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1、1,生产工艺流程培训,华润水泥(阳春)有限公司,2,华润水泥(阳春)有限公司,胶凝材料的定义和分类 胶凝材料是指在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，又称胶结料。 胶凝材料可分为无机胶凝材料和有机胶凝材料两大类，如沥青和各种树脂属于有机胶凝材料。无机胶凝材料按照硬化条件又可分为水硬性胶凝材料和非水硬性胶凝材料两种。水硬性胶凝材料在拌水后既能在空气中硬化，又能在水中硬化，通常称为水泥，如硅酸盐水泥、铝酸盐水泥等。非水硬性胶凝材料只能在空气中硬化，故又称气硬性胶凝材料，如石灰、石膏等。,1824年，英国人阿斯普丁(JAspdin)将石灰石和黏土配合
2、烧制成块，再经磨细成水硬性胶凝材料，加水拌和后能硬化制成人工石块，且具有较高强度，因为这种胶凝材料的外观颜色与当时建筑工程上常用的英国波特兰岛上出产的岩石的颜色相似，故称之为波特兰水泥(Portland Cement，中国称为硅酸盐水泥)。,3,华润水泥(阳春)有限公司,水泥是指细磨成粉末状，加入一定量水后成为塑性浆体，既能在水中硬化，又能在空气中硬化，能将砂、石等颗粒或纤维材料牢固地胶结在一起，具有一定强度的水硬性无机胶凝材料。,4,华润水泥(阳春)有限公司,通用硅酸盐水泥的组分构成,5,华润水泥(阳春)有限公司,硅酸盐水泥熟料 由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料，按一定
3、比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质。其中硅酸钙矿物含量（质量分数）不小于66%，氧化钙和氧化硅质量比不小于2.0。 水泥熟料是各种硅酸盐水泥的主要组分材料，其质量的好坏直接影响到水泥产品的性能与质量优劣。 石膏 石膏用作缓凝剂，其作用是调节水泥的凝结时间。一般水泥熟料磨成细粉与水相遇会很快凝结，无法施工。掺加适量石膏不仅可以调节凝结时间，同时还能提高早期强度、降低干缩变形，改善耐蚀性、抗冻性、抗渗性等一系列性能。 混合材料 混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能、调节水泥强度等级、提高水泥产量的矿物质材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰等。根据
4、混合材料的性质及其在水泥水化过程中所起的作用，混合材料分为活性混合材料和非活性混合材料两大类。,6,华润水泥(阳春)有限公司,硅酸盐水泥生产技术要求 技术要求即品质指标，是衡量水泥品质及保证水泥质量的重要依据。水泥质量可以通过化学指标和物理指标加以控制和评定。 水泥的化学指标主要是控制水泥中有害成分不超过一定限量，若超过了最大允许限量，即意味着对水泥性能的质量可能产生有害的或潜在有害的影响。 水泥的物理指标主要是保证水泥具有一定的物理软科学性能，满足水泥使用要求，保证工程质量。 硅酸盐水泥技术指标主要有不溶物、烧失量、细度、凝结时间、安定性、氧化镁含量、三氧化硫含量、碱含量及强度指标。,7,华
5、润水泥(阳春)有限公司,游离氧化钙：当配料不当，生料过粗或煅烧不良时，熟料中就会出现没有被吸收的以游离状态存在的氧化钙，称为游离氧化钙（f-CaO）。,游离氧化钙在水化时会生成氢氧化钙，体积将膨胀97.9%，在硬化水泥石内部造成局部膨胀应力，严重时甚至引起安定性不良。使水泥制品变形或开裂，导致水泥浆体的破坏。为此，应严格控制游离氧化钙的含量。一般，回转窑熟料应控制在1.5%以下。我公司规定游离氧化钙的含量控制在1.2%以下。,体积安定性：水泥调水和凝结后，必须不产生任何显著的体积变化。体积安定性不良的水泥会导致硬化水泥浆体的开裂；用以修建的建筑物在经过几个月或者几年后就会有损坏的危险。,水泥的
6、细度控制指标：水泥粉磨的细度与凝结时间、强度、干缩以及水化放热速率等一系列性能都有密切的关系，必须控制在合理的范围内。水泥细度可以用不同的指标来说明，如筛余、比表面积、颗粒平均直径或颗粒级配等。我公司生产的II型硅酸盐水泥（P.II42.5R）和普通硅酸盐水泥（P.O42.5R）都是以比表面积来表示水泥细度指标。,8,华润水泥(阳春)有限公司,通用硅酸盐水泥强度与强度等级 水泥强度是水泥度体单位面积上所能承受的外力。是水泥技术要求中最关键的主要性能指标，又是设计混凝土配合比的重要依据。水泥强度以不同龄期抗压强度、抗折强度表示。由于水泥强度随时间逐渐增大，一般称3d或7d以前的强度为早期强度，2
7、8d及其后的强度为后期强度。水泥到28d时强度已大部分发挥出来，以后强度增加缓慢。 强度等级是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分的，硅酸盐水泥划分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R六个强度等级，普通硅酸盐水泥划分为42.5、42.5R、52.5、52.5R四个强度等级，矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥、复合硅酸盐水泥划分为32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R六个强度等级，其中R型为早强型水泥，其早期强度较高。 各强度等级水泥的各龄期强度值不利低于下表数值：,9,华润水泥(阳春)有限公司,10,华润水泥(阳春)有限
8、公司,新型干法水泥生产技术，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，新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料以及,IT技术等广泛应用于水泥干法生产过程，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。,11,华润水泥(阳春)有限公司,新型干法水泥生产的特点在于： 产品质量高由于生料制备全过程广泛采用现代均化技术，生料成分均匀稳定，熟料质量可与湿法生产相媲美； 生产能耗低采用高效多功能挤压粉磨、新型粉体输送设备，大大降低了粉磨和输送电耗；悬浮预热和
9、预分解技术使熟料烧成热耗可降低至3000kJ/kg以下，水泥单位电耗降低至90100kW.h/t以下； 环保有利于低质原燃材料的综合利用，系统NOx生成量少，可广泛利用废渣、废料、再生燃料及降解有害废弃物； 生产规模大 单机生产能力可达10000t/d，劳动生产率高；(3+2)*5000t/d 自动化程度高各种现代控制手段应用于生产全过程，保证生产的均衡稳定，达到优质、高效、低消耗的目的； 管理科学化应用IT技术进行有效管理，信息获取、分析、处理的方法科学、现代化； 投资大、建设周期长由于技术含量高，资源、地质、交通运输等条件要求较高，耐火材料消耗大，整体投资大。,12,华润水泥(阳春)有限公
10、司,工艺流程图,13,华润水泥(阳春)有限公司,生料制备的主要工序是生料粉磨，水泥制成的主要工序是水泥粉磨，因此，亦可将水泥的生产过程即生料制备、熟料煅烧、水泥制成这三个阶段概括为：“两磨一烧”。,生料制备（立磨）,熟料煅烧（水泥窑）,水泥制成与发运 （水泥磨）,水泥的生产过程中的“两磨一烧”,14,华润水泥(阳春)有限公司,第一个阶段,15,华润水泥(阳春)有限公司,铁矿石,湿煤渣,原煤,第一个阶段,16,华润水泥(阳春)有限公司,石灰质原料（石灰石）、黏土质原料（砂土）、铁质校正原料（铁矿石）、铝质或硅质校正原料（湿煤渣）经破碎后，按一定比例配合、磨细并调配为成分合适、质量均匀的生料，称为
11、生料制备；,石灰石 约83%,砂土 约13.30%,铁矿石 约3.2%,湿煤渣 约0.5%,ATOX50立磨,生 料,生料的配比不是固定不变的，要根据煤炭质量和原材料质量结合窑的煅烧情况，作相应的调整,第一个阶段,17,华润水泥(阳春)有限公司,ATOX50立磨简介： ATOX50磨是丹麦史密斯(FLS)公司研制开发的立式辊磨，集烘干、粉磨、选粉、提升于一体,特别适用于水泥原料的烘干 粉磨。具有土建投资少、配套设备省、粉磨电耗低等优点。 与其他类型的立磨相比有以下特点： (1)柱辊、平盘、碾磨压力和反作用力只用于垂直方向，耐磨衬磨损均匀。 (2)三辊一体 的磨辊系统，重量轻，惯性小，运转平稳。
12、 (3)块状耐磨衬可采用尽可能耐磨的材质，同时 便于拆装,可根据需要掉头或加厚。 (4)双作用液压拉杆，既施加碾磨压力，又可在开车前将 磨辊顶起，无需辅助传动。 (5)改进型的选粉机，使整个粉磨系统更易于增产降耗。,第一个阶段,18,华润水泥(阳春)有限公司,ATOX50立磨工作原理：立磨是借助磨辊和磨盘的相对运行为碾磨来粉磨物料的机械装置，当物料处于立磨装置的作业区时，大块物料被压碎，细物料受压后形成一层料床，颗料之间相互磨擦、剪切使物料棱角和边缘剥落而被粉碎，因此它属于料床粉磨，在粉磨的同时通过风环进入磨内的热气体将含水份的物料进行烘干，也属于风扫磨。,第一个阶段,19,华润水泥(阳春)有
13、限公司,物料均化是水泥干法生产中很重要的工艺环节，它对提高水泥熟料产量、质量和确保水泥质量的稳定，有着举足轻重的作用。,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”，使生料粉向下降落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，有的区域卸料，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。,目前，水泥工业所用的生料均化库，为应用普遍的多料流库的研发，主要在于在保证满意的均化效果(H)的同时，力求节约电能消耗。例如：间歇式均化库虽然均化效果(H)高，但耗电量大，且多库间歇作业。因此，无论哪种形式的多料流均化库都是
14、尽量发挥重力均化作用，利用多料流使库内生料产生众多漏斗流，同时产生径向倾斜料面运动，提高均化效果。,第一个阶段,20,华润水泥(阳春)有限公司,TP型多料流式均化库示意图 1一物料层2一漏斗；3一库底中心锥；4一收尘器 5钢制减压锥；6一充气管道；7一气动流量控制阀；8一电动流量控制阀；9一套筒式生料计量仓；lO一固体流量计,我公司的均化库是天津设计院设计的TP库 TP库是在总结引进的混合室、IBAU型均化库实践经验的基础上研发的一种库型。这种库吸取了IBAU型和MF型库切向流库的经验，在库底部设置大型圆锥结构，使土建结构更加合理，同时将原设在库内的混合搅拌室移到库外，减少库内充气面积。圆壁与
15、圆锥体周围的环形空间分6个卸料大区、12个充气小区，每个充气小区向卸料口倾斜，斜面上装设充气箱，各区轮流充气。当某区充气时，上部形成漏斗流，同时切割多层料面，库内生料流同时有径向混合作用。,第一个阶段,21,华润水泥(阳春)有限公司,生料在水泥窑内至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅烧；,原煤通过风扫煤磨磨磨制成煤粉,煤粉用于煅烧生料，制成熟料,制成的熟料 储存在熟料库 用于生产水泥,第二个阶段,22,华润水泥(阳春)有限公司,预分解窑是20世纪70年代发展起来的一种煅烧工艺设备。它是在悬浮预热器和回转窑之间，增设一个分解炉或利用窑尾烟室管道，在其中加入3060%的燃
16、料，使燃料的燃烧放热过程与生料的吸热分解过程同时在悬浮态或流化态下极其迅速地进行，使生料在入回转窑接受基本上完成碳酸盐的分解反应，因而窑系统的煅烧效率在幅度提高。这种将碳酸盐分解过程从窑内移到窑外的煅烧技术称窑外分解技术，这种窑外分解系统简称预分解窑。,第二个阶段,我公司使用的水泥窑是4.872m的预分解窑，设计日产5000吨.,23,华润水泥(阳春)有限公司,预分解窑是20世纪70年代发展起来的一种煅烧工艺设备。它是在悬浮预热器和回转窑之间，增设一个分解炉或利用窑尾烟室管道，在其中加入3060%的燃料，使燃料的燃烧放热过程与生料的吸热分解过程同时在悬浮态或流化态下极其迅速地进行，使生料在入回转窑接受基本上完成碳酸盐的分解反应，因而窑系统的煅烧效率在幅度提高。这种将碳酸盐分解过程从窑内移到窑外的煅烧技术称窑外分解技术，这种窑外分解系统简称预分解窑。,第二个阶段,我公司使用的水泥窑是4.872m的预分解窑，设计日产5000吨.,预分解窑工艺流程
