材料科學(xué)與工程學(xué)院生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告.doc

工作報(bào)告/實(shí)習(xí)報(bào)告 材料科學(xué)與工程學(xué)院生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告 生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué)院:材料科學(xué)與工程學(xué)院班級(jí):材料0201姓名:魏永杰學(xué)號(hào):20號(hào)指導(dǎo)老師:侯新凱宋強(qiáng)實(shí)習(xí)地點(diǎn):陜西堯柏特種水泥股份有限公司目錄前言0.1實(shí)習(xí)目標(biāo)赴水泥廠生產(chǎn)實(shí)習(xí)是材料工程專業(yè)本科生必修課程之一,通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí),掌握水泥材料的具體生產(chǎn)工程,掌握水泥熟料的形成工程,掌握各種生產(chǎn)設(shè)備的工作原理和作用,為學(xué)好專業(yè)課程打下良好的基礎(chǔ).本次生產(chǎn)實(shí)習(xí)由侯新凱和宋強(qiáng)兩位老師帶隊(duì),材料科學(xué)與工程專業(yè)材料工程模塊共48人參加實(shí)習(xí).整個(gè)實(shí)習(xí)共兩周,實(shí)習(xí)地方是陜西堯柏特種水泥股份有限公司.0.2公司簡(jiǎn)介陜西堯柏特種水泥股份有限公司是集水泥和商品硅酸鹽生產(chǎn)于一體的股份制企業(yè),是經(jīng)陜西省人民政府批準(zhǔn)成立的股份有限公司.公司所屬子公司包括:陜西堯柏水泥蒲城分公司,陜西堯柏水泥藍(lán)田分公司(籌),陜西堯柏水泥銷售公司.企業(yè)法定代表人張繼民,注冊(cè)資本6000萬(wàn)元,企業(yè)總資產(chǎn)3.8億元.蒲城分公司擁有2500t/d,500t/d,400t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線各一條,年產(chǎn)水泥120萬(wàn)噸.主要產(chǎn)品有"堯柏"牌32.5R,42.5R粉煤灰水泥,32.5R,42.5R普通硅酸鹽水泥及32.5低熱礦渣水泥,42.5低熱水泥,42.5中熱水泥以及道路水泥等特種水泥.2000年企業(yè)通過(guò)ISO9000產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)量體系雙認(rèn)證."堯柏"牌水泥被授予"國(guó)家免檢產(chǎn)品"稱號(hào),廣泛應(yīng)用于高速公路,鐵路,橋梁,隧道,機(jī)場(chǎng),水利工程和民用建筑等重點(diǎn)工程建設(shè).公司連續(xù)多年被省政府命名為"重合同,守信用"單位,"省十大水泥明星企業(yè)","省環(huán)保先進(jìn)單位",是省水利廳指定的唯一特種水泥定點(diǎn)生產(chǎn)廠家;被省銀行同業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為"誠(chéng)信企業(yè)"被渭南市政府列為"市水泥骨干企業(yè)".公司連續(xù)四年被省農(nóng)行評(píng)為"AAA"級(jí)信用企業(yè)和"黃金客戶".0.2.1企業(yè)文化經(jīng)營(yíng)理念:以人為本鑄造精品不斷創(chuàng)新趕超一流企業(yè)核心價(jià)值觀:共同致富實(shí)現(xiàn)雙贏體現(xiàn)人生服務(wù)社會(huì)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力:誠(chéng)信經(jīng)營(yíng)質(zhì)優(yōu)價(jià)廉至誠(chéng)服務(wù)行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)精神:自強(qiáng)自立勵(lì)精圖治開(kāi)拓創(chuàng)新超越自我0.2.2產(chǎn)品介紹(1)32.5低熱礦渣硅酸鹽水泥"堯柏"牌32.5低熱礦渣硅酸水泥具有強(qiáng)度高,水化熱低,抗凍,收縮小等技術(shù)特性.經(jīng)國(guó)家水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn),符合GB200-2003國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)32.5低熱礦渣水泥的技術(shù)要求,產(chǎn)品適用于各種大體積硅酸鹽工程.(2)32.5R普通硅酸鹽水泥"堯柏"牌32.5R等級(jí)普通硅酸鹽水泥是按照國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)GB175-1999組織生產(chǎn)的,它具有早強(qiáng),28天富裕強(qiáng)度高,凝結(jié)時(shí)間正常,和易性好的特點(diǎn).在全省質(zhì)量評(píng)比中名列前茅.該產(chǎn)品廣泛用于工業(yè)以及民用建筑.(3)42.5低熱硅酸鹽水泥"堯柏"牌42.5#低熱硅酸鹽水泥具有水化熱低,抗蝕,抗裂,耐磨等技術(shù)特性.符合GB200-2003國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)42.5低熱硅酸鹽水泥技術(shù)要求.該產(chǎn)品特別適用于水工,大壩,大體積硅酸鹽工程.(4)42.5中熱硅酸鹽水泥"堯柏"牌42.5中熱硅酸鹽水泥是我公司1992年研制生產(chǎn)的特種水泥,經(jīng)國(guó)家水泥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢驗(yàn),符合GB200-2003國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)42.5中熱硅酸鹽水泥.具有強(qiáng)度高,抗凍,抗酸堿腐蝕,耐磨抗裂性好,水化熱較低,顏色純正等特點(diǎn).主要應(yīng)用于水工,大壩,底下及隧涵等工程.(5)42.5R普通硅酸鹽水泥"堯柏"牌42.5等級(jí)普通硅酸水泥是按照國(guó)家新標(biāo)準(zhǔn)GB175-1999組織生產(chǎn)的,它具有早強(qiáng),28天富裕強(qiáng)度高,凝結(jié)時(shí)間正常和易性好的特點(diǎn).在全省質(zhì)量評(píng)比中名列前茅.該產(chǎn)品廣泛用于工業(yè)及民用建筑.最后再次感謝陜西堯柏特種水泥股份有限公司為這次生產(chǎn)實(shí)習(xí)提供了實(shí)習(xí)基地并給與了大力支持.此外感謝侯新凱教授,宋強(qiáng)老師在這次實(shí)習(xí)中給與指導(dǎo).1水泥廠生產(chǎn)流程1.1水泥生產(chǎn)工藝及其發(fā)展水泥的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單講便是兩磨一燒,即原料要經(jīng)過(guò)采掘,破碎,磨細(xì)和混勻制成生料,生料經(jīng)1450的高溫?zé)墒炝?熟料再經(jīng)破碎,與石膏或其他混合材一起磨細(xì)成為水泥.由于生料制備有干濕之別,所以將生產(chǎn)方法分為濕法,半干法或半濕法,干法3種.(1)濕法生產(chǎn)的特點(diǎn)將生料制成含水32%36%的料漿,在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)將生料漿烘干并燒成熟料.濕法制備料漿,粉磨能耗較低,約低30%,料漿容易混勻,生料成分穩(wěn)定,有利于燒出高質(zhì)量的熟料.但球磨機(jī)易磨件的鋼材消耗大,回轉(zhuǎn)窯的熟料單位熱耗比干法窯高20932931Kj/kg(500700kcal/kg),熟料出窯溫度較低,不宜燒高硅酸率和高鋁氧率的熟料.(2)半干法生產(chǎn)的特點(diǎn)將干生料粉加10%15%水制成料球入窯煅燒稱半干法,帶爐篦子加熱機(jī)的回轉(zhuǎn)窯又稱立波爾窯和立窯都是用半干法生產(chǎn).國(guó)外還有一種將濕法制備的料漿用機(jī)械方法壓濾脫水,制成含水19%左右的泥段再入立波爾窯煅燒,稱為半濕法生產(chǎn).半干法入窯物料的含水率降低了,窯的熟料單位熱耗也可比濕法降低8371675kJ/kg(200400kcal/kg).由于用爐篦子加熱機(jī)代替部分回轉(zhuǎn)窯烘干料球,效率較高,回轉(zhuǎn)窯可以縮短,如按窯的單位容積產(chǎn)量計(jì)算可以提高23倍.但半干法要求生料應(yīng)有一定的塑性,以便成球,使它的應(yīng)用受到一定限制,加熱機(jī)機(jī)械故障多,在我國(guó)一般煅燒溫度較低,不宜燒高質(zhì)量的熟料.(3)立窯生產(chǎn)的特點(diǎn)立窯屬半干法生產(chǎn),它是水泥工業(yè)應(yīng)用最早的煅燒窯,從19世紀(jì)中期開(kāi)始由石灰立窯演變而來(lái),到1910年發(fā)展成為機(jī)械化立窯.立窯生產(chǎn)規(guī)模小,設(shè)備簡(jiǎn)單,投資相對(duì)較低,對(duì)水泥市場(chǎng)需求比較小的,交通不方便,工業(yè)技術(shù)水平相對(duì)較低的地區(qū)最為適用.用立窯生產(chǎn)水泥熱耗與電耗都比較低,我國(guó)是世界上立窯最多的國(guó)家,立窯生產(chǎn)技術(shù)水平較高.但是,立窯由于其自身的工藝特點(diǎn),熟料煅燒不均勻,不宜燒高硅酸率和高飽和比的熟料,窯的生產(chǎn)能力太小,日產(chǎn)熟料量很難超過(guò)300噸,從目前的技術(shù)水平來(lái)看也難以實(shí)現(xiàn)高水平的現(xiàn)代化.(4)干法生產(chǎn)的特點(diǎn)干法是將生料粉直接送入窯內(nèi)煅燒,入窯生料的含水率一般僅1%2%,省去了烘干生料所需的大量熱量.以前的干法生產(chǎn)使用的是中空回轉(zhuǎn)窯,窯內(nèi)傳熱效率較低,尤其在耗熱量大的分解帶內(nèi),熱能得不到充分利用,以致干法中空窯的熱效率并沒(méi)有多少改善.干法制備的生料粉不易混合均勻,影響熟料質(zhì)量,因此4050年代濕法生產(chǎn)曾占主導(dǎo)地位.50年代出現(xiàn)了生料粉空氣攪拌技術(shù)和懸浮預(yù)熱技術(shù),0年代初誕生了預(yù)分解技術(shù),原料預(yù)均化及生料質(zhì)量控制技術(shù).現(xiàn)在干法生產(chǎn)完全可以制備出質(zhì)量均勻的生料,新型的預(yù)分解窯已將生料粉的預(yù)熱和碳酸鹽分解都移到窯外在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行,熱效率高,減輕了回轉(zhuǎn)窯的負(fù)荷,不僅熱耗低使回轉(zhuǎn)窯的熱效率由濕法窯的30%左右提高到60%以上,又使窯的生產(chǎn)能力得以擴(kuò)大,目前的標(biāo)準(zhǔn)窯型為3000t/d,最大的10000t/d.我國(guó)現(xiàn)在有700t/d,1000t/d,2000t/d,4000t/d的幾種規(guī)格,逐步向大型方向發(fā)展.預(yù)分解窯生料預(yù)燒得好,窯內(nèi)溫度較高,熟料冷卻速度快,可以燒高硅酸率,高飽和比以及高鋁氧率的熟料,熟料強(qiáng)度高,因此現(xiàn)在將懸浮預(yù)熱和預(yù)分解窯統(tǒng)稱為新型干法窯,或新型干法生產(chǎn)線,新型干法生產(chǎn)是今后的發(fā)展方向.新型干法窯規(guī)模大,投資相對(duì)較高,對(duì)技術(shù)水平和工業(yè)配套能力要求也比較高,如條件不具備則難以正常發(fā)展.1.2全場(chǎng)平面布置及規(guī)模1.2.1堯柏水泥廠(一廠)的平面布置附:圖1.1堯柏水泥廠(一廠)的平面布置圖1.2堯柏水泥廠(一廠)的工藝流程簡(jiǎn)圖1.2.2堯柏水泥廠規(guī)模堯柏水泥廠成立于1989年,當(dāng)時(shí)有年產(chǎn)2萬(wàn)噸的中空窯.其前身是罕井水泥廠,94-95年兼并了蒲城縣國(guó)辦水泥一廠、二廠.建了日產(chǎn)4萬(wàn)噸的機(jī)立窯,2004年建成一條日產(chǎn)2500噸的干法水泥生產(chǎn)線.是陜西第一家能生產(chǎn)低堿水泥,第二家生產(chǎn)低溫水泥.目前年產(chǎn)水泥125噸,總資產(chǎn)3.8億,職工1000多人.2000年,堯柏集團(tuán)通過(guò)了ISO9000產(chǎn)品質(zhì)量和質(zhì)量管理體系雙認(rèn)證;2003年初,國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局給"堯柏"牌水泥頒發(fā)了"產(chǎn)品質(zhì)量免檢證書(shū)",2004年獲得國(guó)家水泥免檢稱號(hào).1.3全廠主機(jī)設(shè)備與存儲(chǔ)設(shè)備表1.1全廠主機(jī)設(shè)備與存儲(chǔ)設(shè)備列表生料磨回轉(zhuǎn)窯水泥磨煤磨冷卻機(jī)儲(chǔ)存設(shè)備一廠MLS3626立磨o-sepa高效選粉機(jī)4×60m五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器(帶分解爐)4×13m2臺(tái)MPF1713LBT32216堆料場(chǎng),配料站,均化庫(kù),熟料庫(kù),水泥庫(kù)二廠1.83×7m1.2×4.5m串聯(lián)o-sepa250選粉機(jī)2.7×42m五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器2.2×7.5m"AAA"三倉(cāng)磨1.7×2.5m球磨機(jī)2.8×28m堆料場(chǎng),配料站,均化庫(kù),熟料庫(kù),水泥庫(kù)三廠2.2×6.5mo-sepa500選粉機(jī)2.8/2.5×40m四級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器2.2×6.5m1.83×7m串聯(lián)1.7×2.5m球磨機(jī)2.5/3.0/2.5堆料場(chǎng),配料站,均化庫(kù),熟料庫(kù),水泥庫(kù)(1)PC-2018反擊錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸:2020×1802mm轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:300r/min錘頭數(shù)量:36個(gè)電機(jī)電壓:10000v進(jìn)了粒度:1000mm電機(jī)功率:710kw出料粒度:80%25mm生產(chǎn)能力:350450t/h(2)板式喂料機(jī)型號(hào):BZ180-9.8鏈板規(guī)格:1800×9800mm鏈板速度:0.010.07m/s最大給料尺寸:1200mm重量(不包括電機(jī)):6800kg電機(jī)功率:37kw電機(jī)轉(zhuǎn)速:740r/min給料能力:65650t/h,40400m3/h(3)MLS3626立式輥磨機(jī)給料粒度:90mm生產(chǎn)能力:185t/h調(diào)速型液力偶和器型號(hào):YOTG1000B額定功率:1400kw額定輸入轉(zhuǎn)速:1000r/min轉(zhuǎn)差率:3%調(diào)速范圍:(0.20-0.97)×輸入轉(zhuǎn)速(4)LS型螺旋輸送機(jī)型號(hào)規(guī)格:LS500×6輸送能力:25m3/h驅(qū)動(dòng)裝置:N/25-30轉(zhuǎn)速:40Y.P.M(5)鏈斗輸送機(jī)型號(hào):SCD630減速機(jī)型號(hào):YNF-880輸送能力:12000kg/h設(shè)備總重:18000kg電機(jī)功率:45kw(6)O-Sepa選粉機(jī)型號(hào):N-2000總重:19183kg風(fēng)量:2000m3/min喂料量:400t/h電機(jī)功率:132kw水泥生產(chǎn)能力:72120t/h(7)羅茨鼓風(fēng)機(jī)型號(hào):WL41-40/0.50介質(zhì)名稱:空氣流量:40m3/min介質(zhì)密度:1.2kg/m3(8)水泥窯尾引風(fēng)機(jī)流量:145000m3/min壓力:10000Pa功率:400KW工作溫度:250工作轉(zhuǎn)速:148r/min(9)調(diào)速型液力偶合器型號(hào):YOTO850B功率:750KW轉(zhuǎn)速:1500r/min滑差:0.03調(diào)速范圍:0.20.97n電(10)陜西壓強(qiáng)設(shè)備廠調(diào)速機(jī)型號(hào):ZS125生產(chǎn)編號(hào):48速比:46輸入轉(zhuǎn)速:1000r/min輪廓尺寸:211511551306重量:2910kg(11)離心通風(fēng)機(jī)型號(hào):9-19-1100編號(hào):20XX02流量:9047-1538m3/h轉(zhuǎn)速:1450r/min全壓:7364-7236Pa2原材料和燃料的種類及要求2.1原材料的種類制造硅酸鹽水泥的主要原料是:石灰石原料(主要提供氧化鈣)和粘土質(zhì)原料(主要提供氧化硅和氧化鋁,還提供部分氧化鐵),我國(guó)粘土質(zhì)原料及煤炭灰分一般含氧化鋁較高,含氧化鐵不足,需用鐵質(zhì)校正原料,即采用石灰石原料,粘土質(zhì)原料和鐵質(zhì)校正原料進(jìn)行配料.2.2原材料及燃料的要求2.2.1原材料的要求表2.1原材料的要求序號(hào)控制對(duì)象項(xiàng)目控制指標(biāo)合格率取樣點(diǎn)檢測(cè)頻次取樣方式1石灰石CaO48%80%配料站1次/4h瞬時(shí)2石灰石CaOMgO全分析48%3%80%堆場(chǎng)1次/7天綜合3粘土全分析水分15%80%堆場(chǎng)1次/7天綜合4鐵粉全分析水分Fe2O310%45%80%堆場(chǎng)1次/7天綜合2.2.2燃料的要求水泥工業(yè)所用的燃料為煙煤,其基本要求是:每千克煙煤的熱值在21000KJ以上,揮發(fā)分含量應(yīng)為2030%,灰分小于25%,細(xì)度在80um六孔篩上的篩余量應(yīng)小于10%.表2.2燃料的要求序號(hào)控制對(duì)象項(xiàng)目控制指標(biāo)合格率取樣點(diǎn)檢測(cè)頻次取樣方式1原煤工業(yè)分析Ar25%Vr25%QDW23027Kj/Kg80%堆場(chǎng)1次/20h綜合2入窯煤粉水分細(xì)度1%10%90%80%煤粉倉(cāng)口1次/8h1次/2h綜合3生料制備3.1礦山的開(kāi)采方式及設(shè)施3.1.1開(kāi)采方式礦山的開(kāi)采方式主要有露天開(kāi)采和洞采兩種,露天開(kāi)采又分為斜坡開(kāi)采和凹陷開(kāi)采.技術(shù)要求最低開(kāi)采標(biāo)高(不低于最低基準(zhǔn)面,能保證礦山自由排水);合適的剝采比(剝?nèi)U石量與開(kāi)采礦石重量之比,一般大于0.20.5);最低可采厚度;夾石剔除厚度;礦山開(kāi)采最終邊坡角.3.1.2礦山開(kāi)采的工藝流程礦山開(kāi)采的工藝流程:采礦工作面的整平布置爆孔鉆孔裝藥爆破集礦裝車3.2原料的破碎,預(yù)均化和生料粉磨從礦山開(kāi)采的礦石用卡車運(yùn)到水泥廠,由板式喂料機(jī)送入單段錘式破碎機(jī),再用皮帶送到預(yù)均化堆場(chǎng),采用橫堆豎取的方式取料,料經(jīng)皮帶送到石灰石倉(cāng).再加上從鐵粉倉(cāng)和粘土倉(cāng)及粉煤灰倉(cāng)經(jīng)電子皮帶稱定量取料混合后送入生料磨(立磨).經(jīng)立磨粉磨后粗細(xì)料被選粉機(jī)分離,粗料返回立磨繼續(xù)粉磨,細(xì)料送入兩個(gè)錐型倉(cāng)暫時(shí)儲(chǔ)存.3.3生料儲(chǔ)存,均化和輸送由立磨出來(lái)的細(xì)粉經(jīng)氣力輸送管道和皮帶提升機(jī)送到均化庫(kù)頂部,經(jīng)四嘴下料機(jī)進(jìn)入均化庫(kù).均化庫(kù)既有均化的作用也有儲(chǔ)存生料的作用.3.4水泥廠生料工段工藝流程圖石灰石板式喂料機(jī)單段錘式破碎機(jī)皮帶堆料機(jī)取料機(jī)皮帶配料站立磨o-sepa選粉機(jī)氣力輸送管道和皮帶提升機(jī)生料均化庫(kù)附:圖3.1生料工段工藝流程圖(堯柏水泥一廠)圖3.2生料工段工藝流程圖(堯柏水泥三廠)3.5生料工段主要設(shè)備,設(shè)備工作原理(1)板式喂料機(jī)型號(hào):BZ180-9.8鏈板規(guī)格:1800×9800mm鏈板速度:0.010.07m/s最大給料尺寸:1200mm重量(不包括電機(jī)):6800kg電機(jī)功率:37kw電機(jī)轉(zhuǎn)速:740r/min給料能力:65-650t/h40-400m3/h板式喂料機(jī)能承受較大的料壓和沖擊,適應(yīng)大塊礦石的喂料,該機(jī)給料均衡運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,但設(shè)備較重,價(jià)格高.板式喂料機(jī)分輕型,中型和重型三種.立窯水泥廠石灰石破碎的喂料機(jī)一般選用中型的占多.(2)PC-2018反擊錘式破碎機(jī)轉(zhuǎn)子尺寸:2020×1802mm轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速:300r/min錘頭數(shù)量:36個(gè)電機(jī)電壓:10000v進(jìn)了粒度:1000mm電機(jī)功率:710kw出料粒度:80%25mm生產(chǎn)能力:350-450t/h工作原理:物料進(jìn)入錘破中受到高速回轉(zhuǎn)的錘頭沖擊而被破碎,物料從錘頭處獲得動(dòng)能以高速?zèng)_向打擊板而被第二次破碎,粒徑合格的物料通過(guò)蓖條排出,較大粒徑在蓖條上再經(jīng)錘頭附加沖擊,研磨而被破碎,直至合格后通過(guò)蓖條排出.(3)袋收塵脈沖袋收塵器是一種新型高效袋式收沉器,利用脈沖閥使壓縮空氣定時(shí)地對(duì)濾袋進(jìn)行噴吹清灰,濾袋壽命長(zhǎng),收塵效率高.工作原理:含塵氣體由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入箱體,氣體由濾袋外進(jìn)入濾袋內(nèi),經(jīng)文氏管進(jìn)入上箱體,從出風(fēng)口排出,粉塵能截留在濾袋外表面.為了保持收塵器的阻力在一定的范圍內(nèi)(一般為11761470Pa)必須定期清灰.清灰時(shí)由脈沖控制儀按程序開(kāi)啟控制閥使氣滄內(nèi)的壓縮空氣由噴嘴管的孔眼高速噴出,每個(gè)孔眼對(duì)準(zhǔn)一個(gè)濾袋中心,通過(guò)文氏管的誘導(dǎo)在高速氣體周圍引入相當(dāng)于噴嘴空氣57倍的二次空氣沖進(jìn)濾袋,使濾袋急劇膨脹,引起沖擊震動(dòng).同時(shí)產(chǎn)生由袋內(nèi)向袋外的逆向氣流,是黏附在濾袋外表面的積灰被吹落.此時(shí)濾布空隙中的粉塵也被吹落,吹掃下來(lái)的積灰落入灰斗經(jīng)排灰系統(tǒng)排出.(4)堆料機(jī)和取料機(jī)堆料機(jī)是:車式懸臂膠帶堆料機(jī).(一側(cè)兩軌)取料機(jī)是:橋式刮板取料機(jī).(兩側(cè)兩軌)(5)立磨MLS3626給料粒度:90mm生產(chǎn)能力:185t/h工作原理:物料由三道鎖風(fēng)閥門下料溜子進(jìn)入磨內(nèi),堆積在磨盤中間.由于磨盤的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)物料受離心力的作用想磨盤邊緣移動(dòng),并被齒入磨輥底部而粉磨.磨輥有液力系統(tǒng)增壓以滿足粉末需要.磨盤的轉(zhuǎn)速比較高,比相同直徑的球蘑機(jī)要快大約80%.物料不僅在輥下被壓碎,而且被推向外緣,越過(guò)擋料圈落入風(fēng)環(huán),被高速氣流入分離器,在回轉(zhuǎn)風(fēng)葉的作用下進(jìn)行分選,粗粉重新返回磨盤再粉磨.合格的成品隨氣流帶出機(jī)外被收集作為產(chǎn)品,由于風(fēng)環(huán)外氣流速度很高因此轉(zhuǎn)熱速率很快,小顆粒瞬時(shí)得到干燥,大顆粒表面被烘干,再折回重新粉碎過(guò)程中得到進(jìn)一步干燥.(6)OSEPA選粉機(jī)型號(hào):N-2000總重:19183kg風(fēng)量:2000m3/min喂料量:400t/h電機(jī)功率:132kw水泥生產(chǎn)能力:72120t/h工作原理:待選物料由上部的兩個(gè)喂料管喂入選粉機(jī),通過(guò)撒料盤緩沖板充分分散,落如選粉區(qū),選粉氣流大部分來(lái)自磨機(jī),通過(guò)切向一次風(fēng)進(jìn)口.來(lái)自收塵設(shè)備的收塵風(fēng)通過(guò)二次風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入,經(jīng)導(dǎo)向葉片水平進(jìn)入選粉區(qū).在選粉機(jī)內(nèi)由垂直葉片和水平葉片組成籠式轉(zhuǎn)子,回轉(zhuǎn)時(shí)使內(nèi)外壓差在整個(gè)高度內(nèi)上下保持一定,從而使氣流穩(wěn)定均勻,為精確選粉創(chuàng)造了條件,物料自上而下為每個(gè)顆粒提供了多次重復(fù)分選的機(jī)會(huì),而且每次分選都在精確的離心力和水平風(fēng)力的平衡條件下進(jìn)行.細(xì)粉從外向內(nèi)克服了邊壁效應(yīng)的不利影響.(7)電收塵工作原理:電收塵利用高壓靜電場(chǎng)的作用,使通過(guò)的含塵氣體中的塵粒荷電,在電場(chǎng)的作用下,使塵粒沉積于電極上,將塵粒從氣體中分離出來(lái).電收塵器具有運(yùn)行可靠,維護(hù)簡(jiǎn)單,電耗低,除塵效率高等優(yōu)點(diǎn),在合適條件下使用,其除塵效率可達(dá)99%以上.(8)CP均化庫(kù)工作原理:該庫(kù)直徑較大,生料先送至頂生料分配器,再經(jīng)放射狀布置的空氣輸送斜槽入庫(kù),庫(kù)頂還設(shè)有收塵器,倉(cāng)滿指示器等裝置,在大庫(kù)的下部中心建有一圈錐型混合室,當(dāng)輪流向大庫(kù)的環(huán)型庫(kù)底沖氣時(shí)生料呈流態(tài)化并經(jīng)混合室周圍的812個(gè)進(jìn)料孔流入混合庫(kù)中,同時(shí)大庫(kù)內(nèi)的生料呈旋渦狀踏落,在生料下移的過(guò)程中產(chǎn)生重力混合,進(jìn)入混合庫(kù)的生料則按扁型四分區(qū)進(jìn)行激烈的空氣攪拌,即進(jìn)行氣力均化.混合室的另一作用是靠室內(nèi)所存一定數(shù)量成分均勻的生料起緩沖作用,使進(jìn)入混合室時(shí)略有成分波動(dòng)的生料縮小其波動(dòng).(9)氣力輸送斜槽以高壓離心通風(fēng)機(jī)為動(dòng)力源,使密閉輸送斜槽中的粉狀物料保持流態(tài)化向斜槽的一端緩慢流動(dòng),這種斜槽的主體部分無(wú)主動(dòng)部件,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,輸送能力大,易改變輸送方向.3.6保證生料質(zhì)量的幾個(gè)控制環(huán)節(jié)3.6.1生料粉磨系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制為實(shí)現(xiàn)最優(yōu)控制,使粉磨作業(yè)經(jīng)常處于良好狀態(tài),在烘干粉磨系統(tǒng)生產(chǎn)中,越來(lái)越廣泛的采用電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化儀表,實(shí)行生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制.生料粉磨系統(tǒng)是水泥廠生產(chǎn)中實(shí)行自動(dòng)化最為成功,并且得到普遍應(yīng)用的一個(gè)工序.自動(dòng)控制主要有以下五個(gè)方面的主要內(nèi)容:調(diào)節(jié)入磨原料配比,保證磨機(jī)產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分;調(diào)節(jié)喂入磨物料總量,使粉磨過(guò)程經(jīng)常處于最佳的穩(wěn)定狀態(tài),提高粉磨效率;調(diào)節(jié)磨機(jī)系統(tǒng)溫度,保證良好的烘干及粉磨作業(yè)條件,并使產(chǎn)品達(dá)到規(guī)定的水分;調(diào)節(jié)磨機(jī)系統(tǒng)壓力,保證磨機(jī)系統(tǒng)的正常通風(fēng),滿足烘干及粉磨作業(yè)需要;控制磨機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)車喂料程序,實(shí)行磨機(jī)系統(tǒng)生產(chǎn)全過(guò)程的自動(dòng)控制.3.6.2原料配料控制采用電子稱-X熒光分析儀-電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)生料磨系統(tǒng)的喂料配比,是20世紀(jì)60年代取得的成果.40多年來(lái),國(guó)外許多現(xiàn)代化水泥廠幾乎全部實(shí)現(xiàn)了原料配比的自動(dòng)控制.這個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng)的應(yīng)用成功,主要在于對(duì)生料化學(xué)成分可以進(jìn)行在線快速分析和建立了一套數(shù)學(xué)模型及控制算法.控制系統(tǒng)的目標(biāo)是調(diào)節(jié)入磨原料配比,保證規(guī)定的生料化學(xué)成分.控制系統(tǒng)分為兩段,首先對(duì)待用的各種物料進(jìn)行取樣和分析,再由東西得到的化學(xué)成分計(jì)算出各種原料的要求配比.計(jì)算公式是線形的,很容易由計(jì)算機(jī)計(jì)算出.在某些情況下即使不可能取得最理想的配比,也可以求出近乎理想的配比.計(jì)算機(jī)取得的各種原料的成放是取樣值的平均數(shù).原料成分的波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致生料成分的波動(dòng).近年來(lái),很多工廠采用了自動(dòng)取樣裝置及X熒光分析儀,-射線儀分析生料成分,將測(cè)定的結(jié)果輸入計(jì)算機(jī),以便及時(shí)得到各種原料配比,并調(diào)整其流量.樣品的抽取一般有兩種方式,即磨入口取樣和磨出口取樣.前一種取樣方式雖然可以縮短控制的滯后時(shí)間,但由于進(jìn)入磨機(jī)前的物料均勻性差,故一般采用后一種取樣方式.采用電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行配料計(jì)算和控制的指導(dǎo)思想及基本原則如下:(1)對(duì)取樣器采集的樣品,一般是間隔測(cè)量分析,同時(shí)考慮到原料在喂料機(jī)上的輸送時(shí)間,在磨機(jī)內(nèi)的粉磨時(shí)間以及制樣,分析所需的時(shí)間,故計(jì)算一次配料的時(shí)間周期大約為30-60min.生料配料控制程序也是按此時(shí)間定期啟動(dòng).(2)配料計(jì)算中所用的生料目標(biāo)率值,一般是應(yīng)用熟料的率值,以便考慮煤灰摻入的影響.(3)采用修正控制加積分控制的方法.對(duì)原料成分?jǐn)?shù)據(jù)之所以進(jìn)行修正計(jì)算,是由于給定的原料成分是某一段時(shí)間的平均值,而實(shí)際上從礦山開(kāi)采的原料資源在質(zhì)量上是有所波動(dòng)的,雖經(jīng)過(guò)預(yù)均化,入磨原料的成分仍然時(shí)刻波動(dòng),故原料成分的實(shí)際值與給定值之間有偏離.對(duì)于產(chǎn)生偏差的主要原因進(jìn)行理論分析,可有兩種考慮方法:一是假定偏差是由于原料中所含比例最大的那種氧化物的波動(dòng)引起的,例如,石灰石中的CaO,砂巖中的SiO2,頁(yè)巖中的Al2O3和鐵粉中的Fe2O3等,即修正的要素是選用這些原料中含量最多的氧化物;另一種假設(shè)是認(rèn)為生料成分的波動(dòng)是由于幾種原料中配合比例最大的那種原料化學(xué)成分波動(dòng),或者是由化學(xué)成分波動(dòng)最大的那種原料的化學(xué)成分波動(dòng)而引起的.這樣,在四種原料配料中假定三種原料化學(xué)成分沒(méi)有變,或假定四種原料中的三種含量較小的氧化物的成分未變,就可以根據(jù)兩次取樣間的原料配比及出磨生料中四種氧化物的含量計(jì)算下一周期所需的原料新配比(當(dāng)然計(jì)算中也要考慮煤灰的影響).(4)對(duì)原料成分進(jìn)行修正計(jì)算后實(shí)際上每一次生料值率的瞬間值與目標(biāo)值仍會(huì)產(chǎn)生微小的偏差.為消除這些偏差,在每次新配比計(jì)算中都要考慮前幾個(gè)周期進(jìn)入均化庫(kù)的生料率值,以便消除或減小累計(jì)偏差,使在均化庫(kù)中的這幾個(gè)周期的生料的平均成分值與設(shè)定的目標(biāo)值趨于一致.3.6.3磨機(jī)系統(tǒng)壓力控制磨機(jī)系統(tǒng)壓力控制的目的,是為了檢測(cè)各部通風(fēng)情況,及時(shí)調(diào)節(jié),滿足烘干及粉磨作業(yè)要求.磨機(jī)出,入口負(fù)壓差,表征磨內(nèi)通風(fēng)的阻力大小,壓差增大表示磨內(nèi)可能負(fù)荷過(guò)大或隔倉(cāng)板篦縫可能發(fā)生堵塞;其他任何兩點(diǎn)之間的壓差有較大變動(dòng),都表明兩點(diǎn)間阻力的變.一般在生產(chǎn)情況基本正常,壓差變動(dòng)不大時(shí),可適當(dāng)調(diào)節(jié)排風(fēng)機(jī)的風(fēng)門;壓差變動(dòng)過(guò)大時(shí),則需及時(shí)檢查設(shè)備狀況,及時(shí)消除故障.3.6.4磨機(jī)開(kāi)車喂料程序控制對(duì)磨機(jī)啟動(dòng)時(shí)的喂料程序控制的目的,是為了避免磨機(jī)啟動(dòng)時(shí),由于外了喂料不當(dāng)時(shí)發(fā)生磨滿堵塞.該程序控制可以保證對(duì)磨機(jī)的喂料量進(jìn)行均勻地,按一定程序的逐步加大,實(shí)現(xiàn)最優(yōu)操作.控制辦法是在磨機(jī)啟動(dòng)后,檢測(cè)出它的負(fù)荷值,用計(jì)算機(jī)按一定數(shù)學(xué)模型運(yùn)算處理,向喂料調(diào)節(jié)器送出喂料量的目標(biāo)值,使之逐步增大喂料量,直至磨機(jī)進(jìn)入正常負(fù)荷狀態(tài)為止.3.6.5輥式磨的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)輥式磨自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)置基本與上述方法相同,由于磨機(jī)結(jié)構(gòu)與烘干兼粉磨的鋼球蘑機(jī)不同,故自動(dòng)控制系統(tǒng)亦有區(qū)別,一般裝設(shè)五個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)回路.3.6.6磨機(jī)系統(tǒng)溫度控制磨機(jī)系統(tǒng)溫度控制的目的,是為了保持良好的烘干及粉磨作業(yè),保證成品水分達(dá)到規(guī)定要求.烘干粉磨系統(tǒng)的溫度控制,大多采用單回路自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng).對(duì)磨機(jī)成品水分的控制可有兩種方法:一是根據(jù)原料及成品水分,通過(guò)調(diào)節(jié)系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)風(fēng)門,改變?nèi)肽犸L(fēng)量,控制烘干作業(yè);另一種是通過(guò)改變熱風(fēng)入口管道上的冷風(fēng)門,調(diào)節(jié)入磨熱風(fēng)溫度,控制烘干作業(yè).兩種方法相比,后一種方法有利于保持磨機(jī)系統(tǒng)的生產(chǎn)穩(wěn)定.在帶有預(yù)烘干設(shè)備的烘干粉磨系統(tǒng)及利用選粉機(jī)等設(shè)備同時(shí)進(jìn)行原料烘干時(shí),亦需通過(guò)調(diào)節(jié)各種設(shè)備系統(tǒng)的排風(fēng)機(jī)風(fēng)門或冷風(fēng)摻入量的辦法,調(diào)節(jié)熱風(fēng)進(jìn)入量或改變熱風(fēng)溫度,以控制這些設(shè)備的出口氣溫,達(dá)到控制烘干過(guò)程的目的.4熟料的煅燒4.1生料的預(yù)熱和預(yù)分解系統(tǒng)堯柏水泥一廠的預(yù)熱與分解系統(tǒng)為五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器和分解爐,從窯頭來(lái)的三次風(fēng)入分解爐,分解爐上有兩個(gè)噴煤管來(lái)完成煤粉的供給.相關(guān)參數(shù)如下分解爐的尺寸為:5.1×30m五級(jí)預(yù)熱器的尺寸分別為:C124600mm;C216500mm;C316800mm;C416800mm;C516800mm.堯柏水泥三廠的預(yù)分解系統(tǒng)為四級(jí)旋風(fēng)帶分解爐.物料從預(yù)熱器的頂端加入,從一級(jí)旋風(fēng)筒依次向下再經(jīng)過(guò)分解爐最后入回轉(zhuǎn)窯;從窯頭來(lái)的高溫氣體先入分解爐,然后依次向上最后進(jìn)入增濕塔,一句話概括就是料往下走,氣往上流.預(yù)分解系統(tǒng)不但合理利用了來(lái)自于窯頭的廢氣,節(jié)約了能源,而且使物料預(yù)先進(jìn)行了預(yù)熱和分解,從而為物料的煅燒提供了前提,提高了熟料的質(zhì)量和生產(chǎn)效率.4.2煅燒設(shè)備在預(yù)分解窯系統(tǒng)中,回轉(zhuǎn)窯具有燃燒燃料功能,熱交換功能,化學(xué)反應(yīng)功能,物料輸送功能,降解利用廢氣物五大功能.回轉(zhuǎn)窯中分為干燥帶,預(yù)熱帶,分解帶,固相反應(yīng)帶,燒成帶和冷卻帶,在堯柏水泥廠主要是采用4.0×60m的回轉(zhuǎn)窯,其放置的傾斜度為4%,傳動(dòng)裝置采用的是直流電機(jī)單傳動(dòng),窯體轉(zhuǎn)速為0.410.42r/min.在回轉(zhuǎn)窯的斜度和轉(zhuǎn)速不變的情況下,物料在窯內(nèi)各帶的化學(xué)變化和物理狀態(tài)不同,使得物料以不同的速度通過(guò)窯的各帶.在燒成帶硅酸二鈣吸收氧化鈣形成硅酸三鈣微吸熱,只是在熟料形成過(guò)程中生成液相時(shí)需極少量的熔融凈熱,在分解窯內(nèi),碳酸鈣分解需要吸收大量的熱量.4.3熟料冷卻水泥熟料出窯溫度大約為11001300攝氏度,充分回收熟料帶走的熱量以預(yù)熱二次要?dú)?對(duì)提高燃燒速度和燃料溫度以及窯和冷卻機(jī)的熱效率,都有主要意義,冷卻熟料對(duì)于改善熟料的質(zhì)量和易磨性有良好的效果,冷卻良好的熟料可保證設(shè)備的安全運(yùn)轉(zhuǎn).熟料冷卻主要有三種類型:一是:筒式(包括單筒和多筒);二是:篦式(包括震動(dòng),回轉(zhuǎn)推動(dòng)篦式);三是:其他形式(包括立式及"g"式)堯柏水泥廠,一廠使用的是篦冷機(jī),通過(guò)風(fēng)機(jī)進(jìn)行冷卻.三廠使用的是單筒冷卻機(jī),單筒冷卻機(jī)與窯相似,不同的是筒內(nèi)裝有揚(yáng)料板用以加速熟料冷卻.4.4燒成工段工藝流程附:圖4.1燒成工段工藝流程(堯柏水泥一廠)圖4.2燒成工段工藝流程(堯柏水泥三廠)4.5燒成工段主要設(shè)備及其工作原理(1)旋風(fēng)預(yù)熱器旋風(fēng)預(yù)熱器由上下排列的五級(jí)旋風(fēng)筒組成,為了提高收塵效率最上一級(jí)旋風(fēng)筒通常為雙級(jí)旋風(fēng)筒之間由氣體管通連接;每個(gè)旋風(fēng)筒和相連的管道形成預(yù)熱器的一個(gè)級(jí).通常預(yù)熱器由上向下順序編號(hào)為至(或,)旋風(fēng)筒的卸料口用生料管道與下一級(jí)的氣體管道連接.生料首先喂入I級(jí)旋風(fēng)筒的入口的上升管道內(nèi),熟料在管道內(nèi)進(jìn)行充分熱交換,然后由I級(jí)旋風(fēng)筒把氣體和生料顆粒分離,收下的生料經(jīng)卸料管進(jìn)入級(jí)旋風(fēng)筒的上升管道內(nèi)進(jìn)行第二次熱交換,再經(jīng)級(jí)旋風(fēng)筒分離,如此,依次經(jīng)級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒,而預(yù)熱器排出的廢氣經(jīng)增濕塔,電收塵器由排風(fēng)機(jī)進(jìn)入大氣.窯尾排出的1100煙氣經(jīng)預(yù)熱器熱交換后溫度降至330左右,50左右的生料經(jīng)多級(jí)預(yù)熱器預(yù)熱到750820進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯,熟料熱耗均為750/kg熟料左右.(2)預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng):(原理)懸浮預(yù)熱技術(shù)是指低溫粉體物料均勻分散在高溫氣流之中,在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行熱交換,使物料得到迅速加熱升溫的技術(shù).其優(yōu)越性在于使物料懸浮在熱氣流中,與氣流的接觸面積大幅度增加,傳熱速度極快,效率極高.同時(shí),生料粉與燃料在懸浮下均勻混合,燃料燃燒熱及時(shí)傳給物料,使之迅速分解.而預(yù)分解(或窯外分解)技術(shù)是指將已經(jīng)過(guò)懸浮預(yù)熱后的水泥生料,在達(dá)到分解溫度前,進(jìn)入到分解爐內(nèi)與進(jìn)入到爐內(nèi)的燃料混合,在懸浮狀態(tài)下迅速吸收燃料燃燒熱,使生料中的碳酸鈣迅速分解成氧化鈣的技術(shù).這樣不僅減少了窯內(nèi)燃燒帶的熱負(fù)荷,并且入窯生料的碳酸鈣分解率達(dá)到了95%左右,從而大幅度提高了窯系統(tǒng)的生產(chǎn)效率.(3)懸浮預(yù)熱預(yù)分解窯:其的特點(diǎn)是在長(zhǎng)度較短的回轉(zhuǎn)窯后裝設(shè)了懸浮預(yù)熱器和分解爐,使原來(lái)在窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行的物料預(yù)熱及碳酸鈣分解過(guò)程,移到懸浮預(yù)熱器和分解爐內(nèi)以懸浮狀態(tài)下進(jìn)行,不僅可以減輕窯內(nèi)煅燒帶的熱負(fù)荷,有利于縮小窯的規(guī)格及生產(chǎn)大型化,并且可以節(jié)約單位建設(shè)投資,延長(zhǎng)襯料壽命,減少大氣污染.(4)五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器:主要是旋風(fēng)筒和各級(jí)旋風(fēng)筒之間的聯(lián)接管道,(亦稱換熱管道)旋風(fēng)筒的主要任務(wù)在于氣固分離,聯(lián)結(jié)管道主要起的是換熱作用.旋風(fēng)筒:采用大直徑四圓心漸擴(kuò)蝸殼結(jié)構(gòu),旋風(fēng)筒阻力低,下部偏錐結(jié)構(gòu),下料管粗(C1710mm),能有效防堵;合理的旋風(fēng)筒整體高度;有效防止物料因二次飛揚(yáng)而導(dǎo)致的分離效率下降.內(nèi)筒:內(nèi)筒插入深度低,內(nèi)徑大,C1-C2級(jí)筒設(shè)置整流器,阻力明顯下降,C3-C5級(jí)筒采用掛片,方便安裝和更換,內(nèi)筒材質(zhì)為耐熱鋼,使用壽命較長(zhǎng).NC型2500t/d旋風(fēng)筒規(guī)格:C1:C24600mm,出口氣壓約-6100Pa左右,筒內(nèi)溫度約330攝氏度左右.C2:C16500mm,筒內(nèi)氣壓約-4400Pa左右溫度約510左右.C3:C16800mm,筒內(nèi)氣壓約-3600Pa左右,筒內(nèi)溫度約660左右.C4:C16800mm,筒內(nèi)氣壓約-2500Pa左右,筒內(nèi)溫度約800左右.C5:C16800mm,筒內(nèi)氣壓約-2000Pa左右,筒內(nèi)溫度約780左右.導(dǎo)流板:導(dǎo)流板的作用是防止進(jìn)氣口氣流與筒內(nèi)旋轉(zhuǎn)氣流碰撞,降低進(jìn)口湍流阻力.本系統(tǒng)投料175t/h時(shí),系統(tǒng)阻力僅4200Pa.翻板閥:下料管翻板閥位于上一級(jí)旋風(fēng)筒下料管與下一級(jí)旋風(fēng)筒上升管道之間,要求保持下料流暢的同時(shí),封閉物料不能填充下料管.南京院設(shè)計(jì)的下料管桿輕錘小,材質(zhì)為耐熱鋼,實(shí)用小巧.撒料箱:它會(huì)影響氣固換熱的效率,本系統(tǒng)采用的擴(kuò)散式撒料箱為凸弧多孔分布板結(jié)構(gòu),這種撒料箱強(qiáng)化了物料在氣流中的分散性,提高了氣固換熱的效率,降低了物料短路的可能.(5)分解爐:采用在線旋噴結(jié)合式管道分解爐.以噴騰分解爐為基礎(chǔ),"渦旋"結(jié)合.分解爐直接與窯尾煙室相接,避免了結(jié)皮和堵塞,三次風(fēng)單側(cè)切向進(jìn)入,布局簡(jiǎn)單.分解爐出口在本體頂部縮徑,氣流獲得二次加速,有效地加強(qiáng)了后期的混合,煤粉經(jīng)過(guò)噴嘴從三次風(fēng)端口切向向下傾斜,盡管爐用煤管為單通道,但也能確保預(yù)燃充分.生料經(jīng)C4級(jí)筒收集由爐側(cè)加入,受三次風(fēng)的擾動(dòng),改善了其分布狀態(tài),減少了塌料的危險(xiǎn).操作中由于受配料的影響,生料易燒性差,將爐出口溫度控制在910左右,C5級(jí)筒下料管890,從而保持一切正常.4.6生料在各個(gè)反應(yīng)帶的物理和化學(xué)變化生料在煅燒過(guò)程中,經(jīng)歷干燥,預(yù)熱,分解,燒成,冷卻階段,發(fā)生了一系列物理化學(xué)變化;100200左右,生料被加熱,水分被蒸發(fā)而干燥;300500左右,生料被預(yù)熱;500800左右,粘土質(zhì)礦物中的高嶺石脫水分解為無(wú)定形的SiO2,Al2O3等,有機(jī)物燃盡;8001300左右,碳酸鈣分解為CaO,并開(kāi)始與粘土分解出的SiO2,Al2O3,Fe2O3發(fā)生固相反應(yīng).隨著溫度的繼續(xù)升高,固相反應(yīng)加速進(jìn)行,并逐步形成硅酸二鈣2CaO·SiO2,鋁酸三鈣及鐵鋁酸四鈣.當(dāng)溫度達(dá)到1300時(shí)固相反應(yīng)完成,物種僅剩一部分CaO未與其它氧化物化合.當(dāng)溫度從1300升到1450再降到1300,即燒成階段.這時(shí)3CaOAl2O3及4CaOAl2O3Fe2O3燒制部分熔融狀態(tài),液相出現(xiàn),將所剩CaO和2CaOSiO2溶解,2CaOSiO2在液相中吸收CaO形成硅酸鹽水泥的最重要礦物硅酸三鈣3CaSiO2.這一過(guò)程是煅燒水泥的關(guān)鍵,必須達(dá)到足夠的溫度并停留適當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間,使充分形成3CaOSiO2.4.6.1理論熱耗A.每公斤熟料所需原料:碳酸鈣約1.22Kg,粘土約0.20Kg,SiO2,0.10Kg,Fe2O3,0.03Kg,合計(jì):約1.55Kg.B.每公斤熟料所需的熱量(KCa):(1)將粘土從20加熱到430過(guò)程中碳酸鈣:1.22×0.248×430=130.1KCa,粘土:0.20×0.248×430=21.3KCa,二氧化硅:0.10×0.239×430=10.3KCa,Fe2O3:0.30×0.190×430=2.5KCa.(2)粘土脫水0.20×223=44.6KCa.(3)從450加熱至900過(guò)程中碳酸鈣:1.22(0.266×900-0.248×430)=156KCa;粘土:0.17(0.258×900-0.238×430)KCa;二氧化硅:0.10(0.263×900-0.19×430)KCa;Fe2O3:0.03(0.218×900-0.19×430)-3.3KCa;總計(jì):193.5KCa(4)CaCO3加熱分解成氧化鈣和二氧化碳:1.22×396=483KCa.(5)將物料從900加熱到1400氧化鈣:77.5KCa;粘土:24.8KCa;二氧化硅:14.1KCa;氧化鐵:4.1KCa.合計(jì):120.5KCa.(6)按熟料和硅酸三鈣比熱的差值來(lái)酸洗熱量:1×1450(0.265-0.247)=26.1KCa總計(jì):1032KCa/Kg熟料C.可回收的熱量(KCa/Kg)(1)熟料在1400形成的放熱效應(yīng)103.0KCa;(2)熟料從1400冷卻至201380X0.261=360.2KCa;(3)放出的二氧化碳從900冷卻至200.537X880X0.257=124.2KCa;(4)水蒸氣冷卻熱(450100)0.03(3.50X0.375)=4.0KCa;(5)水蒸氣冷凝0.03X539=16KCa,水從100冷卻至200.03X80=2.4KCa.總計(jì):609.8KCa約為610KCa.所以熟料形成熱為:1032-610=422KCa/Kg熟料.4.6.2回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)個(gè)反應(yīng)帶內(nèi)物料的物理化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程窯系統(tǒng)的在不同溫度場(chǎng)的各個(gè)反應(yīng)帶內(nèi)生料的物理,化學(xué)反應(yīng)過(guò)程如下.但是由于溫度及反應(yīng)速率的不同,其中許多反應(yīng)帶在邊緣地區(qū)有相當(dāng)一部分是交叉的.1,干燥帶承擔(dān)生料中水分的蒸發(fā)任務(wù).反應(yīng)溫度100,實(shí)際上物料的溫度在大約2050進(jìn)入窯系統(tǒng),超過(guò)露點(diǎn)溫度后,大約在75150水分蒸發(fā),反應(yīng)吸熱約2675KJ/Kg,反應(yīng)式:H2OH2O.2,預(yù)熱帶承擔(dān)粘土質(zhì)等原料中化學(xué)水的分解脫水任務(wù).反應(yīng)溫度450,反應(yīng)熱很小.反應(yīng)式:Al2O32SiO2H2OAl2O3+2SiO2+H2O.3,碳酸鹽分解帶主要承擔(dān)碳酸鎂及碳酸鈣的分解任務(wù).耗熱量:碳酸鎂為815KJ/KgMgCO3.碳酸鈣為:1656KJ/KgCaCO3.由于生料中碳酸鈣的含量多,故本帶熱量是很大的.同時(shí),在分解帶中還伴有CA,CF,C2F,C5A3等過(guò)渡礦物形成(一般在濕法及傳統(tǒng)干法窯內(nèi)形成較多,而在懸浮預(yù)熱和預(yù)分解系統(tǒng)內(nèi)形成較少).反應(yīng)溫度及反應(yīng)式:MgCO3MgO+CO2(600700)CaCO3CaO+CO2(650900)CaO+Al2O3CaOAl2O3(800)CaO+Fe2O3CaOFe2O3(800)CaO+CaOFe2O32CaOFe2O3(800)3(CaOFe2O3)+2CaO5CaO3Al2O3(900950)4,放熱反應(yīng)帶(或稱過(guò)渡帶)主要承擔(dān)固相反應(yīng)任務(wù),為放熱反應(yīng).放熱量:C2S形成放熱602KJ/KgC2S,C4AF形成放熱38KJ/KgC4AF,C3A形成放熱109KJ/KgC3A(20時(shí)值).本帶上部為熾熱火焰,下部物料反應(yīng)放熱,故物料升溫很快.反應(yīng)溫度及反應(yīng)式如下:2CaO+SiO22CaOSiO2(1000)3(2CaOFe2O3)+5CaO3Al2O3+CaO3(4CaOAl2O3Fe2O3)(12001300)5CaO3Al2O3+4CaO3(3CaOAl2O3)(12001300)5,燒成帶主要承擔(dān)燃料中的主要礦物C3S的形成,fCaO的吸收,完成燃料的最后燒成任務(wù).在本帶中的有1280開(kāi)始出現(xiàn)液相,直到1450C3S大量形成,fCaO最后基本吸收,完成燃料的最后燒結(jié)過(guò)程,離開(kāi)火焰高溫區(qū)逐漸降溫到1300左右進(jìn)入冷卻帶.在該帶13501450時(shí)液相量可達(dá)20%30%,Al2O3,Fe2O3及其他組分進(jìn)入液相.C3S形成為放熱反應(yīng),放熱量為447KJ/KgC3S.反應(yīng)溫度及反應(yīng)式如下:2CaOSiO2+CaO3CaOSiO2(12801450)6,冷卻帶主要任務(wù)有三項(xiàng),一是使熟料中的C3A,C4AF極少量C5A3重新結(jié)晶;二是使部分液相形成玻璃體;三是回收熟料中的熱焓加熱燃燒用空氣.本帶反應(yīng)溫度為13501200以下.由于新型篦冷機(jī)的出現(xiàn),在預(yù)分解窯系統(tǒng)中,孰料的主要冷卻任務(wù)已移到冷卻機(jī)內(nèi)進(jìn)行.4.7熟料的主要質(zhì)量指標(biāo)表4.1熟料的主要質(zhì)量指標(biāo)項(xiàng)目控制指標(biāo)合格率檢測(cè)次數(shù)升重1375±7585%1次/小時(shí)f-CaO1.5%85%1次/2小時(shí)化學(xué)成分三率值80%1次/8小時(shí)物理性能三率值85%1次/24小時(shí)5水泥的制成5.1熟料破碎立窯熟料一般都有疏松多孔性脆的特點(diǎn).出窯時(shí)經(jīng)過(guò)卸料機(jī)械的擠壓破碎粒度較均齊.最大料快不大于100150mm,為滿足輸送,均和粉磨工序?qū)κ炝狭６鹊囊?在熟料進(jìn)庫(kù)前一般需要將其細(xì)度碎至30mm以下,常選用生產(chǎn)能力大于立窯臺(tái)時(shí)產(chǎn)量的顎式,立軸錘式或沖擊式破碎機(jī)進(jìn)行破碎,其中以采用細(xì)碎顎式破碎機(jī)效果較好.它可以連續(xù)可靠地將熟料破碎至20mm以下,揚(yáng)塵少,而且檢修維修工作量不大.5.2水泥粉磨5.2.1水泥粉磨的功能和意義.水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗電最多的工序.其主要功能在于將水泥熟料(及膠凝劑,性能調(diào)節(jié)材料等)粉磨至適宜的粒度(以細(xì)度,比表面積等表示),形成一定的顆粒級(jí)配,增大其水化面積,加速水化速度,滿足水泥漿體凝結(jié),硬化要求.5.2.2影響粉磨作業(yè)動(dòng)力消耗和生產(chǎn)能力的因素:(1)物料的性質(zhì).(2)被粉磨物料的粒度與產(chǎn)品的細(xì)度.(3)粉磨作業(yè)系統(tǒng)與設(shè)備性能.5.2.3水泥磨系統(tǒng)的開(kāi)路與閉路系統(tǒng).開(kāi)路系統(tǒng):在粉磨過(guò)程中當(dāng)物料一次通過(guò)磨機(jī)后即為產(chǎn)品時(shí)稱為開(kāi)路系統(tǒng).閉路系統(tǒng):當(dāng)物料出磨后經(jīng)過(guò)分級(jí)設(shè)備分出產(chǎn)品返回磨機(jī)內(nèi)再磨稱為閉路系統(tǒng).由于閉路粉磨有利于水泥質(zhì)量,且技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果較好,因此閉路粉磨的鋼球式磨機(jī)水泥粉磨系統(tǒng)中應(yīng)用比較廣泛.5.3水泥包裝水泥出廠有袋裝和散裝兩種發(fā)運(yùn)方式.進(jìn)料必須先經(jīng)過(guò)回轉(zhuǎn)篩將混入泥中的鐵件雜物篩除,防止堵塞,保證包裝機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn).包裝機(jī)和回轉(zhuǎn)篩之間設(shè)置包裝小倉(cāng)以穩(wěn)定物料流量,不作貯存用.包裝好的袋水泥一般直接落入設(shè)于包裝機(jī)下的平型膠帶輸送機(jī)送至成品庫(kù).5.4制成工段工藝流程附:圖5.1制成工段工藝流程圖(堯柏水泥一廠)圖5.2制成工段工藝流程圖(堯柏水泥三廠)5.5制成工段主要設(shè)備其工作原理5.5.1球磨機(jī)工作原理:磨機(jī)內(nèi)裝有鋼球鋼段,當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)時(shí),由于摩擦力,推力和離心力的作用,磨介隨筒體往上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段距離然后下落.磨介運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)視磨機(jī)的直徑,轉(zhuǎn)速,襯板形狀,磨介充填率等因素,可以呈瀉落式或拋落式下落,或呈離心狀態(tài)隨筒體一起回轉(zhuǎn).5.5.2袋式收塵器包裝車間的塵源主要是包裝機(jī)在生產(chǎn)中更換紙袋時(shí)由包嘴子噴出水泥揚(yáng)起的灰塵,以及水泥袋運(yùn)送過(guò)程中落包式或破包時(shí)的飛塵.包裝收塵通常設(shè)置一臺(tái)袋式收塵器進(jìn)行多點(diǎn)塵.袋式收塵器的工作原理:把頂部封閉的圓筒形濾袋3朝上并排懸吊在過(guò)濾室2內(nèi),含塵氣體從下面送進(jìn)濾袋內(nèi).氣體穿過(guò)濾袋經(jīng)排風(fēng)口排出.塵粒被濾袋截留,積集在濾袋內(nèi)壁上形成塵粒層.為了使濾袋保持通暢,在適當(dāng)?shù)拈g隔時(shí)間內(nèi)進(jìn)行清理一次.通過(guò)清灰機(jī)構(gòu)1使積聚在濾袋內(nèi)表面上的塵粒振落到灰倉(cāng)4后排出.過(guò)濾和清灰依次交替進(jìn)行.5.5.3O-sepA高效選粉機(jī)型號(hào):N-200電機(jī):P=132KW風(fēng)量:2000m3/min喂料:400t/h水泥生產(chǎn)能力:72-120t/h工作原理:空氣從兩個(gè)入口沿水平切線方向進(jìn)入由轉(zhuǎn)子和定子所組成的分級(jí)室,選粉機(jī)喂料從頂部?jī)蓚€(gè)方面進(jìn)入定子內(nèi)部,被水平進(jìn)入的氣流強(qiáng)烈沖散并進(jìn)入回旋氣流中,以保證在較高的固氣比濃度下使物料分散.分級(jí)氣流來(lái)自磨尾和提升機(jī)的含塵氣體,沿切線進(jìn)入一個(gè)可調(diào)的均勻渦流場(chǎng),物料的分離是通過(guò)回旋氣流的離心作用完成的,并隨氣流調(diào)節(jié)風(fēng)葉的作用再次分離.粗粉在向集料斗落下的過(guò)程中,被進(jìn)入選粉機(jī)流動(dòng)的三次風(fēng)"清洗",使粗粉中夾帶的細(xì)粉再次分離出來(lái).細(xì)粉通過(guò)管道從頂部隨氣流逸出經(jīng)旋風(fēng)筒收集下來(lái)作為成品,粗粉從底部排出,并重新入磨.產(chǎn)品細(xì)度可通過(guò)調(diào)節(jié)氣流的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子速度進(jìn)行調(diào)節(jié).5.6出廠水泥的主要質(zhì)量指標(biāo)1、不溶物:PI中不溶物不得超過(guò)0.75%,PII中不得超過(guò)1.5%.2、氧化鎂:水泥中氧化鎂的含量不得超過(guò)5.0%,如果水泥經(jīng)壓蒸安定性試驗(yàn)合格,則水泥中氧化鎂含量允許放寬到6.0%.3、三氧化硫:水泥中三氧化硫的含量不得超過(guò)3.5%.4、燒失量:PI的燒失量不得大于3.0%,PII不得大于3.5%,PO不得大于5.0%.5、細(xì)度:硅酸鹽水泥比表面積大于300mHkg,葡萄水泥80nm方孔篩篩條不得超過(guò)10.0%.6、凝結(jié)時(shí)間:硅酸鹽水泥初凝不得早于45min,終凝不得遲于6h,普通水泥初凝不得早于45min,終凝不得遲于10h.7、安定性:用沸煮法校驗(yàn)必須合格.8、堿:水泥中堿的含量按Na2O+0.658K2O計(jì)算值來(lái)表示.若使用活性集料(滑料),用戶要求提供低堿水泥時(shí),水泥中堿含量不大于0.60%,或由供需雙方商定.9、標(biāo)號(hào)及強(qiáng)度:硅酸鹽水泥分425R,525,525R,625,625R,725R六個(gè)標(biāo)號(hào),普通水泥分325,425,425R,525,525R,625,625R七個(gè)標(biāo)號(hào),R表示早強(qiáng)化.10、檢測(cè)及取樣:序號(hào)控制對(duì)象項(xiàng)目控制指標(biāo)合格率取樣點(diǎn)檢測(cè)頻次取樣方式1出磨水泥SO3比表面積MgOLoss物理性能2.4±0.3%340±10m2/Kg5.0%5.0%無(wú)85%磨尾1次/2h1次/4h瞬時(shí)100%1次/24h綜合2包裝袋重標(biāo)志單包凈含量49Kg20袋總重1000Kg100%成品庫(kù)1次/編號(hào)隨機(jī)清晰,齊全3袋裝出廠水泥細(xì)度SO3MgOLoss袋重3.0%3.5%5.0%P.O5.0%100%袋裝庫(kù)1次/編號(hào)隨機(jī)單包凈含量49Kg20袋總重1000Kg4散裝出廠水泥細(xì)度SO3MgOLoss3.0%3.5%5.0%P.O5.0%100%散裝庫(kù)下料口1次/編號(hào)隨機(jī)表5.132.5低熱礦渣硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱GB13693-92燒失量3.0%MgO5.0%要求低堿時(shí)1.0%SO33.5%比表面積250m2/kg凝結(jié)時(shí)間初凝不得早于60min終凝不得遲于12h安定性(沸煮法)合格抗壓強(qiáng)度(抗折強(qiáng)度)MPa3d/7d12.0(3.0)28d32.5(5.5)水化熱kJ/kg3d1977d230表5.232.5R普通硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)指標(biāo)名稱GB175-1999MgO5%SO33.5%燒失量5%堿含量/細(xì)度10.0%凝結(jié)時(shí)間初凝不得早于45min終凝不得遲于10h安定性(沸煮法)合格抗壓強(qiáng)度(抗折強(qiáng)度)MPa3d16(3.5)28d32.5(5.5)表5.342.5低熱硅酸鹽水泥技術(shù)指標(biāo)