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1、Cement Production Operating 水泥生产运作,Basic Knowledge of Cement Production,水泥的定义 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，统称水泥 胶凝材料：凡能在物理、化学作用，从浆体变成坚固的 石状体，并能胶结其他物料，且有一定的机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。 有机胶凝材料：沥青、各种树脂 胶凝材料 水硬性胶凝材料（水泥） 无机胶凝材料 气硬性：石灰、石膏、耐酸胶 结料,2水泥的分类： 按用途和性能： P不掺加混合材 硅酸盐水泥-混合材掺量05% P石灰石或矿渣 普通硅酸盐水泥（普通水泥）-混合材掺量61
2、5% 通用水泥 矿渣硅酸盐水泥（矿渣水泥） 火山灰硅酸盐水泥（火山灰水泥） 混合材掺量20% 粉煤灰硅酸盐水泥（粉煤灰水泥） 复合硅酸盐水泥（复合水泥） 专用水泥-油井水泥、大坝水泥、砌筑水泥（专门用于某些工程） 特性水泥-快硬硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、膨胀铝酸盐水泥 （某种性能较突出的水泥） 按主要水硬性矿物：硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥,Basic Knowledge of Cement Production,4.各类水泥用途,硅酸盐水泥（P.I、P.II） 适用于：配制高强混凝土、先张预应力制品、道路低温施工工程 普通硅酸盐水泥（P.O）：与硅酸盐水泥相似 适
3、应性较强，无特殊要求的工程都可以使用 矿渣硅酸盐水泥（P.S） 适用于：地面、地下、水中各种混凝土工程、高温车间建筑、大体积工程 火山灰质硅酸盐水泥（P.P） 适用于：地下、水下工程、大体积混凝土工程、一般工业与民用建筑。 粉煤灰硅酸盐水泥（P.F） 复合硅酸盐水泥（P.C） 水泥的物理性能 密度、容重、细度 凝结时间、需水性、泌水性、保水性 强度、体积安定性、耐久性、水化热、耐磨性,5水泥的生产原料： 石灰质原料：石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳 CaCO3 作为水泥原料的石灰石中的CaO 的含量应不低于45%48%；泥灰岩是碳酸钙和黏土物质同时沉积所形成的混合均匀的沉积岩-极好的水泥原料 粘土质
4、原料：黄土、粘土（红土和黑土）、页岩、泥岩、粉沙岩、河泥（SiO2、Al2O3） 另外除天然黏土质原料外，赤泥、煤矸石、粉煤灰等工业废渣也可作为黏土质原料 校正原料： 硅质校正原料：硅藻土、硅藻石、易于粉磨的风化砂岩或粉沙岩 铝质校正原料：铁矾土废料或含铝高的黏土 铁质校正原料：黄铁矿渣（硫酸渣） 混合材料：活性混合材-具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料（粒化高炉矿渣、火 山灰质混合材料、粉煤灰 非活性混合材-石灰石,Basic Knowledge of Cement Production,6水泥生产的燃料: 固体燃料：煤 液体燃料：重油、柴油 气体燃料：天然气 垃圾：,Basic Knowl
5、edge of Cement Production,7水泥配料的三率值 石灰饱和系数： LSF= CaO /（2.8 SiO2+1.18 Al2O3+0.35 F2O3） KH=CaO-（1.65 Al2O3+0.35 F2O3 +0.7 SO3）/2.8 SiO2 硅酸率： SM(n)= SiO2/（Al2O3+ F2O3） 铝氧率： IM(p)= Al2O3/ F2O3,Basic Knowledge of Cement Production,Basic Knowledge of Cement Production,8水泥熟料的化学成分、矿物 化学成分： CaO(667%)、 SiO2(2
6、24%)、Al2O3(47%)、F2O3（2%) 另外还有少量的其他氧化物：MgO、SO3、TiO2、P2O5、R2O 矿物：C3S、C2S、C3A、C4AF,9.硅酸盐水泥的生产工艺方法 三个里程碑： 1、立窑，从1824年第一个波特兰水泥专利 2、旋窑（回转窑），1877年英国人取得专利，1895年美国人试验成功，1898年确定了旋窑连续生产工艺； 3、预分解窑+旋窑，1972年日本发明，把占热耗很大部分的碳酸钙分解过程，从原来的窑内进行，移到窑外分解炉内进行，该窑型单位容积产量大增。 旋窑生产三种方法： 1、 湿法-热耗高、电耗低、生料易于均化、熟料质量高、粉 尘少, 2030年代（启新
7、、华新、大同、峨眉等） 2、半干法-3040年代，随着烘干兼粉磨机的出现，均化 技术的发展， 收尘设备的改进 3、干法-5060年代，悬浮预热器的出现,Basic Knowledge of Cement Production,Basic Knowledge of Cement Production,Cement End-Users Processes Overview,00 Limestone Quarry and Crushing Plant 01 Limestone Stock Pile 04 Raw Mill Building 05 Blending and Storage Silo 0
8、6 Preheater 07 Gas Conditioning Tower and ESP 08 Kiln 09 Cooler 10 Deep Bucket Conveyor 11/12 Clinker/Gypsum (CaSO4) Storage 12 Gypsum Storage 13 Coal Mill Building 14 Cement Mill and Bag 15 Cement Storage Silo 16 Packing and Dispatch 17 Central Control Room,10.水泥生产过程： 1. 生料制备(原料破碎、粉磨、配比后制成生料) 2. 熟料
9、煅烧（生料预热分解送入窑炉，在窑内用燃料将其煅烧成熟料） 3. 水泥粉磨（将冷却的熟料与石膏、混合料混合磨细成水泥） 生料粉磨、煤粉制备、水泥粉磨称为三磨，又熟料煅烧过程中所用的窑炉称为一窑，所以简称“三磨一窑” 生料在煅烧过程的物理、化学变化： 干燥与脱水-碳酸钙分解-固相反应-液相的出现和熟料的烧结 1000C6000C 6000C11000C 8000C12000C 12500C-14500C,Basic Knowledge of Cement Production,10.水泥生产过程,Basic Knowledge of Cement Production,10.水泥生产过程,Basi
10、c Knowledge of Cement Production,10.1 原料制备工艺流程,石灰石破碎：石灰石从矿山经矿运车运送到厂区，经破碎机破碎后输送入石灰石库储存。石灰石通过皮带机运送到预均化堆场，再经取料机皮带机石灰石二破皮带输送机石灰石配料库 砂岩破碎：砂岩从矿山由自卸汽车运至厂区，卸入砂岩堆场，由装载机喂入破碎机受料仓。料仓内砂岩经波动辊给料机进入砂岩破碎机。破碎后的砂岩经皮带输送机送到砂岩预均化堆场,由侧式旋臂堆料机人字形连续堆料。砂岩经刮板取料机 胶带输送机1胶带输送机2 三通分料阀砂岩输送至原料配料仓顶三通阀卸入砂岩配料仓 铁粉配料：露天堆场的铁粉由喂料转盘1 皮带输送机2
11、 皮带输送机3 皮带输送机4 三通分料阀皮带输送机铁粉配料库 生料调配：生料调配由石灰石配料仓、砂岩配料仓、铁粉配料仓及粉煤灰库组成,料仓均配置有荷重传感器。各种原料按设定的配比，由各自的裙板喂料机、计量皮带称计量后，送至皮带输送机。 预均化堆场：对石灰石均化，使成分稳定 生料粉磨：生料粉磨采用烘干中卸生料磨，根据原料比要求配制的混合料，由喂料设备喂入磨机进料装置，进入烘干仓粗磨仓提升机选粉机，合格的生料输送入库。粗粉中的三分之一由输送设备送回磨机的进料装置，其余粗粉由输送设备送回磨机的回料装置，进入磨机的细磨仓提升机粗粉分离器选粉机细粉分离器，合格生料与选粉机选出的合格生料一起输送入库。,B
12、asic Knowledge of Cement Production,10.2 煤磨工艺流程,原煤由火车运输进厂卸入露天堆场，通过铲车抓入料仓，经可调速板式喂料机由胶带输送机喂入环锤式破碎机。破碎后的原煤（粒度30mm)经胶带输送机送到60m原煤预均化堆场由回转悬臂堆料机，人字形连续堆料 储存在预均化堆场的碎煤经桥式刮板取料机，采用全断面方式取出，由胶带输送机送入煤粉制备车间的原煤仓。胶带输送机带面上方设有永磁除铁器, 用于排除原煤中的金属异物以保护煤磨。当物料中的金属异物未除尽时，设于胶带输送机头部的金属探测仪将报警，同时，与其联锁的气动分料阀动作，物料流向改变，含金属异物的原煤物料被排入
13、废料收集器内。 原煤仓内原煤经给煤机、双翻板阀，喂入煤磨。通过调节给煤机的胶带运行速度，可以定量地控制入磨煤量 用于烘干原煤水分的热源来自窑尾废气，经旋风收尘器、高温风机送入煤磨。旋风收尘器收下的窑灰经螺旋输送机送至生料及窑灰输送系统 碎煤从磨机的中央落煤管送到磨盘上，借助于旋转磨盘的离心力将原煤运动至磨盘滚道上，通过磨辊进行碾磨。三个磨辊沿圆周方向均布于磨盘滚道上，碾磨力则由液压加载系统产生，通过静定的三点系统，碾磨力均匀作用至三个磨辊上。原煤的碾磨和干燥同时进行，入磨热风通过喷嘴环均匀进入磨盘周围，将碾磨后从磨盘上切向甩出的煤粉混合物烘干并送至磨机上部的选粉机选粉，粗粉被分离出来返回磨盘重
14、磨，合格的细粉被热风带出选粉机，送入气箱脉冲袋收尘器。袋收尘器收下来的成品煤粉经回转锁风阀、螺旋输送机卸入螺旋泵缓冲仓。通过选择电动两路阀的方向，螺旋泵将煤粉分别送入窑尾煤粉仓或窑头煤粉仓储存,Basic Knowledge of Cement Production,10.2 煤磨系统,旋风除尘器,煤磨,旋风除尘器,煤粉仓,静电收尘器,螺旋输送机,煤磨磨头仓,粗粉分离器,设备分组控制，系统主要包括： 原煤输送系统 煤粉制备系统 煤粉收尘系统 煤磨电收尘器及回灰系统 等,Basic Knowledge of Cement Production,10.3 窑系统工艺流程,窑系统主要设备： 空气斜槽
15、：用于将出库生料输送入提升机 提升机：将生料由库底提升到库顶 袋除尘器 ：用于失重仓、皮带秤及提升机收尘 皮带秤：生料喂料计量 旋风筒预热器：用于生料预热 空气炮：用于预热器,分解炉吹堵 煤粉转子秤：用于计量输送煤粉至窑尾分解炉燃烧器 罗茨鼓风机：用于为转子秤提供压缩空气 回转窑：用于熟料的煅烧 轴流风机：用于窑筒体冷却 窑传动装置：用于回转窑的传动 燃烧器：用于回转窑 燃油点火装置：为燃烧器提供火源 篦冷机：用于冷却出窑熟料，包括三段篦床电机 冷却风机：用于提供冷却风,窑系统工艺流程简介 ： 通常情况，生料从第二级旋风筒与第一级旋风筒间的风管处进入预热器，自上而下经过第一级旋风筒、第二级旋风筒、第三级旋风筒、第四级旋风筒与热气体悬浮换热升温以后，再通过电动分料阀喂入分解炉和窑尾上升烟道进行碳酸盐分解，经第五级旋风筒收集由窑尾烟室喂入回转窑。 回转窑内煤粉燃烧后，生成的高温废气经烟室从分解炉底部入炉。煤粉、三次风、预热后的物料及回转窑的高温废气，在分解炉内实现气料充分混合，完成燃烧、分解。分解炉排出的气料，在第五级旋风筒内气料分离，物料入窑，废气经各级旋风筒，自下而上与生料悬浮换热降温，最后从第一级旋风筒排出，窑尾高温风机将废气送入窑尾废气处理系统。 入窑
