煤质分析对新型干法水泥生产的影响

第一篇：煤质分析对新型干法水泥生产的影响

煤质分析对新型干法水泥生产的影响

煤在新型干法水泥生产中兼具燃料与原料的作用。作为燃料，煤为分解炉内碳酸盐分解和回转窑内熟料烧成提供热源；作为原料，煤灰沉落、混合在生料中成为熟料一部分。

煤粉燃烧技术发展迅猛，常规燃烧问题已经解决，目前研究重点转向污染控制方面，国内著名的煤燃烧研究单位有华中科技大学、浙江大学、东南大学、清华大学、中国矿业大学。由于这些单位的研究针对工业锅炉的煤粉燃烧，成果不能直接应用于解决水泥工业中煤粉燃烧，但他们的成果仍然可以借鉴，下面我分别就煤的发热量及燃烧特性、硫含量、水分、灰分挥发分等对新型干法水泥生产的影响做一些简要分析。

一、煤的发热量及燃烧特性

新型干法窑结皮堵塞现象影响了不少水泥厂的运转率，一个重要原因是煤炭燃烧特性与分解炉不匹配。

在分解炉内，煤粉燃烧速率一般都低于碳酸盐分解速率，煤粉燃烧发热速率决定了碳酸盐速率；另外，煤炭燃烧速度决定了煤粉燃烧完全（燃烬）需要的时间，如果煤粉不能在分解炉中燃烬，带到预热器管道中继续燃烧发热造成局部高温，生料熔融后粘附在管道上就产生结皮堵塞。陈全德等人的研究表明，我国分解炉结皮堵塞的一个重要原因是分解炉内煤粉燃烧不完全，这在燃烧速度慢的煤中更明显。所以老新型干法的改造主要内容是扩大分解炉容积、提高煤粉在分解炉内的停留时间。但在分解炉已经建成的条件下，煤粉在分解炉内的停留时间已经确定，这时选择和制备燃烧特性合适的煤粉就显得非常重要了。

煤炭燃烧特性就是煤炭的燃烧速度，常用着火指数和燃烬指数衡量，着火快、燃烬率高的煤炭能在分解炉中及时燃烧完全，避免未燃烬的煤粉在预热器系统中继续燃烧造成结皮堵塞；燃烧特性合理的煤粉，还有利于在窑头产生合理的火焰温度和形状，避免熟料烧成不良或结圈发生。

水泥厂普遍根据煤炭挥发分（Vad）判断煤炭燃烧特性，但水泥厂常常发现，挥发分相同的煤炭实际燃烧特性差别很大；同一煤炭，不同细度，其燃烧特性差别也很大。根据燃烧学理论，挥发分只是影响燃烧特性的众多因素中的一个，单控制挥发分是不能保证燃烧特性稳定的，而只有保证煤粉燃烧特性的稳定，才能保证煤粉在新型干法回转窑中燃烧的稳定。实践证明，当煤炭发热量低、挥发分低、灰分高、水分大、煤粉粗时都会造成煤粉燃烧速度慢，热力不集中，火焰拉长，熟料烧成不佳，因此燃烧速度特性的科学评价是非常有实践意义的。

我们花了4年研制的CT7000型多功能热量仪的最大特点是除测定煤炭发热量之外，还能测定煤炭燃烧特性，专门根据新型干法水泥厂的要求和环境研制，更科学地反映煤炭燃烧特点，帮您及时对入窑煤粉的燃烧特性进行测定。

另外，煤炭均以发热量计价，但水泥行业普遍习惯用工业分析结果计算发热量，该方法是80年代国家煤炭科学研究总院北京煤炭化学研究所针对不具备热量仪条件的小厂矿企业研究的经验公式，与国家标准要求的氧弹法测定的发热量有误差，高的可达500×4.18KJ/Kg，在热量仪普及的今天已经落后。而CT7000型多功能热量仪的热量测定功能解决了这一问题。

在自动化方面，CT7000型多功能热量仪吸收了国内外最先进煤炭热量仪的优点，实现了不调水温、不称水重，并融合最新的电子技术，自动化程度达到国际先进水平。仪器具有操作方便、容错性强、故障率低的特点，并备有联网接口，方便了水泥厂选择最适合的煤炭。

二、硫在新型干法水泥生产中的作用

煤中硫含量的波动对新型干法水泥生产影响很大。作为原料，煤灰是熟料的一部分，煤中硫直接影响生料易烧性和熟料强度。

一方面，适量硫的存在有助于改善生料易烧性、改善熟料强度。北京地区的新型干法水泥厂普遍经验发现，熟料中SO3含量在1％左右最佳；但山东、江西等地的新型干法水泥厂技术人员发现熟料中SO3含量升高熟料后期强度下降，看似与北京地区经验矛盾，实质是由于SO3含量升高后导致实际饱和比降低造成的，如果保持有效饱和比不变，生料易烧性和熟料强度都会得到改善。当然，在无旁路放风的情况下，钾、钠、氯、硫不断挥发、冷凝，如果硫和碱反应平衡后还有过剩硫存在，过剩硫在窑中循环也会引起结皮，且结皮主要成分为硫酸钙和硫硅酸钙（2C2S•CaSO4）形成的致密层，很难清除；如果硫碱比太低也会形成以碳酸碱为主的坚硬窑皮。所以，控制生料中SO3是十分重要的。

参考国外经验，对挥发性组分的控制范围为：

生料中：K2O+Na2O<1%;Cl-<0.015% 硫碱比（摩尔比）Q＝SO3/(K2O+0.5Na2O)=0.6-0.8

生料中的SO3主要由煤炭带入，所以测定煤炭中硫含量是必要的。煤中硫测定的标准方法主要有化学分析法和库仑法。化学分析法已经在水泥厂广泛应用，但速度慢、操作复杂；库仑法也是硫含量测定的标准方法，操作省力、速度快，精度与化学法相同，已经在煤炭行业广泛应用。

我们研制成功的CTS3000型快速测硫仪，在吸收煤炭行业成功经验的基础上，采用库仑法原理，具有测定速度快的特点，还针对新型干法水泥厂的测定水泥SO3的要求，研究了煤炭硫和水泥硫的测定，并将测定条件固化到程序中，十分适合水泥厂使用。

三、煤中水分的研究

煤中水分对煤粉燃烧和煤炭发热量计价有严重影响。

含水分高的煤粉不但难于粉磨，在输送、储存过程中容易引起堵塞，影响煤粉的均匀喂料，最终导致窑温的波动；含水分高的煤粉吹入水泥窑时，水分首先蒸发，煤粉颗粒被冷却，导致煤粉滞后起燃，火焰拉长。所以煤粉制备过程中要把煤粉水分控制在1％以下。

对于入厂煤，煤炭以发热量计价，水分高低直接影响发热量值高低，如果不能及时、准确检测煤炭的全水分和空气干燥基水分，就会给煤炭计价工作带来混乱。

水泥厂普遍习惯用烘箱进行水分测定，但这种传统方法耗时太长，很难适应现代煤质分析控制的速度。而微波水分仪就是传统水分测定的替代方法。

CTD100型微波水分快速测定仪是吸收煤炭行业普遍使用的微波水分法，根据煤种的不同，水分测定只需10－20分钟；还采用微波、光波组合的加热方式，样品受热更均匀，结果十分稳定；根据不同煤炭干燥特点设计了不同程序，解决了无烟煤炸瓶难题，适合于新型干法水泥厂出磨煤粉水分的控制和入厂煤炭水分检验。

四、煤炭灰分挥发分对新型干法生产的影响

水泥厂习惯用灰分、挥发分来评价煤炭燃烧特性，实践证明，当煤炭发热量低、挥发分低、灰分高、水分大、煤粉粗时都会造成煤粉燃烧速度慢，热力不集中，火焰拉长；新型干法水泥厂还根据这煤炭灰分进行配方计算，还有不少水泥厂根据工业分析结果进行发热量的计算。

水泥厂常用马弗炉、高温炉进行煤炭挥发份、灰份测定，化学分析熔样，SiO2、SO3灼烧，烧失量测定，由于高温炉采用硅炭棒加热，在高温下硅炭棒中的炭会造成局部还原气氛，这会影响测定结果的准确性。因此必须使用马弗炉测定煤炭灰分挥发分。

煤炭挥发分测定过程实际上就是煤炭热解过程，由于煤炭在不同温度下热解产率是不同的，所以煤炭挥发份测定对升温制度要求严格，稍一疏忽，结果就不准或要作废。所以水泥厂普遍使用的老式马福炉温控器已经不能满足水泥厂煤炭灰分挥发分测定的需要。

我们研制成功对的CTM100型智能灰分、挥发分测定仪，吸收煤炭行业广泛使用的马弗炉程序温控器的优点，还融合了中国矿业大学煤质分析中心20年煤质分析经验，不仅在炉体设计上采用创新的拉门设计，大大方便了操作；还将灰分挥发分等升温制度程序化控制，定时自动转换、定时报警提醒，大大提高了测定精度和化验人员工作效率。

煤炭是一门古老而复杂的科学，水泥工业中的煤燃烧研究还很不深入，我们对煤炭发热量、燃烧特性、硫含量、灰分、挥发分、水分等对新型干法水泥生产的影响的研究尚在初步阶段，我们相信随着研究的不断深入，跨学科交叉的成果定会为新型干法回转窑优质高产、稳定运行保驾护航。

第二篇：新型干法水泥生产工艺流程简述

新型干法水泥生产工艺流程简述

水泥磨 石灰石 单段锤式破碎机 预均化堆场 配料站 立式生料磨 均化库 预热器 分解炉 回转窑 冷却机 熟料库 商品熟料出厂 硅质原料 破碎 校正原料 贮库 煤 石膏 混合材 破碎

均化堆场 煤磨 煤粉仓 破碎 破碎 贮库 贮库 烘干 袋装水泥出厂 成品库 包装机 水泥库 水泥散装库 散装水泥出厂

典型的新型干法水泥生产工艺流程示意图

新型干法水泥生产工艺流程简述

1.一、水泥生产原燃料及配料

生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。1.石灰石原料 石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。2.黏土质原料

黏土质原料主要提供水泥熟料中的、、及少量的。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。3.校正原料

当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的含量不足，有的和含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料 1.硅质校正原料 含80%以上 2.铝质校正原料 含30%以上 3.铁质校正原料 含50%以上

4.二、硅酸盐水泥熟料的矿物组成

硅酸盐水泥熟料的矿物主要由硅酸三钙（）、硅酸二钙（）、铝酸三钙（）和铁铝酸四钙（）组成。

1.三、工艺流程

1.破碎及预均化

（1）破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。

破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。

（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

原料预均化的基本原理就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完，即“平铺直取”。

意义：（1）均化原料成分，减少质量波动，以利于生产质量更高的熟料，并稳定烧成系统的生产。

（2）扩大矿山资源的利用，提高开采效率，最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层，在矿山开采的过程中不出或少出废石。

（3）可以放宽矿山开采的质量和控要求，降低矿山的开采成本。

（4）对黏湿物料适应性强。

（5）为工厂提供长期稳定的原料，也可以在堆场内对不同组分的原料进行配料，使其成为预配料堆场，为稳定生产和提高设备运转率创造条件。

（6）自动化程度高。

2、生料制备

水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。

工作原理：

电动机通过减速装置带动磨盘转动，物料通过锁风喂料装置经下料溜子落到磨盘中央，在离心力的作用下被甩向磨盘边缘交受到磨辊的辗压粉磨，粉碎后的物料从磨盘的边缘溢出，被来自喷嘴高速向上的热气流带起烘干，根据气流速度的不同，部分物料被气流带到高效选粉机内，粗粉经分离后返回到磨盘上，重新粉磨；细粉则随气流出磨，在系统收尘装置中收集下来，即为产品。没有被热气流带起的粗颗粒物料，溢出磨盘后被外循环的斗式提升机喂入选粉机，粗颗粒落回磨盘，再次挤压粉磨。

3、生料均化

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。

均化原理：

采用空气搅拌，重力作用，产生“漏斗效应”，使生料粉在向下卸落时，尽量切割多层料面，充分混合。利用不同的流化空气，使库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生倾斜，进行径向混合均化。

4、预热分解

把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。

工作原理：

预热器的主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分碳酸盐分解。为了最大限度提高气固间的换热效率，实现整个煅烧系统的优质、高产、低消耗，必需具备气固分散均匀、换热迅速和高效分离三个功能。（1）物料分散 换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离

当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。

（3）预分解

预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

4、水泥熟料的烧成

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物料温度升高近时，、、等矿物会变成液相，溶解于液相中的和进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

6、水泥包装

水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。以上为新型干法水泥生产的一般工艺流程。

稍微了解水泥生产工艺的人，提到水泥的生产都会说到“两磨一烧”，它们即是：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。就其中的一些工艺要求，本网站作一些收集、整理，提供给大家参考：

水泥：凡细磨物料，加适量水后，成塑性浆状，即能在空气硬化，又能在水中硬化的水硬性胶凝材料，并能把沙石等材料牢固地胶结在一起的叫水泥。一般来讲，水泥行业生产的是硅酸盐水泥，硅酸盐水泥是

一种细致的、通常为灰色的粉末，它由钙(来自石灰石)、硅酸盐、铝酸盐(黏土)以及铁酸盐组成。在一个硅酸盐 水泥工厂中，水泥生产有以下几个主要阶段： 生料的准备

· 石灰石是水泥生产的主要原材料，大多数工厂都位于石 灰石采石场附近，以尽量降低运输成本。· 通过爆破或者使用截装机来进行原料(石灰石、页岩、硅土和黄铁矿)的提取。· 原料被送至破碎机，在那里经过破碎或锤击变成碎块。

· 压碎的石灰石和其它原料通常覆盖储存，以防受外界环 境的影响，同时也可最大程度地减小灰尘。

· 在大多数情况下，采石场和水泥厂会需要分离的或单独 的电源设备。生料磨

· 在生料磨车间，原料被磨得更细，以保证高质量的混合。

· 在此阶段使用了立磨和球磨，前者利用滚筒外泄的压力 将通过的材料碾碎，后者则依靠钢球对材料进行研磨。

· 至今为止，生料磨所消耗电能的大部分并未被用来破碎

材料，而是转化成了热能损耗。因此这里就存在一种经 济化的需求，希望能够对生料磨车间进行调节，将能量 损失保持在尽可能低的水平。· 使用一种优化粉磨过程的电气自动化系统是很有必要的。· 生料最终被运输到均化堆场进行储藏和进一步的材料混合。熟料生产

· 熟料球形结块的直径必须在 0.32-5.0cm 范围之内，它们 是在原料之间的化学反应中产生的。

· 高温处理系统包括三个步骤：烘干或预热、煅烧(一次 热处理，在其过程中生成氧化钙)以及焙烧(烧结)。

· 煅烧是此工序中的核心部分。生料被连续地称重并送入 预热器最顶部的旋风分离器，预热器中的材料被上升的 热空气加热，在巨大的旋转窑内部，原料在 1450 摄氏 度下转化成为熟料。

· 熟料从窑头进入篦冷机进行热再生和冷却。冷却了的熟 料随后用盘式运输带传输到熟料料仓进行储存。

· 熟料冷却后可在运输带上传输，并可以再生多达 30% 的热量。送经熟料的冷却空气被导入旋窑，它有利于燃料燃烧。一般类型的篦冷机为往复炉蓖式、行星式和旋 转式。篦冷机收集的非常粗糙的粉尘由水泥矿物组成，它被回收重新处理。

· 根据冷却效率和希望得到的冷却温度，在冷却过程中使 用的空气量大约为 1-2 千克 / 每千克熟料。如果在冷却 过程之后，一部分气体被用于其它过程，例如煤炭干燥，则可以减少需要净化的气体量。

· 熟料储存能力可以基于市场考虑，一个工厂通常可以储 存熟料年产量的 5-25%。运输带和斗式提升机之类的设 备可用于将熟料从篦冷机到储存区以及熟料磨机之间进行传输。重力下落和传送点通常备有至粉尘收集器的通 风设备。

· 对低散失和低能耗的主要要求是做到旋窑运转均衡一致。因此 , 必须使用现代化过程控制技术对燃烧过程进行持续的监控。储存及熟料磨

· 熟料从熟料料仓中取出并送到给料仓，在进入熟料磨之 前与石膏和添加剂进行配比混合。· 在熟料粉磨过程中，熟料与其它原料被一同磨成细粉，多达 5% 的石膏或附加的硬石膏被添加进来，以控制水 泥的凝固时间，同时加入的还有其它化合物，例如用来 调节流动性或者含气量的化合物。很多工厂使用滚式破 碎机来获取可减小到预定尺寸的熟料和石膏，这些材料 随后被送入球磨(旋转式、垂直钢筒，内含钢合金滚珠)进行余下的粉磨加工。· 粉磨过程在封闭系统中进行，该系统配备了一个空气分 离机，用来按大小将水泥颗粒分开，没有完全磨细的材 料被重新送过该系统。

· 这道高能耗的工序需要自动化和最优化的控制，以保证 目前的质量要求。储藏和发运

· 成品水泥被储藏在巨大的混凝土料仓内。

· 可以将水泥散装到卡车或者车皮中发运给客户，也可以 装袋，用标准货车发送。· 在运营一个水泥厂时，交货过程是最主要的任务之一。

· 由于发运设备通常也用于称量和装卸来自外部供应商的 材料，因此这些系统必须同时支持给料传输的过程控制。

· 现代化的发运系统提供了全部的物流支持，并且使发运 过程对操作者透明。巨日水泥 财务手册

1.水泥：熟料、325、425 2.原材料： 3.设备： 4.人员： 5.生产工艺、流程 6.水泥厂流程

采购流程 销售流程 收款流程 生产流程 开票流程 财务报税

培训教材：点钞知识、收银机、ERP

管理规定： 开票室交款规定 保安出门规定 生产领用规定 采购规定

第三篇：新型干法水泥生产

新型干法水泥生产工艺流程

1、破碎及预均化

（1）水泥生产过程中，很大一部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。因为石灰石是生产过程中用量最大的原料，开采出来之后的颗粒较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比较重要的地位。（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

2、生料制备

水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60以上，其中生料粉磨占30以上，煤磨占约3，水泥粉磨约占40。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。

3、生料均化

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。

4、预热分解

把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。（1）物料分散

换热80在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离

当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。（3）预分解

预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

4、水泥熟料的烧成

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。

在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物料温度升高近时，、、等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

第四篇：新型干法水泥生产工艺

新型干法水泥生产工艺

摘要：通过预分解窑干法水泥生产来了解了新型干法水泥生产工艺的工艺流程，熟悉新型干法水泥生产工艺的特点，知道新型干法水泥生产客观规律以及“均衡稳定”的重要

关键词：新型干法水泥，原料预分化，预分解，均衡稳定。

悬浮预热器窑和预分解窑工艺是当代水泥工业用于生产水泥的最新技术，通常称为新型干法水泥技术。

新型干法水泥生产，就是以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产最新成就，例如原料矿山计算机控制网络化开采、原料预均化、生料均化、挤压粉磨、IT技术，及新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料等广泛应用于干法水泥生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、环保和大型化、自动化及科学管理等特征的现代化水泥生产方法。

1.新型干法水泥生产工艺流

预分解窑干法水泥生产是新型于法水泥生产技术的典型代

1.1.1生料制备

来自矿山的石灰石由自卸卡车运入破碎喂料仓，经石灰石破碎系统的破碎后由皮带输送机定量地送往预配料的预均化堆场。黏土用自卸汽车运入或者从工厂的黏土堆棚中用铲斗车卸入黏土喂料仓，经喂料机喂人≠1200mm×1080mm双辊破碎机，在双辊破碎机中破碎到85％的黏土小于25mm后，经计量设备送入预配料的预均化堆场。破碎后的石灰石、黏土和其他辅助原料各自从堆场由皮带输送机送往磨头喂料仓，经配料计量后，定量喂入原料磨进行烘干并粉磨。烘干磨的热气体由悬浮预热器排出的废气供给，开启时则借助热风炉供热风。粉磨后的生料用气力提升泵送人两个连续性空气均化库，进一步用空气搅拌均化生料和储存生料量地送往预配料的预均化堆场

1.1.2熟料煅烧

均化库中的生料经卸料、计量、提升、定量喂料后由气力泵送至窑尾悬浮预热器和分解窑水泥生产过程解炉中，经预热和分解后的物料进入回转窑煅烧成熟料。回转窑和分解炉所用燃料煤由原煤经烘干兼粉磨后，制成煤粉并储存在煤粉仓中供给。熟料经冷却机后，由裙板输送机、计量秤、斗式提升机分别送入熟料库内储存。

1.1.3水泥制成熟料、石膏经定量喂料机送入水泥磨中粉磨。水泥磨与选粉机一起构成所谓的圈流水泥磨，粉磨时也可根据产品要求加入适量的混合材料与熟料、石膏一同粉磨生产不同种类或标号的水泥品种。粉磨后的水泥经仓式空气输送泵送至水泥库储存，一部分水泥经包装机包装为袋装水泥，经火车或汽车运输出厂，另一部分由散装专用车散装出厂。其他不同规模的预分解窑水泥生产线、同规模而不同生产厂家的预分解窑水泥生产线的工艺流程大体上与前述相似，不同之处主要是生产过程中的某些工序和设备不尽相同。

2.新型干法水泥生产的特点

2.1.1优质

生料制备全过程广泛采用现代均化技术。矿山开采、原料预均化、原料配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，形成生料制备全过程的均化控制保证体系即“均化链”，从而满足了悬浮预热、预分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，产品质量可以与湿法媲美，使干法生产的熟料质量得到了保证

2.1.2低耗

采用高效多功能挤压粉磨、新型粉体输送装置大大节约了粉磨和输送能耗；悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，熟料的煅烧所需要的能耗下降。总体来说，熟料热耗低，烧成热耗可降到3000kJ／kg以下，水泥单位电耗降低到了90～110kW·h／t以下。

2.1.3高效

悬浮预热、预分解窑技术从根本上改变了物料预热、分解过程的传热状态，传热、传质迅速，大幅度提高了热效率和生产效率。操作基本自动化，单位容积产量达110～270kg／mz，劳动生产率可高达1000～4000吨／(人·年）。

2.1.4环保

由于“均化链”技术的采用，可以有效地利用在传统开采方式下必须丢弃的石灰石资源；悬浮、预分解技术及新型多通道燃烧器的应用，有利于低质燃料及再生燃料的利用，同时可降低系统废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的NO，含量，减少了对环境的污染，为“清洁生产”和广泛利用废渣、废料、再生燃料及降解有害危险废弃物创

造了有利条件

2.1.5装备大型

装备大型化、单机生产能力大，使水泥工业向集约化方向发展。水泥熟料烧成系统单机生产能力最高可达10000t／a，从而有可能建成年产数百万吨规模的大型水泥厂，进一步提高了水泥生产效率

2.1.6生产控制自动化

利用各种检测仪表、控制装置、计算机及执行机构等对生产过程自动测量、检验、计算、控制、监测，以保证生产“均衡稳定”与设备的安全运行，使生产过程经常处于最优状态，达到优质、高效、低消耗的目的2.1.7管理科学化

应用IT技术进行有效管理，采用科学的、现代化的方法对所获取的信息进行分析和处理

2.1.8投资大，建设周期较

3.3新型干法水泥窑生产的客观规

一切事物，都有其内在运动的客观规律，对于新型干法生产，也是这样。各种新型干法生产是以悬浮预热、窑外分解技术为中心发展起来的，因此，研究新型干法生产的规律，首先要研究悬浮预热窑和预分解窑的规律类型的窑，都受着燃料燃烧规律，热传递规律和热力平衡分布规律制约。为了保证窑系统的良好的燃料燃烧和热传递条件，从而保证窑系统的最佳的稳定的热工制度，在生产中必须做到生料化学成分稳定，生料喂料量稳定、燃料成分(包括热值、煤的细度、油的雾化等)稳定、燃料喂入量稳定和设备运转稳定(包括通风设备)，即“五稳保一稳”。这是水泥窑生产中一条最重要的工艺原则。在新型干法生产中，采用的许多新技术、新装备，如：原料的预均化、生料空气搅拌，X荧光分析仪、电子计算机、电子秤、自动化仪表、自动调节回路以及各种耐热、耐磨、耐火新材料，都是为了这个目的。水泥窑生产，只有做到“五稳保一稳”，才能保证各个技术参数经常处于最佳值，生产经常处于最佳状态，才能取得最佳的经济效益。否则，不尊重客观规律，忽视科学管理，忽视均衡稳定生产，甚至盲目追求产量，就会人为地造成窑系统热工制度的紊乱，结果只能事与愿违，得不偿失。尤其对于悬浮预热窑和预分解窑来说，由于生料与高温气流之间传热快，物料在窑系统内停留时间短，化学反应迅速，故对热工制度的波动更为敏感。热工制度不稳，轻者会打乱正常的生产秩序，严重时则会造成预热器系统的粘结堵塞，甚至威胁设备安全，因此，对此更应特别重视

4.4均衡稳定是搞好新型千法生产的关键

据新型干法生产的特点及新型干法水泥窑生产中应遵循的科学规律，可以看出：“均衡稳定”是新型干法水泥生产过程中最为重要的问题，是搞好新型干法生产的关键所在。它不但关系到生产能否正常进行，也直接影响到产品质量、产量，消耗，生产的安全、成本、效益和环境保护工作。

参考文献

[1]李坚利、周惠群等《水泥生产工艺》武汉：武汉理工大学2008.07

[2]陈全德、曹辰等《新型干法水泥技术》北京：中国建筑工业出版社1987.12

[3]于兴敏《新型干法水泥实用技术》北京：中国建筑工业出版社2006.08.01

[4]陈全德《新型干法水泥技术原理与应用》北京：中国建筑工业出版社2004.02

[5]于玉苑《新型干法水泥生产新工艺、新技术与新标准》北京：当代中国出版社2011.12.17

[6]黄书谋等《第六届全国新型干法水泥生产技术交流会论文集》北京：中国建筑工业出版社1990.

第五篇：新型干法水泥生产工艺流程

新型干法水泥生产工艺流程

1、破碎及预均化

（1）水泥生产过程中，很大一部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。因为石灰石是生产

过程中用量最大的原料，开采出来之后的颗粒较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占 有比较重要的地位。

（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

2、生料制备

水泥生产过程中，每生产1 吨硅酸盐水泥至少要粉磨3 吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石

膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60 以上，其中生料粉磨占30 以

上，煤磨占约3，水泥粉磨约占40。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控

制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。

3、生料均化

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入 窖生料成分的最后一道把关作用。

4、预热分解

把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积

状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。（1）物料分散

换热80 在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气 流运动，同时被分散。（2）气固分离

当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且

一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管 排出。（3）预分解

预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上

升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态 或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90 以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移

到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了

衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及

碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

4、水泥熟料的烧成

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。

在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物

料温度升高近时，、、等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应生成大量（熟料）。熟料烧

成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨

所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

5、水泥粉磨

水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料（及胶凝剂、性能调

节材料等）粉磨至适宜的粒度（以细度、比表面积等表示），形成一定的颗粒级配，增大其水化面积，加 速水化速度，满足水泥浆体凝结、硬化要求。

一个新型干法水泥生产线都需要有自备的石灰石矿山作为该工厂的主要原材料。

水泥厂的主要原燃材料有：石灰石、砂岩（或页岩等）、硫酸渣、原煤、石膏、钢厂的高炉矿渣等，主要成分是氧化钙、氧化铁、氧化铝和二氧化硅水泥。它的

生料生产工艺是一个连续性很强的过程，一般都要经过各种原料、燃料的破碎、配料、粉磨、煅烧、再粉磨以及包装等一系列的加工过程。按生产方式可分生料

制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个阶段。：

1、生料制备工段：石灰石矿山将石灰石开采出来后经过石灰石破碎成生料磨需

要的粒度的小粒径的石灰石，通过皮带机输送到石灰石均化堆场进行预均化。均

化后的石灰石与砂岩、硫酸渣根据质量控制部的要求进行配料后，又输送到生料

磨内进行烘干和粉磨，烘干需要的热源来自窑尾的废气，将配料配好的生料经过

生料磨的烘干和粉磨后，制备回转窑煅烧需要的生料粉。该生料粉将进入生料均

化库内进行混合均化、使入窑的生料质量保持稳定，使窑系统的煅烧稳定。

2、熟料烧成工段：该工段是水泥厂的核心，是连续24 小时运行。该生产线是

煅烧水泥磨粉磨需要的熟料煅烧工段。生料工段制备成的生料粉经过输送系统进

入预热器和回转窑内进行煅烧，窑内的最高温度在1400-1700 度左右。窑内燃

烧需要的热源全面来自原煤。（采购回来的原煤的经过煤粉制备工段将原煤烘干

成窑燃烧需要的煤粉）。生料粉经过在回转窑内的煅烧后发生化学反应，将生料

粉煅烧成为颗粒的熟料，主要要成分是硅酸二钙、硅酸三钙、铝酸三钙和铁铝酸

四钙，生产出来的熟料输送到熟料库内储存，作为水泥磨系统的原材。

3、制成及包装出栈工段。水泥磨系统一般是根据工厂的销售水泥的品种而定的。，水泥磨是将熟料、石膏及矿渣等添加一定比例的混合材后进入水泥磨进行粉磨，制成水泥。水泥输送到水泥库内储存，水泥根据销售的情况对水泥进行发放出栈。