水泥生產過程:
1,粉碎和預均化
(1)在生產碎水泥的過程中,大多數原料都被粉碎,如石灰石、粘土、鐵礦石和煤。石灰石是水泥生產中用量最大的原料。開采後粒度較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥廠物料破碎中占有重要地位。
(2)原料預均化預均化技術是在原料存取過程中,利用科學的堆取技術實現原料的初步均化,使原料堆場同時具備儲存和均化功能。
2、生料制備
在水泥漿生產過程中,每生產65,438+0噸矽酸鹽水泥,至少研磨3噸材料(包括各種原料、燃料、熟料、混合物和石膏)。據統計,幹法水泥生產線的粉磨作業消耗全廠電力的60%以上,其中生料粉磨占30%以上,煤粉磨占3%左右,水泥粉磨占40%左右。因此,合理選擇粉磨設備和工藝流程,優化工藝參數,正確操作和控制操作系統,對保證產品質量和降低能耗具有重要意義。
3、生料均化
在新型幹法水泥生產過程中,穩定入坑生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統對穩定入坑生料成分起著最後的作用。
4、預熱分解
原料的預熱和部分分解由預熱器完成,取代了回轉窯的部分功能,從而縮短了返窯時間。同時,窯內氣料熱交換過程以堆積狀態進行,以懸浮狀態移至預熱器,使原料與窯外排出的熱氣充分混合,增加了氣體與物料的接觸面積,傳熱速度快,換熱效率高,達到提高窯系統生產效率,降低熟料燒成熱耗的目的。
(1)材料分散
80%的熱交換是在入口管道中進行的。在高速上升氣流的沖擊下,進入預熱器管道的生料向上翻轉並隨氣流運動,同時被分散。
(2)氣固分離
當氣流攜帶粉末進入旋風筒時,在旋風筒和內筒(排氣管)之間的環形空間內受迫旋轉流動,並在旋轉的同時向下運動,從筒到錐,壹直到錐端,再轉向上,從排氣管排出。
(3)預分解
預分解技術的出現是水泥煆燒工藝的壹次技術飛躍。在預熱器和回轉窯之間增加分解爐,使用窯尾上升煙道,安裝燃料噴射裝置,使燃料燃燒的放熱過程和生料分解的吸熱過程在分解爐內以懸浮狀態或流化狀態快速進行,入窯生料分解率可提高到90%以上。原來在回轉窯中進行的碳酸鹽分解任務轉移到分解爐中;燃料大部分從煆燒爐加入,小部分從窯頭加入,降低了窯內煆燒帶的熱負荷,延長了爐襯的使用壽命,有利於大規模生產;由於燃料與生料混合均勻,燃料的燃燒熱及時傳遞給物料,使燃燒、熱交換和碳酸鹽分解過程得到優化。因此,它具有優質、高效、低耗等壹系列優異的性能和特點。
5.水泥熟料的燃燒
生料在旋風預熱器中預熱預分解後,下壹道工序是進入回轉窯進行熟料燒結。
在回轉窯中,碳酸鹽進壹步快速分解並發生壹系列固態反應,生成水泥熟料等礦物。隨著材料溫度上升等。礦物質會變成液相,溶解在液相中的會反應生成大量熟料。熟料燒成後,溫度開始下降。最後,水泥熟料冷卻機將回轉窯排出的高溫熟料冷卻到下遊運輸、儲存和水泥磨能承受的溫度,同時回收高溫熟料的顯熱,提高系統的熱效率和熟料質量。
6、水泥研磨
水泥粉磨是水泥制造的最後壹道工序,也是耗電最多的工序。其主要功能是粉磨水泥熟料(及膠結劑、性能調節材料等。)到合適的粒度(用細度和比表面積等表示。),形成壹定的顆粒級配,增加其水化面積,加快水化速度,滿足水泥漿體凝結硬化的要求。
7、水泥包裝
水泥可以袋裝和散裝運輸。
水泥生產技術
制造方法
矽酸鹽水泥的生產工藝在水泥生產中具有代表性。以石灰石和粘土為主要原料,經破碎、混合、粉磨制成生料,然後送入水泥窯煆燒成熟料,再將熟料與適量石膏(有時是混合料或添加劑)粉磨。
水泥生產根據原料制備方法的不同,可分為幹法(含半幹法)和濕法(含半濕法)。
①幹生產。將原料同時幹燥和研磨的方法,或將其幹燥和研磨成生料粉,然後送入幹窯煆燒成熟料的方法。但也有壹種方法是在生料粉中加入適量的水制成生料球,送入立珀窯煆燒成熟料,這種方法稱為半幹法,至今仍是幹法生產方法之壹。
②濕法生產。將原料用水磨成生料漿,送入濕式窯煆燒成熟料的方法。還有壹種方法是將濕法制備的生料漿脫水,制成生料塊,入窯煆燒,稱為半濕法,仍屬於濕法生產的壹種。
幹法生產的主要優點是熱耗低(如帶預熱器的幹法窯熟料熱耗為3140 ~ 3768焦/kg),缺點是生料成分不均勻,車間粉塵大,電耗高。濕法生產具有操作簡單、原料成分容易控制、產品質量好、料漿輸送方便、車間粉塵少等優點,但缺點是熱耗高(熟料熱耗通常為5234 ~ 6490焦/kg)。
生產過程
水泥的生產壹般可分為三個過程:生料制備、熟料煆燒和水泥生產。
(1)生料研磨
有兩種:幹法和濕法。幹法壹般采用閉路操作系統,即原料經過磨機細磨,然後進入分級機進行分離,粗粉回流到磨機中進行研磨,大多采用物料在磨機中同時幹燥和研磨的工藝。使用的設備包括管磨機、中間卸料磨機和輥磨機。濕法通常采用管式磨機、棒球磨機等開路系統,壹次通過磨機不回流,但也有帶分級機或弧形篩的閉路系統。
(2)煆燒
煆燒熟料的設備主要有兩種:立窯和回轉窯。立窯適用於小型工廠,回轉窯適用於大中型工廠。
(1)立窯:
不垂直旋轉的窯筒稱為立窯。分為普通立窯和機械化立窯。普通立窯是手動進料手動卸料或者機械進料手動卸料;機械立窯是機械進料,機械卸料。機械立窯連續運轉,其產量、質量和勞動生產率均高於普通立窯。近年來,國外立窯大部分已被回轉窯取代,但在我國當前的水泥工業中,立窯仍占據重要地位。根據建材技術政策要求,小型水泥廠采用機械化立窯逐步取代普通立窯。
②回轉窯:
窯筒是水平的(略傾斜,約3%),能作回轉運動,稱為回轉窯。可分為煆燒生料粉的幹窯和煆燒料漿的濕窯(含水量通常在35%左右)。
A.加熱幹燥室
幹法窯可分為空心窯、余熱鍋爐窯、懸浮預熱器窯和懸浮分解窯。20世紀70年代左右,發展了壹種煆燒技術——窯外分解技術,可以大幅度提高回轉窯產量。其特征在於采用預分解窯,在懸掛預熱器窯的基礎上,在預熱器和窯之間增加預分解爐。在分解爐中加入占燃料總消耗量50-60%的燃料,使燃料燃燒過程和原料的預熱及碳酸鹽分解過程從窯內傳熱效率低的區域移到分解爐中,原料在懸浮狀態或沸騰狀態下與熱空氣進行熱交換,提高了傳熱效率, 使原料入窯前碳酸鈣分解率達到80%以上,降低了窯的熱負荷,延長了窯襯的使用壽命和窯的運轉周期,保持了傳熱效率。
B.濕窯
濕法生產用的水泥窯稱為濕窯,濕法生產是將原料制成含水量為32%~40%的料漿。由於制備了具有流動性的料漿,原料混合均勻,原料成分均勻,燒結熟料質量高,這是濕法生產的主要優勢。
濕式窯可分為長濕式窯和短濕式窯,帶有料漿蒸發器。長窯應用廣泛,短窯目前很少使用。為了降低濕式長窯的熱耗,窯內安裝了各種類型的換熱器,如鏈條式、料漿過濾預熱器、金屬或陶瓷換熱器等。
(3)研磨
水泥熟料的細磨通常采用環流粉磨工藝(即閉路操作系統)。為了防止生產中粉塵飛揚,水泥廠都配備了除塵設備。水泥廠常用的除塵器有電除塵器、袋式除塵器和旋風除塵器。
近年來,由於在原料預均化、生料粉均化和收塵方面采用了新的技術和設備,特別是窯外分解技術的出現,出現了壹種新的幹法生產工藝。采用這種新工藝,幹法生產的熟料質量不亞於濕法,電耗也有所降低,已成為各國水泥工業的發展趨勢。
生產流程示例
原材料和燃料進廠後,由實驗室取樣分析化驗,同時按質均化,存放在原料棚內。粘土、煤和硫鐵礦粉由幹燥機幹燥至工藝指標值,並由提升機提升至相應的原料庫。石灰石、螢石和石膏經過兩級破碎後,由提升機送入各自的倉庫。實驗室根據石灰石、粘土、無煙煤、螢石、硫鐵礦粉的質量,計算出工藝配方。生料通過微機配料系統與黑色生料混合,並由生料磨研磨。每小時取樣檢測壹次氧化鈣、氧化鐵的百分含量和生料細度,並及時調整,使各項數據符合工藝配方要求。研磨後的黑色生料由鬥式提升機提升至生料倉。實驗室根據研磨後的生料質量,通過多倉配比和機械傾倒對生料進行均質,然後由升降機提升到兩個生料均質倉。生料由兩個均化倉配合,提升至造球倉。安裝在立窯窯面上的預加水造球控制裝置用於生料和水的配比,生料通過造球托盤造球。生料球由立窯分配器分配到窯內不同位置進行煆燒,煆燒後的熟料通過出料管和秤機送入熟料破碎機進行破碎,實驗室每小時取樣進行化學和物理分析。根據熟料質量,由提升機放入相應的熟料庫。同時,根據生產經營要求和建材市場情況,實驗室通過熟料微機配料系統將熟料、石膏、礦渣與水泥混合,水泥磨分別磨細425號和525號普通矽酸鹽水泥,每小時取樣壹次進行分析檢驗。磨碎的水泥由鬥式提升機提升到三個水泥倉庫。根據粉磨水泥的質量,實驗室采用多庫搭配和機械傾倒的方式對水泥進行均化。由提升機送至兩個水泥均化倉,再與兩個水泥均化倉匹配。包裝機由微電腦控制對水泥進行包裝,包裝好的袋裝水泥存放在成品倉庫。試驗和抽樣檢驗合格後,簽發水泥出廠通知單。