水泥熟料生产工艺及设备课件.ppt

2023年3月14日星期二,水泥熟料生产工艺及设备,一、水泥熟料煅烧基础知识,1,二、水泥熟料生产工艺,2,三、具体工艺流程,3,四、相关设备,4,目录,一、水泥熟料煅烧基础知识,熟料：以石灰石和粘土、铁质原料为主要原料，按适当比例配制成生料，烧至部分或全部熔融，并经冷却而获得的半成品。水泥熟料是各种硅酸盐水泥的主要组分材料，其质量的好坏直接影响到水泥产品的性能与质量优劣。,一、水泥熟料煅烧基础知识,凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。水泥由熟料、石膏、混合材粉磨而成。,二、水泥熟料生产工艺,湿法生产：指水泥生料配料后，加水湿粉磨成生料浆，然后进入生料浆池均化，再烘干煅烧成熟料。也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，称为半湿法，仍属湿法生产之一种。干法生产：将原料先烘干后粉磨或同时烘干与粉磨成生料粉，而后喂入干法窑内煅烧成熟料。但也有将生料粉加入适量水制成生料球，送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，称之为半干法，仍属干法生产之一种。,黏土堆场,石灰石,铁粉库,泥浆库,单段锤式破碎机,碎石库,料浆库,喂料系统,湿法窑,生料湿法粉磨系统,(传统湿法回转窑水泥生产工艺流程图),熟料,铁粉堆场,硅质原料,石灰石,校正原料,破碎,单段锤式破碎机,贮库,预均化堆场,配料站,立式生料磨,生料均化库,（新型水泥干法生料工艺流程图）,干法窑,熟料,二、水泥熟料生产工艺,新型干法水泥生产技术，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，新型耐热、耐磨、耐火、隔热材料以及IT技术等广泛应用于水泥干法生产过程，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大型化、自动化、科学管理特征的现代化水泥生产方法。,水泥生产工艺流程图,二、水泥熟料生产工艺,水泥生产工艺：“两磨一烧”原料开采：从矿床中开采矿石，然后通过输入设备运送到生产地。生料制备（粉磨）：石灰质原料，粘土质原料与少量校正原料经破碎后，按一定比例配合、磨细，并配合为成分合适，质量均匀的生料熟料煅烧：生料在水泥窑内煅烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料水泥粉磨（粉磨）：熟料加适量石膏，有时还加适量混合材料或外加剂共同磨细为水泥,三、具体工艺流程-原料开采,原料开采：石灰石开采方式分为露天开采和地下开采。露天开采又分为机械开采和水力开采。,生料制备过程指入窑以前对原料的全部加工过程，包括原料破碎、预均化、配料控制、烘干、粉磨和生料均化等生产环节。其简要的工艺流程是：石灰石均化堆场 原料计量配料系统及输送原料磨 空气输送斜槽 提升机或气力输送泵输送 生料均化库储存。,三、具体工艺流程-生料制备,三、具体工艺流程-生料制备,破碎：水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，破碎物料的目的在于提高烘干和粉磨的效率，同时亦便于物料的均化、运输和储存。,三、具体工艺流程-生料制备,原燃材料的储存设施一般为各种储存库，也有的为露天堆场或堆棚、预均化设施兼储存等。,三、具体工艺流程-生料制备,原燃料在储存、取用过程中，通过采用特殊的堆、取料方式及设施，使原料或燃料化学成分波动范围缩小，为入窑前生料或燃料煤成分趋于均匀一致而做的必要准备过程，通常称作原燃料的预均化。基本原理：平铺直取、多层分布1.矩形预均化堆场2.圆形预均化堆场,三、具体工艺流程-生料制备,根据水泥品种、原燃料品质、具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，称为生料配料，简称配料。,三、具体工艺流程-生料制备,粉磨：将各种原料（石灰石、粘土、铁粉）配料的混合物后在磨机内磨成适合窑煅烧的的生料。,煤粉磨指从原煤仓、喂料控制、烘干粉磨、收尘到煤粉仓等生产贮存环节。其简要的生产流程：原煤 破碎机 煤预均化堆场 原煤仓 喂煤计量控制 煤粉烘干粉磨 煤粉仓 煤粉输送 分别到窑和分解炉燃烧器。,三、具体工艺流程-煤粉磨,熟料煅烧过程是指生料出均化库后的预热、煅烧和熟料冷却等环节。其简要生产流程是：生料均化库 计量喂料系统 预热预分解系统 回转窑煅烧 冷却机冷却熟料 熟料输送 熟料库贮存。,三、具体工艺流程-熟料煅烧,三、具体工艺流程-熟料煅烧,生料均化原理主要是采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”，使生料粉向下降落时切割尽量多层料面予以混合。同时，在不同流化空气的作用下，使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生径向倾斜，进行径向混合均化。,1一物料层；2一漏斗；3一库底中心锥；4一收尘器；5-钢制减压锥；6一充气管道；7一气动流量控制阀；8一电动流量控制阀；9一套筒式生料计量仓；lO一固体流量计,华润水泥(阳春)有限公司,预分解窑是20世纪70年代发展起来的一种煅烧工艺设备。它是在悬浮预热器和回转窑之间，增设一个分解炉或利用窑尾烟室管道，在其中加入3060%的燃料，使燃料的燃烧放热过程与生料的吸热分解过程同时在悬浮态或流化态下极其迅速地进行，使生料在入回转窑接受基本上完成碳酸盐的分解反应，因而窑系统的煅烧效率在幅度提高。这种将碳酸盐分解过程从窑内移到窑外的煅烧技术称窑外分解技术，这种窑外分解系统简称预分解窑。,第二个阶段,我公司使用的水泥窑是4.872m的预分解窑，设计日产5000吨.,预分解窑工艺流程,预热器,干燥、预热,回转窑,冷却机,分解炉,分解（85%95%）,部分分解、固相反应、烧结反应,熟料的冷却,三、具体工艺流程-熟料煅烧,预热器的主要功能是充分利用回转窑和分解炉排出的废气余热加热生料，使生料预热及部分碳酸盐分解。,三、具体工艺流程-熟料煅烧,预分解是在悬浮预热器和回转窑之间，增设一个分解炉或利用窑尾烟室管道，在其中加入3060%的燃料，使燃料的燃烧放热过程与生料的吸热分解过程同时在悬浮态或流化态下极其迅速地进行，使生料在入回转窑前，基本上完成碳酸盐的分解反应，使得窑系统的煅烧效率大幅度提高。,三、具体工艺流程-熟料煅烧,生料在水泥窑内至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料，称为熟料煅烧；生料在加热过程中，依次发生干燥、粘土矿物脱水、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧结及熟料冷却结晶等重要的物理化学反应。,三、具体工艺流程-熟料煅烧,熟料烧结过程完成之后，生成反应结束，熟料从烧成温度开始下降至常温，熔体晶化、凝固，熟料颗粒结构形成，并伴随熟料矿物相变的过程称为熟料的冷却。,三、具体工艺流程-余热发电,预热器窑排出的废气温度300400。冷却机排出的废气温度200。用高效余热锅炉回收热能，蒸汽、汽轮发电机发电可以极大利用余热,四、相关设备,1、生料库、熟料库,四、相关设备,2、堆料、取料机,30,3、斗式提升机、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机,四、相关设备,31,4、空气斜槽、风机,四、相关设备,32,5、分格轮、空气炮、收尘器,四、相关设备,33,6、球磨机、破碎机、立磨,四、相关设备,34,7、预热器、分解炉、窑、篦冷器,四、相关设备,35,8、研磨体、磨辊辊套、衬板、耐火材料,四、相关设备,四、相关设备,立磨是借助磨辊和磨盘的相对运行为碾磨来粉磨物料的机械装置，当物料处于立磨装置的作业区时，大块物料被压碎，细物料受压后形成一层料床，颗料之间相互磨擦、剪切使物料棱角和边缘剥落而被粉碎，因此它属于料床粉磨，在粉磨的同时通过风环进入磨内的热气体将含水份的物料进行烘干，也属于风扫磨。,四、相关设备,旋风预热器,四、相关设备,窑和篦冷机,四、相关设备,四、相关设备,篦冷机,