第一篇:新型干法水泥生产质量的重要技术论文(大全)
一、节能粉磨粉碎技术与装备
(1)水泥粉磨系统。具体包括辊压机系统和管磨闭路系统,辊压机系统相对于其他系统来说,其具有电耗低、可靠性强等优点,在应用中较为广泛,这种系统是预粉磨过程的主机装备;管磨闭路系统是由高效笼型选粉机、布袋收尘器以及管磨机等组成,被看作是高新技术对传统水泥工艺流程优化的典型实例。(2)原料烘干粉末系统。主要有辊磨系统和管磨系统,辊磨系统在操作中流程较为简单,烘干的能力也比较强,而且还具有节能的优点,随着我国机械工业的快速发展,我国已经开发出了新一代的辊式磨,其具有的节能效果更加明显,也大大的提高了其应用的可靠性。管磨系统适用于大多数的原材料,其采用了新式的TSL型组合式选粉机,具有可靠性强,流程简单等优点,大大的提高了系统的产量,而且还节约了生产成本。(3)粉碎技术与装备。截至目前,我国最为先进的石灰石单段破碎机可以达到产量从80~1800t/h,此外,对于破碎工艺以及难破碎物料的技术装备都已经不断的变得成熟,基本上可以满足我国现代化工业的发展的需要。
二、预分解窑节能煅烧工艺和技术装备
(1)随着生产规模的日益扩大,为了满足规模生产线的需要,开发出了二支撑和三支撑的回转窑系列产品,最大规格的三支撑回转窑可满足6000t/d左右规模生产线的需要。(2)针对无烟煤在内的不同性能燃料的燃烧需要,开发出了具有灵活调节、适应性强的燃烧器系列产品,从而延长窑皮的使用寿命。(3)对于无烟煤、低热值煤等,开发出了具有可靠、适用,适应于燃烧特性的煅烧技术及装备,从而充分发挥资源的有效利用,降低企业的经营成本。(4)为了提高热回收效率,还研发了第三代TC系列空气梁熟料篦式冷却机装置,这种装置可以将孰料冷却风量下调到1.7m3/kg这样,从而保障了烧成系统的有效运行。(5)此外,还开发出了双系列和单系列系统压损在4000pa这样的预热器系统,通过改进和优化预热器内筒、锁风阀和耐火材料,从而降低孰料煅烧的能耗,确保系统的可靠运行。
三、原料均化技术
原料均化技术是提高新型干法水泥生产质量的重要技术,其技术的优化和节能技术的应用主要表现在以下几个方面:(1)针对矿化模型系统制定的搭配开采方案可以为有效利用低品位矿石创造条件,还可以保障所开采的矿石中主要成分的稳定性。(2)配置计量精确的粉状物料和块状物料计量装置。通过调整各种原料的味料比例,从而合理的控制产品的质量,保证水泥的合格率。(3)近年来,我国已经可以提供不同规模化生产线的预均化堆场技术装备的条件,通过应用均化效果的原燃料均化堆场,满足可以达到10000t/d的生产规模的需要。(4)通过采用了生料均化库来提高入窑生料的合格率,其具有均化效果强、能耗低、卸空率高等优点。
四、自动控制技术
新型干法水泥生产工艺线具有上百台机械设备、数千个开关、阀门、电动机,还有十几个调节回路以及上百个模拟量检测点,所以一定要通过自动控制来进行管理,确保产品质量的有效控制和系统的正常运行,我国目前应用最为广泛的就是图形显示技术、计算机控制技术、通信技术以及分散控制的集散型控制系统,通过这些系统和技术来实现集中管理,确保企业生产的可靠性和安全性。
五、新型干法水泥生产技术的优化
新型干法水泥生产线熟料烧成热耗高的问题已经越来越受到人们的关注和重视,企业在原有的生产技术装备和技术条件下,通过生产技术的管理、加强生产工艺和技术的优化,使得生产运行参数保持合理的范围内,对生产系统做进一步的挖掘,从而提高孰料的产量,具体的优化措施如下:(1)加强对原材料的优化,充分发挥生料的均化作用,对入窑生料组成进行合理的控制,各率值变化不大;放宽对生料细度的要求,综合考虑生料粉磨电耗和粉磨效率的影响;合理有效的控制煤粉的余量,对入窑煤粉进行优化,降低水分和灰分。(2)加大对企业生产线的设备检修,校正各个温度测量、喂料设备和压力测量等设备,对磨损的设备进行修补,减少系统的漏风和漏料的损失;可以对各级预热器进、出风口和下料装置进行优化,这样可以提高热交换效率和收尘效率;通过调整篦冷机壁板来提高冷却机热回收效率。(3)对烧成控制方面的优化,在保证蜜内通风量和烟室合理的负压的条件下,不断的调试用煤量、生料喂料量和窑速,通过优化系统用风和修正各级旋风筒,从而降低预热器废气温度。
六、结束语
对于很多水泥企业而言,节能已经成为首要的问题,目前,我国新型干法水泥生产优化和节能技术还存在着诸多的不足,需要合理的控制水泥生产和优化生产运行参数,从而降低孰料能耗的空间,降低企业的生产成本,这样也有利于企业更好的在激烈的市场竞争中得以立足。
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:新型干法水泥重要知识
1.新型干法水泥生产的定义
答: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等广泛应用于水泥生产全过程,使水泥生产具有高效,优质,节约资源,清洁生产,符合环境保护要求和大型化,自动化,科学管理特征的现代化水泥生产方法。2.新型干法水泥生产的特征 答:①生料制备全过程广泛采用现代化预均化技术。使矿山采运-原料预均化-生料粉磨-生料均化过程,成为生料制备过程中完整的“均化链”。②用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。③采用高效多功能挤压粉磨技术和新型机械粉体输送装置。④工艺装备大型化,使水泥工业向集约方向发展。⑤为“清洁生产和广泛利用废渣,废料,再生燃料和降解有毒有害危险废弃物创造了有利条件,⑥生产自动化。⑦广泛采用新型耐热,耐磨,隔热和配套耐火材料。⑧应用IT技术,实行现代化科学管理等。3.五稳保一稳
答:为了保证要系统良好的燃料燃烧和热传递条件,从而保证要系统最佳稳定的热工制度,在生产中必须做到生料化学成分稳定,生料喂料量稳定,燃料成分稳定,燃料喂入量稳定和设备运转稳定,即为“五稳保一稳”。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。
第二章 原料预均化
1原料预均化的意义及发展 答:①有利于稳定水泥窑入窑生料成分稳定②有利于扩大资源利用范围③有利于利用矿山夹层废石,扩大矿山使用年限④满足矿山储存及均化双重要求,节约建设投资;20世纪80年代以来,原料预均化技术随着新型干法水泥生产的发展,已得到广泛应用。2原料预均化基本原理与功能
答:原料预均化的基本原理在于“平铺直取”。即在进行原料堆放时,尽可能以最多的相互平行和上下重叠的同厚度的料层构成料堆;取料时,则设法垂直于料层的方向,尽可能同时切取所有料层,依次切取,直到取尽。原料在预均化堆场取到了储存与预均化的双重功能。3预均化堆场类型
答:预均化堆场一般有三种类型,即原料预均化堆场,预配料堆场及配料堆场。4原料预均化堆场的选用条件
答:水泥工业生产中,判断是否需要建设预均化堆场,可根据原料成分波动及生产要求条件确定。①根据生产工艺要求②按原料进料的成分波动范围确定③结合原料矿山的具体情况统一考虑。
5影响预均化效果的主要因素 答:①原料成分波动呈非正态分布②物料的离析作用③料锥端部椎体部分造成的不良影响④堆料机布料不均匀⑤堆料层数影响等。6物料离析作用的影响及防止措施
答:物料颗粒离析,会引起料堆横断面成分波动,发生所谓“短滞后”现象。防止措施:①减小物料颗粒级差②加强堆料管理工作,人字形堆料时,为防止离析,可在堆料时减少落差③加强取料管理工作,取料时应力求取料机能在料堆端面切取所有各层物料料面。
2.11矩形预均化堆场:①场内一般有两个料堆,一个堆料,一个取料,相互交替进行堆、取作业。长宽比一般为5---6②两个料堆可以根据地形,采取平行布置或呈直线布置。③进料皮带机和出料皮带机分别布置在堆场两侧。④料堆平行布置虽然在总平面布置上比较方便,但是取料机要设置中转台车一边平行移动于两料堆间,堆料机也要选用回转式或双臂式以适用于平行的两个料堆。
2.12圆形预均化堆场:①原料由皮带机送到堆场中心,由可以围绕中心做360度回转的悬臂皮带机进行堆料②取料由桥式刮板取料机完成。......2.13矩形和圆形预均化堆场的比较:①占地面积:同样的有效储存容积,矩形堆场占地面积大,圆形约可以减少30%--40%②需用投资:圆形堆场设备购置费较低,比矩形堆场可节约25%,总投资可减少30%--40%③均化效果:由于圆形堆场内外圈相差很大,物料分布不如矩形对称均匀,故比矩形堆场均化效果差④设备操作和维护使用:圆形堆场教较矩形堆场设备简单,易于操作,维修相对较少;⑤企业改建扩建:矩形对称可以根据需要和场地条件进行扩建,而圆形堆场无法在原有基础上扩大,只能另建新堆场。
第三章 生料均化技术
1生料均化原理
答:生料均化原理主要是采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”,使生料粉向下落降时切割尽量多层料面予以混合。同时,在不同流化空气的作用下,使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用,有的区域流化,从而使库内料面产生径向倾斜,进行径向混合均化。
2生料均化库选型原则 答:①满足生产工艺要求②根据原料波动和预均化堆场能力,考虑均化库选型③充分考虑出磨生料波动幅度与频率,力求通过原料预均化及磨机配料控制减少出磨生料波动幅度与频率,缩短出磨生料波动周期,为生料均化库均化创造条件④生料配备系统“均化链”要合理匹配。
3影响均化效果的常见因素
答:①充气装置发生泄漏,堵塞,配气不均匀等②生料物性与设计不符,如含水量,颗粒大小发生变化等③压缩空气压力不足或含水量大等④机电故障⑤无法控制的其他因素,如库内贮量,出入库物料流量,进库物料成分波动周期等。
第四章 生料粉磨技术
1粉磨的基本原理(什么是物料的粉磨?答案第一句话)
答:物料的粉磨是在外力作用下,通过冲击,挤压,研磨克服物料晶体内部各质点及晶体之间的内聚力,使大块物料变成小块以致细粉的过程。粉磨功一部分用于物料生成新的表面,变成固体的自由表面能,大部分则转变为热量散失于空间。2现代生料粉磨技术发展的特点
答:①原料的烘干和粉磨作业一体化,烘干兼粉碎磨机系统得到广泛的应用,并且由于结构及材质方面的改进,辊式磨获得新的发展。②磨机与新型高效的选分,输送设备和相匹配,组成各种新型干法闭路粉磨系统,以提高粉磨效率,增加粉磨功的有效利用率。③设备日趋大型化,以简化设备和工艺流程,同窑的大型化相匹配。④采用电子定量喂料称,X荧光分析仪或γ-射线分析仪,电子计算机自动调节系统,控制原料配料,为入窑生料成分均齐稳定创造条件。⑤磨机系统操作自动化,应用自动调节回路及电子计算机控制生产,代替人工操作,力求生产稳定。3辊式磨的优点 答:(1)由于厚床粉磨,物料在磨内受到碾压、剪切、冲击力作用,粉磨方式合理,并且磨内气流可将磨细的物料及时带出,避免过粉碎,物料在磨内停留时间一般为2~4min,故粉磨效率较高,能耗较低。(2)入磨热风从环缝喷入,风速大,磨内通风截面也大,阻力小,通风能力强,烘干效率高。(3)允许入磨物料的粒度较大,因而可省略第二段破碎,节约投资。(4)磨内设有选粉设备,不需增设外部循环装置,可节约日常维修费用。(5)物料在磨内停留时间短,生产调节反应快,易于对生料成分及细度调节控制,也便于实现操作自动化。(6)生产适应性强,可处理粗细混杂及掺有金属杂物的物料。(7)设备布置紧凑,建筑空间小,可露天设置或采用轻结构的简易厂棚,不必采用重型或结构复杂的建筑物,故设备及土建投资均较低。(8)磨机结构及粉磨方式合理,整体密封性较好,噪音小,扬尘少,有利于环境保护
4生料粉磨系统的调节控制
答:自动控制主要有五方面的内容:①调节入磨原料配比,保证磨机产品达到规定的化学成分②调节喂入磨机物料总量,使粉磨过程经常处于最佳的稳定状态,提高粉磨效率③调节磨机系统温度,保证良好的烘干及粉磨作业条件,并使产品达到规定的水分④调节磨机系统压力,保证磨机系统的正常通风,满足烘干及粉磨作业需要⑤控制磨机系统的开车喂料程序,实行磨机系统生产全过程的自动控制。
第五章 水泥粉磨
1水泥粉磨的功能和意义
答:其功能主要在于将水泥熟料(及缓凝剂,性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度,形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速率,满足水泥浆体凝结,硬化要求;意义:水泥熟料生产热耗大幅度降低,而水泥生产综合电耗却长期居高不下,通过粉磨技术的改进和突破,利用挤压粉磨技术代替冲击粉磨技术,提高粉磨功的利用率,降低水泥生产综合电耗。因此,水泥粉磨技术创新,对于提高水泥产品质量,节约能源消耗,降低水泥成本,使新型干法水泥生产更具经济竞争力,具有重要意义。2现代水泥粉磨技术发展的特点 答:①在钢球磨系统实现大型化的同时,创新研发挤压粉磨技术和装备②采用高效选粉设备③采用高新型耐磨材料,改善磨机部件材质④添加助磨剂,提高粉磨效率⑤降低水泥温度,提高粉磨效率,改善水泥品质⑥实现操作自动化⑦采取其他技术措施,如降低入磨物料粒度,保证水泥成品的合理颗粒级配及根据产品标准选择适当的比表面积,改善配料,选择合理的熟料矿物组成,降低入磨物料水分等⑧开发粉状输送的新型设备 3几种辊压机水泥粉磨工艺方案
答:其应用方案一般采用辊压机预粉磨、混合粉磨、联合粉磨、半终粉磨及终粉磨五种工艺流程。
4辊压机终粉磨生产水泥与球磨机相比,产生三大问题?及原因?
答:三大问题:在水泥比表面积和三氧化硫含量基本相同的条件下,水泥产品性能存在需水量提高、凝结时间缩短和早期强度下降。原因:水泥粒径分布狭窄;颗粒形貌不规则;料饼未经充分打散;颗粒存在裂纹;C3A含量及活性影响;硫酸盐载体脱水不充分;硫酸盐载体细度不足以及没有充分分散等。O-SEPA型高效选粉机的特点
答:①物料粒径分选精确,选粉效率高②可在较大范围内控制产品细度,并且改进了粒径分布,有利于提高水泥质量③能处理高浓度含尘气体,并将含尘气流作分选气流使用,而不影响选粉性能④磨机可采取强力通风,并且选粉机内可引入大量冷风,有利于降低系统温度,提高选粉效率⑤产品温度低,不需要水泥冷却器,简化了工艺流程⑥机体小,叶片和轮叶磨损率低,布置紧凑,维修简单⑦可使磨机产量增加22%~24%,节能8%~20%。
5.33闭路钢球磨系统:由管磨机、提升机、选粉机和风机等主要设备所组成,在粉磨过程中,粗粒物料几次通过磨机,它具有减少水泥过粉碎,避免发生颗粒凝聚和粘仓、粘研磨体等优点,有利于生产高细度水泥,改变生产水泥的品种,提高选粉效率
第六章 悬浮预热技术
1悬浮预热技术内涵:悬浮预热技术是指低温粉体物料均匀分散在高温气流之中,在悬浮状态下进行热交换,使物料得到迅速加热升温的技术。2旋风筒的功能与原理
答:功能:完成气、固相的分离和固相生料粉的收集;原理:气流携带生料粉沿切线方向高速进入旋风筒,从而被迫在圆筒体与排气管之间的圆环柱内呈旋转运动状态。而且是一边旋转,一边向下运动,从圆筒体到椎体,一直延伸到椎体的端部,并反射向上旋转,最后从排气管排出。这样,经过上一级预热单元加热后的生料,通过旋风筒分离后,才能进入下一级换热单元继续加热升温。3新型旋风筒的结构优化改进
答:各种新型旋风筒围绕降低旋风筒内气流旋转速度,缩短气流在旋风筒内的无效行程,减少进口气流与回流冲撞,减少气流不必要的搅动等方面采取措施,以降低旋风筒阻力,通常采取的措施有:①加阻流型导流板②设置偏心内筒、扁圆内筒或“靴形”内筒③采用大蜗壳内螺旋入口结构④适当降低气流入口速度⑤蜗壳底面做成斜面⑥旋风筒采用倾斜入口及顶盖结构⑦加大内筒面积⑧缩短内筒插入深度⑨适当加大旋风筒高径比⑩旋风筒下部设置膨胀仓等。
4旋风筒的进风口形式与结构 答:旋风筒进风口方式一般有两种,即进口气流外缘与圆柱体相切的直入式及气流内缘与圆柱体相切的蜗壳式。新型旋风筒大多采用蜗壳式,其进风口可分为90°、180°、270°三种形式;结构:旋风筒进风口原来大多采用矩形结构,进风口风速一般在15~25m/s,新型旋风筒进风口已改进为五边形或菱形结构。5换热管道中撒料装置的作用及结构
答:作用:其作用在于防止下料管下行物料进入换热管道时的向下冲料,并促使下冲物料冲至下料板后的飞溅、分散。对保证换热管道中气、固两相充分换热作用很大。结构形式有两种,即板式撒料器和撒料箱。
6换热管道中锁风翻板排灰阀的作用及结构
答:其作用在于保持下料管经常处于密封状态,既保持下料均匀畅通,又能密封物料不能填充的下料管空间,最大限度的防止由于上级旋风筒与下级旋风筒出口换热管道间由于压差容易产生的气流短路、漏风,做到换热管道中的气流及下料管中的物料“气走气路、料走料路”,各行其路。这样,既有利于防止换热管道中的热气流经下料管上窜至上级旋风筒下料口,引起已经收集的物料再次飞扬,降低分离效率;又能防止换热管道中的热气流未经同物料换热,而经由上级旋风筒底部窜入旋风筒内,造成不必要的热损失,降低换热效率。结构形式一般有三种:即单板式,双板式和瓣式
第七章 预分解技术
7.44 预分解技术:将已经过悬浮预热后的水泥生料,在达到分解温度前,进入到分解炉内与分解炉内的燃料混合,在悬浮状态下迅速吸收燃料的燃烧热,使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术
7.45预分解窑的特点:悬浮预热器与回转窑间增设了一个分解炉,使燃料燃烧的放热过程与生料碳酸盐分解的吸热过程,在其中以悬浮状态下极其迅速的进行
1分解炉内气、固流运动方式及功能
答:分解炉内的气流运动有四种基本形式:涡旋式、喷腾式、悬浮式及流化床式,在这四种形式的分解炉内,生料及燃料主要分别依靠涡流效应,喷腾效应,悬浮效应和流化床效应分散于气流之中。由于物料之间在炉内流场中产生相对运动,从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的滞留时间,达到提高燃烧效率、换热效率和入窑物料碳酸盐分解率的目的 2防止结皮的措施
答:A减少和避免使用高氯和高硫的原料;B使用低氯、低硫或中硫的煤;C如过量的氯和硫难以避免,建议采用以下措施:①丢弃一部分窑灰,以减少氯的循环②采用旁路放风系统;D避免使用高灰分和灰分熔点低得煤;E对窑及预热器要精心操作,是各部的温度、压力稳定及喂料量稳定。
7.50预分解窑系统的粘结堵塞故障因素:①与物料中钾、钠、硫的挥发系数大小有关,特别是在还原气氛中,挥发系数增大时,对结皮影响很大②与物料易烧性的好坏有关,如果物料好烧,则熟料的烧成温度将会相应偏低,结皮就不易发生③与物料三氧化硫与氧化钾的摩尔比大小有关,物料中的可挥发物含量越大,窑系统的凝聚系数越大,则结皮 形成的可能性就越大
防止措施:①减少和避免使用高氯和高硫的原料②使用低氯,低硫或中硫的煤③难以避免的过量氯硫采用:a.丢弃一部分窑灰,减少氯的循环
b.采用旁路防风系统④避免使用高灰分和灰分熔点低的煤⑤对窑及预热器要精心操作,使各部分的温度、压力稳定及喂料量稳定
第八章 回转窑
4.回转窑的功能
答:燃烧功能,热交换功能,化学反应功能,物料输送功能,降解利用废弃物功能。
8.52回转窑系统各反应带:①干燥带,承担生料中水分的蒸发 ②预热带,承担粘土质等原料中化学水的分解脱水③碳酸盐分解带,主要承担碳酸镁和碳酸钙的分解④放热反应,主要承担固相反应任务,C2S,C4AF,C3A等形成放热 ④烧成带,主要承担熟料中C3S的形成,f-CaO的吸收,完成熟料的最后烧成任务 ⑥冷却带,a.是熟料中C3A,C4AF及少量的C5A3重新结晶,b.使部分液相形成玻璃相,c.回收熟料中的热用来加热燃烧用的空气
第五篇: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
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[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
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