建筑材料热工设备-1-水泥窑-第1节 水泥生产过程及其工艺 (2)

1、建筑材料热工设备(shbi)过程(guchng)装备与控制工程系严晗共五十页水泥与陶瓷(toc)及玻璃的特点 原料都是各种不同的天然岩石； 高温煅烧后构成产品； 由天然岩石到人造石质产品是一个(y )还原循环过程；天然岩石破碎煅烧石质产品，矿物成分没有改变，只是晶体结构发生了变化。共五十页水泥与陶瓷(toc)及玻璃的区别水泥不需要成形，属于散粒物品:煅烧用-回转窑。 陶瓷产品需要成形，属于颗粒状物品:煅烧用-隧道窑、棱式窑、辊道窑。 玻璃与陶瓷(toc)相反，先熔化后成形:煅烧用-玻璃熔窑。 从温度上讲： 陶瓷 水泥 玻璃 1200 1450 1600共五十页从工艺设备复杂程度上讲： 水泥 陶

2、瓷 玻璃(b l) 复杂 次之 再次之从厂区环境上讲玻璃 陶瓷 水泥 干净 次之 再次之从产量产值上讲： 水泥 陶瓷 玻璃一 二 三共五十页第一章 水泥(shun)回转窑共五十页第一节 水泥(shun)生产过程及其工艺共五十页7第一(dy)部分 几个概念干法生产：将原料先烘干后粉磨或同时烘干与粉磨成生料粉，而后喂入干法窑内煅烧成熟料称为干法生产。 窑外分解窑：亦称为预分解窑，是一种能显著提高水泥回转窑产量的煅烧工艺设备，其主要特点是把大量吸热的碳酸钙分解反应从窑内传热速率较低的区域移到悬浮器与窑之间的特殊煅烧炉（分解炉）中进行。 水泥：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化

3、，又能在水中硬化，并能将砂、石等散料或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬胶凝材料，通称为水泥。熟料：凡以适当成分(chng fn)的生料，烧至部分熔融所得的以硅酸钙为主要成分(chng fn)的矿物质，称为硅酸盐水泥熟料。共五十页料耗：是指生成单位(dnwi)熟料所需的生料量（干基）。通常以“t生料/t熟料”表示。标准煤耗：把实物煤折算为标准煤的消耗量称为标准煤耗。熟料烧成的综合能耗：是指烧成车间在标定期内，对熟料烧成过程中实际消耗的各种能源进行综合计算所得的能源消耗量。砖耗：在单位期间内，消耗的耐火砖量与单位期间熟料量的比值。油耗：在单位期间内，消耗的柴油量与单位期间熟料量的比值。原料生料熟料水

4、泥共五十页9企业规模划分1）以工程设计水泥规模划分：大型100万吨/年；中型为60-100万吨/年；小型60万吨/年2）按回转窑熟料年生产能力划分：新型干法生产线，大型100万-350万吨/年；中型60万-100万吨/年；小型20万-60万吨/年。3）按单窑熟料产能划分：如2000t/d、2500t/d、5000t/d、7200t/d、10000t/d等生产硅酸盐水泥熟料的原料品种，主要由石灰质、硅铝质、铝质、硫质及校正原料组成，不同水泥熟料品种所采用的原料不完全相同。标准煤：国际统一以燃料热值为29308kj/m3的能源单位。水泥混合材是指在水泥粉磨环节与熟料、石膏一起(yq)入磨、用以改善

5、水泥某种性能、调节水泥质量、降低成本所掺加的矿物质材料或工业废渣。普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，6%-15%混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥。共五十页10第二(d r)部分 水泥厂常见设备1、斗式提升机 、胶带(jiodi)提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机共五十页112、空气(kngq)斜槽 、风机共五十页123、分格轮、空气(kngq)炮、收尘器共五十页134、磨机(m j)、窑、破碎机共五十页14磨辊辊套、衬板、研磨(ynm)体、耐火材料共五十页15传统水泥生产(shngchn)过程水泥生产过程有许多工序和环节，水泥生产过程大致分为五个过程：1、原料

6、开采2、生料制备（粉磨）3、熟料煅烧(dunsho)4、水泥制成（粉磨）5、水泥装运将它们概括后，主要分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三阶段，故俗称“两磨一烧”。如将煤粉制备列入也可改称为“三磨一烧”。共五十页16一、原料(yunlio)开采矿山开采与运输是将矿床用挖掘机、电铲(din chn)、转机等机械设备开采矿石，然后经运输设备，如汽车、胶带机，把矿石输送到生产使用点均化堆场、破碎机等。共五十页17原料(yunlio)预均化预均化的意义1.均化原料成分，减少质量波动，稳定生产2.扩大矿山资源的利用，放宽(fn kun)矿山开采的质量控制要求，降低开采成本3.可对不同组分的原料预配料采用预

7、均化技术的条件CaCO3的波动R15：原料均匀性差，必须采用预均化要求预均化后的成分波动范围控制在1共五十页18预均化堆场的布置形式(xngsh)及堆取料方式一、堆场的布置形式1.矩形预均化堆场直线布置：堆料机、取料机易布置，不需转化台车，多采用平行布置：设中转台车，回转式或双臂式堆料机，较少采用2.圆形预均化堆场原料由进料机送到堆场中心，由可绕中心360回转的悬臂式带堆料机堆料。料堆为圆环，其截面是“人”字形料层。取料一般都用桥式刮板取料机，可回转360 ，取出的物料经刮板送到堆场中心卸料口，由地沟内的出料机运走共五十页19矩形(jxng)和圆形堆场的比较 比较项目矩形预均化堆场圆形预均化堆

8、场占地面积较大较矩形减少30%40%工艺平面布置进出料方向有所限制不利于灵活布置。进出料方向随意，布置灵活投资费用设备费用多，土建投资亦较多设备、土建投资较低均化效果由于每个料堆的堆端和每个料堆之间的成分差异，影响均化效果，成分波动不连续取料层数大于堆料层数，因此均化效果好，堆、取料连续进行，物料成分的波动不会产生突变。设备利用率只有在料堆被取或堆完料后，换堆作业才能开始。因此如堆、取料周期控制不好，会影响设备的利用。堆取料机能分别的连续工作，设备利用率高。生产操作由于堆、取料分别分堆作业，操作上有所不便。堆取料机连续围绕中心立柱回转，操作方便，利于自动化控制。可扩展性可在长度方向扩展无法扩展

9、共五十页20布料取料形式(xngsh)比较1、人字型布料人字形堆料的优点：堆料的方法和设备都较简单，可取得较好的化效果，因此这种方法使用得最普遍。主要缺点：物料颗粒离析(lx)比较显著，堆料两侧及底部集中了大块物料而料堆中上部分多为细粒。2、波浪型布料法波浪形堆料法的优点：均化效果好，特别是当物料颗粒相差较大（如0200mm），或者物料的成分在粒度大小不同的颗粒中差别很大的情况下，效果比较显著。缺点：堆料点要在整个堆场宽度范围内移动，堆料机必须能够横向伸缩或回转，设备价格贵，操作比较复杂，所以此法一般仅限于少数物料。 共五十页21布料取料形式(xngsh)比较3、水平层堆料法这种堆料发优点是，

10、可以完全消除颗粒离析作用，每层内部也比较稳定。缺点是，堆料机结构复杂，操作也不简单，一般都用于多种原料混合(hnh)配料的堆场。4、横向倾斜层堆料法这种堆料机可以采用耙式堆取料合一的设备，因此在设备价格上特别便宜。这也可以说是其优点。但这种堆料法的颗粒离析现象比人字形堆料法更严重，大块颗粒几乎全落到料堆底部，均化效果是很不理想的。所以这种堆料法只能应用于那些对均化要求不高的原材料。共五十页22取料方式(fngsh)不同的堆料，有待于最适当的取料方式和相应的设备。只有这样才能获得预期的均化效果。预均化堆场有三种取料方式：1.端面取料取料机从料堆的一端，包括圆形堆料的截面端开始，向另一端或整个环形

11、料堆推进。取料是在料堆整个横断面上进行的，最理想的取料就是同时切取料堆端面各部位的物料，循环前进。最适用于人字形、波浪形和水平层的堆料。2.侧面取料取料机从料堆的一侧从一端至另一端沿料堆纵向往返取料。这种取料方式不能同时切取截面上各部位的物料，只能在侧面沿纵长方向、一层层刮取物料，因此最适用于横向倾斜层堆料。 这种取料的方式一般都采用耙式取料机，又名链式耙取料机。3.底部取料在堆料底部设有缝形仓的矩形均化库，可以在底部取料。这种取料方式要求堆料方式是纵向倾料层或圆锥形料堆，只有这种堆料，沿底部纵向取料才能切取所有料层。这种取料方式的均化效果也显然不如端面取料。底部取料都采用叶轮式取料机。共五十

12、页23二、生料(shnglio)制备过程生料制备过程指入窑以前对原料的全部加工过程，包括原料破碎、预均化、配料控制、烘干(hn n)、粉磨和生料均化等生产环节。其简要的工艺流程是：石灰石均化堆场 原料计量配料系统及输送 原料磨 空气输送斜槽 提升机或气力输送泵输送 生料均化库储存。共五十页24共五十页25共五十页26共五十页27共五十页28共五十页29共五十页30共五十页31共五十页32三、煤粉制备(zhbi)过程指从原煤仓、喂料控制、烘干粉磨、收尘到煤粉仓等生产贮存(zhcn)环节。其简要的生产流程：原煤 破碎机 煤预均化堆场 原煤仓 喂煤计量控制 煤粉烘干粉磨 煤粉仓 煤粉输送 分别到窑和

13、分解炉燃烧器。共五十页33共五十页34四、熟料煅烧(dunsho)过程熟料煅烧过程是指生料出均化库后的预热、煅烧和熟料冷却等环节。其简要生产流程是：生料均化库 计量喂料系统 预热预分解(fnji)系统 回转窑煅烧 冷却机冷却熟料 熟料输送 熟料库贮存。共五十页35共五十页36共五十页37共五十页38共五十页39五、水泥(shun)制成过程水泥制成过程指水泥组分（除熟料外）的破碎、组分配料和粉磨以及水泥均化等环节。其简要生产流程是：水泥配料库下 组分计量配料站 输送(sh sn)设备 稳流称重仓 水泥粉磨系统-水泥库贮存。共五十页40球磨机的工作原理及类型一、球磨机工作原理：1、主体回转筒体，两

14、端空心轴，内壁衬板，磨内装研磨体。2、研磨体既可抛射冲击物料，又可滑动、滚动(gndng)研磨物料 。3、出料动力：磨头强制喂料；前后料面高差；磨尾不断抽风；球磨机完全水平布置，不同于回转窑形式4、研磨体三种状态： 周转、抛射、倾泻二、球磨机的特点 ： 1、优点：适应性较强，能连续生产和大规模生产；颗粒级配易于调节，颗粒形貌近似球形，有利于生料煅烧及水泥的水化硬化；干法湿法均可，烘干粉磨同时，另有均化作用；2、缺点：粉磨效率低，只有2一3。研磨体和村板的消耗量大；设备笨重，投资大噪音大等共五十页41共五十页42共五十页43共五十页44共五十页45共五十页46为什么分级？水泥(shun)生产商为

15、什么不惜巨资选用闭路系统？分级-减少过粉磨！-提高粉磨效率。共五十页47六、水泥(shun)装运和输出过程水泥包装和散装过程指不同水泥经贮库、包装设施或散装设施等生产(shngchn)环节出厂。其简要生产(shngchn)流程是：袋装水泥 水泥库 包装机 推车或摞包机 水泥栈台 运输设施出厂散装水泥 散装库 散装机 散装汽车或散装火车或轮船输出共五十页水泥(shun)工艺设备的发展1、总体上向节能型发展。辊压机-球磨，立窑、湿法预热(y r)分解窑2、功能上向一机多能发展。烘干、粉磨、选分于一体3、系统上趋于短流向。工业上多采用一体化。共五十页水泥行业是传统(chuntng)工业，不是夕阳产业！共五十页内容摘要建筑材料热工设备。干法生产：将原料先烘干后粉磨或同时烘干与粉磨成生料粉，而后喂入干法窑内煅烧成熟料称为干法生产。原料生料熟料水泥。2）按回转窑