水泥生产工艺是什么?简单的说,水泥生产可以概括为“两磨一烧”。“两磨”为生料磨、水泥磨,“一烧”为熟料窑。按照生产流程,“两磨一烧”的基本工序为生料磨、熟料窑、水泥磨。
【水泥生产工艺】
新型干法水泥生产线,因为规模不断扩大,为稳定生产质量,配套“两磨一烧”的工序越来越多。主要的是增加了原料预均化工艺、生料均化工艺、多通道燃烧器应用、精确的配料系统、水泥均化系统、自动装车系统、DCS中央控制系统等。生产流程可以分为原料处理、原料配料、生料粉磨、生料均化、预热分解、熟料煅烧、燃烧器系统、煤粉制备、熟料冷却、石膏破碎、混合材处理、水泥磨配料、水泥粉磨、储存包装等。
【水泥粉磨电耗越低越好吗】
实际上,“粉磨电耗”与“熟料掺加量”,是可以按照一定的关系相互转化的,节电的效益与降低熟料掺加量的效益往往不是对等的,这与电价有关、与熟料的进厂价有关、与混合材的进厂价有关。我们也应该根据具体情况具体核算,看看是水泥磨得粗一点节一点电合算,还是把水泥磨得细一点增加几度电、降低熟料掺加量合算。比如,熟料基地与粉磨站的情况就不一样,就不应该用同一个标准要求。
熟料基地由于熟料是自己生产的,熟料成本相对较低,就应该比粉磨站多用一点熟料,少花一些电费,可能更合算;如果水泥效益的降低能够在熟料线上得到弥补,比如由此增加了窑的运转率,水泥效益降低一点也未尝不可。
而粉磨站则不同,由于距离熟料基地较远,增加了一块运输成本,熟料的使用成本较高,就应该用一定的电耗去换取一点熟料掺加量的降低。当然,这都有个度的问题。
【水泥生产的注意事项】
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。
水泥生产工艺简单的来说就是“两磨一烧”,现在世界上水泥生产工艺大多为新型干法工艺,湿法工艺已被淘汰,我国仅在一些偏远地区有一些干法窑和机立窑,这些都是在工信部淘汰名单之类。
新型干法窑又叫窑外分解窑,原材料经过配料计量后进入生料磨粉磨成生料,生料被送入预热器加热(生料温度从20℃加热到800℃),预热后生料进入分解炉,这点是新型干法工艺的特点,生料中的石灰石在分解炉中分解成CaO和CO2(温度900℃~1100℃)。分解完成后(分解率≥95%),生料进入回转窑煅烧成熟料(1100℃~1450℃),熟料(成块状)经极速冷却后送入水泥磨粉碎成水泥。
关于原材料的配比需根据各种原料中的CaCO3、SiO2、Fe2O3、Al2O3等含量来计算。
如果你需要的不是太精确,下面给出大概:
每生产1吨熟料,大约需要生料1.5吨,其中石灰石1.3吨,砂岩0.14吨,钢渣0.06吨。
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厂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
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。
4、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。随着物料温度升高近 时, 、 、 等矿物会变成液相,溶解于液相中的 和 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、贮存库和水泥磨所能承受的温度,同时回收高温熟料的显热,提高系统的热效率和熟料质量。
5、水泥粉磨
水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及胶凝剂、性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度、比表面积等表示),形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求。
6、水泥包装
水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。
水泥的生产方法按照生料制备方法的不同有干法、半干法、湿法三种,而半干法、湿法工艺由于能耗高,绝大多数已被淘汰。
将原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料粉,喂入窑内煅烧,这一过程叫做干法生产。
将生料粉加水后制成生料球,然后喂入窑内(立窑或立波尔窑)煅烧,这一过程叫做半干法生产。
将原料加水,粉磨后变成生料浆,喂入窑内煅烧,这一过程叫做湿法生产。
湿法生产热耗高,但电耗低,生料易于均化,熟料质量好,粉尘少。随着生产技术的发展,特别是均化技术的发展,收尘设备的改进,自动化水平的提高,使干法生产的熟料质量逐步提高,是目前发展的主要方向。