新型干法水泥生产工艺
摘要：通过预分解窑干法水泥生产来了解了新型干法水泥生产工艺的工艺流程，熟悉新型干法水泥生产工艺的特点，知道新型干法水泥生产客观规律以及“均衡稳定”的重要性。
关键词：新型干法水泥、原料预均化、预分解、均衡稳定
悬浮预热器窑和预分解窑工艺是当代水泥工业用于生产水泥的最新技术，通常称为新型干法水泥技术。
新型干法水泥生产，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产最新成就，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、IT技术，及新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料等广泛应用于干法水泥生产全过程，使水泥生产具有高效、优质、节能、环保和大型化、自动化及科学管理等特征的现代化水泥生产方法。
一、新型干法水泥生产工艺流程
1、矿山开采与生料制备
（1）在探明原料矿山地质构成及矿物成分之后，采用现代计算机技术、地质学、矿物学理论与技术，编制矿体三维模型软件，指导矿石搭配开采，矿山开采、运储过程中预先均化，既保证了进厂矿石成分尽可能均匀，又能有效地对在传统开采方式下必须丢弃的废石进行合理有效利用。
（2）采用自控及机电一体化堆、取料技术，在原、燃料进厂后进一步均化，完全改变了传统生产工艺中原、燃料储库仅可用于储存物料的原始功能，使原、燃料储库具有预均化和储存物料的双重新功能，既减少了物料储期，又为原料配料、生料制备和熟料烧成创造了稳定的生产条件。
（3）采用现代数学优化理论技术成果以及X荧光分析仪和物料成分连续测试、计量仪表、仪器系统，并与计算机联网，编制原料配料软件程序，实现生料自动配料，解决了熟料成分均匀稳定即“均化链”中长期难以解决的课题。
（4）采用粉体工程学理论的技术成果，将传统工艺中的生料储库，优化为具有生料粉连续式气力均化装置，保证在入窑煅烧前得到充分均化的生料。
2、熟料烧成工艺及设备
（1）利用现代流体力学、燃烧动力学、气固两相流稀相输送、热量一质量一动量传递机理、硅酸盐物理化学、胶体化学等化学工程以及热工学、热力学等现代科学技术理论，指导新型悬浮预热、分解炉系统的研制开发和工程优化。目前已开发出许多不同形式的高效低压损预热器和新型分解炉，以满足不同原、燃料特性和工艺特殊要求，不仅有利于提高燃料燃烧率和燃尽率，而且保证物料在窑中充分分散、均匀分布，提高了气固换热效率、入窑物料分解率以及整个窑系统的热效率。同时降低了系统的废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的NOx 含量，降低了二氧化碳排放量等，减少了对大气的污染。
（2）根据矿物晶体化学、硅酸盐物理化学固相反应机理及相图，进一步缩短回转窑长度，研制“两支点超短窑”。在预分解系统中，水泥熟料生产过程中耗热量最大的碳酸盐分解过程基本完成，新生态CaO、SiO2等微晶矿物成分，在入窑后，快速进行固相反应，使固相反应的放热过程直接用于物料升温，实现“熟料速烧，促使熟料矿物结构微晶化，提高熟料品质”，同时，也减少了窑体过大造成的筒体散热损失。
（3）根据流体力学、结晶化学及自控技术研制成功第三代空气梁控制流篦式冷却机，既可保证出窑高温熟料骤冷、以防熟料中硅酸三钙（3CaO?SiO2）晶体长大、硅酸二钙（2CaO?SiO2）晶体变型，又可使铝酸盐（3CaO?A12O3等）、铁铝酸盐（4CaO?A12O3?Fe2O3）固溶体等熔融矿物形成玻璃体，提高熟料活性，同时，也优化了熟料冷却机作为热回收装备的功能，使炽热熟料进入篦冷机后达到急冷的同时，又提高了热回收效率，从而可将入窑二次风温从原来850～950℃提高到1100℃以上，入炉三次风温由原来600～700℃提高到850～950℃，这对入窑及入炉燃料燃烧，优化全窑系统的热工制度，降低热耗也起到了巨大作用。
（4）研制开发新型多通道燃料燃烧器，进一步减少低温一次风量，便于窑内火焰及温度的合理控制，有利于低质燃料及二次燃料利用，并可减少NOx生成量。
（5）研制成功了“中、低温余热发电”系统，以充分利用预热器、蓖冷机排出的热风，达到能源充分回收目的，提高了系统效率。
（6）根据硅酸盐化学原理，现代水泥工业采用了具有高新技术的新型干法水泥生产工艺，在硅酸盐水泥熟料设计上，国际水泥界普遍采用了“高硅酸盐矿物（C3S+C2S总量达78%以上）、高硅酸三钙（C3S含量达65%以上），根据需要选择适宜的铝酸三钙（C3A）的矿物含量”的优化设计方案，以便尽可能生产出优质熟料，为生产适合不同需要的优质水泥打下基础。这样，不仅可以在混凝土工程中节约水泥用量，延长使用寿命，也可满足日益发展的高性能混凝土的需求。
（7）根据系统工程学原理，将预分解窑系统中的旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑、冷却机进行全面优化，并且力求采用高级合金材料，即耐热、耐磨、耐火、隔热、保温材料、电子计算机、自控信息系统、高效除尘设备及精密的装备制造技术，使全部窑系统的优化成为一个完整的热工系统工程体系，再辅以现代化管理，确保水泥生产时所需的熟料锻烧热工过程达到优质、高效、节能、环保和稳定生产的目的。
3、水泥粉磨及设备大型化
（1）在水泥装备方面，向大型化发展仍没有改变，但停留在8000～10000t/d 最高水平上，大多数在2000～5000t/d的水平上。在粉磨系统技术装备方面，开发了具有巨大潜力的立式磨、挤压机等新型挤压粉磨设备。
（2）根据破碎力学、三大粉碎原理及物料层间挤压粉碎学说，研制开发了新型立式磨（rollermill）及挤压机（rollerpress）终粉磨制备生料。采用挤压机一球磨机或立式磨一球磨机等作为半终粉磨系统装备粉磨水泥，不仅改变了效率低
下的球磨机在水泥工业生产中长期一统天下的局面，而且实现了高效节能化生产，并保留球磨机对粉状物料所具有的球形化及级配合理化的功能，提高了水泥产品的质量。
4、生产过程的优化及计算机管理控制系统
（1）分散控制、集中管理系统成为主流，同时，对工况较为复杂的预分解窑系统在原有控制程序表格控制、模糊控制的基础上，开发出了专家系统软件，有利于达到生产过程稳定以及节能降耗的效果。
（2）在ISO9000质量体系认证得到了广泛实施后，又颁布了ISO14000环境管理标准，并己在许多发达国家及部分发展中国家直接采用。目前，国际水泥工业界正在采取高新技术手段，为解决大气环境与生态平衡等问题积极进行工作，现代化的水泥工厂也将实现清洁生产。
（3）采用超细粉磨技术与装备，将同硅酸盐水泥成分近似的高炉矿渣、电厂粉煤灰、煤研石等激活改性成为功能调节性材料。这样，不仅彻底改变了以往仅将这些废渣、废料作为代替和减少熟料的单纯混合材性质，亦可进一步增加废渣用量。
5、环境保护与废渣利用
（1）目前，新型干法生产技术已日臻成熟，国外水泥工业已更加重视提高质量、节能、环保以及废渣资源的二次综合利用的开发和应用。先进国家对废气、粉尘的排放标准要求越来越严格，其排放标准通常为30～50mg/m3以下，并且规定了严格的惩罚措施。对于水泥锻烧工艺产生的高温废气中二氧化硫、氧化碳、NOx气体的含量以及微量重金属的排放量，发达国家也采取了严格的限制措施。窑系统向着控制NOx、二氧化硫、二氧化碳以及微量重金属排放量的方向发展，出现了以低氮为主设计的分解炉、燃烧器。由此可见，当今世界水泥工业在环保工作方面，已开始从被动治理转向主动治理，从单项指标控制转到综合指标和总量控制阶段。
（2）节能、利废、资源的二次综合利用技术的发展。由于在水泥生产过程中，以大量的石灰石为原料，并需要很高的锻烧温度，存在一个固有的问题就是向大气排放较多的氧化碳和NOx。氧化碳的排放与燃料、石灰石消耗、燃烧温度有关，减少氧化碳的排放量可采用降低燃料和石灰石消耗的措施。NOx排放量的降低则需要降低燃烧温度，燃料消耗的降低需要石灰石单位消耗量以及锻烧温度的下降。因此，要减少氧化碳、NOx的排放量，必须降低水泥的锻烧温度以及燃料和石灰石消耗量，以开发有利于环境的水泥。
（3）世界各国采取积极的态度和有利的措施，着手科学地处理、利用垃圾，将垃圾列为维护
经济持续发展的第二资源，向垃圾要资源，要能源，要效益。一些废渣，如矿渣、粉煤灰、硅粉、石膏副产品和铁渣己作为水泥生产原料，其它如煤灰、燃烧剩余物、废旧轮胎、废石、废橡胶、废塑料和废木材等可燃材料，都可作为水泥原料和燃料。其所占比例，1999年德国、瑞士为18%～22%，北欧诸国为10%～14%，英国为8%，美国为5%。瑞典、美国的个别企业，烧废料的比例高达80%。瑞典利用各种废油和化学溶剂做水泥的二次燃料。
（4）欧洲一些国家正在试验用废纸制造水泥。废纸回收重新造纸后会有30%的剩余物，这些泥浆状的剩余物因无法再利用只能排入下水道，造成污染。研究发现，这些泥浆中除纤维外还含有一些矿物质，如高岭土和石灰。当这些矿物质达到一定浓度时，泥浆可以用来制造水泥，而且生产的水泥质量很好。目前，比利时、丹麦、西班牙等国已经建立了用废纸生产水泥的试验性设施。
（5）因回转窑生产熟料具有温度高火焰与物料温度可分别达1850℃及1500℃以上，热容量大，工况稳定，气、料流在窑内滞留时间长（气体在1100℃以上高温区达4s以上，物料达30min左右）以及窑内高温气体湍流强烈，碱性气氛等优点，能消解可燃性废料及化工、医药行业排出的危险性废弃物，同时可将废料、废渣、危险废弃物中的绝大部分重金属元素固熔在熟料中，生成稳定的盐类矿物。
（6）目前，利用废渣和二次能源生产的水泥新品种有：破布水泥、粉煤灰水凝水泥、米糠水泥、变色水泥、木质水泥、夜光水泥、球粒水泥、陶瓷水泥等。水泥生产过程中可利用、处理其它工业大量的废料的特点，将使水泥工业发生重大的变革，成为高效能、低消耗、高耐久性以及对生态环境最友好的工业之一。由于没有二次废渣和有害气体排出，避免了对环境二次污染。原来即使发达国家对危险废弃物的处理也仅有填埋及建设废料焚烧炉两种方法，不仅容易造成二次污染，投资亦相当可观。目前，美、英、法、德、加等国家已扩大采用水泥回转窑处理法。利用二次燃料及危险废弃物，与对废渣、废料以及生活垃圾的处理和利用一起，己赋予现代水泥工业环保型绿色工业的新理念。
二、新型干法水泥生产的特点
1、优质
生料制备全过程广泛采用现代均化技术。矿山开采、原料预均化、原料配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，形成生料制备全过程的均化控制保证体系即“均化链”，从而满足了悬浮预热、预分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，产品质量可以与湿法媲美，使干法生产的熟料质量得到了保证。
2、低耗
采用高效多功能挤压粉磨、新型粉体输送装置大大节约了粉磨和输送能耗；悬浮预热及预分解技术改变传统回转窑内物料堆积态的预热和分解方法，熟料的煅烧所需要的能耗下降。总体来说，熟料热耗低，烧成热耗可降到3000kJ／kg 以下，水泥单位电耗降低到了90～110kW·h／t以下。
3、高效
悬浮预热、预分解窑技术从根本上改变了物料预热、分解过程的传热状态，传热、传质迅速，大幅度提高了热效率和生产效率。操作基本自动化，单位容积
产量达110～270kg／mz，劳动生产率可高达1000～4000吨／(人·年）。
4、环保
由于“均化链”技术的采用，可以有效地利用在传统开采方式下必须丢弃的石灰石资源；悬浮、预分解技术及新型多通道燃烧器的应用，有利于低质燃料及再生燃料的利用，同时可降低系统废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的NO，含量，减少了对环境的污染，为“清洁生产”和广泛利用废渣、废料、再生燃料及降解有害危险废弃物创造了有利条件。
5、装备大型化
装备大型化、单机生产能力大，使水泥工业向集约化方向发展。水泥熟料烧成系统单机生产能力最高可达10000t／a，从而有可能建成年产数百万吨规模的大型水泥厂，进一步提高了水泥生产效率。
6、生产控制自动化
利用各种检测仪表、控制装置、计算机及执行机构等对生产过程自动测量、检验、计算、控制、监测，以保证生产“均衡稳定”与设备的安全运行，使生产过程经常处于最优状态，达到优质、高效、低消耗的目的。
7、管理科学化
应用IT技术进行有效管理，采用科学的、现代化的方法对所获取的信息进行分析和处理。
8、投资大，建设周期较长
技术含量高，资源、地质、交通运输等条件要求较高，耐火材料的消耗亦较大，整体投资大。
三、新型干法水泥窑生产的客观规律
一切事物，都有其内在运动的客观规律，对于新型干法生产，也是这样。。各种新型干法生产是以悬浮预热、窑外分解技术为中心发展起来的，因此，研究新型干法生产的规律，首先要研究悬浮预热窑和预分解窑的规律类型的窑，都受着燃料燃烧规律，热传递规律和热力平衡分布规律制约。为了保证窑系统的良好的燃料燃烧和热传递条件，从而保证窑系统的最佳的稳定的热工制度，在生产中必须做到生料化学成分稳定，生料喂料量稳定、燃料成分(包括热值、煤的细度、油的雾化等)稳定、燃料喂入量稳定和设备运转稳定(包括通风设备)，即“五稳保一稳”。这是水泥窑生产中一条最重要的工艺原则。在新型干法生产中，采用的许多新技术、新装备，如：原料的预均化、生料空气搅拌，X荧光分析仪、电子计算机、电子秤、自动化仪表、自动调节回路以及各种耐热、耐磨、耐火新材料，都是为了这个目的。水泥窑生产，只有做到“五稳保一稳”，才能保证各个技术参数经常处于最佳值，生产经常处于最佳状态，才能取得最佳的经济效益。否则，不尊重客观规律，忽视科学管理，忽视均衡稳定生产，甚至盲目追求产量，就会人为地造成窑系统热工制度的紊乱，结果只能事与愿违，得不偿失。尤其对于悬浮预热窑和预分解窑来说，由于生料与高温气流之间传热快，物料在窑系统内停留时间短，化学反应迅速，故对热工制度的波动更为敏感。热工制度不稳，轻者会打乱正常的生产秩序，严重时则会造成预热器系统的粘结堵塞，甚至威胁设备安全，因此，对此更应特别重视。
四、“均衡稳定”是搞好新型千法生产的关键
据新型干法生产的特点及新型干法水泥窑生产中应遵循的科学规律，可以看出：“均衡稳定”是新型干法水泥生产过程中最为重要的问题，是搞好新型干法生产的关键所在。它不但关系到生产能否正常进行，也直接影响到产品质量、产量，消耗，生产的安全、成本、效益和环境保护工作。
1、“均衡稳定”是提高原料预均化效果的要求
原料预均化的原理是：采用“平铺直取法”，用堆料机把物料按一定方式堆成许多相互平行、上下重叠的料层，取料机取料时则按垂直于料层方向的截面对
所有料层切取一定厚度的物料。由于取料中包含了所有各层的物料，所以在取料的同时完成了物料混合均化的过程。堆料层数愈多，取料时同时切取的层数也愈多，混合均匀性就愈好，出料成分也就愈均匀，但是，物料的均化效果又受到其它许多因素的影响，故应注意“均衡稳定”。
2、“均衡稳定”是实现原料配料和烘干粉磨最优控制的必需
烘干粉磨是将原料烘干和粉磨两个工序在磨机系统同时完成，并日益广泛地利用窑尾预热器废气作为烘干介质，以节约能源。磨机系统一般采用自动调节回路或电子计算机进行自动控制，主要的自动调节系统有：控制原料配料的电子秤一X荧光分析仪一电子计算机系统；利用磨音、提升机负荷及选粉机粗粉量控制磨机负荷调节系统；控制物料烘干过程的温度调节系统等。实现磨机系统生产的最优控制必然要求原料配料，烘干及粉磨三个环节均衡稳定地协调进行，任何环节的波动，必然引起磨机生产的变化，如不及时调整，甚至会造成生产过程的紊乱。烘干粉磨是将原料烘干和粉磨两个工序在磨机系统同时完成，并日益广泛地利用窑尾预热器废气作为烘干介质，以节约能源。磨机系统一般采用自动调节回路或电子计算机进行自动控制，主要的自动调节系统有：控制原料配料的电子秤一X荧光分析仪一电子计算机系统；利用磨音、提升机负荷及选粉机粗粉量控制磨机负荷调节系统；控制物料烘干过程的温度调节系统等。实现磨机系统生产的最优控制必然要求原料配料，烘干及粉磨三个环节均衡稳定地协调进行，任何环节的波动，必然引起磨机生产的变化，如不及时调整，甚至会造成生产过程的紊乱。因此，“均衡稳定”对于磨机系统生产的最优控制也是十分必需的。
3、“均衡稳定”是保持新型干法水泥窑最佳热工制度的关键
“均衡稳定”对新型干法水泥窑的生产最为重要，因为它不仅是气流和物料在悬浮状态下呆持良好的热交换的必需，也是保持悬浮预热器及分解炉各部位合理风速的要求。物料在预热器及分解炉系统分布不均，必然影响气、料之间的热交换，燃料分布不均或与物料混合不匀，则影响燃料燃烧，气料热交换及分解炉内温度的均匀分布，燃料或生料的化学成分或吼入量的波动，影响废气生成量，致使窑系统各部位的风速发生变化；设备不能稳定运转，甚至故障频繁，生产更
难以正常进行。
4、“均衡稳定”是实现生产过程自动化的基础和目的
“均衡稳定”是实行生产过程自动化的基础，没有“均衡稳定”，生产过程频繁地较大幅度地波动，自动化装置则难以正常工作，自动控制也不能正常进行。“均衡稳定”与生产过程自动化互为因果，只有实行生产过程的自动控制，才能保证生产的及时灵敏地调节，促进生产的“均衡稳定”，也只有生产的“均衡稳定”才能满足自动化装置的工作条件，为自动化装置的正常使用打下基础。
综合上述，为了把新型干法水泥生产切实搞好，我们必须充分认识新型干法生产的特点，不断总结经验，探索和掌握其客观科学规律，把“均衡稳定”做为组织和管理生产中的一个最重要的问题来抓。只有这样，才能充分发挥新型干法生产的优势，充分发挥新工艺、新技术、新装备应有的作用，促进生产不断发展，提高经济效益。
参考文献
[1]李坚利、周惠群等《水泥生产工艺》武汉：武汉理工大学 2008.07
[2]陈全德、曹辰等《新型干法水泥技术》北京：中国建筑工业出版社 1987.12
[3]于兴敏《新型干法水泥实用技术》北京：中国建筑工业出版社 2006.08.01
[4]陈全德《新型干法水泥技术原理与应用》北京：中国建筑工业出版社2004.02
[5]于玉苑《新型干法水泥生产新工艺、新技术与新标准》北京：当代中国出版社2011.12.17
[6]黄书谋等《第六届全国新型干法水泥生产技术交流会论文集》北京：中国建筑工业出版社 1990.01.01
新型干法水泥生产工艺 摘要：新型干法水泥生产方法是以悬浮预热和预分解技术为核心，通过矿山计算机控 制网络化开采，原料预均化，生料均化，熟料煅烧,水泥粉磨及输送储藏等流程的现代化水泥生产方法。 关键词：水泥生产新型干法悬浮预热预均化 1.引言 硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中具有代表性，是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。 水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法与湿法两种。干法生产是将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。干法生产的主要优点是热耗低（如带有预热器的干法窑熟料热耗为3140～3768焦/千克），缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产则将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高（熟料热耗通常为5234～6490焦/千克）。 现在水泥的生产多采用新型干法水泥生产技术。本文介绍新型敢发水泥生产工艺。 2. 新型干法水泥生产方法 新型干法水泥生产方法是以悬浮预热和预分解技术为核心，并把现代科学技术如，矿山计算机控制网络化开采，原料预均化，生料均化，高效多功能挤压粉磨新技术、新型机械粉体输送装置、新型耐热耐磨、耐火、隔热材料以及IT技术等广泛应用与水泥干法生产全过程，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工艺装备大型化、生产控制自动化、实行科学管理的现代化水泥生产方法。目前，其是实现水泥工业现代化的必由之路。 3. 新型干法水泥生产工艺流程 3.1水泥生产原料及配料 生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰石原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。 1、石灰石原料 石灰质原料是以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。
1.水泥生产基本知识 1.1GB175-1999 硅酸盐水泥（Ｐ·Ⅰ、Ｐ·Ⅱ）、普通硅酸盐水泥(Ｐ·Ｏ) GB1344-1999 矿渣硅酸盐水泥(Ρ·Ｓ)、火山灰质硅酸盐水泥(Ｐ·Ｐ)及粉煤灰硅酸盐水泥（Ｐ·Ｆ） GB12958-1999复合硅酸盐水泥（Ｐ·Ｃ） 废品和不合格品: 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合本标准时，均为废品。 凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 1.2水泥生产方法与分类水泥窑主要有两大类：一类是窑筒体卧置，并能作回转运动的称为回转窑；另一类窑筒体立置不转动称为立窑。 什么是新型干法水泥生产技术: 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产的最新成果广泛地应用于水泥生产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方法。 1.3新型干法水泥生产工艺流程: 矿山开采→破碎→预均化→配料→生料粉磨→生料均化→悬浮预热、预分解、回转窑煅烧→配料→水泥粉磨→水泥均化→水泥包装、散装出厂简称：《两磨一烧》 1.4水泥熟料的矿物组成 C3S ——硅酸三钙（含量:50～60%） C2S ——硅酸二钙(含量:15～32%) C3A ——铝酸三钙(含量：3～11%) C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%) 主要化学成分: CaO 62～67%、 SiO2 20～24%、 Al2O3 4～7%、 Fe2O3 2.5～6%。 1.5水泥的原料、燃料与配料 水泥生产原料分为：石灰质原料、粘土质原料和校正原料三大类。 硅酸盐熟料率值控制范围：饱和比KH:0.86～0.92 、硅酸率n:1.8～2.4、铝氧率p:0.9～1.4 2.新型干法水泥生产理论知识 2.1中心控制室在水泥生产中的作用: 为了提高产品质量，保证水泥生产的正常进行，用高科技手段，在水泥生产过程中实施在线控制。科学地、经常地、系统地对各生产环节进行严格地检查和纠正，用各生产环节的工作质量来确保出厂水泥的产品质量。（简称：生产督察和质量控制） 2.2水泥生产质量控制的主要环节: ①原燃料和辅助材料的质量控制；（含石灰石、粘土矿山质量）②生料的质量控制； ③熟料的质量控制；④水泥的质量控制（包括出磨水泥和出厂水泥）。 2.3原燃料的预均化技术及其质量控制: ①预均化堆场通常有三种型式：石灰石、煤预均化堆场、预配料堆场、配料堆场。 ②使单一品种物料的组成质量混合均匀的过程称之为预均化。物料中的主要化学成分的多次测量值与质量控制值（或算术平均值）存在偏差的数理统计结果,称之为标准偏差。其数值越小表示物料化学成分越均匀。 2.4粉磨系统生产技术及其控制: ①细度表示方法常见四种：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒组成法。 ②钢球磨机的粉碎比可达300以上。③磨机通风十分重要，磨内风速一般控制在0.7～1.2m/s为宜。④球磨机轴瓦温度超过60℃时,应立即停机。⑤选粉机的选粉效率工作时应达到70～80% 。⑥为了提高球磨机产质量可采取以下措施: （1）降低入磨物料粒度;（2）改善入磨物料的易磨性;（3）降低入磨物料的温度;（4）控制入磨物料水分;（5）在质量控制指标允许的情况下,放宽细度要求;（6）选用合适的助磨剂;（7）加强磨内通风;（8）闭路系统控制合适的循环负荷率和选粉效率;（9）确定合适的研磨体及其装载量和级配;（10）采用可靠的球磨机结构改造技术。 2.5烧成系统生产技术及其控制 ①熟料冷却机目前有单筒、多筒和篦式冷却机三种形式。 ②回转窑停窑前2～4小时，将喂料量减为正常喂料量的50～70%，窑速不变，风煤相应减少。 ③熟料立升重，就是每立升5～7mm粒径的熟料重量，正常生产时每升重的波动范围为±75克之内。 ④在固相反应阶段，生成的熟料矿物有C2S、C3A、C4AF。 ⑤一次风量占总空气量的比例不宜过多，否则二次风比例降低会影响到熟料的冷却。 ⑥为了防止“回火”，火焰扩散速度应比煤粉扩散速度小。 ⑦铝氧率高时，液相粘度大，难于煅烧；铝氧率低，则窑内易结块，结圈，恶化操作。 ⑧分解炉内温度的控制与调节：分解炉中、上游的温度变化，主要受燃烧速度的影响，炉下游及出口温度主要受燃料及生料加料量的影响，因此调节炉内温度主要调节燃料喂料量和燃烧速度。在完全燃烧的条件下，加入的燃料越多，炉温越高，分解率也高；生料加料量越多，分解吸热越多，使炉温下降，因此分解炉内的风、料、煤的配合十分重要。 2.6煤粉制备系统安全生产及其控制 ①煤粉制备中的防爆可从两方面采取措施，一是防止煤粉在系统各部分积聚，二是利用各种防爆装置。 ②煤粉越细，燃烧速度越快，火焰温度越高。 ③煤粉制备系统有直接烧窑式、间接烧窑式和中间仓泵送式三种形式。
水泥厂基本建设 1.1基本建设程序 1.2矿山资源和原料工作 1.2.1矿点的选择 1.2.2原料性能试验和配料 1.2.3水泥工业原料矿床质量要求 1.2.4矿产储量的分级及储量要求 不同规模的水泥厂建设设计所需矿产地质储量 1.3生产方法的选择 旋窑指又名回转窑，是窑筒体卧置略呈倾斜（斜度为 3.5-6.0%）的能作低速回转运转的窑 立窑指窑筒体立置不转动的窑 干法生产指将原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，然后喂入干法窑内煅烧成熟料。 湿法生产指将原料加水粉磨成生料浆后喂入湿法窑内煅烧成熟料的生产方法。 新型干法窑外分解指在悬浮预热器与回转窑之间增设一个分解炉，在其中加入约50-60%的燃料，同时喂入经过预热器预热的生料，使燃料的燃烧过程和生料的吸热分解过程同时在悬浮状态下迅速进行 1.3.1世界水泥生产方法的发展趋势 发展经历的两个阶段 1、由湿法或半干法向预热器窑新型干法生产发展。 2、由预热器转向预分解窑发展 1.3.2我国水泥生产方法发展概况 目前的现状： 行业竞争情况：目前我国水泥行业的总体情况是总量过剩，新型干法水泥短缺和劣质水泥过剩的矛盾比较突出。小水泥厂仍然占有相当的大的比例
目前的政策： 大中型厂尽可能选择新型干法生产（预分解窑） 停建湿法生产线，不允许建有余热利用装置的中空干法回转窑 小型厂应采用机械化立窑、小型悬浮预热器窑、小型预分解窑 1.4项目建议书 项目提出的依据和必要性 建厂的规模、产品方案和生产方法的初步设想 建厂条件 建设项目进度安排设想 投资匡算、资金筹措和经济效益初步分析 附图、附件 1.5厂址选择 1.5.2影响厂址选择的主要因素 主要原料基地、铁路接轨车站、水运码头、靠近水源、电源 足够的建厂场地：厂址地形、工程地质条件、水文地质条件 污水排出的可能、大件设备的运输、工人村建设场地、与其它方面的协作 1.5.3厂址选择报告内容和深度要求 对环境保护和生态平衡的预评价。 附表：各种分析方案对比表。 附图：工厂总平面方案图、各厂址方案的区域位置图（标出厂址、矿山、车站、码头、居住区、交通线路、水、电、居民点等） 1.6可行性研究（设计任务书） 1.6.1可行性研究报告的编制及其依据
1 看火操作的具体要求 1)作为一名回转窑操作员，首先要学会看火。要看火焰形状、黑火头长短、火焰亮度及是否顺畅有力，要看熟料结粒、带料高度和翻滚情况以及后面来料的多少，要看烧成带窑皮的平整度和窑皮的厚度等。 2)操作预分解窑要坚持前后兼顾，要把预分解系统情况与窑头烧成带情况结合起来考虑，要提高快转率。在操作上，要严防大起大落、顶火逼烧，要严禁跑生料或停窑烧。 3)监视窑和预分解系统的温度和压力变化、废气中O2和CO含量变化和全系统热工制度的变化。要确保燃料的完全燃烧，减少黄心料。尽量使熟料结粒细小均齐。 4)严格控制熟料fCaO含量低于1.5%，立升重波动范围在±50g/L以内。 5)在确保熟料产质量的前提下，保持适当的废气温度，缩小波动范围，降低燃料消耗。 6)确保烧成带窑皮完整坚固，厚薄均匀，坚固。操作中要努力保护好窑衬，延长安全运转周期。 2预热器系统的调节 2.1 撒料板角度的调节 撒料板一般都置于旋风筒下料管的底部。经验告诉我们，通过排灰阀的物料都是成团的，一股一股的。这种团状或股状物料，气流不能带起而直接落入旋风筒中造成短路。撒料板的作用就是将团状或股状物料撒开，使物料均匀分散地进入下一级旋风筒进口管道的气流中。在预热器系统中，气流与均匀分散物料间的传热主要是在管道内进行的。尽管预热器系统的结构形式有较大差别，但下面一组数据基本相同。一般情况下，旋风筒进出口气体温度之差多数在20℃左右，出旋风筒的物料温度比出口气体温度低10℃左右。这说明在旋风筒中物料与气体的热交换是微乎其微的。因此撒料板将物料撒开程度的好坏，决定了生料受热面积的大小，直接影响换热效率。撒料板角度的太小，物料分散效果不好。反之，极易被烧坏，而且大股物料下塌时，由于管路截面积较小，容易产生堵塞。所以生产调试期间应反复调整其角度。与此同时，注意观察各级旋风筒进出口温差，直至调到最佳位置。 2.2 排灰阀平衡杆角度及其配重的调整 预热器系统中每级旋风筒的下料管都设有排灰阀。一般情况下，排灰阀摆动的频率越高，进入下一级旋风筒进气管道中的物料越均匀，气流短路的可能性就越小。排灰阀摆动的灵活程度主要取决于排灰阀平衡杆的角度及其配重。根据经验，排灰阀平衡杆的位置应在水平线以下，并与水平线之间的夹角小于30。有人作过计算，最好能调到150左右。因为这时平衡杆和配重的重心线位移变化很小，而且随阀板开度增大上述重心和阀板传动轴间距同时增大。力矩增大，阀板复位所需时间缩短，排灰阀摆动的灵活程度可以提高。至于配重，应在冷态时初调，调到用手指轻轻一抬平衡杆就起来，一松手平衡杆就复位。热态时，只需对个别排灰阀作微量调整即可。
水泥厂环保项目计划书 （除尘、脱硝、脱汞） 资金支持：韩国政府环境产业技术院负责企业：????(?)韩模技术（株）参加企业：????昌明产业???(?)洁宜特（株） 中国执行企业：北京中保凯恩环保科技有限公司 目录一、项目介绍二、企业介绍三、项目计划四、技术方案一、项目介绍
1、项目背景 为了设计使用可同时去除水泥烧成排气中的 汞，细微粉尘(PM2.5,PM10), NOx的高效率处理系统是韩国环境产业技术院的新一代生态技术革新环保科技开发方向。其目标是:过滤集尘技术+静电集尘技术+脱硝技术这三个技术并成”一体化综合系统”。 韩国的韩模技术（株）和洁宜特（株）是韩国政府重点扶植的高新技术企业，两家公司在脱硝、脱汞和除尘方面有着先进的技术。在韩国环境产业技术院的支持下，两家公司利用各自成熟的先进技术合作研发了一套综合除尘、脱硝、脱汞新型设备。将水泥烧制过程排放的废气烟尘等使用此项新技术系统进行处理，实现对新设备进行实证检验。根据中韩环境合作协议，检验目标选在中国和韩国的现有在运行的水泥厂企业。通过实证检验设备的可靠性，以便尽快在韩国和中国大规模推广使用，为两国环境治理提供微薄之力。、项目推进时间2 2013年11月01日~2014年9月30日
3、项目参加企业总负责企业：韩模技术（株）- 参加企业：昌明产业（株）洁宜特（株） 联系执行企业：北京中保凯恩环保科技有限公司4、预算 此项目里包括的在中国进行设备检验安装企业的协助事项以外，此项目的所有预算由主管企业及参加企业负担（韩国环境产业技术院支持下）。总投资大约为1200000000韩元（大约合计人民币6,500,000元） 二、企业介绍1、韩国韩模技术有限公司韩模技术（株）创业以来不断积累专有技术，在如下的领域得到客户的支持和信赖。以新开发化学工艺的产业化为主的化学成套施工领域 通过特有的技术能力独霸业界的有机溶剂回收领域 荣获环境部，朝鲜日报主办环境大奖的含氮氧化物(NOx)低减技术领域按PSA(Pressure Swing Adsorption)工法的气体分离技术领域 兼具经济性与信任性的自动控制技术领域
过程工业装备成套技术的工程应用实例 ——水泥生产工艺流程 1、破碎及预均化 （1）破碎水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥机械的物料破碎中占有比较重要的地位。 （2）原料预均化预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。 2、生料制备 水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥设备至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占约3%，水泥粉磨约占40%。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。 3、生料均化 新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。 4、预热分解 水泥机械把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。 （1）物料分散 换热80%在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。 （2）气固分离 当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。 （3）预分解 预分解技术的出现是水泥设备煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90%以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。 5、水泥熟料的烧成 生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。 在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的等矿物。随着物料温度升高，等矿物会变成液相，溶解于液相中的物质进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥机械所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。 6、水泥粉磨
某水泥厂拟新建一条新型干法水泥生产线及其配套设施。生产设施主要包括：厂房建筑、压缩空气站、物料储运系统、供配电系统、新建道路、一座12 000km余热发电机组等。水泥生产过程主要分为三个阶段：生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨。生料制备是将生产水泥的各种原料按一定的比例配合，经粉磨制成料粉(干法)的过程;熟料煅烧是将生料粉在水泥窑内熔融得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料的过程;水泥粉磨是将熟料深加工适量混合材料(矿渣)，共同磨细得到最终产品——水泥的过程。 其生产工艺流程主要包括如下几个方面： (1)石灰石储存、输送及预均化：卸车后的石灰石由胶带输送机送到碎石库储存，按一定比例出库送至预均化堆场的输送设备上。预均化堆场采用悬臂式胶带堆料机堆料，采用桥式刮板取料机取料。 (2)原料调配站及原料粉磨：原料调配站将原料按一定比例配和后由胶带传送机送入原料磨。原料粉磨采用辊式磨，利用窑尾预热器排出的废气作为烘干热源。 (3)生料均化，储存与人窑。 (4)原料输送与煤粉制配。 (5)熟料烧成与冷却：熟料烧成采用回转窑，窑尾带五级旋风预热器和分解炉，熟料冷却采用篦式冷却机，熟料出冷却机的温度为环境温度的+65%。为破碎大块熟料，冷却机出口处设有一台锤破碎机。 (6)废气处理：从窑尾预热排出的废气，经高温风机一部分送至原料磨作为烘干热源，另一部分送入增湿塔增湿降温后，直接进入电收尘器净化后排人大气。 (7)熟料储存及运输。 (8)水泥调配：熟料、石膏、矿渣按比例配合经胶带输送机送至水泥磨。 (9)水泥粉磨：采用球磨机，磨好的水泥料送入高效洗粉机，送出的成品随气流进入布袋收尘器，收不来的成品送人水泥库。 (10)水泥储存及散装。 (11)辅助工程：余热发电系统和压缩空气站。 本项目所涉及的主要设备包括：原料立磨、胶带输送机、斗式提升机、螺旋输送机、刮板取料机、堆料机、烘干兼粉碎煤磨、五级旋风预热器、窑外分解回转窑、分解炉、冷却机、燃煤锅炉、余热发电机组、压缩空气罐(压缩空气站)、袋式收尘器、电除尘器等。请根据给定的条件，解答以下问题：
柳州市三江县水泥厂项目可行性研究报告 第一章总论 1.1项目名称 年产2万吨水泥厂 1.2承办单位 广西建工集团第五建筑公司 1.3可行性研究报告编制依据 ⑴《投资项目可行性研究指南》（中国电力出版社）； ⑵企业与我中心签订的备案报告委托书； ⑶企业提供的原始设计资料和其他基础资料。 1.4项目建设的必要性分析 ⑴该项目是水泥市场需求以及所在地经济发展的需要。万柳州市 三江县的经济发展迅速，通过该县的高速公路正在建设中。目前该县只有年产量4万吨的水泥生产能力，远不能满足市场需求 ⑵该项目是改善我市水泥工业布局、优化项目所在地水泥工业结 构和提高项目所在地工业整体竞争力的需要，遵循生产能力与市场配置优化原则，生产能力应逐步向主要消费地和集散地转移。 ⑶该项目是抢占市场先机的需要，在联合重组方面已走在本市水 泥企业的前面，面对巨大的市场优势，项目所在地已成为全市水泥企业争夺的焦点。
1.5拟建地点 广西壮族自治区柳州市三江县三江程村 1.6建设规模与目标 本项目建设规模为年产成品水泥2万吨。 1.7主要建设条件 （一）资金来源 本项目总投资626.07万元人民币。外商独资，银行贷款。（二）原材料供应 1）石灰质原料 主要有石灰岩、泥灰炭、白垩、贝壳等，本镇石灰岩储藏量大，可直接开采使用。 2）粘土质原料 天然粘土原料有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩和河泥等，本县范围内可提供。 3）校正原料 常用的硅质校正原料有砂岩、河砂、粉砂岩等，当粘土中氧 化铝含量偏低时，可渗入煤渣、粉煤灰、煤矸石等高铝原料校正，可在本县范围内开采和采购。 4）石膏 作缓凝剂用的石膏主要由景柳州市供货，供货能力有保证，用汽车运输进厂。 5）燃料 水泥生产的主要燃料是烟煤，柳州市有燃料公司，可提供水泥生产所需。 （三）电力供应
水泥厂项目建议书 1 2020年4月19日
篇一：炉霍县水泥厂项目建议书 炉霍县水泥厂项目建议书 一、项目基本情况 (一)项目名称 70万吨水泥厂项目 (二)项目规模及产品方案建设年产70万吨新型旋窑水泥生产线；生产425r、425#、325 r、325#及特种水泥。 (三)总投资 5.64亿元。 二、项目提出背景及必要性 炉霍县在康北地区居中心位置，交通方便，经过对炉霍境内，及周边州、县建材原料资源和水泥需求量实地调查，康北地区十几个县没有水泥生产企业(甘孜县有1家也是工艺不配套年仅产l万吨底标号水泥)，炉霍县及周边县年实际需求水泥在70万吨以上，且随着该县及周边州县发展速度的加快，水泥的需求量每年以10—20%递增，水泥需求量又逐年增大，而因炉霍为中心周边十几个州县迄今未有水泥生产企业，全部水泥从500公里以外的天全等地运入，从建设硬件角度上，大大提高了工程造价，与当今发展速度不相适应。借助炉霍县特殊地位优势和资源优势(炉霍县境内优质石灰石储量上亿吨，粘土资源丰富，可建设100万吨以上的大型水泥厂)，在炉霍县境内拟建水泥企业是比较符合实际的，将填补该县及周边各县、州无水泥厂的空白。 三、项目建设的依据、原则、范围 2 2020年4月19日
(一)依据 1、依据炉霍县及周边十几个县、州对水泥用量的需求。 2、依据据炉霍县第十一个五年宏伟规划中提出的战略要点，同时根据国家对西部大开发战略布局和国家拉动内需要求，基础设施、民生工程、水利建设等工程是近期各州、县开发的重点工程，就炉霍县和同边县、州来说，公路运输是整个康北地区占主导地位的运输方式，道路建设加速发展，为水泥企业的发展提供了广阔的市场；城镇建设改造及城镇居民住宅建设快速发展，又为水泥厂落户于该地区提供新的市场空间。 3、炉霍县境内优质石灰石储量上亿吨，粘土资源丰富。 (二)原则 1、生产工艺设计和设备选型先进、成熟、可靠、节能。 2、高度重视环境保护，做到保护性开采，严禁损坏森林植被。做到文明、安全生产，符合国家对企业环境保护和安全卫生的要求； 3、本项目拟建成具有国内同类窑型最先进的水平，能生产多品种、低能耗、高质量的新型旋窑水泥生产线、建成后该水泥企业将年产水泥70万吨。 (三)范围 原料系统(含破碎、烘干)，生料系统，熟料烧成系统，水泥制备系统，水泥包装及散装系统，供电系统，供水系统(厂内供水)。 3 2020年4月19日
新型干法水泥生产基本 知识
1.水泥生产基本知识 1.1GB175-1999 硅酸盐水泥（Ｐ·Ⅰ、Ｐ·Ⅱ）、普通硅酸盐水泥(Ｐ·Ｏ) GB1344-1999 矿渣硅酸盐水泥(Ρ·Ｓ)、火山灰质硅酸盐水泥(Ｐ·Ｐ)及粉煤灰硅酸盐水泥（Ｐ·Ｆ） GB12958-1999复合硅酸盐水泥（Ｐ·Ｃ） 废品和不合格品: 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合本标准时，均为废品。 凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 1.2水泥生产方法与分类水泥窑主要有两大类：一类是窑筒体卧置，并能作回转运动的称为回转窑；另一类窑筒体立置不转动称为立窑。 什么是新型干法水泥生产技术: 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产的最新成果广泛地应用于水泥生产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方法。 1.3新型干法水泥生产工艺流程: 矿山开采→破碎→预均化→配料→生料粉磨→生料均化→悬浮预热、预分解、回转窑煅烧→配料→水泥粉磨→水泥均化→水泥包装、散装出厂简称：《两磨一烧》 1.4水泥熟料的矿物组成 C3S ——硅酸三钙（含量:50～60%） C2S ——硅酸二钙(含量:15～32%) C3A ——铝酸三钙(含量：3～11%) C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%) 主要化学成分: CaO 62～67%、 SiO2 20～24%、 Al2O3 4～7%、 Fe2O3 2.5～6%。 1.5水泥的原料、燃料与配料 水泥生产原料分为：石灰质原料、粘土质原料和校正原料三大类。 硅酸盐熟料率值控制范围：饱和比KH:0.86～0.92 、硅酸率n:1.8～2.4、铝氧率p:0.9～1.4 2.新型干法水泥生产理论知识 2.1中心控制室在水泥生产中的作用: 为了提高产品质量，保证水泥生产的正常进行，用高科技手段，在水泥生产过程中实施在线控制。科学地、经常地、系统地对各生产环节进行严格地检查和纠正，用各生产环节的工作质量来确保出厂水泥的产品质量。（简称：生产督察和质量控制） 2.2水泥生产质量控制的主要环节: ①原燃料和辅助材料的质量控制；（含石灰石、粘土矿山质量）②生料的质量控制； ③熟料的质量控制；④水泥的质量控制（包括出磨水泥和出厂水泥）。 2.3原燃料的预均化技术及其质量控制: ①预均化堆场通常有三种型式：石灰石、煤预均化堆场、预配料堆场、配料堆场。 ②使单一品种物料的组成质量混合均匀的过程称之为预均化。物料中的主要化学成分的多次测量值与质量控制值（或算术平均值）存在偏差的数理统计结果,称之为标准偏差。其数值越小表示物料化学成分越均匀。 2.4粉磨系统生产技术及其控制: ①细度表示方法常见四种：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒组成法。 ②钢球磨机的粉碎比可达300以上。③磨机通风十分重要，磨内风速一般控制在0.7～1.2m/s为宜。④球磨机轴瓦温度超过60℃时,应立即停机。⑤选粉机的选粉效率工作时应达到70～80% 。⑥为了提高球磨机产质量可采取以下措施: （1）降低入磨物料粒度;（2）改善入磨物料的易磨性;（3）降低入磨物料的温度;（4）控制入磨物料水分;（5）在质量控制指标允许的情况下,放宽细度要求;（6）选用合适的助磨剂;（7）加强磨内通风;（8）闭路系统控制合适的循环负荷率和选粉效率;（9）确定合适的研磨体及其装载量和级配;（10）采用可靠的球磨机结构改造技术。 2.5烧成系统生产技术及其控制 ①熟料冷却机目前有单筒、多筒和篦式冷却机三种形式。 ②回转窑停窑前2～4小时，将喂料量减为正常喂料量的50～70%，窑速不变，风煤相应减少。 ③熟料立升重，就是每立升5～7mm粒径的熟料重量，正常生产时每升重的波动范围为±75克之内。 ④在固相反应阶段，生成的熟料矿物有C2S、C3A、C4AF。 ⑤一次风量占总空气量的比例不宜过多，否则二次风比例降低会影响到熟料的冷却。 ⑥为了防止“回火”，火焰扩散速度应比煤粉扩散速度小。 ⑦铝氧率高时，液相粘度大，难于煅烧；铝氧率低，则窑内易结块，结圈，恶化操作。 ⑧分解炉内温度的控制与调节：分解炉中、上游的温度变化，主要受燃烧速度的影响，炉下游及出口温度主要受燃料及生料加料量的影响，因此调节炉内温度主要调节燃料喂料量和燃烧速度。在完全燃烧的条件下，加入的燃料越多，炉温越高，分解率也高；生料加料量越多，分解吸热越多，使炉温下降，因此分解炉内的风、料、煤的配合十分重要。 2.6煤粉制备系统安全生产及其控制 ①煤粉制备中的防爆可从两方面采取措施，一是防止煤粉在系统各部分积聚，二是利用各种防爆装置。 ②煤粉越细，燃烧速度越快，火焰温度越高。
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一、项目基本情况 （一）项目名称 70万吨水泥厂项目 （二）项目规模及产品方案 建设年产70万吨新型旋窑水泥生产线；生产425R、425#、325 R、325#及特种水泥。 （三）总投资 5.64彳乙元。 二、项目提出背景及必要性 炉霍县在康北地区居中心位置，交通方便，通过对炉霍境内，及周边州、县建材 原料资源和水泥需求量实地调查，康北地区十几个县没有水泥生产企业（甘孜县有1家也是工艺不配套年仅产I万吨底标号水泥），炉霍县及周边县年实际需求水泥在70万吨以上，且随着该县及周边州县发展速度的加快，水泥的需求量每年以10—20%递增，水泥需求量又逐年增大，而因炉霍为中心周边十几个州县迄今未有水泥生产企业，全部水泥从500公里以外的天全等地运入，从建设硬件角度上，大大提高了工程 造价，与当今发展速度不相适应。借助炉霍县特殊地位优势和资源优势（炉霍县境内优质石灰石储量上亿吨，粘土资源丰富，可建设100万吨以上的大型水泥厂），在炉 霍县境内拟建水泥企业是比较符合实际的，将填补该县及周边各县、州无水泥厂的空白。 三、项目建设的依据、原则、范围 （一）依据 1、依据炉霍县及周边十几个县、州对水泥用量的需求。 2、依据据炉霍县第十一个五年宏伟规划中提出的战略要点，同时根据国家对西 部大开发战略布局和国家拉动内需要求，基础设施、民生工程、水利建设等工程是近 期各州、县开发的重点工程，就炉霍县和同边县、州来说，公路运输是整个康北地区占主导地位的运输方式，道路建设加速发展，为水泥企业的发展提供了广阔的市场；
典型的新型干法水泥生产工艺流程示意图
一、 水泥生产原燃料及配料 生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。 1、 石灰石原料 石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。 2、 黏土质原料 黏土质原料主要提供水泥熟料中的2SIO 、32O AL 、及少量的32O Fe 。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。 3、 校正原料 当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的2SIO 含量不足，有的32O AL 和32O Fe 含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料 （1） 硅质校正原料 含2SIO 80%以上 （2） 铝质校正原料 含32O AL 30%以上 （3） 铁质校正原料 含32O Fe 50%以上 二、 硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅酸盐水泥熟料的矿物主要由硅酸三钙（S C 3）、硅酸二钙（S C 2）、铝酸三钙（A C 3）和铁铝酸四钙（AF C 4）组成。 三、 工艺流程 1、 破碎及预均化 （1）破碎 水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。 破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。 （2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。 原料预均化的基本原理就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完，即“平铺直取”。 意义： （1）均化原料成分，减少质量波动，以利于生产质量更高的熟料，并稳定烧成系统的生产。 （2）扩大矿山资源的利用，提高开采效率，最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层，在矿山开采的过程中不出
工业大学教科学院 毕业设计文献综述 设计题目: 日产5000吨新型干法水泥生产 线生料车间工艺设计 学生： 学号：200621600111 专业：建筑材料与工程 指导教师：振明 2009年2月25 日
水泥工业的发展概况 自从波特兰水泥诞生、形成水泥工业性产品批量生产并实际应用以来，水泥工业的发展历经多次变革，工艺和设备不断改进，品种和产量不断扩大，管理和质量不断提高。 一、世界水泥工业的发展概况 第一次产业革命的开始，催生了硅酸盐水泥的问世。1825年，人类用间歇式的土窑烧成水泥熟料。第二次产业革命的兴起，推动了水泥生产设备的更新。随着冶炼技术的发展，1877年，用回转窑烧制水泥熟料获得专利权，继而出现单筒冷却机、立式磨以及单仓钢球磨等，有效地提高了产量和质量。1905年，发明了湿法回转窑。1910年，立窑实现了机械化连续生产，发明了机立窑。1928年，德国发明了立波尔窑，使窑的产量明显提高，热耗降低较多。第三次产业革命的发展，达到了水泥高度工业化阶段，水泥工业又相应发生了深刻的变化。1950年，悬浮预热器窑的发明，更使熟料热耗大幅度降低；熟料冷却设备也有了较大发展，其他的水泥制造设备也不断更新换代。1950年，全世界水泥总产量为1.3亿吨。 20世纪60年代初，随着电子计算机技术的发展，在水泥工业生产和控制中开始应用电子计算机技术。日本将德国的悬浮预热器技术引进后，于1971年开发了
水泥窑外分解技术，从而带来了水泥生产技术的重大突破，揭开了现代水泥工业的新篇章。各具特色的预分解窑相继发明，形成了新型干法水泥生产技术。随着原料预均化、生料均化、高功能破碎与粉磨、环境保护技术和X射线荧光分析等在线检测方法的发展，以及电子计算机和自动控制仪表等技术的广泛应用，新型干法水泥生产的熟料质量明显提高，在节能降耗方面取得了突破性的进展，其生产规模不断扩大，新型干法水泥工艺体现出独特的优越性。70年代中叶，先进的水泥厂通过电子计算机和自动化控制仪表等设备，已经实施全厂集中控制和巡回检查的方式，在矿山开采、原料破碎、生料制备、熟料烧成、水泥制成以及包装发运等生产环节分别实现了自动控制。新型干法水泥生产工艺正在逐步取代湿法、普通干法和机立窑等生产工艺。1980年，全世界水泥总产量为8.7亿吨。2000年，全世界水泥总产量为16亿吨。当今，世界水泥工业发展的总体趋势是向新型干法水泥生产工艺技术发展。 1.水泥生产线能力的大型化 世界水泥生产线建设规模在20世纪70年代为日产1000~3000t，在80年代为日产3000~5000t，在90年代达到4000~10000t。目前，日产能力达5000t、7000t、9000t、10000t等规模的生产线已达100多条，正在兴建的世界最大生产线为日产12000t。 随着水泥生产线能力的大型化，形成了年产数百万吨乃至千万吨的水泥厂，特大型水泥集团公司的生产能力也达到千万吨到1亿吨以上。 2.水泥工业生产的生态化 从20世纪70年代开始，欧洲一些水泥公司就已经进行废弃物质代替自然资源的研究，随着科学技术的发展和人们环保意识的增强，可持续发展的问题越来
新型干法水泥生产工艺流程简述 一、水泥生产原燃料及配料 生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。 1、石灰石原料 石灰质原料是指以碳酸钙为主要成分的石灰石、泥灰岩、白垩和贝壳等。石灰石是水泥生产的主要原料，每生产一吨熟料大约需要1.3吨石灰石，生料中80%以上是石灰石。 2、黏土质原料 黏土质原料主要提供水泥熟料中的、、及少量的。天然黏土质原料有黄土、黏土、页岩、粉砂岩及河泥等。其中黄土和黏土用得最多。此外，还有粉煤灰、煤矸石等工业废渣。黏土质为细分散的沉积岩，由不同矿物组成，如高岭土、蒙脱石、水云母及其它水化铝硅酸盐。 3、校正原料 当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的含量不足，有的和含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料 （1）硅质校正原料含80%以上 （2）铝质校正原料含30%以上 （3）铁质校正原料含50%以上 二、硅酸盐水泥熟料的矿物组成 硅酸盐水泥熟料的矿物主要由硅酸三钙（）、硅酸二钙（）、铝酸三钙（）和铁铝酸四钙（）组成。 三、工艺流程 1、破碎及预均化 （1）破碎水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。 破碎过程要比粉磨过程经济而方便，合理选用破碎设备和和粉磨设备非常重要。在物料进入粉磨设备之前，尽可能将大块物料破碎至细小、均匀的粒度，以减轻粉磨设备的负荷，提高黂机的产量。物料破碎后，可减少在运输和贮存过程中不同粒度物料的分离现象，有得于制得成分均匀的生料，提高配料的准确性。 （2）原料预均化预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。
第一讲新型干法水泥生产技术现状及发展方向 一、新型干法水泥生产技术的含义 悬浮预热和窑外分解技术，是国际公认的代表当代技术发展水平的水泥生产方法。 新型干法水泥生产技术的特点是生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗低、有害物排放量低、工业废弃物利用量大。 新型干法水泥生产技术的内容是原料矿山计算机控制开采、原料预均化、生料均化、新型节能粉磨、高效预热器和分解炉、新型篦式冷却机、高耐热耐磨及隔热材料、计算机与网络化信息技术等，使水泥生产具有高效、优质、节能、资源利用符合环保和可持续发展的要求。 二、新型干法水泥生产技术的主要经济指标：熟料烧成热耗降至2884kJ/kg，熟料单位容积产量160～270kg/(m32h)；吨水泥单位电耗90kWh，并继续下降；运转率可达92%，年运转周期达到320～330d；人均劳动生产率达5000t/a，可利用窑尾和篦冷机320℃～420℃废气进行余热发电。 表1 新型干法水泥厂主要技术经济指标 三、新型干法水泥生产工艺过程中涵盖的技术成果 1矿山开采与生料制备 （1）在探明原料矿山地质构成及矿物成分之后，采用现代计算机技术、地质学、矿物学理论与技术，编制矿体三维模型软件，指导矿石搭配开采，矿山开采、运储过程中预先均化，既保证了进厂矿石成分尽可能均匀，又能有效地对在传统开采方式下必须丢弃的废石进行合理有效利用。 （2）采用自控及机电一体化堆、取料技术，在原、燃料进厂后进一步均化，完全改变了传统生产工艺中原、燃料储库仅可用于储存物料的原始功能，使原、燃料储库具有预均化和储存物料的双重新功能，既减少了物料储期，又为原料配料、生料制备和熟料烧成创造了稳定的生产条件。 （3）采用现代数学优化理论技术成果以及X荧光分析仪和物料成分连续测试、计量仪表、仪器系统，并与计算机联网，编制原料配料软件程序，实现生料自动配料，解决了熟料成分均匀稳定即“均化链”中长期难以解决的课题。 （4）采用粉体工程学理论的技术成果，将传统工艺中的生料储库，优化为具有生料粉连续式气力均化装置，保证在入窑煅烧前得到充分均化的生料。
1.水泥生产基本知识 硅酸盐水泥（Ｐ·Ⅰ、Ｐ·Ⅱ）、普通硅酸盐水泥(Ｐ·Ｏ) GB1344-1999 矿渣硅酸盐水泥(Ρ·Ｓ)、火山灰质硅酸盐水泥(Ｐ·Ｐ)及粉煤灰硅酸盐水泥（Ｐ·Ｆ） GB12958-1999复合硅酸盐水泥（Ｐ·Ｃ） 废品和不合格品: 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合本标准时，均为废品。 凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。 水泥生产方法与分类水泥窑主要有两大类：一类是窑筒体卧置，并能作回转运动的称为回转窑；另一类窑筒体立置不转动称为立窑。 什么是新型干法水泥生产技术: 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产的最新成果广泛地应用于水泥生产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方法。 新型干法水泥生产工艺流程: 矿山开采→破碎→预均化→配料→生料粉磨→生料均化→悬浮预热、预分解、回转窑煅烧→配料→水泥粉磨→水泥均化→水泥包装、散装出厂简称：《两磨一烧》 水泥熟料的矿物组成 C3S ——硅酸三钙（含量:50～60%） C2S ——硅酸二钙(含量:15～32%) C3A ——铝酸三钙(含量：3～11%) C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%) 主要化学成分: CaO 62～67%、 SiO2 20～24%、 Al2O3 4～7%、 Fe2O3 ～6%。 水泥的原料、燃料与配料 水泥生产原料分为：石灰质原料、粘土质原料和校正原料三大类。 硅酸盐熟料率值控制范围：饱和比KH:～、硅酸率n:～、铝氧率p:～ 2.新型干法水泥生产理论知识 中心控制室在水泥生产中的作用: 为了提高产品质量，保证水泥生产的正常进行，用高科技手段，在水泥生产过程中实施在线控制。科学地、经常地、系统地对各生产环节进行严格地检查和纠正，用各生产环节的工作质量来确保出厂水泥的产品质量。（简称：生产督察和质量控制） 水泥生产质量控制的主要环节: ①原燃料和辅助材料的质量控制；（含石灰石、粘土矿山质量）②生料的质量控制； ③熟料的质量控制；④水泥的质量控制（包括出磨水泥和出厂水泥）。原燃料的预均化技术及其质量控制: ①预均化堆场通常有三种型式：石灰石、煤预均化堆场、预配料堆场、配料堆场。 ②使单一品种物料的组成质量混合均匀的过程称之为预均化。物料中的主要化学成分的多次测量值与质量控制值（或算术平均值）存在偏差的数理统计结果,称之为标准偏差。其数值越小表示物料化学成分越均匀。 粉磨系统生产技术及其控制: ①细度表示方法常见四种：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒组成法。