水泥熟料制作全過程
更新時間：2023-11-10 13:52:41 字號：T|T
水泥生產(chǎn)過程中，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(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要...
水泥生產(chǎn)過程中，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(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動力約占全廠動力的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(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對產(chǎn)品質量、降低能耗具有重大意義。
（1）破碎
水泥生產(chǎn)過程中，大部分原料要進行破碎，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，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。 破碎過程要比粉磨過程經(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程中不同粒度物料的分離現(xiàn)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
預均化技術是在原料的存、取過程中，運用科學的堆取料技術，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時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，由堆料機把進來的原料連續(xù)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，在垂直于料層的方向，盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。
特點
（1）均化原料成分，減少質量波動，以利于生產(chǎn)質量更高的熟料，并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。
（2）擴大礦山資源的利用，提高開采效率，大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。
（3）可以放寬礦山開采的質量和控要求，降低礦山的開采成本。
（4）對黏濕物料適應性強。
（5）為工廠提供長期穩(wěn)定的原料，也可以在堆場內對不同組分的原料進行配料，使其成為預配料堆場，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設備運轉率創(chuàng)造條件。
（6）自動化程度高。
均化
新型干法水泥生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的后一道把關作用。
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，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(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內料面產(chǎn)生傾斜，進行徑向混合均化。
預熱
過程
把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成，代替回轉窯部分功能，達到縮短回窯長度，同時使窯內以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程，移到預熱器內在懸浮狀態(tài)下進行，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(tǒng)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，實現(xiàn)整個煅燒系統(tǒng)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功能。 ?。?）物料分散 換熱80%在入口管道內進行的。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，同時被分散。 ?。?）氣固分離 當氣流攜帶料粉進入旋風筒后，被迫在旋風筒筒體與內筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內做旋轉流動，并且一邊旋轉一邊向下運動，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。 ?。?）預分解 預分解技術的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。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程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉窯內進行的碳酸鹽分解任務，移到分解爐內進行；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，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優(yōu)化。因而具有高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。
燒成
生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。 在回轉窯中碳酸鹽進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。隨著物料溫度升高近時礦物會變成液相，溶解于液相中的 和 進行反應生成大量 （熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。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，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質量。
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(jié)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，滿足水泥漿體凝結、硬化要求。
（1）破碎
水泥生產(chǎn)過程中，大部分原料要進行破碎，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，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。 破碎過程要比粉磨過程經(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程中不同粒度物料的分離現(xiàn)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
預均化技術是在原料的存、取過程中，運用科學的堆取料技術，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時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，由堆料機把進來的原料連續(xù)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，在垂直于料層的方向，盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。
特點
（1）均化原料成分，減少質量波動，以利于生產(chǎn)質量更高的熟料，并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。
（2）擴大礦山資源的利用，提高開采效率，大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。
（3）可以放寬礦山開采的質量和控要求，降低礦山的開采成本。
（4）對黏濕物料適應性強。
（5）為工廠提供長期穩(wěn)定的原料，也可以在堆場內對不同組分的原料進行配料，使其成為預配料堆場，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設備運轉率創(chuàng)造條件。
（6）自動化程度高。
均化
新型干法水泥生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的后一道把關作用。
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，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(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內料面產(chǎn)生傾斜，進行徑向混合均化。
預熱
過程
把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成，代替回轉窯部分功能，達到縮短回窯長度，同時使窯內以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程，移到預熱器內在懸浮狀態(tài)下進行，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(tǒng)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，實現(xiàn)整個煅燒系統(tǒng)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功能。 ?。?）物料分散 換熱80%在入口管道內進行的。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，同時被分散。 ?。?）氣固分離 當氣流攜帶料粉進入旋風筒后，被迫在旋風筒筒體與內筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內做旋轉流動，并且一邊旋轉一邊向下運動，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。 ?。?）預分解 預分解技術的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。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程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉窯內進行的碳酸鹽分解任務，移到分解爐內進行；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，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優(yōu)化。因而具有高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。
燒成
生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。 在回轉窯中碳酸鹽進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。隨著物料溫度升高近時礦物會變成液相，溶解于液相中的 和 進行反應生成大量 （熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。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，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質量。
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(jié)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，滿足水泥漿體凝結、硬化要求。
