水泥熟料制作全過(guò)程
更新時(shí)間：2023-11-10 13:52:41 字號：T|T
水泥生產(chǎn)過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據統計，干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)粉磨作業(yè)需要...
水泥生產(chǎn)過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據統計，干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)粉磨作業(yè)需要消耗的動(dòng)力約占全廠(chǎng)動(dòng)力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數，正確操作，控制作業(yè)制度，對產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。
（1）破碎
水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大部分原料要進(jìn)行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量的原料，開(kāi)采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠(chǎng)的物料破碎中占有比較重要的地位。 破碎過(guò)程要比粉磨過(guò)程經(jīng)濟而方便，合理選用破碎設備和和粉磨設備非常重要。在物料進(jìn)入粉磨設備之前，盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度，以減輕粉磨設備的負荷，提高黂機的產(chǎn)量。物料破碎后，可減少在運輸和貯存過(guò)程中不同粒度物料的分離現象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的性。
（2）原料預均化
預均化技術(shù)是在原料的存、取過(guò)程中，運用科學(xué)的堆取料技術(shù)，實(shí)現原料的初步均化，使原料堆場(chǎng)同時(shí)具備貯存與均化的功能。 原料預均化的基本原理是在物料堆放時(shí)，由堆料機把進(jìn)來(lái)的原料連續地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時(shí)，在垂直于料層的方向，盡可能同時(shí)切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。
特點(diǎn)
（1）均化原料成分，減少質(zhì)量波動(dòng)，以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料，并穩定燒成系統的生產(chǎn)。
（2）擴大礦山資源的利用，提高開(kāi)采效率，大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開(kāi)采的過(guò)程中不出或少出廢石。
（3）可以放寬礦山開(kāi)采的質(zhì)量和控要求，降低礦山的開(kāi)采成本。
（4）對黏濕物料適應性強。
（5）為工廠(chǎng)提供長(cháng)期穩定的原料，也可以在堆場(chǎng)內對不同組分的原料進(jìn)行配料，使其成為預配料堆場(chǎng)，為穩定生產(chǎn)和提高設備運轉率創(chuàng )造條件。
（6）自動(dòng)化程度高。
均化
新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中，穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統起著(zhù)穩定入窖生料成分的后一道把關(guān)作用。
均化原理
采用空氣攪拌，重力作用，產(chǎn)生“漏斗效應”，使生料粉在向下卸落時(shí)，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區域卸料，有的區域流化，從而使庫內料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。
預熱
過(guò)程
把生料的預熱和部分分解由預熱器來(lái)完成，代替回轉窯部分功能，達到縮短回窯長(cháng)度，同時(shí)使窯內以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過(guò)程，移到預熱器內在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達到提高窯系統生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
工作原理
預熱器的主要功能是充分利用回轉窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了限度提高氣固間的換熱效率，實(shí)現整個(gè)煅燒系統高產(chǎn)、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個(gè)功能。 （1）物料分散 換熱80%在入口管道內進(jìn)行的。喂入預熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉向上隨氣流運動(dòng)，同時(shí)被分散。 （2）氣固分離 當氣流攜帶料粉進(jìn)入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內做旋轉流動(dòng)，并且一邊旋轉一邊向下運動(dòng)，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉而向上旋轉上升，由排氣管排出。 （3）預分解 預分解技術(shù)的出現是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預熱器和回轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上升煙道，設燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過(guò)程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過(guò)程，在分解爐內以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進(jìn)行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來(lái)在回轉窯內進(jìn)行的碳酸鹽分解任務(wù)，移到分解爐內進(jìn)行；燃料大部分從分解爐內加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內煅燒帶的熱負荷，延長(cháng)了襯料壽命，有利于生產(chǎn)大型化；由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時(shí)傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過(guò)程得到優(yōu)化。因而具有高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點(diǎn)。
燒成
生料在旋風(fēng)預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進(jìn)入回轉窯中進(jìn)行熟料的燒成。 在回轉窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應，生成水泥熟料中的礦物。隨著(zhù)物料溫度升高近時(shí)礦物會(huì )變成液相，溶解于液相中的 和 進(jìn)行反應生成大量 （熟料）。熟料燒成后，溫度開(kāi)始降低。由水泥熟料冷卻機將回轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時(shí)回收高溫熟料的顯熱，提高系統的熱效率和熟料質(zhì)量。
粉磨
水泥粉磨是水泥制造的后工序，也是耗電多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調節材料等）粉磨至適宜的粒度（以細度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水化速度，滿(mǎn)足水泥漿體凝結、硬化要求。
（1）破碎
水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大部分原料要進(jìn)行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量的原料，開(kāi)采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠(chǎng)的物料破碎中占有比較重要的地位。 破碎過(guò)程要比粉磨過(guò)程經(jīng)濟而方便，合理選用破碎設備和和粉磨設備非常重要。在物料進(jìn)入粉磨設備之前，盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度，以減輕粉磨設備的負荷，提高黂機的產(chǎn)量。物料破碎后，可減少在運輸和貯存過(guò)程中不同粒度物料的分離現象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的性。
（2）原料預均化
預均化技術(shù)是在原料的存、取過(guò)程中，運用科學(xué)的堆取料技術(shù)，實(shí)現原料的初步均化，使原料堆場(chǎng)同時(shí)具備貯存與均化的功能。 原料預均化的基本原理是在物料堆放時(shí)，由堆料機把進(jìn)來(lái)的原料連續地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時(shí)，在垂直于料層的方向，盡可能同時(shí)切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。
特點(diǎn)
（1）均化原料成分，減少質(zhì)量波動(dòng)，以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料，并穩定燒成系統的生產(chǎn)。
（2）擴大礦山資源的利用，提高開(kāi)采效率，大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開(kāi)采的過(guò)程中不出或少出廢石。
（3）可以放寬礦山開(kāi)采的質(zhì)量和控要求，降低礦山的開(kāi)采成本。
（4）對黏濕物料適應性強。
（5）為工廠(chǎng)提供長(cháng)期穩定的原料，也可以在堆場(chǎng)內對不同組分的原料進(jìn)行配料，使其成為預配料堆場(chǎng)，為穩定生產(chǎn)和提高設備運轉率創(chuàng )造條件。
（6）自動(dòng)化程度高。
均化
新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中，穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統起著(zhù)穩定入窖生料成分的后一道把關(guān)作用。
均化原理
采用空氣攪拌，重力作用，產(chǎn)生“漏斗效應”，使生料粉在向下卸落時(shí)，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區域卸料，有的區域流化，從而使庫內料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。
預熱
過(guò)程
把生料的預熱和部分分解由預熱器來(lái)完成，代替回轉窯部分功能，達到縮短回窯長(cháng)度，同時(shí)使窯內以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過(guò)程，移到預熱器內在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達到提高窯系統生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
工作原理
預熱器的主要功能是充分利用回轉窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了限度提高氣固間的換熱效率，實(shí)現整個(gè)煅燒系統高產(chǎn)、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個(gè)功能。 （1）物料分散 換熱80%在入口管道內進(jìn)行的。喂入預熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉向上隨氣流運動(dòng)，同時(shí)被分散。 （2）氣固分離 當氣流攜帶料粉進(jìn)入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內做旋轉流動(dòng)，并且一邊旋轉一邊向下運動(dòng)，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉而向上旋轉上升，由排氣管排出。 （3）預分解 預分解技術(shù)的出現是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預熱器和回轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上升煙道，設燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過(guò)程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過(guò)程，在分解爐內以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進(jìn)行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來(lái)在回轉窯內進(jìn)行的碳酸鹽分解任務(wù)，移到分解爐內進(jìn)行；燃料大部分從分解爐內加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內煅燒帶的熱負荷，延長(cháng)了襯料壽命，有利于生產(chǎn)大型化；由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時(shí)傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過(guò)程得到優(yōu)化。因而具有高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點(diǎn)。
燒成
生料在旋風(fēng)預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進(jìn)入回轉窯中進(jìn)行熟料的燒成。 在回轉窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應，生成水泥熟料中的礦物。隨著(zhù)物料溫度升高近時(shí)礦物會(huì )變成液相，溶解于液相中的 和 進(jìn)行反應生成大量 （熟料）。熟料燒成后，溫度開(kāi)始降低。由水泥熟料冷卻機將回轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時(shí)回收高溫熟料的顯熱，提高系統的熱效率和熟料質(zhì)量。
粉磨
水泥粉磨是水泥制造的后工序，也是耗電多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調節材料等）粉磨至適宜的粒度（以細度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水化速度，滿(mǎn)足水泥漿體凝結、硬化要求。
