水泥生產(chǎn)過程及其工藝.ppt

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1,水泥生產(chǎn)過程及其工藝,2011年3月20日,？ 1、什么是水泥 2、水泥是怎么生產(chǎn)出來的 3、幾個重要的指標(biāo) 4、常用設(shè)備 工藝 1）流程2）控制點(diǎn) 工藝是主導(dǎo)，設(shè)備是基礎(chǔ)。 工藝意圖由設(shè)備來實現(xiàn)！ 濕法—干法。主要在于生料制備。,2,水泥窯型經(jīng)歷了哪六個階段 1、1824年出現(xiàn)的土立窯； 2、1885年出現(xiàn)的回轉(zhuǎn)窯； 3、1910年出現(xiàn)的機(jī)立窯； 4、1928年出現(xiàn)的立波爾窯； 5、1950年出現(xiàn)的懸浮預(yù)熱器窯； 6、1971年出現(xiàn)的窯外分解窯。,第一部分 幾個概念,干法生產(chǎn)：將原料先烘干后粉磨或同時烘干與粉磨成生料粉，而后喂入干法窯內(nèi)煅燒成熟料稱為干法生產(chǎn)。 窯外分解窯：亦稱為預(yù)分解窯，是一種能顯著提高水泥回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的煅燒工藝設(shè)備，其主要特點(diǎn)是把大量吸熱的碳酸鈣分解反應(yīng)從窯內(nèi)傳熱速率較低的區(qū)域移到懸浮器與窯之間的特殊煅燒爐（分解爐）中進(jìn)行。 水泥：凡細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等散料或纖維材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬膠凝材料，通稱為水泥。 熟料：凡以適當(dāng)成分的生料，燒至部分熔融所得的以硅酸鈣為主要成分的礦物質(zhì)，稱為硅酸鹽水泥熟料。 料耗：是指生成單位熟料所需的生料量（干基）。通常以“t生料/t熟料”表示。 標(biāo)準(zhǔn)煤耗：把實物煤折算為標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗量稱為標(biāo)準(zhǔn)煤耗。 熟料燒成的綜合能耗：是指燒成車間在標(biāo)定期內(nèi)，對熟料燒成過程中實際消耗的各種能源進(jìn)行綜合計算所得的能源消耗量。 磚耗：在單位期間內(nèi)，消耗的耐火磚量與單位期間熟料量的比值。 油耗：在單位期間內(nèi)，消耗的柴油量與單位期間熟料量的比值。 原料——生料——熟料——水泥,5,企業(yè)規(guī)模劃分 1）以工程設(shè)計水泥規(guī)模劃分：大型》100萬噸/年；中型為60-100萬噸/年；小型《60萬噸/年 2）按回轉(zhuǎn)窯熟料年生產(chǎn)能力劃分：新型干法生產(chǎn)線，大型100萬-350萬噸/年；中型60萬-100萬噸/年；小型20萬-60萬噸/年。 3）按單窯熟料產(chǎn)能劃分：如2000t/d、2500t/d、5000t/d、7200t/d、10000t/d等 生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的原料品種，主要由石灰質(zhì)、硅鋁質(zhì)、鋁質(zhì)、硫質(zhì)及校正原料組成，不同水泥熟料品種所采用的原料不完全相同。 標(biāo)準(zhǔn)煤：國際統(tǒng)一以燃料熱值為29308kj/m3的能源單位。 水泥混合材是指在水泥粉磨環(huán)節(jié)與熟料、石膏一起入磨、用以改善水泥某種性能、調(diào)節(jié)水泥質(zhì)量、降低成本所摻加的礦物質(zhì)材料或工業(yè)廢渣。 普通硅酸鹽水泥：凡由硅酸鹽水泥熟料，6%-15%混合材料和適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料稱為普通硅酸鹽水泥。,6,第二部分 水泥廠常見設(shè)備,1、斗式提升機(jī) 、膠帶提升機(jī)、拉鏈機(jī)、螺旋輸送機(jī)、帶式輸送機(jī),7,2、空氣斜槽 、風(fēng)機(jī),8,3、分格輪、空氣炮、收塵器,9,4、磨機(jī)、窯、破碎機(jī),10,磨輥輥套、襯板、研磨體、耐火材料,11,水泥生產(chǎn)工藝流程圖,12,傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)過程,水泥生產(chǎn)過程有許多工序和環(huán)節(jié)，水泥生產(chǎn)過程大致分為五個過程： 1、原料開采 2、生料制備（粉磨） 3、熟料煅燒 4、水泥制成（粉磨） 5、水泥裝運(yùn) 將它們概括后，主要分為生料制備、熟料煅燒和水泥粉磨三階段，故俗稱“兩磨一燒”。如將煤粉制備列入也可改稱為“三磨一燒”。,13,一、原料開采,礦山開采與運(yùn)輸是將礦床用挖掘機(jī)、電鏟、轉(zhuǎn)機(jī)等機(jī)械設(shè)備開采礦石，然后經(jīng)運(yùn)輸設(shè)備，如汽車、膠帶機(jī)，把礦石輸送到生產(chǎn)使用點(diǎn)——均化堆場、破碎機(jī)等。,14,原料預(yù)均化,預(yù)均化的意義 1.均化原料成分，減少質(zhì)量波動，穩(wěn)定生產(chǎn) 2.擴(kuò)大礦山資源的利用，放寬礦山開采的質(zhì)量控制要求，降低開采成本 3.可對不同組分的原料預(yù)配料 采用預(yù)均化技術(shù)的條件 CaCO3的波動R15％：原料均勻性差，必須采用預(yù)均化 要求預(yù)均化后的成分波動范圍控制在1％,15,預(yù)均化堆場的布置形式及堆取料方式 一、堆場的布置形式 1.矩形預(yù)均化堆場 直線布置：堆料機(jī)、取料機(jī)易布置，不需轉(zhuǎn)化臺車，多采用 平行布置：設(shè)中轉(zhuǎn)臺車，回轉(zhuǎn)式或雙臂式堆料機(jī)，較少采用 2.圓形預(yù)均化堆場 原料由進(jìn)料機(jī)送到堆場中心，由可繞中心360回轉(zhuǎn)的懸臂式帶堆料機(jī)堆料。料堆為圓環(huán)，其截面是“人”字形料層。取料一般都用橋式刮板取料機(jī)，可回轉(zhuǎn)360 ，取出的物料經(jīng)刮板送到堆場中心卸料口，由地溝內(nèi)的出料機(jī)運(yùn)走,16,矩形和圓形堆場的比較,17,布料取料形式比較,1、人字型布料 人字形堆料的優(yōu)點(diǎn)：堆料的方法和設(shè)備都較簡單，可取得較好的化效果，因此這種方法使用得最普遍。 主要缺點(diǎn)：物料顆粒離析比較顯著，堆料兩側(cè)及底部集中了大塊物料而料堆中上部分多為細(xì)粒。,2、波浪型布料法 波浪形堆料法的優(yōu)點(diǎn)：均化效果好，特別是當(dāng)物料顆粒相差較大（如0~200mm），或者物料的成分在粒度大小不同的顆粒中差別很大的情況下，效果比較顯著。 缺點(diǎn)：堆料點(diǎn)要在整個堆場寬度范圍內(nèi)移動，堆料機(jī)必須能夠橫向伸縮或回轉(zhuǎn)，設(shè)備價格貴，操作比較復(fù)雜，所以此法一般僅限于少數(shù)物料。,18,布料取料形式比較,3、水平層堆料法 這種堆料發(fā)優(yōu)點(diǎn)是，可以完全消除顆粒離析作用，每層內(nèi)部也比較穩(wěn)定。缺點(diǎn)是，堆料機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作也不簡單，一般都用于多種原料混合配料的堆場。,4、橫向傾斜層堆料法 這種堆料機(jī)可以采用耙式堆取料合一的設(shè)備，因此在設(shè)備價格上特別便宜。這也可以說是其優(yōu)點(diǎn)。但這種堆料法的顆粒離析現(xiàn)象比人字形堆料法更嚴(yán)重，大塊顆粒幾乎全落到料堆底部，均化效果是很不理想的。所以這種堆料法只能應(yīng)用于那些對均化要求不高的原材料。,19,二、取料方式 不同的堆料，有待于最適當(dāng)?shù)娜×戏绞胶拖鄳?yīng)的設(shè)備。只有這樣才能獲得預(yù)期的均化效果。預(yù)均化堆場有三種取料方式： 1.端面取料 取料機(jī)從料堆的一端，包括圓形堆料的截面端開始，向另一端或整個環(huán)形料堆推進(jìn)。取料是在料堆整個橫斷面上進(jìn)行的，最理想的取料就是同時切取料堆端面各部位的物料，循環(huán)前進(jìn)。 最適用于人字形、波浪形和水平層的堆料。 2.側(cè)面取料 取料機(jī)從料堆的一側(cè)從一端至另一端沿料堆縱向往返取料。這種取料方式不能同時切取截面上各部位的物料，只能在側(cè)面沿縱長方向、一層層刮取物料，因此最適用于橫向傾斜層堆料。 這種取料的方式一般都采用耙式取料機(jī)，又名鏈?zhǔn)桨胰×蠙C(jī)。 3.底部取料 在堆料底部設(shè)有縫形倉的矩形均化庫，可以在底部取料。這種取料方式要求堆料方式是縱向傾料層或圓錐形料堆，只有這種堆料，沿底部縱向取料才能切取所有料層。這種取料方式的均化效果也顯然不如端面取料。底部取料都采用葉輪式取料機(jī)。,20,二、生料制備過程,生料制備過程指入窯以前對原料的全部加工過程，包括原料破碎、預(yù)均化、配料控制、烘干、粉磨和生料均化等生產(chǎn)環(huán)節(jié)。其簡要的工藝流程是： 石灰石均化堆場 原料計量配料系統(tǒng)及輸送 原料磨 空氣輸送斜槽 提升機(jī)或氣力輸送泵輸送 生料均化庫儲存。,,,,,21,22,23,24,25,26,27,28,29,三、煤粉制備過程,指從原煤倉、喂料控制、烘干粉磨、收塵到煤粉倉等生產(chǎn)貯存環(huán)節(jié)。其簡要的生產(chǎn)流程： 原煤 破碎機(jī) 煤預(yù)均化堆場 原煤倉 喂煤計量控制 煤粉烘干粉磨 煤粉倉 煤粉輸送 分別到窯和分解爐燃燒器。,,,,,,,,,30,31,三、熟料煅燒過程,熟料煅燒過程是指生料出均化庫后的預(yù)熱、煅燒和熟料冷卻等環(huán)節(jié)。其簡要生產(chǎn)流程是： 生料均化庫 計量喂料系統(tǒng) 預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng) 回轉(zhuǎn)窯煅燒 冷卻機(jī)冷卻熟料 熟料輸送 熟料庫貯存。,,,,,,,32,33,34,35,36,四、水泥制成過程,水泥制成過程指水泥組分（除熟料外）的破碎、組分配料和粉磨以及水泥均化等環(huán)節(jié)。其簡要生產(chǎn)流程是： 水泥配料庫下 組分計量配料站 輸送設(shè)備 穩(wěn)流稱重倉 水泥粉磨系統(tǒng)-水泥庫貯存。,,,,,37,球磨機(jī)的工作原理及類型 一、球磨機(jī)工作原理： 1、主體回轉(zhuǎn)筒體，兩端空心軸，內(nèi)壁襯板，磨內(nèi)裝研磨體。 2、研磨體既可拋射沖擊物料，又可滑動、滾動研磨物料 。 3、出料動力：磨頭強(qiáng)制喂料；前后料面高差；磨尾不斷抽風(fēng)； 球磨機(jī)完全水平布置，不同于回轉(zhuǎn)窯形式 4、研磨體三種狀態(tài)（圖）： 周轉(zhuǎn)、拋射、傾瀉 二、球磨機(jī)的特點(diǎn) ： 1、優(yōu)點(diǎn)： 適應(yīng)性較強(qiáng)，能連續(xù)生產(chǎn)和大規(guī)模生產(chǎn)； 顆粒級配易于調(diào)節(jié)，顆粒形貌近似球形，有利于生料煅燒及水泥的水化硬化； 干法濕法均可，烘干粉磨同時，另有均化作用； 2、缺點(diǎn)： 粉磨效率低，只有2一3％。 研磨體和村板的消耗量大； 設(shè)備笨重，投資大．噪音大等,38,39,40,41,42,43,為什么分級？水泥生產(chǎn)商為什么不惜巨資選用閉路系統(tǒng)？ 分級------減少過粉磨！------提高粉磨效率。,44,五、水泥裝運(yùn)和輸出過程,水泥包裝和散裝過程指不同水泥經(jīng)貯庫、包裝設(shè)施或散裝設(shè)施等生產(chǎn)環(huán)節(jié)出廠。其簡要生產(chǎn)流程是： 袋裝水泥 水泥庫 包裝機(jī) 推車或摞包機(jī) 水泥棧臺 運(yùn)輸設(shè)施出廠 散裝水泥 散裝庫 散裝機(jī) 散裝汽車或散裝火車或輪船輸出,,,,,,,水泥工藝設(shè)備的發(fā)展,1、總體上向節(jié)能型發(fā)展。輥壓機(jī)——-球磨，立窯、濕法——預(yù)熱分解窯 2、功能上向一機(jī)多能發(fā)展。烘干、粉磨、選分于一體 3、系統(tǒng)上趨于短流向。 工業(yè)上多采用一體化。,水泥行業(yè)是傳統(tǒng)工業(yè)，不是夕陽產(chǎn)業(yè)！,47,本文結(jié)束 謝謝大家！,