水泥生产方法及主要设备

1、水泥生产方法及主要设备一、硅酸盐水泥熟料1熟料定义硅酸盐水泥熟料按中国标准的定义为：“以适当成分的生料烧至部分 熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物”。 按欧洲试行标准的定义为： “波特兰 水泥熟料是一种水硬性材料，以重量计至少2/3是由硅酸钙（C3S和C2S组成， 其余为氧化铝（AI203），氧化铁（FC2O3和其它氧化物。Ca（XSiO。重量比应不小 于2.0。氧化镁（MgO）以重量计不应超过5%。波特兰水泥熟料是由精确配定的混合原料（生料粉，料泥或生料浆）经至少煅烧至 烧结而制成的，混合原料含有CaO SiO2,AI2O3和少量其它物质。生料粉，料 泥或生料浆必须细磨，充分混合，因而是均匀

2、的”。由以上的定义中可以看出欧洲标准规定的比较明确，对熟料的矿物组成（如硅酸 盐矿物）和化学组成（如CaOSiO重量比）都给予数量上的限定，对生料的制备质 量也提出了细磨和混合均匀的要求。 这些对新品种开发和提高水泥及混凝土质量 是很重要的。2.熟料矿物组成硅酸盐水泥熟料主要由4种结晶矿物组成，即阿利特，贝利特，铝酸 盐和铁铝酸盐，它们紧密地交织在一起，另外还有少量游离石灰，方镁石，玻璃 体和孔隙。阿利特（Alite）主要由硅酸三钙组成，分子式为3CaOSiO2,简写C3S因为熟料中不存在纯的C3S其中都固溶有MgO AI2O3, Fe2O3 TiO2以及V12Q Na2O等金属氧化物，所以在

3、准确叫法称为阿利特矿物， 简称A矿，C3S水化速度 快，早期强度和后期强度都高，是硅酸盐水泥熟料尤其高活性熟料的主要矿物， 含量一般在40%80%，我国最高在67%左右，国外可达85%。贝利特（Belite）主要由硅酸二钙组成，分子式为2CaOSiO2,简写为C2S因为熟料中不可能有纯的C2S其中多固溶有AI2O3,Fe2O3 MgO V12O Na2O TiO2,P2O5等杂质，所以称为贝利特矿物，简称B矿。C2S水化速度慢、早期强 度低，长期强度能达到与C3S相同的水平。C2S有4种晶型，在2130C下烧至熔融为a型，1420C为a型，温 度降至675C转变为B型，降到300400C转变为

4、v型。强度以a型最高，以 后随温度降低和晶型转变而降低，到v型几乎没有强度，体积膨胀10%，造成 熟料粉化。在水泥熟料中主要是B型C2S一般通过其他离子侵入和快速冷却 能使B型C2S稳定不再转变为V型C2SC2S含量一般在0%30%之间，我国 高的在35%左右。铝酸盐纯的铝酸盐相为铝酸三钙，即3CaOAl2O,简写为C3A在熟料中C3A也含有Al2O,Na2O等氧化物。C3A水化速度极快，为抑制其水化 速度调节凝结时间要加入一定量的硫酸盐（如石膏），C3A本身强度不高，但因其 水化快和水化热高，能与阿利特和贝利特一起提高一些水泥早期强度。CaA含量一般6%13%，我国偏低一些，4%11%，国外

5、一般偏高，个别情况高达15%。铁铝酸盐 又称铁酸盐相， 它没有固定的化学组成， 是晶体混合系 列中的一环，理论上可达到C2A和C2F,所以常常称为铁铝酸四钙，简写为C4AF然而C2A并不存在。这一晶体混合系列为C2AC6A2FC4AFC6AFC2F,视氧化铁和氧化铝含量的不同， 混合晶体可偏向铁多的一面或铝多的一面， 在水泥熟 料中系数情况下是相当于C4AF的组成，也可写成C2(AF)。铁铝酸盐相中也固溶 一些其他离子，它对水泥颜色起很大的决定作用，纯的C4AF为褐色，含MgC后为深灰绿色。C4AF的反应活性很低，对水泥性能作用不大。C4AF含量一般为4%15，中国偏高一些，高的在18左右，低

6、的约8。游离石灰 水泥熟料中未与酸性氧化物化合的氧化钙，常写成fCaO,般含量都在2%以下。游离石灰是不希望存在的，它的出现有以下几个 原因：生料制备不好，有过粗的颗粒或混合不均匀；煅烧温度不够，未能同其他 氧化物化合；冷却速度过慢，部分C3S分解成C2S和fCaO;配料不当氧化钙含 量过高。游离石灰过高会使砂浆和混凝土发生膨胀，造成安定性不良。游离氧化镁或方镁石 在氧化镁含量高的熟料中可能含有游离的 氧化镁，一般只写成MgO MgOt2%2.5%能固溶到熟料的其它相中，水泥标 准中规定MgO含量不得超过5%，所以熟料中最高能有2.5%3. 0%的MgO固溶在其它相中的方镁石量取决于熟料的化学

7、成分和生产工艺， 这部分没有什么 危害。游离的方镁石如含量过高会产生膨胀， 又常在一年以后发生， 造成混凝土 损坏。方镁石如结晶细小和分散均匀， 膨胀作用也小， 粗大的结晶和呈窝状存在 危害较大，游离石灰也是这样。除此之外熟料中在个别情况下也还可能存在极少量的硫酸碱和玻璃 体。3.熟料化学组成及率值 为了能够煅烧出所需矿物组成的熟料，首先要配制出具有一定化学成分的生料， 生料去掉烧失量后的化学成分即熟料化学成分一般范围列于表7。表7熟料化学成分范围(重量) 在调配原料时要通过各种氧化物的比例关系进行控制，这些比例关系又称率值， 常用的率值有以下几种：(1)石灰饱和系数KH在熟料中石灰完全饱和是

8、指全部SiO2都形成C3S全部Fe2O3都形成C4AF剩余的A12O3,都形成C3A石灰饱和系数是指熟料中实际的CaO含量与理论上 达到完全饱和时的CaO含量之比。在中国使用前苏联的金德公式计算，用生成C4AF和C3A和CaSO后剩余的CaO*与SiO2全部生成C3S所需要的CaO量之 比KH=如fCaO过高上式中还应考虑扣除iCaO,尤其在我国的立窑生产中要计算扣除fCaO后的KH值KH=目前我国熟料的KH值在0.820.96之间。 在国外石灰饱和系数的计算为： 也还有用石灰标准系数KST德国)和石灰饱和率CSF英国)两种表示法，即KST=LSF=(2)硅酸率SM硅酸率是SiO2与A12O3

9、和Fe2O3之和的比值，它表示熟料在烧结时(在 烧成带内)固相与流相的比例。因为SiO2在烧结温度下绝大部分都在固相阿利特和贝利特相中，而氧化铝和氧化铁则存在液相中。目前，我国水泥熟料的硅酸率 在1628之间，国外在1932之间。SM=(3)铝氧率IM铝氧率也称铁率是氧化铝与氧化铁的比， 在烧结温度下这两种氧化物几乎全部进 入液相。IM主要表示液相的特性，若提高氧化铁含量，IM值减小，液相粘度下 降，若IM值95%CaCO3含量85%95%CaCO3含量?0%85%CaCO3含量30%70%CaCO3含 量15%30%CaCO3含量5% 15%粘土CaCO3含量5%纯石灰石，泥灰岩质石灰石和石

10、灰质泥灰岩用以引入CaCaCO，3粘土、泥灰岩质粘土和粘土质泥灰岩用以引入SiO2,AI2O3和Fe2O3配料时最好 选用与熟料化学成分相接近的原料， 如石灰质泥灰岩， 因为它已混入一些粘土质 组分，结晶细小，分布均匀，易烧性好。最不利的是用纯的石灰石和纯的粘土混 合配料，易烧性不好。为了调整生料化学成分， 有的还加入少量砂岩， 硫铁矿渣、 铁矿等作为校正原料。 除天然原料外还可以使用工业废渣， 如高炉矿渣、煤矸石、 粉煤灰、金属尾矿等作为粘土质原料， 今后的发展趋势也是尽可能利用泥灰岩类 天然原料和工业废渣作主要原料，高质量的石灰石作为校正原料来生产水泥熟 料。生产熟料所用的燃料，从今天的技

11、术水平来看不受什么限制，气体、液体、固体燃料， 可燃性废料都可以使用， 仅立窑上受工艺条件限制只能烧固体 燃料，并以无烟煤、焦炭之类含挥发分低的燃料为好，回转窑则烟煤，无烟煤以 及各种可燃性废料都化学成分。水泥生料中碳酸钙少，可将原料排列如下： 纯石灰石 泥灰岩质石灰石 石灰质泥灰岩 泥灰岩 粘土质泥灰岩 泥灰岩质粘土可以使用。2生产水泥的原料 硅酸盐水泥自然是由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏共同磨细而成， 有 些品种允许加入一定量的混合材。然而今天在欧洲水泥试行标准中则将我国所称 的混合材也作为水泥的组分，在水泥含量6%的为主要组分，5%的为次要组 分或填充料，即水泥的组成应为主要组分，次要组分

12、，石膏和外加剂。因为这些 组分材料不论是熟料、石膏，还是矿渣、 粉煤灰甚至窑灰都对水泥性能的发挥起 一定作用， 都是为获得优质混凝土所不可缺少的材料， 所以在标准中对这些材料 的质量也都提出了相应的要求，这里只就几种主要材料作些介绍。(1)硅酸盐水泥熟料 熟料定义前已有介绍，这里不再重复，中国标准强调了要用适当成分的生料和烧至部分熔融， 以及要以硅酸钙为主要成分。 欧洲试行标准除此之外还 要求硅酸钙(C3S+C2S含量应2/3,Ca(XSiO2重量比2.0,并对生料制备 也提出一些原则要求， 这些对保证混凝土质量很有益处， 尤其目前对提高我国水 泥实物质量很有参考价值。其他对如铝酸盐水泥、 硫

13、铝酸盐水泥、 氟铝酸盐水泥 和铁铝酸盐水泥的熟料也都有相应质量要求。(2)混合材 在我国将水泥中除熟料和石膏以外的组分都称为混合材，它是为改善水泥性能，调节水泥标号的矿物质材料。 常用的混合材有粒化高炉矿渣， 粉煤灰， 火山灰质混合材，石灰石，粒化电炉磷渣，冶金工业的各种熔渣。火山灰质混合 材分为两大类，1类是天然的，如火山灰、凝灰岩、浮石、沸石岩、硅藻土和硅 藻石。另1类是人工的，如煤矸石、烧页岩、烧粘土、煤渣、硅质渣。对这些材 料都有一定的质量要求和掺加量限定，今后的发展趋势是加大工业废渣的掺加 量，减少熟料使用量，为保护环境多做贡献，但是，也有一个前提，即不能过份 影响水泥及混凝土质量，

14、 不能产生二次污染， 也不能太大地影响生产过程， 每使 用一种新的废渣都必须做水泥性能及混凝土性能和耐久性试验， 有关环保及安全 方面的检测，取得有关部门的许可方可正式使用。(3)石膏 石膏又称缓凝剂，是调节水泥凝结时间用的，常用的为天然石膏矿，主要成分为二水硫酸钙CaSO4 2H2O或者天然硬石膏，主要成分为无水硫酸钙CaSO4另外也有半水石膏CaSO41/2H2O,它们的混合物，或工业副产石膏， 如陶瓷工业的石膏模，烟气脱硫石膏等。石膏的用量约为5%左右，一般控制水 泥中的SO量不超过3.5%。(4)外加剂水泥中允许加入不超过水泥重量1%的外加剂，主要是助磨剂。这些 外加剂不应损害对钢筋的

15、保护性能， 以及水泥和混凝土的其他有关性能， 所以水 泥中的外加剂应慎重使用， 以加在混凝土中为好， 以免与混凝土的外加剂相抵触。(5)超细掺加料自90年代以来兴起的超细粉掺加料能显著提高水泥混凝土的强度和 改善其他有关施工性能和物理性能。 水泥中常用的是硅灰， 它的细度是水泥细度 的50100倍。近来又发展使用磨细矿渣以及磨细熟料，磨细程度一种是超细磨， 比面积磨到9000或10000cm/g以上到20000cm/g，平均粒径136卩m另一 种是在9000cm2/g以下，有的在5000cm2/g左右，或40005000cm2/g之间， 后一种当然算不上超细磨了， 现在的研究得出， 加入这些微

16、细粉能明显提高水泥 及混凝土强度， 尤其是早期强度， 并能改善水泥砂浆的可加工性， 提高混凝土的 密实性、抗渗性、抗蚀性、耐久性，这种微细粉可以加到水泥中也可以在施工时 加到混凝土中，我国目前比较重视的是用磨细矿渣掺到水泥中，改善水泥性能。三、水泥生产工艺1熟料形成过程 硅酸盐水泥熟料是由石灰石组分和粘土组分经高温煅烧相互化合而成的，其主要 反应过程如下20150C烘干原料带入的附着水分，湿法生产在这一段消耗了大 量热量。150600C高岭土脱去吸附的水分和结晶水。600900C高岭土分解，同时形成一些初级矿物，如CA C2F, C2S和C12A7。8501100CCaCO盼解率最大， 形成的

17、游离石灰量也最大， 这期间 因CaCO盼解为吸热反应，需要热量最多。C3A和C4AF也在这时开始形成。11001200CC3A和C4AF主要在这一温度区内形成，C2S量达到最 大值。12601310C形成熟料液相12501450CC2S吸收fCaO形成C3S最终烧成熟料，所以一般都 要达到1450C以上，并停留一定时间才能烧出合格熟料。2水泥生产方法 水泥的生产工艺简单讲便是两磨一烧，即原料要经过采掘、破碎、磨 细和混匀制成生料，生料经1450C的高温烧成熟料，熟料再经破碎，与石膏或 其他混合材一起磨细成为水泥。 由于生料制备有干湿之别， 所以将生产方法分为 湿法，半干法或半湿法，干法3种。(

18、1)湿法生产的特点 将生料制成含水32一36的料浆，在回转 窑内将生料浆烘干并烧成熟料。湿法制备料浆，粉磨能耗较低，约低30，料 浆容易混匀， 生料成分稳定， 有利于烧出高质量的熟料。 但球磨机易磨件的钢材 消耗大，回转窑的熟料单位热耗比干法窑高20932931KTkg(500700kcalkg)，熟料出窑温度较低，不宜烧高硅酸率和高铝氧率的熟料。(2)半干法生产的特点 将干生料粉加1015水制成料球入窑煅烧称半干法，带炉篦子加热机的回转窑又称立波尔窑和立窑都是用半干法生 产。国外还有一种将湿法制备的料浆用机械方法压滤脱水，制成含水19左右的泥段再入立波尔窑煅烧，称为半湿法生产。半干法入窑物料

19、的含水率降低了，窑的熟料单位热耗也可比湿法降低8371675kJkg(200400kcalkg)。由于用 炉篦子加热机代替部分回转窑烘干料球， 效率较高， 回转窑可以缩短， 如按窑的 单位容积产量计算可以提高23倍。但半干法要求生料应有一定的塑性，以便 成球，使它的应用受到一定限制， 加热机机械故障多， 在我国一般煅烧温度较低， 不宜烧高质量的熟料。(3)立窑生产的特点 立窑属半干法生产，它是水泥工业应用最早 的煅烧窑， 从19世纪中期开始由石灰立窑演变而来，到1910年发展成为机械化 立窑。立窑生产规模小，设备简单，投资相对较低，对水泥市场需求比较小的、 交通不方便、 工业技术水平相对较低的

20、地区最为适用。 用立窑生产水泥热耗与电 耗都比较低，我国是世界上立窑最多的国家，立窑生产技术水平较高。但是，立 窑由于其自身的工艺特点， 熟料煅烧不均匀、 不宜烧高硅酸率和高饱和比的熟料， 窑的生产能力太小， 日产熟料量很难超过300吨，从目前的技术水平来看也难以 实现高水平的现代化。（4）干法生产的特点 干法是将生料粉直接送入窑内煅烧，入窑生 料的含水率一般仅1%2%,省去了烘干生料所需的大量热量。以前的干法生 产使用的是中空回转窑，窑内传热效率较低， 尤其在耗热量大的分解带内， 热能 得不到充分利用, 以致干法中空窑的热效率并没有多少改善。 干法制备的生料粉 不易混合均匀,影响熟料质量,因

21、此4050年代湿法生产曾占主导地位。50年 代出现了生料粉空气搅拌技术和悬浮预热技术,?0年代初诞生了预分解技术, 原料预均化及生料质量控制技术。现在干法生产完全可以制备出质量均匀的生 料,新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进 行,热效率高, 减轻了回转窑的负荷, 不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30%左右提高到60%以上,又使窑的生产能力得以扩大,目前的标准窑型为3000t/d,最大的10000t/d。我国现在有700t/d、1000t/d、2000t/d、4000td的几种规格, 逐步向大型方向发展。 预分解窑生料预烧得好, 窑内温度较高, 熟料冷却速度快

22、, 可以烧高硅酸率、 高饱和比以及高铝氧率的熟料, 熟料强度高, 因此现在将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑, 或新型干法生产线, 新型干 法生产是今后的发展方向。 新型干法窑规模大, 投资相对较高, 对技术水平和工 业配套能力要求也比较高,如条件不具备则难以正常发展。3水泥生产工艺流程 水泥生产的基本流程,以干法生产为例包括以下几个主要工序： 原料开采一破碎一烘干一配料一粉磨一生料贮存一均化一煅烧一熟料 冷却及破碎一配料（加石膏和混合材）一粉磨一水泥贮存一装运。湿法生产的区别在煅烧以前的生料制备过程上,主要工序为：半干法生产的区别仅在出生料磨以后和入窑煅烧之前的一段,即： 粉磨一生料贮存均

23、化一加水成球一煅烧。新型干法生产则在各贮存环节上都加强了均化,具体为： 原料开采一破碎一预均化一配料一粉磨并烘干一生料粉贮存均化一煅 烧一熟料冷却破碎一熟料贮存均化一配料一粉磨一水泥贮存均化一装运（或混配 搅拌一装运）此外,用煤做燃料时也要经过贮存均化,破碎（或烘干）,粉磨制成煤 粉再人窑。混合材则视品种而定, 如粒化高炉矿渣要经过烘干, 煤矸石要预先破 碎,石膏也需预先破碎。混合材和石膏通常都与熟料一起粉磨, 近年来对粒化高 炉矿渣趋向于单独粉磨, 因为矿渣比熟料难磨, 如与熟料一起粉磨难以磨细, 不 能充分发挥矿渣的作用。四、生产水泥用的主要设备1水泥窑系统 水泥窑是水泥厂的主要设备, 由

24、生料烧成熟料的整个过程都在窑内完成, 最简单 的回转窑是干法中空窑, 如图1所示。生料粉由窑尾加入, 煤粉用一次风由窑头 喷入并在窑内燃烧，这里的火焰温度达18002000C。生料在窑内不断向窑头 流动，湿度也逐渐升高，经过烘干、脱水、预热、分解，到1300C左右时出现液相，在火焰下面升高到1450C烧成熟料，然后冷却到13001100C离开回转 窑落入单筒冷却机，冷却到100150C左右卸到熟料输送机运至熟料破碎机，破碎后入库贮存。图1干法中空回转窑1次风鼓风机2煤粉下料管3喷煤管4窑头罩5回转窑6生料粉下料管7烟室8熟料下料溜槽9单筒冷却机10熟料运输机回转窑是由钢板卷制的圆筒，内砌耐火砖

25、，由装车简体上的轮带和下 面的托轮支承，用装在窑身上的大齿圈传动。回转窑通常以35的斜度安放， 转数一般在1转分钟以内、 新式干法窑可达3转分钟以上。 单筒冷却机与窑 相似，不同的是筒内装有扬料板用以加速熟料冷却。 窑头高温区简体温度过高，以前曾用水冷却， 现已改为用风冷却。上述干法中空窑是基本窑型，其他各种窑型主要是改变后部的烘干、 预热和分解部分的结构与型式， 及变换熟料冷却机。 如湿法窑因料浆含水量高不 易烘干，所以将窑加长， 窑内挂上链条帮助烘干料浆， 又装上热交换器提高烘干 后物料的预热速度。 冷却机常使用多筒冷却机， 它是装在窑简体外面的小型冷却 筒，一般由911个组成，筒内装扬料

26、板，随窑筒体一起转动，将熟料冷却，如 图2所示为我国常用的老式湿法窑和多筒冷却机。半干法回转窑是用篦式加热机代替部分回转窑，生料球在炉篦子上被 烘干、预热和部分分解， 因篦式加热机的热效率比转筒高， 所以窑的生产能力也 比较大（见图3）。新型干法窑是在短的回转窑后面加上悬浮式预热器， 最早出现的为由4个旋风筒 组成的旋风式预热器，如图4所示，物料仅用几秒钟的时间便能通4级旋风筒， 温度升高到800900 C,完成烘干、预热和有20%30%的碳酸盐分解。以 后又出现了立筒预热器， 如图5所示，原理基本相同， 都是让生料粉在悬浮状态 下被预热。立筒预热器断面较大, 不易堵塞尤其对小型窑比较有利,

27、但效率较低, 新建窑已很少采用。 预分解窑是在旋风式预热器系统中用, 入窑生料的分解率可 达到85%95%,回转窑的能力有了成倍的提高,煅烧熟料的单位热耗可降到2930KTkg（700kcalkg）,如图6所示。分解炉的型式很多,有4050种,其 基本原理都是使煤粉在悬浮的生料粉雾中或在沸腾的生料粉层中燃烧, 燃烧放出 的热量能立即被正在分解的生料粉吸收, 传热效率极高, 生料在分解炉中能基本 完成碳酸盐分解反应, 随气体进入下一级旋风筒并被从气体中分离出来进入回转 窑。在分解炉中要燃烧50%左右的煤粉,所以从冷却机中抽出部分经过预热的 空气送人分解炉, 这一送风管称三次风管。大型预分解窑采用

28、双系列6级预热器 系统,并利用出预热器的废气来烘干生料, 窑系统与生料磨系统联合生产, 能更 充分地利用热能,占地也小（如图7）。国外还有一些现代化的水泥厂,生料磨真 正地与回转窑联索成一个系统, 取消了生料粉贮存和均化库, 出磨生料直接喂入 预热器,当然这要求生料磨的可靠性和生料质量控制水平要达到相当高的程度, 否则是行不通的。图2湿法长窑生产流程图1回转窑2多筒式冷却机3喷煤管4传动齿轮5热交换器6链条7托轮8水冷却9鼓风机10煤磨11选粉机12旋风收尘器13煤磨排风机煤磨的管子15收尘器16烟囱图3二次通过的炉篦式加热机1成球盘2料球加料斗3烘干室4热风二次入口5加热室6炉篦子口7回转窑

29、8热风一次出口9废气出图4洪堡型旋风预热器1回转窑2竖烟道筒5入窑下料管 现代回转窑十分重视熟料冷却效率， 对各种型式的冷却机都做了相应的改进， 如 图8所示，单筒冷却机加大了直径和长度，设备结构简单，但占地较大，新式多筒冷却机也都加长到20m左右，窑筒体也被迫又向前延长并增加一道轮带， 虽然 省去了传动机构， 但结构也较复杂， 冷却效率相对较低， 又不能抽三次风供分解 炉用，新建窑已不再采用。篦冷机占地相对最小，效率高，虽结构复杂，动力消 耗高，仍是目前所用的主要冷却设备。 新式篦冷机篦板结构， 送风方式都做了改 进，又将篦冷机分为两级，中间加装辊式破碎机，三次风由窑头抽出，以提高三 次风温

30、度，有利于分解炉内的燃料燃烧，如图9所示。图5几种不同型式的立筒预热器14从窑头吸热空气送入3排风机4旋风1旋风筒2立筒3回转窑 立窑是不动的竖筒， 生料与煤混合粉磨制成料球， 由立窑上部加入窑内。 料球尺 寸一般7一15mm含水14%左右，我国采用的预加水成球设备可将料球降到35mm含水10%一12%，提高了窑的热效率。含某粉的料球在窑内被烘干， 煤粉燃烧将生料烧成熟料。 烧好的熟料由底部经卸料篦子卸出。 冷风由窑下鼓入， 在上升的过程中将熟料冷却， 本身也得到预热， 到高温带供料球中的煤粉燃烧用，废气由窑顶排出。 立窑的直径以前1.72.5m,现在扩大到2.53.2m,高811m, 立窑的

31、日产量已达250300td。图6带窑分解炉和预热器窑流程图1旋风筒2立筒3回转窑4.水泥粉磨站若把水泥生产工艺过程作为一个完整的工艺系统来看， 最终产品是水泥， 熟料是 半成品，所以可以将这个系统分开， 从原料采掘到制成熟料是一段， 由熟料制成 水泥和装运发货是第二段。 一般情况下这两段应放在一起， 这样少占用土地， 方 便管理，用人工也少， 可以完全集中控制。 然而在有些特殊情况又以分开更为有 利，例如：(1)大量运输水泥以水运最便宜，但是，原料基地，尤其石灰石矿山往往远离水 运码头，这时可在原料基地建熟料生产线， 即包括原料开采， 破碎、烘干、粉磨、 煅烧和熟料贮存。煅烧好的熟料再用火车运

32、至水运码头附近， 在这里建水泥粉磨 站磨制水泥，在码头建水泥贮存和装船系统，水泥可以利用各种船舶水运出厂。 例如1997年在山东投产的大宇水泥厂，在泅水石灰石矿山基地建了一条7200td的预分解窑熟料生产线，这也是目前中国最大的熟料生产线，又在240公里以外的日照港建了水泥粉磨站和水泥贮存仓及码头装船系统， 水泥用远洋货船运 往美国。因为运送熟料要比运送水泥简单、便宜，整体经济效益是好的。(2)原料基地不一定在水泥市场附近，这时也可将水泥粉磨站建在水泥市场区， 用高效率的大型水泥窑集中生产熟料， 在水泥市场分散粉磨。 如宁国水泥厂就在 浙江宁波建有水泥粉磨站，还有一些水泥厂在上海建粉磨站。(3

33、)水泥工业的现代改造趋向是用大型预分解窑取代小型窑， 即熟料生 产的集中化， 被淘汰的小型窑生产线还有一些粉磨设备可以利用， 为提高社会整 体效益，可利用这些小厂的粉磨设备作水泥粉磨站加工大型窑的水泥熟料。80年代欧洲水泥工业的现代化改造采用过这种办法， 我国今后在逐步淘汰立窑的过 程中也将采用这种办法。水泥粉磨站有它有利的一面， 即熟料比水泥更便于长途运输， 能充分利用现有的 小型粉磨设备。 也有它不利的一面， 如需设两套或更多的质量检验控制系统， 管 理人员多， 太小的磨机磨制的水泥质量有时不如大型磨机的好， 分开建粉磨站相 对占地较多。 今后的水泥厂也要用现代化的新技术和高技术进行改造，

34、 整个水泥 生产过程要进行智能控制， 生产是全封闭的， 对厂内厂外都没有污染， 若熟料煅 烧与水泥粉磨建在一起更方便这种现代化改造。 一些较落后的小型水泥磨系统也 很难改造，不值得现代化改造，所以利用到一定时候还是以淘汰为好。图8现代的单筒冷却机 多筒冷却机和篦冷机 图9现代的新式篦冷机1熟料输送机2第二级冷却篦床3辊式破碎机4余风抽风管道5三次风除尘筒6三次风管7窑头罩8回转窑9第1级冷却篦床铺10漏料输送机水泥粉磨站要像水泥厂一样设立化验室，做熟料全分析，对水泥也要 做细度、颗粒级配、化学分析，特别是SO3含量、烧失量、碱含量测定，做全套 物理性能检验， 保证出厂水泥符合标准要求。 若熟料来自几家水泥厂还要保证水 泥质量的稳定性， 不要受更换熟料的影响， 不同厂家的熟料对混凝土外加剂会有 不同的相容性， 对此应特别注意。 熟料运输虽比水泥运输简单， 但从目前国内一 些厂的经验得出， 熟料不能淋雨， 否则会降低水泥强度。 高温熟料经过长途运输 也不一定会得到冷却，尤其回转窑熟料，粒度较小，堆积密度较大，经过240多公里的铁路运输温度几乎没有下降。 熟料装车和卸车过程扬尘较大， 比较难以 解决。在发展水泥粉磨站时对这些问题都应考虑到， 应有利于在现有的基础进一 步提高水泥质量。5粉磨系统球磨机是水泥工业最早使用的粉磨设备， 现在仍占主导地位， 虽然它的效率很低，