水泥廠的工藝流程~簡(jiǎn)單點(diǎn)的

【專家解說(shuō)】：（1）石灰石破碎及儲(chǔ)存由自備汽車從礦山運(yùn)來(lái)的石灰石經(jīng)生產(chǎn)能力為500-600t/h的PCF2022單段錘式破碎機(jī)破碎后，進(jìn)入φ80m的圓形預(yù)均化堆場(chǎng)中均化，圓形預(yù)均化堆場(chǎng)儲(chǔ)量23100t，儲(chǔ)期8.6d。（2）粘土、鐵粉儲(chǔ)存粘土、鐵粉分別由汽車運(yùn)進(jìn)廠內(nèi)的堆柵儲(chǔ)存，粘土的儲(chǔ)量是5600噸儲(chǔ)期11.2d；鐵粉的儲(chǔ)量是1600噸，儲(chǔ)期13.1d。儲(chǔ)存在堆柵的粘土、鐵粉由鏟車送入斗式提升機(jī)，經(jīng)斗式提升機(jī)分別送入2-φ5×10m的鋼板庫(kù)中儲(chǔ)存，儲(chǔ)量分別為200噸、250噸。（3）原煤的儲(chǔ)存原煤進(jìn)廠后堆放在一30×160m的堆柵中，儲(chǔ)量5000噸，儲(chǔ)存期16.8天。原煤經(jīng)預(yù)破碎后，由皮帶機(jī)、斗式提升機(jī)送到煤粉制備車間的原煤倉(cāng)。（4）生料制備出預(yù)均化堆場(chǎng)的石灰石經(jīng)皮帶機(jī)送入一座φ8×20m配料庫(kù)，粘土、鐵粉通過(guò)共用提升機(jī)各自進(jìn)入一座φ5×10m的鋼板配料庫(kù)。出配料庫(kù)的三種原料經(jīng)電子皮帶秤計(jì)量，并由QCS系統(tǒng)進(jìn)行控制。配制后的混合的混合料經(jīng)由皮帶輸送機(jī)送入HRM3400立式磨內(nèi)，在磨機(jī)入口處設(shè)有鎖風(fēng)閥。出磨生料經(jīng)連續(xù)取樣器取樣，并經(jīng)多元素分析儀分析，分析結(jié)果輸入配料計(jì)算機(jī)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較，計(jì)算后發(fā)出修改指令，重新調(diào)整各物料的喂料量，使配料保持在精度±2%的范圍內(nèi)。含綜合水分約3.5%左右的物料由鎖風(fēng)喂料機(jī)喂入磨內(nèi)，同時(shí)從磨機(jī)底部抽入熱風(fēng)。經(jīng)磨輥碾磨過(guò)的物料在風(fēng)環(huán)處被高速氣流帶起，經(jīng)分離器分離后，粗物料落回磨內(nèi)繼續(xù)被碾壓，細(xì)粉隨氣流出磨，經(jīng)收塵器收下即為成品。從窟尾預(yù)熱器引來(lái)的320℃左右的高溫廢氣，分成二路：一路經(jīng)多管冷卻器、混合室至窯尾袋收塵器；一路進(jìn)出料磨作為烘干介質(zhì)，出生料磨的廢氣由磨房主排風(fēng)機(jī)引入混合室與從高溫風(fēng)機(jī)過(guò)來(lái)的廢氣混合后進(jìn)入窯尾收塵器，凈化后排入大氣。收塵器收下的物料匯同生料粉一起進(jìn)入φ15×36m均化庫(kù)，儲(chǔ)量4400噸，儲(chǔ)存期1.4天。（5）生料均化來(lái)自生料磨的生料，由提升機(jī)升至φ15×36m均化庫(kù)頂。庫(kù)頂設(shè)有物料分配器，輻射型輸送斜槽將生料均勻地卸入庫(kù)內(nèi)。均化庫(kù)中設(shè)有一中心室，位于庫(kù)底六個(gè)出料口進(jìn)入中心室，且每次不少于二個(gè)出料口出料，中心室部底部充氣，使混合后的生料又獲一次混合，并通過(guò)空氣斜槽送入失重喂料系統(tǒng)，再經(jīng)過(guò)生料計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量后，由窯尾提升機(jī)和鎖風(fēng)裝置，喂入預(yù)熱器2#筒上升管道。（6）燒成系統(tǒng)來(lái)自窯尾提升機(jī)的生料經(jīng)雙道電動(dòng)鎖風(fēng)閥后喂入預(yù)分解系統(tǒng)的2#旋風(fēng)筒上升管道，依次經(jīng)1#—5#旋風(fēng)筒、分解爐換熱、升溫及分解等過(guò)程使生料入窯表觀分解率達(dá)到90%以上。經(jīng)預(yù)熱分解的物料進(jìn)入φ4.0×60m回轉(zhuǎn)窯煅燒。出1#旋風(fēng)筒的廢氣（～3200C），大部分進(jìn)入生料立式磨系統(tǒng)作為烘干介質(zhì)，另一部分經(jīng)多管冷卻器冷卻后進(jìn)入袋收塵器前匯風(fēng)室與出生料磨廢氣匯合后進(jìn)袋收塵器凈化排放。出窯熟料落入控制流篦冷機(jī)冷卻，熟料通過(guò)篦板的往復(fù)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入冷卻機(jī)尾部破碎機(jī)，經(jīng)破碎同拉鏈輸送機(jī)來(lái)的物料一起由鏈斗輸送機(jī)送入φ50m的熟料儲(chǔ)存庫(kù)，儲(chǔ)存庫(kù)儲(chǔ)量25000噸，儲(chǔ)期12.5d。篦冷機(jī)冷卻熟料后的熱空氣部分作為二次風(fēng)入窯和作為三次風(fēng)送入分解爐，部分供煤磨烘干原煤用，多余的廢氣經(jīng)窯頭袋收塵器凈化處理后排放大氣。在回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝中，生料從窯尾進(jìn)料，進(jìn)窯的生料在回轉(zhuǎn)窯不停旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，隨著窯體的旋轉(zhuǎn)不斷地翻轉(zhuǎn)滾動(dòng)。由于窯尾高于窯頭，生料同時(shí)也不停地向窯頭移動(dòng)，最后從窯頭出料。生料在窯內(nèi)的溫度也逐漸升高，發(fā)生了復(fù)雜的物理化學(xué)變化。由于窯的轉(zhuǎn)動(dòng)，窯內(nèi)在各個(gè)斷面上的溫度基本是一致的，所以在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)，可以按物料的溫度和物理化學(xué)變化劃分為干燥預(yù)熱帶、碳酸鹽分解帶、放熱反應(yīng)帶、燒成帶和冷卻帶。燃料除供給熱量外幾乎與熟料煅燒反應(yīng)無(wú)關(guān)。①生料的烘干與脫水:硅酸鹽水泥主要原料是石灰石和粘土，而粘土等的主要礦物是各種水化硅酸鋁，通常為高嶺土（AI2O3·SiO2·2H2O）或蒙脫石（AI2O3·4SiO2·9H2O）。高嶺土加熱時(shí)，在300℃以下主要失去機(jī)械結(jié)合水；到450～600℃時(shí)，高嶺土脫去結(jié)晶水而成偏高嶺土（AI2O3·2SiO2），并且進(jìn)一步分解為無(wú)定型的新生態(tài)2SiO2 和AI2O3。450～600℃AI2O3·SiO2·2H2O AI2O3·2SiO2 +2H2O↑AI2O3·2SiO2 AI2O3+2SiO2②碳酸鹽分解：當(dāng)溫度升高到600℃以上時(shí)，生料中的碳酸鹽開(kāi)始分解。碳酸鎂在750℃左右分解激烈而迅速；碳酸鈣的分解溫度到900℃以上才會(huì)有迅速的分解反應(yīng)，直到1000℃左右碳酸鹽分解結(jié)束。750℃ MgCO3 MgO+CO2 ↑910℃ CaCO3 CaO3+CO2↑碳酸鹽分解經(jīng)分解反應(yīng)后，進(jìn)入放熱反應(yīng)，燒成熟料的溫度也逐漸降至320℃左右，從窯頭出料。③固相反應(yīng)：由于粘土脫水、碳酸鹽分解等反應(yīng)，生料中出現(xiàn)了單獨(dú)存在性質(zhì)活潑的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO等氧化物。氧化物之間開(kāi)始了化合反應(yīng)。隨著溫度的升高，CaO的量也增加，這些氧化物相互間的化學(xué)反應(yīng)速度也逐漸加快。這個(gè)階段的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生在固體微粒間相互接觸的表面，而且是依靠細(xì)微晶體表面的離子振動(dòng)，相互交換而實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)溫度增高，離子振動(dòng)的振幅增大時(shí)，就很容易脫離晶體，于是反應(yīng)也隨之加快。這種依靠固體表面間相互進(jìn)行的反應(yīng)稱為固相反應(yīng)。固相反應(yīng)比較復(fù)雜，屬于多級(jí)反應(yīng)，可用下列反應(yīng)式表示逐個(gè)階段的反應(yīng)過(guò)程：800~900℃： CaO+ Fe2O3 CaO·Fe2O3CaO+ Al2O3 CaO·Al2O3900~1000℃：3（CaO·Al2O3）+2 CaO 5 CaO·3Al2O32 CaO+ SiO2 2 CaO·SiO2CaO·Fe2O3+CaO 2CaO·Fe2O3（其中生成2 CaO·SiO2的反應(yīng)大約到1200℃時(shí)結(jié)束）。1000~1200℃：5CaO·Al2O3+4CaO 3（3CaO·Al2O3）5CaO·3Al2O3+3（2CaO·Fe2O3）+CaO 3（4CaO·Al2O3·Fe2O3）④熟料的燒成當(dāng)溫度升高到1300℃左右時(shí)，C3A與C4AF熔融，物料中出現(xiàn)了液相。CaO、2 CaO·SiO2（即C2S）溶于液相重，有利于分子擴(kuò)散，進(jìn)一步化合成3 CaO·SiO2（即C3S）：2 CaO·SiO2+CaO 3 CaO·SiO2這一反應(yīng)通常稱為石灰吸收過(guò)程。因?yàn)槭窃谝合嘀型ㄟ^(guò)分子擴(kuò)散進(jìn)行的，所以液相的數(shù)量和粘度對(duì)于C2S吸收CaO生成C3S的過(guò)程就有很大的影響，這就是為什么我們總是希望在硅酸鹽水利熟料中有適量的C3A、C4AF熔媒礦物存在的原因。為了使這一反應(yīng)進(jìn)行得快而且盡可能完全，在實(shí)際生產(chǎn)中物料的溫度控制到高于1300℃，一般在1350~1450℃的溫度范圍內(nèi)，這一溫度范圍就是所謂的“燒成溫度?！睆纳显诨剞D(zhuǎn)窯中的物料化學(xué)反應(yīng)變化過(guò)程中，回轉(zhuǎn)窯尾氣中含有 SiO2等礦物原料的粉塵和煤在燃燒中的SO2、NOx等的煙塵以及礦物中的水分等等大氣污染物。（7）煤粉制備及輸送進(jìn)廠的原煤堆存在30m×160m的堆棚，堆棚的儲(chǔ)存量為5000噸，儲(chǔ)期16.8d，原煤經(jīng)預(yù)均化堆柵，通過(guò)送煤皮帶輸送機(jī)、提升機(jī)送入原煤倉(cāng)，出原煤倉(cāng)的煤經(jīng)調(diào)速帶秤、鎖風(fēng)閥喂入無(wú)煙煤細(xì)磨機(jī)進(jìn)行烘干和粉磨。出煤磨的煤粉隨氣流進(jìn)入旋風(fēng)分離器，F(xiàn)CM高濃度、高負(fù)壓防爆型袋收塵器進(jìn)行收集，收集后的成品由絞刀送入兩個(gè)煤粉失重倉(cāng)，凈化后的氣體通過(guò)排風(fēng)機(jī)排入大氣。在兩個(gè)煤粉倉(cāng)下各設(shè)置一套煤粉計(jì)量及輸送系統(tǒng)，此系統(tǒng)由環(huán)狀天平型流量計(jì)量機(jī)、羅茨風(fēng)機(jī)等組成。40%的煤粉送入窯頭，60%的煤粉送入分解爐，烘干用熱源來(lái)自篦冷機(jī)。（8）熟料儲(chǔ)存出篦冷機(jī)的熟料連同篦冷機(jī)收塵器收下的粉塵一起由鏈斗輸送機(jī)送至φ50m熟料庫(kù)中儲(chǔ)存，儲(chǔ)量25000噸，儲(chǔ)存期12.5天。（9）水泥粉磨水泥粉磨設(shè)有兩套擠壓粉磨系統(tǒng)。熟料、混合材和石膏由輸送系統(tǒng)分別入5座φ8×20m配料庫(kù)，并通過(guò)庫(kù)下的兩套計(jì)量系統(tǒng)計(jì)量配料。按比例配制的混合料送入各系統(tǒng)的輥壓機(jī)稱重倉(cāng)內(nèi)?；旌狭辖?jīng)稱重倉(cāng)喂入HFCG120輥壓機(jī)內(nèi)擠壓，擠壓后的物料入料餅提升機(jī)提升入打散分級(jí)機(jī)，打散分級(jí)后的細(xì)物料送入水泥磨磨頭入磨粉磨，粗物料再入稱重倉(cāng)內(nèi)循環(huán)擠壓。出φ3.2×13m開(kāi)路篩分水泥磨的成品由磨尾提升機(jī)提入水泥庫(kù)系統(tǒng)。輥壓系統(tǒng)揚(yáng)塵點(diǎn)設(shè)置了高效除塵設(shè)備，保證可達(dá)標(biāo)排放廢氣。水泥粉磨系統(tǒng)的廢氣經(jīng)水泥磨系統(tǒng)的收塵器處理后排放。該粉磨系統(tǒng)技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備可靠，相對(duì)于閉路粉磨系統(tǒng)工藝簡(jiǎn)單，操作控制方便，系統(tǒng)電耗低，水泥顆粒級(jí)配合理，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，投資回收期短。在水泥的粉磨中必須加入石膏、爐渣、礦渣等混合材料。石膏的作用是控制水泥的凝固時(shí)間，因?yàn)槭炝现袖X酸三鈣礦物是使水泥很快凝固的成分，如果在水泥中加入石膏，加水后鋁酸三鈣與之生成一種難于溶于水的水化硫鋁酸鈣新物質(zhì)，于是那種促凝的物質(zhì)就不會(huì)生成，或者生成很少，這樣水泥就不會(huì)很快凝結(jié)了。石膏加多加少都不好，對(duì)于硅酸鹽水泥，一般控制在水泥重量的2.5～5％。在水泥中加入爐渣、礦渣等混合材料的作用是改善隨你的某些性能。提高水泥抗腐蝕的能力。由于普通的硅酸鹽水泥和水起化學(xué)變化時(shí)，將生成氫氧化鈣[Ca(OH)2]的物質(zhì)。當(dāng)水泥建筑物長(zhǎng)期與水接觸，已硬化了的水泥石中的氫氧化鈣就溶解到水中，或者和水里的一些化學(xué)物質(zhì)如碳酸鹽、鎂鹽、氯化物等發(fā)生作用。導(dǎo)致水泥石中出現(xiàn)許多小溶洞，或者是在硬化的水泥石生成體積膨脹的新物質(zhì)把建筑物脹裂，或者形成了一些質(zhì)地疏松的東西，最后使得建筑物毀壞。這種現(xiàn)象稱為水泥的腐蝕。加入爐渣、礦渣等混合材料，可以使水泥和水作用的同時(shí)，能與氫氧化鈣在水泥還沒(méi)有硬化之前就生成一些有益的新物質(zhì)，這些新物質(zhì)不僅不會(huì)破壞水泥石的結(jié)構(gòu)，反而會(huì)提高水泥的抗腐蝕能力。另外，熟料中的游離氧化鈣是影響水泥安全性的重要因素之一。在煅燒熟料時(shí)，由于受到生產(chǎn)條件的限制，熟料中或多或少地總存在一些殘留地氧化鈣。這種游離氧化鈣因經(jīng)過(guò)高溫煅燒，結(jié)構(gòu)比較致密，性質(zhì)不夠活潑，在常溫下與水反應(yīng)的速度慢。已經(jīng)硬化的水泥石中如果游離氧化鈣還在緩慢地與水作用生成氫氧化鈣，同時(shí)伴隨著體積膨脹，就會(huì)使硬化了地水泥石體積變化不均勻，發(fā)生扭曲或裂紋，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)崩裂。熟料的游離氧化鈣過(guò)多，水泥的安全性就不好，并且抗拉強(qiáng)度低。在水泥中加入地活性混合材料，在水化時(shí)與氧化鈣作用，生成有用的水化物，因而改善了水泥安全性，提高了抗拉性。石膏、礦渣、爐渣等混合材料均與熟料一起，經(jīng)電子稱計(jì)量后送到水泥磨磨制成最終的水泥產(chǎn)品。（10）水泥儲(chǔ)存、散裝與包裝水泥儲(chǔ)存庫(kù)是6座φ15×36m圓庫(kù)，總儲(chǔ)量為42000噸，可滿足16.8 天的生產(chǎn)需要。庫(kù)側(cè)設(shè)6套SZ92A-2（F）水泥散裝機(jī)，能力為6×100t/h。包裝機(jī)擬增設(shè)BHYW-8八嘴回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)一臺(tái)，包括包裝機(jī)、振動(dòng)篩、清包機(jī)、破包處理機(jī)以及校正秤等，包裝能力為120t/h。由水泥庫(kù)底卸出的水泥經(jīng)拉鏈輸送機(jī)、斗式提升機(jī)，通過(guò)振動(dòng)篩清除雜物后進(jìn)入包裝機(jī)包裝。包裝好的水泥經(jīng)清包、校正重量后由皮帶輸送機(jī)送至原有成品庫(kù)或裝車，成品庫(kù)面積為4000m2,可存裝水泥5600噸，儲(chǔ)存期2.2天。包裝系統(tǒng)設(shè)置一臺(tái)袋式收塵器負(fù)責(zé)系統(tǒng)排放點(diǎn)的除塵，排放濃度低于50mg/Nm3