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1、水泥新型干法生产 精细操作与管理 黄永贵,二一二年十二月二十一日,我们要讲水泥新型生产工艺，避免不了的，我们必须要知道我们的工艺流程。 一、原物料进厂 二、生料制备 三、入窑煅烧 四、水泥的磨制 五、水泥出厂,化验、检验、配料、售后跟踪,新型干法工艺运转现状评价,我们现在新型干法工艺在实际运行过程中，有相当数量的生产线呈带病运转状态，即使是正常的运转状态，也与先进的精细运转水平有着一定的差距。 如何明确差距，正视现实，迅速消除存在的病症，努力向着精细运转的方向和水平提高，是我们企业全体人员、特别是领导及技术人员的任务。,生产线实际运转状态我们分为三种水平：带病运转、正常运转、精细运转。 一、带
2、病运转的主要症状 1.1烧成系统 1.1.1入窑生料成分波动大或喂料量难以稳定，熟料游离钙忽高忽低，难以控制； 1.1.2窑头长期处于明显正压，无法看清窑内火焰，还原气氛煅烧，多为黄心料； 1.1.3预热器塌料、堵塞频繁，窑后易结圈，窑内火焰无力，煤粉燃烧不完全； 1.1.4篦冷机不断堆雪人，常现“红河”，出机熟料温度偏高； 1.1.5窑头摄像头、筒体扫描、关键温度、压力仪表坏，操作人员心中无数； 1.1.6窑头窑尾粉尘排放明显。,1.2破碎系统 1.2.1进入破碎机的物料粒度波动大，大块物料经常卡住入料口，物料过湿造成机内堵塞，金属杂物常混入其中； 1.2.2锤头、篦子等易损件磨损严重，连续
3、运行不足一个月就要全套更换； 1.2.3破碎出的产品粒度无法满足下道工序要求，对球磨机的粒度大于25mm的部分在10%以上，甚至出现细粉与大粒径比例同时过高的现象； 1.2.4设备缺乏密封，到处漏料冒灰、向四处飞溅石块。,1.3粉磨系统 1.3.1磨机喂料粒度及物料水分控制不好，经常出现饱磨，而被迫减产或止料，磨机不能恒定喂料量，配料控制不准； 1.3.2磨机内衬板、钢球配置不合理，不能定期清仓，隔仓板、磨机筛板经常堵塞； 1.3.3磨机内通风不良，磨机压降过大，甚至磨头倒风。严重时发生“包球”现象。系统电耗高，生料大于23kwh/t,水泥（42.5级）大于40kwh/t;闭路系统不重视选粉机
4、的效率 1.3.4产品成分及细度跳动大，检验合格率不足60%； 1.3.5磨机筒体、磨头、磨尾处漏料。废气排放不能达标。无噪声控制。,二、正常运转的具体标准 2.1烧成系统 2.1.1入窑生料量及成分均受控，入窑分解率稳定在90%以上，窑速稳定在3r/min以上，熟料游离钙稳定在1.5%以内； 2.1.2系统各处压力分布合理，窑头保持微负-50Pa -20Pa,火焰调节自如； 2.1.3窑内火焰形状完整有力，很少有塌料、堵塞、结圈、“雪人”等故障，机械、电气设备无事故，窑年运转率在90%以上； 2.1.4篦冷机出口熟料温度、一级预热器出口废气温度均正常500t/d热耗3135kj/Kg（750
5、kcal/kg)内，1000t/d为3550kj/kg(850kcal/kg)内; 2.1.5各种仪表及观测手段齐全完好、数据可靠； 2.1.6各扬尘、排放点均符合国家标准，尤其窑头、窑尾目测无粉尘。,2.2破碎系统 2.2.1入料粒度、水分及品位基本符合生产要求。破碎机不会因此而不能正常工作； 2.2.2锤头、篦子等易损件能维持运转三个月左右，而不影响破碎产品质量； 2.2.3产品粒度符合质量规程要求，为下一道工序创造良好条件； 2.2.4设备四周不存在漏料、溅料的情况。收尘效果基本合格,2.3粉磨系统 2.3.1磨机的喂料物料性能及化学组成均在合格指标以内，配料控制准确； 2.3.2磨机内
6、钢球配比合理，对于开路水泥磨，单位钢球产量达到300kg/th，单位产量的钢球消耗小于50g/t; 3.2.3磨机内通风良好，配置的选粉机效率高，重视闭路选粉效率。系统电耗对于生料磨为20kwh/t以内，水泥磨为35kwh/t以内； 3.2.4有少量自动控制回路，产品相关合格率均在90%以上； 3.2.5磨机筒体前后均无漏料。收尘目测见不到粉尘排放。噪声有所控制,三、精细运转要达到的指标 3.1烧成系统 3.1.1入窑生料成分及量（包括回料量）、入窑煤粉成分及量均稳定，熟料游离氧化钙既有上限也有下限指标控制； 3.1.2系统无漏风处，窑头微负压应来自窑尾高温风机； 3.1.3有再循环火焰，不伤
7、及窑皮，窑衬，窑内衬料运转周期应在一年左右； 3.1.4系统各处热交换良好，隔热保温良好，操作稳定，日产5000t/h热耗2930kj/Kg（700kcal/kg)内，每吨熟料本部电耗不超过30KWh； 3.1.5所有仪表的配备应满足专家系统控制的需要，并采取专家控制系统； 3.1.6各扬尘、排放点均符合国家标准，尤其窑头、窑尾排放粉尘浓度（标准状态）应小于30mg/m，NO排放量低。,3.2破碎系统 3.2.1物料的化学组成及物理性能不但合格，而且稳定，标准偏差小； 3.2.2每吨原料破碎消耗磨损件的金属量有先进指标； 3.2.3产品粒径的分布更符合下道工序质量及系统节能的要求； 3.2.4
8、设备系统密闭性好，四周不向外冒灰，粉尘排放（标准状态）小于30mg/m。,3.3粉磨系统 3.3.1磨机喂料的成分、粒度等各项指标稳定，配料稳定，标准偏差小； 3.3.2磨机钢球配置与衬板相称，研磨仓也不用钢锻，全部用钢球，单位钢球产量达先进水平； 3.3.3磨机内通风合理，配置先进的选粉设备。风机调节采用变频技术，每吨物料用风量（标准状态）400m/t，系统电耗生料磨为18kwh/t以内，水泥磨为32kwh/t以内； 3.3.4采用专家系统自动控制，出磨机的产品质量波动小，用标准偏差控制水平稳定； 3.3.5系统无漏风，收尘排放(标准状态）小于30mg/m。噪声得到有效控制。,我们根据以上的
9、运行状态，可以鉴定自己公司的运行状况到底在什么层面上运行。 要实现精细运转，必须要从精细操作上入手，从进厂原物料的控制，到水泥出厂的每一个环节，都要重视。每一道工序都要为下一道工序负责，提供合格的产品，如若不然，精细运转只能成为一句空话。 我们先从各工序质量指标的制定来开始逐一讲解：,第一章 各工序质量指标确定与操作,一、关于物料破碎的粒度 1.1破碎粒度的意义 1.1.1破碎的任务 破碎就是一种将原、燃料外形尺寸由大变小的物理过程，所选用的破碎设备应当有能力以最小的损耗，按预定的破碎比使其产品满足使用或下道工序粉磨的需要。 1.1.2对破碎粒度的管理现状 国内水泥企业一般规定，用于球磨机的物
10、料，破碎后的产品粒度小于25mm（根据国外资料，生料管磨物料20mm)，合格率大于85%-90%，以满足生料磨的需要；立磨物料0.05D。并严格控制破碎物料粒度的上限。,1.1.3破碎产品过细所带来的不利结果 （1）不利于磨机的操作稳定，容易使磨机产生振动 （2）不利于物料的均化 （3）不利于降低成本 （4）不利于除尘 1.2建议破碎粒度控制指标 依据上述理由，建议将控制指标制定为： 当生料磨为管磨机时，粒度可控制为25mm者，应5%； 对于立磨，粒度应控制为0.05D者，应为0，0.01D者，应10%；,对于辊压机，粒度控制是0.05D者，应为0； 对于磨辊直径2000mm的立磨，准许进入磨
11、机的物料粒径应控制为：没有100mm以上的颗粒，而20mm粒径以下的物料不超过10%； 1.3破碎粒度的控制方法 1.3.1应掌握被破碎物料的硬度、磨蚀性、湿度以及粒度； 1.3.2工艺设计布置中一定要重视喂料能力与破碎机能力的平衡； 1.3.3及时调整或更换锤头、篦子等配件 1.4破碎粒度的检验,二、关于生料细度 2.1控制生料细度的意义 2.1.1生料细度并非越细越好，这不仅是直接关系到生料磨的电耗及产量问题，更是关系到窑的产量与热耗问题。 2.1.2对生料粒径分布范围的要求与水泥粒径分布范围截然不同，希望生料的粒径分布越窄越好。 小于200um的生料就能满足煅烧需要，对其筛余量的控制要远
12、比小于80um的筛余量更为重要。 2.2生料细度的控制标准 生料的最佳细度应由各厂的原料实验及生产实践来确定，其原则是：,2.2.1只要在窑的煅烧允许范围内，生料粒度宜于放粗。 生料磨至170#筛（筛孔88um）筛余量15%，而50#筛（筛孔300um）的筛余量为1.5%-2.5%，根据实际还可调整为80um筛余量22%，其效果很好。有利于煅烧的情况下，提产降耗。 2.2.2增加200um筛余量的指标。（小于2%） 2.3生料细度的控制方法 2.3.1通过变频手段调节立磨、闭路球磨机的选粉机转速 2.3.2推广使用LV技术 2.4生料细度的检验方法 磨机的生产即需要靠连续的在线分析进行监督，也
13、要靠瞬时样和混合样的实验分析。取样要重视生料的洁净。,三、关于生料入窑分解率 3.1控制入窑分解率的重要意义 入窑分解率是指生料经过分解炉及下级预热器后，分解成氧化物的碳酸盐占总碳酸盐的百分比。 3.1.1未将分解率当作衡量分解窑生产是否正常的指标之一 3.1.2有的操作人员认为分解率越高越好，似乎达到100%才有利于煅烧 3.1.3分解炉出口温度与上一级预热器的出口温度倒置，即前者比后者还低 3.1.4根本不进行分解率指标的测定，即使做，检测方法落后，做得的结果正确与否，无人问津。如分解率95%以上，分解炉温度低于850，显然不符合事实。,3.2推荐入窑分解率的控制指标 根据目前分解炉的性能
14、越发的完善，也根据对分解率的实际控制能力，建议生料入窑分解率的控制范围在90%-95%为宜。 在取样点的设置上要注意样品代表性，一般是在末级预热器下料管进入窑尾烟室之前，取样管向前下方倾斜。 3.3如何控制入窑分解率 3.3.1如果属于从来未达到过90%的情况，应考虑分解炉内的煤粉燃烧条件不理想，此时可在最低级预热器内观察到有火星出现；或热交换效果不良，这可能是投料、给煤点位置、风向、风量不合理等情况所致。,3.3.2对于短时间未达到90%的情况，则应从操作上找原因，尤其是工艺参数的波动，比如煤粉细度过粗、煤粉秤故障、生料塌料、三次风温或风量变化等，甚至有直接分料到缩口上方的塌料，都可能是诱导
15、因素。 四、关于熟料游离氧化钙 4.1控制熟料游离氧化钙的重要性 4.1.1在对该指标的控制上，确实存在着一些不够准确的认识，甚至是误区 4.1.1.1认为熟料中游离氧化钙越低越好，因为它代表煅烧完全，熟料质量最好； 4.1.1.2只要熟料游离氧化钙高就是中控操作员没有尽到责任，所以考核指标仅与他们挂钩；,4.1.1.3把压低游离氧化钙含量当作很难掌握的指标，所以该指标当作考核操作员的最重要质量要求； 4.1.2对这些误区有必要做如下澄清 4.1.2.1游离氧化钙含量只是水泥使用的过程指标不是最终指标； 4.1.2.2对预分解窑而言，控制熟料游离钙比立窑及传统回转窑型要容易得多，再不应该成为生
16、产控制的难点。 4.1.3熟料游离氧化钙产生的原因及分类 4.1.3.1轻烧游离氧化钙 对水泥安定性危害不大，会使熟料强度降低 4.1.3.2一次游离氧化钙 经高温呈“死烧状态”，晶体,（10-20um),遇水形成Ca(OH)2很慢，到水泥硬化后发生固相膨胀（97.9%）。 4.1.3.3二次游离氧化钙 这类游离氧化钙水化较慢，对水泥强度、安定性均有影响。 4.1.4游离氧化钙过低带来的不利 1.1.4.1在游离氧化钙低于0.5%以下时，熟料往往呈过烧状态，甚至是死烧；此时的熟料质量缺乏活性，强度并不高 1.1.4.2由于旋窑耐火砖承受了高热负荷，缩短了它的使用寿命 1.1.4.3要充分认识到，游离氧化钙不仅是半成品的质量指标，更是关系水泥生产成本的重要经济指标,熟料每降低0.1%游离氧化钙，每公斤熟料就要增加热耗58.5KJ（14Kcal)；而用此种熟料磨制水泥时，水泥磨系统电耗就要增加0.5%；特别是在游离钙低于0.5%以下时。 当然，如果游离氧化钙长时间保持低值，一定要检查是否是入窑生料成分过低 4.2熟料游离氧化钙
