的粒度（以細度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水化速度，滿足水泥漿體凝結、硬化要求。
3.7、水泥包裝
水泥出廠有袋裝和散裝兩種發運方式。

四、生產新型干法水泥的主要原料

4.1水泥生產原燃料及配料
生產硅酸鹽水泥的主要原料為石灰原料和粘土質原料，有時還要根據燃料品質和水泥品種，摻加校正原料以補充某些成分的不足，還可以利用工業廢渣作為水泥的原料或混合材料進行生產。
4.1.1石灰質原料
石灰質原料是指以碳酸鈣為主要成分的石灰石、泥灰巖、白堊和貝殼、脫水電石渣、赤泥等。石灰石是水泥生產的主要原料，每生產一噸熟料大約需要1.4—1.5噸石灰石質干原料，在生料中約占80%左右。石灰質原料的質量要求如下：

品味	CaO(%)	MgO(%)	R₂O(%)	SO₃(%)	燧石或石英（%）
一級品	＞48	＜2.5	＜1.0	＜1.0	＜4.0
二級品	45～48	＜3.0	＜1.0	＜1.0	＜4.0

4.1.2黏土質原料
黏土質原料主要提供水泥熟料中的

、

、及少量的

。天然黏土質原料有黃土、黏土、頁巖、粉砂巖及河泥等。一噸熟料約需0.3～0.4噸粘土質原料，在生料中約占11～17%。其中黃土和黏土用得多。此外，還有粉煤灰、煤矸石等工業廢渣。黏土質為細分散的沉積巖，由不同礦物組成，如高嶺土、、水云母及其它水化鋁硅酸鹽。粘土質原料的質量要求如下：

品味	硅酸率	MgO(%)	R₂O(%)	SO₃(%)	鐵率（%）	塑性指數
一級品	2.7～3.5	＜3.0	＜4.0	＜2.0	1.5～3.5	＞12
二級品	2.0～2.7或3.5～4.0	＜3.0	＜4.0	＜2.0	不限	＞12

一般情況下SiO₂含量60～67%，Al₂O₃含量14～18%。
4.1.3校正原料
當石灰質原料和黏土質原料配合所得生料成分不能滿足配料方案要求時（有的

含量不足，有的

和

含量不足）必須根據所缺少的組分，摻加相應的校正原料。
硅質校正原料含

70～90%，主要有硅藻土、砂巖、硅石；
鋁質校正原料含

＞30%以上，主要有粉煤灰、鋁礬土、煤矸石、鐵礬土等；
鐵質校正原料含

＞40%以上，主要有鐵礦石、鐵粉、硫酸渣、鉛礦渣、銅礦渣等。
4.1.4 緩凝劑
石膏主要是生產水泥時摻加，主要有天然二水石膏或無水石膏、磷石膏和脫硫石膏，一般摻加量3～5%。
4.1.5 摻加料
生產水泥的主要摻加物料主要有粉煤灰、礦渣粉、石灰石、爐渣、火山灰、工業廢渣、煤矸石、石煤等。
4.2硅酸鹽水泥熟料的礦物組成
硅酸鹽水泥熟料的礦物主要由硅酸三鈣（

）、硅酸二鈣（

）、鋁酸三鈣（

）和鐵鋁酸四鈣（

）組成，其中CaO含量62～67%，SiO2含量20～24%，Al2O3含量4～7%，Fe2O3含量2～6%.

五、生產新型干法水泥的燃料

水泥生產是一個能源和資源密集型生產過程。水泥工業選擇和使用燃料的方式確定其對環境、社會及經濟影響的一個重要因素。
5.1燃料的種類
傳統的水泥煅燒所使用的燃料主要有：煤炭、天然氣、石油焦、燃油等。
隨著世界能源格局的變化，熟料煅燒的替代燃料正在逐步發展，主要有其它企業的廢氣，比如：焦爐煤氣（焦化行業副產品）、高爐煤氣和轉爐煤氣（鋼鐵行業副產品）、煉制石油氣（煉油廠副產品）、沼氣；其它企業的可燃化學制品，比如：廢舊塑料、廢溶劑、廢催化劑、含油鑄造砂、廢輪胎、廢紙張等。但是，替代燃料的使用往往帶來很多其他的問題，比如CO₂排放和燃料消耗的影響，對燃料成本的影響、替代燃料的運輸以及需要特殊控制和工藝措施以符合安全、質量和環保標準等等，所以現在進展緩慢。
5.2 煤炭
煤炭是我國水泥生產的主要燃料，回轉窯水泥廠一般使用煙煤。近年來也有用無煙煤做燃料的窯外分解窯。由于無煙煤灰分較高，揮發分較低，所以著火溫度較高、燃燒時間較長，為提高無煙煤在窯系統的燃燒速度，就要控制入窯煤粉細度達到：80μm 方孔篩篩余3%左右。
水泥廠水泥熟料的燒成是各多組成分、比較復雜的制造過程。在這個過程中，煤既可作為燃料，煤中的灰分起部分原料作用成為熟料的一部分參與物理化學反應，因而煤的灰分的高低及其灰分成分直接影響到配料，水泥熟料的燒成過程中，約有80％-100％的煤灰混入熟料中，煤灰增多，改變生料中的原料的配比，造成惡性循環，使配料困難。因此水泥燒窯對煤質很重要。
5.2.1 煤的類別：水泥廠用煤的類別為焦煤、肥煤、1/3焦煤、氣肥煤、氣煤1/2中粘煤、弱粘煤、不粘煤、無煙煤、瘦煤、貧瘦煤、貧煤、長煙煤、褐煤。
5.2.2. 煤的粒度：粉煤（大于0-6mm）、末煤（大于0-13mm、大于0-25mm）、混煤（大于0-50mm）或粒煤（大于6mm-13mm）為宜，也可用原煤、洗煤或其他粒度的煤。
5.2.3. 煤炭的灰分Ad：水泥廠要求煤的灰分要低，波動幅度要小，規定灰分Ad小于27.00％。
5.2.4. 揮發分Vdaf：水泥廠的揮發分過高或過低煅燒燒均有不良影響。揮發分應大于25.00％，好在25.00％-41.00％。
5.2.5. 發熱量Qnet,ar ：水泥廠對煤的發熱量要求較高，規定Qnet,ar大于21MJ/kg。
5.2.6. 煤的全硫St,d：煤中的硫對窯內煅燒及水泥的質量也有一定的影響：煤的全硫應在3.00％以下。