第一篇:無煙煤在新型干法水泥生產線上的應用
無煙煤在新型干法水泥生產線上的應用
長期以來,新型干法水泥生產大都使用優質煙煤進行生產,隨著我國經濟的發展,能源持續緊張,優質煙煤價格一路攀升,在煙煤價格攀升的同時,其質量反呈下降趨勢,而無煙煤由于揮發份偏低,價格相對便宜,有效利用無煙煤替代部分煙煤進行水泥生產,對降低企業生產成本具有較大作用。
煤的等級分類:
煤一般可分為以下四類:無煙煤、煙煤、次煙煤、褐煤。其中無煙煤又分為:亞無煙煤、無煙煤、半無煙煤三類。煙煤分為:低揮發份煙煤、中等揮發份煙煤、高揮發份煙煤A、高揮發份煙煤B、高揮發份煙煤C、煙煤六類。次煙煤分為:次煙煤A、次煙煤B、次煙煤C.褐煤分為:褐煤A、褐煤B.無煙煤與煙煤的主要區別在于無煙煤揮發份較低,由于揮發份較低,不易著火。
一、煤的燃燒燃燼特征煤在生物化學階段的形成條件不同,相同等級,但來源不同的煤,可能會有不同的特征,我國的原煤主要形成在石碳紀,相對二疊紀形成的原煤活性要好。我國南方產煤區地質結構復雜,其煤質也復雜。
煤粒子的燃燒可以被看成是兩個連續的反應過程。
一是揮發份的排出和燃燒:煤粒子被加熱,揮發份排出,揮發份排出的氣體一般具有較低的著火溫度,極易與周圍的空氣混合并達到著火溫度迅速燃燒,揮發份的排出量取決于煤的種類和加熱速度。一般來說,揮發份的排出和燃燒很快就可以完成,其數量級小于0.1秒。揮發份排出后的殘余物質近似一種疏松的焦炭粒子,也就是說煙煤和無煙煤在揮發份排出后都近似一種疏松的焦炭粒子。
二是焦炭粒子的燃燒:焦炭粒子的反應速率可受化學反應速率控制(化學控制)或受邊界層速率控制(擴散控制),焦炭粒子的燃燼時間比較長。
各因素的影響程度取決于反應是化學控制的還是擴散控制的,化學反應的速率隨溫度的增加而增加,就焦炭粒子的燃燒溫度來說,當溫度上升大約70℃時化學反應速率將提高一倍。邊界層中的擴散速率也隨溫度的增加而增加,但速度相對較慢,在高溫范圍內,燃燒時擴散控制的煙煤和無煙煤的燃燒反應速率之間的差異不明顯,在中等溫度控制范圍內燃燒時由化學控制的,兩者之間則存在明顯的差異。
回轉窯燃燒器的高溫燃燒是擴散控制,分解爐的中等溫度燃燒則是化學控制。
基于以上原理我們分別探討一下無煙煤在窯頭燃燒器及窯尾分解爐的燃燒情況。
二、無煙煤在窯頭燃燒器的使用新型干法水泥生產線裝備有現代化的燃燒器,現代化的燃燒器配備有適當的火焰調節裝置,可以使無煙煤沒有任何問題地在窯頭進行燃燒。
燃燒器的作用不僅僅是輸送和分布煤粉,更主要的是保持火焰的理想長度和合適的氣體流場。火焰的長度對于新型干法窯來講十分重要,火焰如果過短,煤的潛熱只能在較小體積內釋放出來,火焰的溫度就會在局部變得很高,相反,如果火焰長度加長,溫度就會下降。火焰的長度主要靠燃燒器的推動力進行控制。
燃燒器的推動力=一次空氣(kg/s)×燃燒器尖端風速(m/s)
當燃燒器推動力加大時火焰長度縮短。
原煤的種類對火焰的長度并不十分重要,只要求單個煤粒子的燃燼時間小于其在火焰中的停留時間即可。
如果目標是讓無煙煤與煙煤保持相同的火焰長度,那么就必須對煤粉的燃燼時間進行補償。簡單的做法就是將無煙煤磨得更細一些。
高溫二次風將會快速加熱進入燃燒器的煤粉的揮發份快速排出,煤粉一經離開燃燒器端部,焦炭粒子就會點燃,因此冷卻機的使用效果將對無煙煤的使用產生一定影響。
在回轉窯窯頭燃燒器上使用無煙煤需要保證如下條件:
1.煤粉能達到足夠的符合要求的細度,以保證燃燒和火焰形成。
2.控制可靠穩定的煤粉喂料。
3.燃燒器必須能夠在燃燒帶產生有充分內部循環空氣的火焰,以保證無煙煤盡快點燃。
4.在啟動冷窯或窯況不正常時利用煙煤或燃油輔助燃燒。
三、無煙煤在分解爐中的作用分解爐的作用是在固相懸浮于熱氣體的條件下完成碳酸鹽的分解吸熱反應。
CaCO3=CaO+CO2↑在所提供的熱量不能使生料完全分解的情況下,分解過程可按CO2的分壓達到某一平衡狀態考慮。一般來說分解爐的平衡狀態溫度處于850℃~900℃范圍。分解爐內的溫度分布與下列因素有關。
1.燃燒成氣相時的放熱速率。
2.由氣相傳給固體生料粉的傳熱速率。
3.生料顆粒分解時的吸熱速率。
與使用煙煤相比,由于無煙煤揮發份較低,因此需要一個相對較大的分解爐,以期獲得相同的生料分解率和相同的煤粉燃燼程度,或者要求一個較高的操作溫度,或者將無煙煤磨得更細一些。
當三次風溫較低時,無煙煤揮發出來的氣體往往不能產生足夠的熱量使溫度升高。所以將煤粉直接喂入溫度范圍通常在1000℃~1200℃的上升煙道廢氣中可確保煤粉燃燒。
另外需要提出的是燃燒速度和燃燼時間還取決于煙氣中的O2含量,用較高的空氣過剩系數操作分解爐時刻縮短燃燼時間,但通常增大空氣過剩系數的做法將會增加通過預熱器的氣體流量。為此將造成較大的壓差和較高的廢氣溫度,從而使窯主排風機的負荷增大,整個窯系統的單位熱耗也將有所增加。
改變生料喂入方式是相當重要的,采用無煙煤操作時,無煙煤與生料粉的混合最好能有適當的滯后時間,以保證無煙煤的點燃,因此對喂入分解爐的生料需要進行分級控制,以便使分解爐底部形成一個相對高溫區。判斷生料在分解爐內是否達到預期的效果,最好的辦法是檢測入窯生料分解率,如果入窯生料分解率達到了預期效果,說明無煙煤在分解爐內的燃燒是合適的。
四、無煙煤的具體使用雙峰海螺水泥有限公司在經歷多次反復后終于成功地在窯頭燃燒器及窯尾分解爐使用無煙煤,使無煙煤的使用量超過原煤總量的一半。由于雙峰公司當地煙煤質量較差,熟料質量一直難以提升,通過搭配使用當地優質無煙煤,熟料的質量得到了提高。
在使用無煙煤時主要采取了以下成功做法:
1.合理制定無煙煤采購指標。
分析認為無煙煤不易著火,因此采購無煙煤時應盡量提高無煙煤的熱值,以彌補其揮發份不足的缺陷。由于無煙煤質量相對較好,無煙煤單位發熱量高,也有利于其在窯頭燃燒器及窯尾分解爐的盡快點燃,快速燃燼。
2.控制合理的煤粉細度。
在全部使用無煙煤時,煤粉細度與煙煤相比要降低。
3.合理調節窯頭燃燒器,加大一次風推動力,控制火焰形狀,保證無煙煤快速燃燼。
4.做好煤料對口工作,防止因原煤轉換造成產品質量波動。
5.由于無煙煤易磨性往往差于煙煤,合理控制原煤水分,有利于磨機產量穩定。
既然無煙煤采取一定的措施能夠與煙煤幾乎一樣燃燒,那么我們在采購原煤時就應遵循以下原則保證使企業獲得最大的經濟效益。
1.購原煤首先考慮發熱量的大小,花最少的錢獲得最大的發熱量。
2.其次注意揮發份對窯適應性的影響,保證可以獲得適當的火焰,也就是說工藝是否適合。
3.考慮硫的影響,然后合理地將這些原煤分配到不同的工廠。
第二篇:新型干法水泥生產
新型干法水泥生產工藝流程
1、破碎及預均化
(1)水泥生產過程中,很大一部分原料要進行破碎,如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。因為石灰石是生產過程中用量最大的原料,開采出來之后的顆粒較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比較重要的地位。(2)原料預均化 預均化技術就是在原料的存、取過程中,運用科學的堆取料技術,實現原料的初步均化,使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。
2、生料制備
水泥生產過程中,每生產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),據統計,干法水泥生產線粉磨作業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,優化工藝參數,正確操作,控制作業制度,對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。
3、生料均化
新型干法水泥生產過程中,穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統起著穩定入窖生料成分的最后一道把關作用。
4、預熱分解
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進行氣料換熱過程,移到預熱器內在懸浮狀態下進行,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,達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。(1)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。(2)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。(3)預分解
預分解技術的出現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或流化態下迅速進行,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化。因而具有優質、高效、低耗等一系列優良性能及特點。
4、水泥熟料的燒成
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生一系列的固相反應,生成水泥熟料中的、、等礦物。隨著物料溫度升高近時,、、等礦物會變成液相,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。最后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,提高系統的熱效率和熟料質量。
5、水泥粉磨
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、性能調節材料等)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。
第三篇:新型干法水泥生產工藝流程簡述
新型干法水泥生產工藝流程簡述
水泥磨 石灰石 單段錘式破碎機 預均化堆場 配料站 立式生料磨 均化庫 預熱器 分解爐 回轉窯 冷卻機 熟料庫 商品熟料出廠 硅質原料 破碎 校正原料 貯庫 煤 石膏 混合材 破碎
均化堆場 煤磨 煤粉倉 破碎 破碎 貯庫 貯庫 烘干 袋裝水泥出廠 成品庫 包裝機 水泥庫 水泥散裝庫 散裝水泥出廠
典型的新型干法水泥生產工藝流程示意圖
新型干法水泥生產工藝流程簡述
1.一、水泥生產原燃料及配料
生產硅酸鹽水泥的主要原料為石灰原料和粘土質原料,有時還要根據燃料品質和水泥品種,摻加校正原料以補充某些成分的不足,還可以利用工業廢渣作為水泥的原料或混合材料進行生產。1.石灰石原料 石灰質原料是指以碳酸鈣為主要成分的石灰石、泥灰巖、白堊和貝殼等。石灰石是水泥生產的主要原料,每生產一噸熟料大約需要1.3噸石灰石,生料中80%以上是石灰石。2.黏土質原料
黏土質原料主要提供水泥熟料中的、、及少量的。天然黏土質原料有黃土、黏土、頁巖、粉砂巖及河泥等。其中黃土和黏土用得最多。此外,還有粉煤灰、煤矸石等工業廢渣。黏土質為細分散的沉積巖,由不同礦物組成,如高嶺土、蒙脫石、水云母及其它水化鋁硅酸鹽。3.校正原料
當石灰質原料和黏土質原料配合所得生料成分不能滿足配料方案要求時(有的含量不足,有的和含量不足)必須根據所缺少的組分,摻加相應的校正原料 1.硅質校正原料 含80%以上 2.鋁質校正原料 含30%以上 3.鐵質校正原料 含50%以上
4.二、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成
硅酸鹽水泥熟料的礦物主要由硅酸三鈣()、硅酸二鈣()、鋁酸三鈣()和鐵鋁酸四鈣()組成。
1.三、工藝流程
1.破碎及預均化
(1)破碎 水泥生產過程中,大部分原料要進行破碎,如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產水泥用量最大的原料,開采后的粒度較大,硬度較高,因此石灰石是生產水泥用量最大的原料,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象,有得于制得成分均勻的生料,提高配料的準確性。
(2)原料預均化 預均化技術就是在原料的存、取過程中,運用科學的堆取料技術,實現原料的初步均化,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就是在物料堆放時,由堆料機把進來的原料連續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”。
意義:(1)均化原料成分,減少質量波動,以利于生產質量更高的熟料,并穩定燒成系統的生產。
(2)擴大礦山資源的利用,提高開采效率,最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,為穩定生產和提高設備運轉率創造條件。
(6)自動化程度高。
2、生料制備
水泥生產過程中,每生產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),據統計,干法水泥生產線粉磨作業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,優化工藝參數,正確操作,控制作業制度,對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。
工作原理:
電動機通過減速裝置帶動磨盤轉動,物料通過鎖風喂料裝置經下料溜子落到磨盤中央,在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨,粉碎后的物料從磨盤的邊緣溢出,被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘干,根據氣流速度的不同,部分物料被氣流帶到高效選粉機內,粗粉經分離后返回到磨盤上,重新粉磨;細粉則隨氣流出磨,在系統收塵裝置中收集下來,即為產品。沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料,溢出磨盤后被外循環的斗式提升機喂入選粉機,粗顆粒落回磨盤,再次擠壓粉磨。
3、生料均化
新型干法水泥生產過程中,穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統起著穩定入窖生料成分的最后一道把關作用。
均化原理:
采用空氣攪拌,重力作用,產生“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,使庫內平行料面發生大小不同的流化膨脹作用,有的區域卸料,有的區域流化,從而使庫內料面產生傾斜,進行徑向混合均化。
4、預熱分解
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進行氣料換熱過程,移到預熱器內在懸浮狀態下進行,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,達到提高窯系統生產效率、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。為了最大限度提高氣固間的換熱效率,實現整個煅燒系統的優質、高產、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。(1)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。(2)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。
(3)預分解
預分解技術的出現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或流化態下迅速進行,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化。因而具有優質、高效、低耗等一系列優良性能及特點。
4、水泥熟料的燒成
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生一系列的固相反應,生成水泥熟料中的、、等礦物。隨著物料溫度升高近時,、、等礦物會變成液相,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。最后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,提高系統的熱效率和熟料質量。
5、水泥粉磨
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、性能調節材料等)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。
6、水泥包裝
水泥出廠有袋裝和散裝兩種發運方式。以上為新型干法水泥生產的一般工藝流程。
稍微了解水泥生產工藝的人,提到水泥的生產都會說到“兩磨一燒”,它們即是:生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨。就其中的一些工藝要求,本網站作一些收集、整理,提供給大家參考:
水泥:凡細磨物料,加適量水后,成塑性漿狀,即能在空氣硬化,又能在水中硬化的水硬性膠凝材料,并能把沙石等材料牢固地膠結在一起的叫水泥。一般來講,水泥行業生產的是硅酸鹽水泥,硅酸鹽水泥是
一種細致的、通常為灰色的粉末,它由鈣(來自石灰石)、硅酸鹽、鋁酸鹽(黏土)以及鐵酸鹽組成。在一個硅酸鹽 水泥工廠中,水泥生產有以下幾個主要階段: 生料的準備
· 石灰石是水泥生產的主要原材料,大多數工廠都位于石 灰石采石場附近,以盡量降低運輸成本。· 通過爆破或者使用截裝機來進行原料(石灰石、頁巖、硅土和黃鐵礦)的提取?!?原料被送至破碎機,在那里經過破碎或錘擊變成碎塊。
· 壓碎的石灰石和其它原料通常覆蓋儲存,以防受外界環 境的影響,同時也可最大程度地減小灰塵。
· 在大多數情況下,采石場和水泥廠會需要分離的或單獨 的電源設備。生料磨
· 在生料磨車間,原料被磨得更細,以保證高質量的混合。
· 在此階段使用了立磨和球磨,前者利用滾筒外泄的壓力 將通過的材料碾碎,后者則依靠鋼球對材料進行研磨。
· 至今為止,生料磨所消耗電能的大部分并未被用來破碎
材料,而是轉化成了熱能損耗。因此這里就存在一種經 濟化的需求,希望能夠對生料磨車間進行調節,將能量 損失保持在盡可能低的水平。· 使用一種優化粉磨過程的電氣自動化系統是很有必要的?!?生料最終被運輸到均化堆場進行儲藏和進一步的材料混合。熟料生產
· 熟料球形結塊的直徑必須在 0.32-5.0cm 范圍之內,它們 是在原料之間的化學反應中產生的。
· 高溫處理系統包括三個步驟:烘干或預熱、煅燒(一次 熱處理,在其過程中生成氧化鈣)以及焙燒(燒結)。
· 煅燒是此工序中的核心部分。生料被連續地稱重并送入 預熱器最頂部的旋風分離器,預熱器中的材料被上升的 熱空氣加熱,在巨大的旋轉窯內部,原料在 1450 攝氏 度下轉化成為熟料。
· 熟料從窯頭進入篦冷機進行熱再生和冷卻。冷卻了的熟 料隨后用盤式運輸帶傳輸到熟料料倉進行儲存。
· 熟料冷卻后可在運輸帶上傳輸,并可以再生多達 30% 的熱量。送經熟料的冷卻空氣被導入旋窯,它有利于燃料燃燒。一般類型的篦冷機為往復爐蓖式、行星式和旋 轉式。篦冷機收集的非常粗糙的粉塵由水泥礦物組成,它被回收重新處理。
· 根據冷卻效率和希望得到的冷卻溫度,在冷卻過程中使 用的空氣量大約為 1-2 千克 / 每千克熟料。如果在冷卻 過程之后,一部分氣體被用于其它過程,例如煤炭干燥,則可以減少需要凈化的氣體量。
· 熟料儲存能力可以基于市場考慮,一個工廠通常可以儲 存熟料年產量的 5-25%。運輸帶和斗式提升機之類的設 備可用于將熟料從篦冷機到儲存區以及熟料磨機之間進行傳輸。重力下落和傳送點通常備有至粉塵收集器的通 風設備。
· 對低散失和低能耗的主要要求是做到旋窯運轉均衡一致。因此 , 必須使用現代化過程控制技術對燃燒過程進行持續的監控。儲存及熟料磨
· 熟料從熟料料倉中取出并送到給料倉,在進入熟料磨之 前與石膏和添加劑進行配比混合?!?在熟料粉磨過程中,熟料與其它原料被一同磨成細粉,多達 5% 的石膏或附加的硬石膏被添加進來,以控制水 泥的凝固時間,同時加入的還有其它化合物,例如用來 調節流動性或者含氣量的化合物。很多工廠使用滾式破 碎機來獲取可減小到預定尺寸的熟料和石膏,這些材料 隨后被送入球磨(旋轉式、垂直鋼筒,內含鋼合金滾珠)進行余下的粉磨加工?!?粉磨過程在封閉系統中進行,該系統配備了一個空氣分 離機,用來按大小將水泥顆粒分開,沒有完全磨細的材 料被重新送過該系統。
· 這道高能耗的工序需要自動化和最優化的控制,以保證 目前的質量要求。儲藏和發運
· 成品水泥被儲藏在巨大的混凝土料倉內。
· 可以將水泥散裝到卡車或者車皮中發運給客戶,也可以 裝袋,用標準貨車發送?!?在運營一個水泥廠時,交貨過程是最主要的任務之一。
· 由于發運設備通常也用于稱量和裝卸來自外部供應商的 材料,因此這些系統必須同時支持給料傳輸的過程控制。
· 現代化的發運系統提供了全部的物流支持,并且使發運 過程對操作者透明。巨日水泥 財務手冊
1.水泥:熟料、325、425 2.原材料: 3.設備: 4.人員: 5.生產工藝、流程 6.水泥廠流程
采購流程 銷售流程 收款流程 生產流程 開票流程 財務報稅
培訓教材:點鈔知識、收銀機、ERP
管理規定: 開票室交款規定 保安出門規定 生產領用規定 采購規定
第四篇:新型干法水泥生產工藝流程
新型干法水泥生產工藝流程
1、破碎及預均化
(1)水泥生產過程中,很大一部分原料要進行破碎,如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。因為石灰石是生產
過程中用量最大的原料,開采出來之后的顆粒較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占 有比較重要的地位。
(2)原料預均化 預均化技術就是在原料的存、取過程中,運用科學的堆取料技術,實現原料的初步均化,使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。
2、生料制備
水泥生產過程中,每生產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),據統計,干法水泥生產線粉磨作業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,優化工藝參數,正確操作,控
制作業制度,對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。
3、生料均化
新型干法水泥生產過程中,穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統起著穩定入 窖生料成分的最后一道把關作用。
4、預熱分解
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
狀態進行氣料換熱過程,移到預熱器內在懸浮狀態下進行,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,達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。(1)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。(2)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。(3)預分解
預分解技術的出現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 或流化態下迅速進行,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化。因而具有優質、高效、低耗等一系列優良性能及特點。
4、水泥熟料的燒成
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生一系列的固相反應,生成水泥熟料中的、、等礦物。隨著物
料溫度升高近時,、、等礦物會變成液相,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。最后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,提高系統的熱效率和熟料質量。
5、水泥粉磨
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
節材料等)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。
一個新型干法水泥生產線都需要有自備的石灰石礦山作為該工廠的主要原材料。
水泥廠的主要原燃材料有:石灰石、砂巖(或頁巖等)、硫酸渣、原煤、石膏、鋼廠的高爐礦渣等,主要成分是氧化鈣、氧化鐵、氧化鋁和二氧化硅水泥。它的
生料生產工藝是一個連續性很強的過程,一般都要經過各種原料、燃料的破碎、配料、粉磨、煅燒、再粉磨以及包裝等一系列的加工過程。按生產方式可分生料
制備、熟料煅燒和水泥粉磨三個階段。:
1、生料制備工段:石灰石礦山將石灰石開采出來后經過石灰石破碎成生料磨需
要的粒度的小粒徑的石灰石,通過皮帶機輸送到石灰石均化堆場進行預均化。均
化后的石灰石與砂巖、硫酸渣根據質量控制部的要求進行配料后,又輸送到生料
磨內進行烘干和粉磨,烘干需要的熱源來自窯尾的廢氣,將配料配好的生料經過
生料磨的烘干和粉磨后,制備回轉窯煅燒需要的生料粉。該生料粉將進入生料均
化庫內進行混合均化、使入窯的生料質量保持穩定,使窯系統的煅燒穩定。
2、熟料燒成工段:該工段是水泥廠的核心,是連續24 小時運行。該生產線是
煅燒水泥磨粉磨需要的熟料煅燒工段。生料工段制備成的生料粉經過輸送系統進
入預熱器和回轉窯內進行煅燒,窯內的最高溫度在1400-1700 度左右。窯內燃
燒需要的熱源全面來自原煤。(采購回來的原煤的經過煤粉制備工段將原煤烘干
成窯燃燒需要的煤粉)。生料粉經過在回轉窯內的煅燒后發生化學反應,將生料
粉煅燒成為顆粒的熟料,主要要成分是硅酸二鈣、硅酸三鈣、鋁酸三鈣和鐵鋁酸
四鈣,生產出來的熟料輸送到熟料庫內儲存,作為水泥磨系統的原材。
3、制成及包裝出棧工段。水泥磨系統一般是根據工廠的銷售水泥的品種而定的。,水泥磨是將熟料、石膏及礦渣等添加一定比例的混合材后進入水泥磨進行粉磨,制成水泥。水泥輸送到水泥庫內儲存,水泥根據銷售的情況對水泥進行發放出棧。
第五篇:新型干法水泥生產工藝
新型干法水泥生產工藝
摘要:通過預分解窯干法水泥生產來了解了新型干法水泥生產工藝的工藝流程,熟悉新型干法水泥生產工藝的特點,知道新型干法水泥生產客觀規律以及“均衡穩定”的重要
關鍵詞:新型干法水泥,原料預分化,預分解,均衡穩定。
懸浮預熱器窯和預分解窯工藝是當代水泥工業用于生產水泥的最新技術,通常稱為新型干法水泥技術。
新型干法水泥生產,就是以懸浮預熱和預分解技術為核心,把現代科學技術和工業生產最新成就,例如原料礦山計算機控制網絡化開采、原料預均化、生料均化、擠壓粉磨、IT技術,及新型耐熱、耐磨、耐火、隔熱材料等廣泛應用于干法水泥生產全過程,使水泥生產具有高效、優質、節能、環保和大型化、自動化及科學管理等特征的現代化水泥生產方法。
1.新型干法水泥生產工藝流
預分解窯干法水泥生產是新型于法水泥生產技術的典型代
1.1.1生料制備
來自礦山的石灰石由自卸卡車運入破碎喂料倉,經石灰石破碎系統的破碎后由皮帶輸送機定量地送往預配料的預均化堆場。黏土用自卸汽車運入或者從工廠的黏土堆棚中用鏟斗車卸入黏土喂料倉,經喂料機喂人≠1200mm×1080mm雙輥破碎機,在雙輥破碎機中破碎到85%的黏土小于25mm后,經計量設備送入預配料的預均化堆場。破碎后的石灰石、黏土和其他輔助原料各自從堆場由皮帶輸送機送往磨頭喂料倉,經配料計量后,定量喂入原料磨進行烘干并粉磨。烘干磨的熱氣體由懸浮預熱器排出的廢氣供給,開啟時則借助熱風爐供熱風。粉磨后的生料用氣力提升泵送人兩個連續性空氣均化庫,進一步用空氣攪拌均化生料和儲存生料量地送往預配料的預均化堆場
1.1.2熟料煅燒
均化庫中的生料經卸料、計量、提升、定量喂料后由氣力泵送至窯尾懸浮預熱器和分解窯水泥生產過程解爐中,經預熱和分解后的物料進入回轉窯煅燒成熟料?;剞D窯和分解爐所用燃料煤由原煤經烘干兼粉磨后,制成煤粉并儲存在煤粉倉中供給。熟料經冷卻機后,由裙板輸送機、計量秤、斗式提升機分別送入熟料庫內儲存。
1.1.3水泥制成熟料、石膏經定量喂料機送入水泥磨中粉磨。水泥磨與選粉機一起構成所謂的圈流水泥磨,粉磨時也可根據產品要求加入適量的混合材料與熟料、石膏一同粉磨生產不同種類或標號的水泥品種。粉磨后的水泥經倉式空氣輸送泵送至水泥庫儲存,一部分水泥經包裝機包裝為袋裝水泥,經火車或汽車運輸出廠,另一部分由散裝專用車散裝出廠。其他不同規模的預分解窯水泥生產線、同規模而不同生產廠家的預分解窯水泥生產線的工藝流程大體上與前述相似,不同之處主要是生產過程中的某些工序和設備不盡相同。
2.新型干法水泥生產的特點
2.1.1優質
生料制備全過程廣泛采用現代均化技術。礦山開采、原料預均化、原料配料及粉磨、生料空氣攪拌均化四個關鍵環節互相銜接,緊密配合,形成生料制備全過程的均化控制保證體系即“均化鏈”,從而滿足了懸浮預熱、預分解窯新技術以及大型化對生料質量提出的嚴格要求,產品質量可以與濕法媲美,使干法生產的熟料質量得到了保證
2.1.2低耗
采用高效多功能擠壓粉磨、新型粉體輸送裝置大大節約了粉磨和輸送能耗;懸浮預熱及預分解技術改變傳統回轉窯內物料堆積態的預熱和分解方法,熟料的煅燒所需要的能耗下降。總體來說,熟料熱耗低,燒成熱耗可降到3000kJ/kg以下,水泥單位電耗降低到了90~110kW·h/t以下。
2.1.3高效
懸浮預熱、預分解窯技術從根本上改變了物料預熱、分解過程的傳熱狀態,傳熱、傳質迅速,大幅度提高了熱效率和生產效率。操作基本自動化,單位容積產量達110~270kg/mz,勞動生產率可高達1000~4000噸/(人·年)。
2.1.4環保
由于“均化鏈”技術的采用,可以有效地利用在傳統開采方式下必須丟棄的石灰石資源;懸浮、預分解技術及新型多通道燃燒器的應用,有利于低質燃料及再生燃料的利用,同時可降低系統廢氣排放量、排放溫度和還原窯氣中產生的NO,含量,減少了對環境的污染,為“清潔生產”和廣泛利用廢渣、廢料、再生燃料及降解有害危險廢棄物創
造了有利條件
2.1.5裝備大型
裝備大型化、單機生產能力大,使水泥工業向集約化方向發展。水泥熟料燒成系統單機生產能力最高可達10000t/a,從而有可能建成年產數百萬噸規模的大型水泥廠,進一步提高了水泥生產效率
2.1.6生產控制自動化
利用各種檢測儀表、控制裝置、計算機及執行機構等對生產過程自動測量、檢驗、計算、控制、監測,以保證生產“均衡穩定”與設備的安全運行,使生產過程經常處于最優狀態,達到優質、高效、低消耗的目的2.1.7管理科學化
應用IT技術進行有效管理,采用科學的、現代化的方法對所獲取的信息進行分析和處理
2.1.8投資大,建設周期較
3.3新型干法水泥窯生產的客觀規
一切事物,都有其內在運動的客觀規律,對于新型干法生產,也是這樣。各種新型干法生產是以懸浮預熱、窯外分解技術為中心發展起來的,因此,研究新型干法生產的規律,首先要研究懸浮預熱窯和預分解窯的規律類型的窯,都受著燃料燃燒規律,熱傳遞規律和熱力平衡分布規律制約。為了保證窯系統的良好的燃料燃燒和熱傳遞條件,從而保證窯系統的最佳的穩定的熱工制度,在生產中必須做到生料化學成分穩定,生料喂料量穩定、燃料成分(包括熱值、煤的細度、油的霧化等)穩定、燃料喂入量穩定和設備運轉穩定(包括通風設備),即“五穩保一穩”。這是水泥窯生產中一條最重要的工藝原則。在新型干法生產中,采用的許多新技術、新裝備,如:原料的預均化、生料空氣攪拌,X熒光分析儀、電子計算機、電子秤、自動化儀表、自動調節回路以及各種耐熱、耐磨、耐火新材料,都是為了這個目的。水泥窯生產,只有做到“五穩保一穩”,才能保證各個技術參數經常處于最佳值,生產經常處于最佳狀態,才能取得最佳的經濟效益。否則,不尊重客觀規律,忽視科學管理,忽視均衡穩定生產,甚至盲目追求產量,就會人為地造成窯系統熱工制度的紊亂,結果只能事與愿違,得不償失。尤其對于懸浮預熱窯和預分解窯來說,由于生料與高溫氣流之間傳熱快,物料在窯系統內停留時間短,化學反應迅速,故對熱工制度的波動更為敏感。熱工制度不穩,輕者會打亂正常的生產秩序,嚴重時則會造成預熱器系統的粘結堵塞,甚至威脅設備安全,因此,對此更應特別重視
4.4均衡穩定是搞好新型千法生產的關鍵
據新型干法生產的特點及新型干法水泥窯生產中應遵循的科學規律,可以看出:“均衡穩定”是新型干法水泥生產過程中最為重要的問題,是搞好新型干法生產的關鍵所在。它不但關系到生產能否正常進行,也直接影響到產品質量、產量,消耗,生產的安全、成本、效益和環境保護工作。
參考文獻
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