水泥生产工艺流程

《水质工程学（一） 》课程设计说明书 .1 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 《水质工程学（一） 》课程设计说明书 .2 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 《水质工程学（一） 》课程设计说明书 .3 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。 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。 6、水泥粉磨 《水质工程学（一） 》课程设计说明书 .4 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。 7、水泥包装 水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。 水泥生产工艺流程—生产方法： 硅酸盐类水泥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(包括半干法)与 湿法（包括半湿法）两种。 ①干法水泥生产工艺流程。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。 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。 《水质工程学（一） 》课程设计说明书 .5 ②湿法生产工艺流程。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。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）。 水泥生产工艺流程—生产工序： 一套水泥生产工艺流程生产水泥，一般可分生料制备、熟料 煅烧和水泥磨制成等三个工序。 (1) 水泥生产工艺流程中的生料磨制 分干法和湿法两种。干法一般采用闭路操作系统，即原料经 水泥磨磨细后，进入选粉机分选，粗粉回流入水泥磨磨再行粉磨的操 作，并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的工艺，所用水泥设 备有管磨、中卸磨及辊式磨等。湿法通常采用管磨、棒球磨等一次通 过水泥磨机不再回流的开路系统， 但也有采用带分级机或弧形筛的闭 路系统的。 (2) 水泥生产工艺流程中的煅烧 《水质工程学（一） 》课程设计说明书 .6 煅烧熟料的水泥设备主要有立窑和回转窑两类， 立窑适用于 生产规模较小的工厂，大、中型厂宜采用回转窑。 ①立窑： 窑筒体立置不转动的称为立窑。分普通立窑和机械化立窑。 普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料，人工卸料；机械立窑是 机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的，它的产、质量及劳动 生产率都比普通立窑高。 近年来， 国外大多数立窑已被回转窑所取代， 但在当前中国水泥工业中，立窑仍占有重要地位。 根据建材技术政 策要求，小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通立窑。 ②回转窑： 窑筒体卧置（略带斜度，约为 3%），并能作回转运动的称 为回转窑。分煅烧生料粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为 35％ 左右）的湿法窑。 水泥生产工艺流程—粉磨： 水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺 （即闭路操作系统） 。 为了防止生产中的粉尘飞扬，水泥厂均装有收尘设备。电收尘器、袋 式收尘器和旋风收尘器等是水泥厂常用的收尘设备。近年来，由于在 原料预均化、生料粉的均化输送和收尘等方面采用了新技术和新设 备，尤其是窑外分解技术的出现，一种新型干法水泥生产工艺流程随 《水质工程学（一） 》课程设计说明书 .7 之产生。 采用这种水泥生产工艺流程使干法生产的熟料质量不亚于湿 法生产，电耗也有所降低，已成为各国水泥工业发展的趋势。 水泥生产工艺流程的举例： 水泥生产工艺流程中原料和燃料进厂后， 由化验室采样分析 检验，同时按质量进行搭配均化，存放于原料堆棚。 粘土、煤、硫 铁矿粉由烘干机烘干水分至水泥生产工艺指标值， 通过提升机提升到 相应原料贮库中。 石灰石、萤石、石