水泥熟料制作全過程
更新時間:2020-12-16 16:00:37 字號:T|T
水泥生產(chǎn)過程中,每生產(chǎn)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(jù)統(tǒng)計,干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上,其中生料
水泥生產(chǎn)過程中,每生產(chǎn)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(jù)統(tǒng)計,干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)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(shè)備和工藝流程,優(yōu)化工藝參數(shù),正確操作,控制作業(yè)制度,對******產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。
(1)破碎
水泥生產(chǎn)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(chǎn)水泥用量******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(jīng)濟而方便,合理選用破碎設(shè)備和和粉磨設(shè)備非常重要。在物料進入粉磨設(shè)備之前,盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度,以減輕粉磨設(shè)備的負荷,提高黂機的產(chǎn)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(xiàn)象,有得于制得成分均勻的生料,提高配料的******性。
(2)原料預(yù)均化
預(yù)均化技術(shù)***是在原料的存、取過程中,運用科學(xué)的堆取料技術(shù),實現(xiàn)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(yù)均化的基本原理***是在物料堆放時,由堆料機把進來的原料連續(xù)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”。
特點
(1)均化原料成分,減少質(zhì)量波動,以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料,并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。
(2)擴大礦山資源的利用,提高開采效率,******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(zhì)量和控要求,降低礦山的開采成本。
(4)對黏濕物料適應(yīng)性強。
(5)為工廠提供長期穩(wěn)定的原料,也可以在堆場內(nèi)對不同組分的原料進行配料,使其成為預(yù)配料堆場,為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率創(chuàng)造條件。
(6)自動化程度高。
均化
新型干法水泥生產(chǎn)過程中,穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的***后一道把關(guān)作用。
均化原理
采用空氣攪拌,重力作用,產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”,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(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用,有的區(qū)域卸料,有的區(qū)域流化,從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜,進行徑向混合均化。
預(yù)熱
過程
把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成,代替回轉(zhuǎn)窯部分功能,達到縮短回窯長度,同時使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程,移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進行,使生料能夠同窯內(nèi)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(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
工作原理
預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料,使生料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。為了******限度提高氣固間的換熱效率,實現(xiàn)整個煅燒系統(tǒng)的******、高產(chǎn)、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(nèi)進行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料,在與高速上升氣流的沖擊下,物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運動,同時被分散。 ?。?)氣固分離 當(dāng)氣流攜帶料粉進入旋風(fēng)筒后,被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒(排氣管)之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動,并且一邊旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升,由排氣管排出。 ?。?)預(yù)分解 預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道,設(shè)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(nèi)以懸浮態(tài)或流化態(tài)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(zhuǎn)窯內(nèi)進行的碳酸鹽分解任務(wù),移到分解爐內(nèi)進行;燃料大部分從分解爐內(nèi)加入,少部分由窯頭加入,減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負荷,延長了襯料壽命,有利于生產(chǎn)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(yōu)化。因而具有******、高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。
燒成
生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后,下一道工序是進入回轉(zhuǎn)窯中進行熟料的燒成。 在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng),生成水泥熟料中的礦物。隨著物料溫度升高近時礦物會變成液相,溶解于液相中的 和 進行反應(yīng)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(zhuǎn)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(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。
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(diào)節(jié)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(jié)、硬化要求。
(1)破碎
水泥生產(chǎn)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(chǎn)水泥用量******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(jīng)濟而方便,合理選用破碎設(shè)備和和粉磨設(shè)備非常重要。在物料進入粉磨設(shè)備之前,盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度,以減輕粉磨設(shè)備的負荷,提高黂機的產(chǎn)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(xiàn)象,有得于制得成分均勻的生料,提高配料的******性。
(2)原料預(yù)均化
預(yù)均化技術(shù)***是在原料的存、取過程中,運用科學(xué)的堆取料技術(shù),實現(xiàn)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(yù)均化的基本原理***是在物料堆放時,由堆料機把進來的原料連續(xù)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”。
特點
(1)均化原料成分,減少質(zhì)量波動,以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料,并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。
(2)擴大礦山資源的利用,提高開采效率,******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(zhì)量和控要求,降低礦山的開采成本。
(4)對黏濕物料適應(yīng)性強。
(5)為工廠提供長期穩(wěn)定的原料,也可以在堆場內(nèi)對不同組分的原料進行配料,使其成為預(yù)配料堆場,為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率創(chuàng)造條件。
(6)自動化程度高。
均化
新型干法水泥生產(chǎn)過程中,穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的***后一道把關(guān)作用。
均化原理
采用空氣攪拌,重力作用,產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”,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(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用,有的區(qū)域卸料,有的區(qū)域流化,從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜,進行徑向混合均化。
預(yù)熱
過程
把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成,代替回轉(zhuǎn)窯部分功能,達到縮短回窯長度,同時使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程,移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進行,使生料能夠同窯內(nèi)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(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
工作原理
預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料,使生料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。為了******限度提高氣固間的換熱效率,實現(xiàn)整個煅燒系統(tǒng)的******、高產(chǎn)、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(nèi)進行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料,在與高速上升氣流的沖擊下,物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運動,同時被分散。 ?。?)氣固分離 當(dāng)氣流攜帶料粉進入旋風(fēng)筒后,被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒(排氣管)之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動,并且一邊旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升,由排氣管排出。 ?。?)預(yù)分解 預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道,設(shè)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(nèi)以懸浮態(tài)或流化態(tài)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(zhuǎn)窯內(nèi)進行的碳酸鹽分解任務(wù),移到分解爐內(nèi)進行;燃料大部分從分解爐內(nèi)加入,少部分由窯頭加入,減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負荷,延長了襯料壽命,有利于生產(chǎn)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(yōu)化。因而具有******、高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。
燒成
生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后,下一道工序是進入回轉(zhuǎn)窯中進行熟料的燒成。 在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng),生成水泥熟料中的礦物。隨著物料溫度升高近時礦物會變成液相,溶解于液相中的 和 進行反應(yīng)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(zhuǎn)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(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。
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(diào)節(jié)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(jié)、硬化要求。