水泥工艺技术规程.doc

OD/GW4.9-021.20-2000*有限责任公司 *公司作业文件文件名称：水泥工艺技术规程文件编码：*发行版本：B受控状态：分发号：2007-12-15发布 2007-12-25实施 *有限责任公司发布水 泥 工 艺 技 术 规 程 1范围 为确保对水泥生产全过程进行有效控制，加强工艺管理，稳定控制水泥质量，特制定本工艺技术规程。 本规程适用于建材公司水泥生产工艺技术的管理。2引用标准采用GB/T17671-1999 水泥胶沙强度检验方法（ISO法），引用GB175-1992 硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥国家标准。3产品说明3.1产品名称普通硅酸盐水泥的定义是：凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%混合材、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称普通水泥），代号P.O。掺活性混合材料时，最大掺量不得超过15%，其中允许用不超过水泥质量5%的窑灰或不超过水泥质量10%的非活性混合材料代替。掺非活性混合材时，最大掺量不得超过水泥质量10%。3.2产品性质普通水泥外观为灰色粉末状物体，密度为3.03.2g/cm3，松散状态下比重为9001300kg/m3，紧密状态下密重为15002000kg/m3；水泥是以水泥熟料为主料、与几种辅助物料在磨内的理混合磨细的粉磨，不能用一个化学方程式表示出来。2007-12-15批准 2007-12-25实施 在水泥熟料中主要有CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3四种氧化物，其总和通常占95% 以上，一般含量范围为：CaO 62%67%、SiO2 19%24%、Al2O3 4%7%、Fe2O3 2.56%；还含有其他少量氧化物如MgO、SO3、Na2O、K2O、TiO2、Mn2O3、P2O5等。其矿物组成主要有四种矿物：C3S、C2S、C3A、C4AF，另外还有少量的fCaO、方镁石、碱矿物及玻璃体等。由于水泥内各种矿物的水化反应，水泥加水制成的净浆（或砂浆）具有粘结性和可塑性，同时能粘上和它拌在一起的砂石凝结、硬化，坚如岩石，是一种优良的水硬性胶凝材料。3.3产品技术指标要求3.3.1烧失量 普通水泥中烧失量不得大于5.0%。3.3.2氧化镁 水泥中氧化镁的含量不宜超过5.0%，如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6.0%。3.3.3三氧化硫 水泥中SO3的含量不得超过3.5%。3.3.4细度 80m方孔筛筛余不得超过10.0%。3.3.5凝结时间 普通水泥初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。3.3.6安定性 用沸煮法检验必须合格。3.3.7碱 水泥中碱含量按Na2O0.658K2O计算值来表示，若使用活性骨料，用户要求提供低碱水泥时，水泥中碱含量不得大于0.6% 或由供需双方商定。3.3.8强度 水泥强度等级按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分，各强度等级水泥的各龄期强度不得低于下表数值。品 种强度等级抗压强度（MPa）抗折强度（MPa）3天28天3天28天普通水泥42516.042.53.56.5425R21.042.54.06.552522.052.54.07.0525R26.052.55.07.03.4产品验收标准3.4.1合格品 符合3.3.13.3.8指标的即为合格品。3.4.2不合格品 凡细度、终凝时间、烧失量中的任一项不符合指标要求或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品标号规定的时称为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度标号、工厂名称和出厂编号不全的也属于不合格品。3.4.3废品 凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任一项不符合指标要求的均为废品。3.5产品用途本公司生产的普通水泥适用于地面上的一般工程建筑（民居、厂房、桥梁等），也可用于不受侵蚀水作用的工程，无腐蚀水中受严重冰冻的工程及早期应达到设计强度的工程，不宜用于大体积的混凝土工程。4原燃材料的质量标准4.1燃料质量标准本公司以烟煤为燃料，一级煤要求：发热量5500kcal/kg，挥发份25%，灰分25%。二级煤要求：发热量5100kcal/kg，挥发份20%，灰分30%。4.2原材料的质量标准4.2.1电石渣 CaO45%4.2.2粘土 SiO2 5570%，Al2O3 1225%，含砂量：80m标准筛筛余量10%。4.2.3铁质校正原料（砂岩） SiO290%。4.2.4铁质校正原料（铁粉） Fe2O345%。4.2.5调色料 MgO20%。4.2.6石膏 SO3含量32%。4.2.7混合材 本公司使用复合混合材：矿渣 MnO4%，S2%；粉煤灰SO33.0，28天抗压强度比62；石灰石Al2O32.5。5原燃材料及动力消耗定额 名 称实物媒(kg)标准煤(kg)砂岩(kg)铁粉(kg)调色料(kg)熟料(kg)石膏(kg)混合材(kg)电(kWh)水(m3)吨熟料消耗定额38031215160815114吨水泥消耗定额852647881126生产工艺原理水泥生产分为三个阶段：生料的制备、熟料的烧成、水泥的粉磨。6.1生料的制备将进厂合格的电石渣、粘土及砂岩、铁粉等制备成浆体后按一定的比例搭配搅拌，成为混合均匀的浆状物料，满足大窑煅烧工艺要求的一个物理加工过程。6.2熟料的烧成生料的煅烧是水泥生产的一个重要中心环节，生料在煅烧的过程中不仅发生物理变化，而且发生化学变化。本公司水泥熟料的烧成是在回转窑内进行，物料反应过程分为干燥、预热、分解、放热反应，熟料烧成及熟料冷却等阶段。生料的干燥主要在回转窑尾部链条带内完成，利用热的链条和空气的作用，由窑尾喂入的料浆温度不断升高，发生自由水的蒸发，当物料水分接近于0时，温度可达150左右。在此阶段中，水份下降到一定量时，物料呈塑性状态，并在移动过程中逐渐形成球粒状，因此，要严格控制尾温，控制料浆的塑性区域，防止结泥巴圈。随着物料温度上升，发生粘土矿物脱水与碳酸镁分解过程和电石渣的分解，这一区域称为预热带，温度范围在150750。400600，粘土矿物失去结晶水；547电石渣分解生成CaO，而且又吸收窑气中CO2生成CaCO3。物料温度升高至750800时，烧失量开始明显减少，氧化硅开始明显增加，刚生成的CaCO3分解，同时进行固相反应CA-CF，C2S开始形成；温度升到大约1100时， CaCO3迅速分解，此时游离CaO数量达极大值。碳酸盐分解结束后，固相反应还在继续进行，放出大量的热量，温度迅速上升300左右，此阶段温度达到11001200，大量形成C3A和C4AF。C2S含量达最大值。大约在12501280开始出现液相，一直到1450，液相量继续增加，同时C2S吸收CaO形成C3S，游离CaC被迅速吸收，水泥熟料化合形成，这一区域（125014501250）称为烧成带，物料在该带煅烧的好坏，对熟料质量有最大影响。熟料向前运动，与温度较低的二次空气相遇，熟料温度下降。液相完全消失的温度为1200，低于1200时，则形成过冷玻璃体，出冷却筒的熟料温度在200250。急冷对熟料质量有重大意义，慢冷会使熟料中的C3A、C4AF改变晶体结构，影响熟料易磨性，同时会发生-C2S向-C2S晶型转变，而后者几乎没有什么强度。6.3水泥的粉磨水泥熟料、石膏和混合材按一定的比例投入磨机磨细成混合均匀的粉末物料，即制成水泥，水泥具有适当的凝结速度和要求的物理性能。7工艺过程（附图）7.1原燃料的准备7.1.1电石渣：从广维集团公司乙炔站灰渣泵房泵送过来，含水分在95%以上，经3台15m浓缩机浓缩后，含水份降至65%以下，由浓缩机底部放出，用砂泵送往钙质原料库中贮存，进行二次脱水后备用。7.1.2砂岩：由汽车运至本公司，卸在露天堆场，用铲车倒运入铁路专用线的卸车坑内，用皮带输送机送至联合储库砂岩仓内存放。7.1.3调色料：汽车运至本公司露天堆场，经皮带机喂入800600mm锤式破碎机破碎后提升至联合储库,由吊车调色料仓。7.1.4混合材：由汽车运到本公司的矿渣、石灰石、粉煤灰分别暂存堆棚，再按比例用锤式破碎机混合后提升至联合储库，用吊车吊运放入13#仓备用。7.1.5石膏：由火车运来，卸至露天堆场堆存，用手扶拖拉机运至颚式破碎机破碎后提升机提升入联合储库。7.1.6铁粉：由火车运进，卸入铁路专用线卸车坑内，由皮带机送入联合储库内铁粉仓存放。7.1.7煤：由火车运进公司，卸在铁路专用线旁堆场，由汽车倒运至联合储库煤堆场，由桥式抓斗吊车抓入原煤仓。7.1.8粘土：粘土在本公司的粘土矿用推土机开采，由汽车运至淘泥机旁堆场；再投入6m淘泥机内加水淘成泥浆（水份在60%左右），用砂泵送至粘土原料库备用。7.2生料的制备7.2.1原料粉磨本公司设置2台1.55.7m球磨机磨制原料（铁粉、砂岩、调色料）。三种原料均由桥式抓斗吊车从各自储料库抓入磨头喂料仓，经仓下园盘给料机喂料入磨。三种原料分别磨制，出磨料浆分别用泵送入各原料料浆库贮存备用。7.2.2生料浆制备本公司设置6个6m园库，每个库有效容积280m3，均设置有二次脱水装置，其中5个作钙质原料浆库，储存浓缩后的电石渣，1个作粘土原料浆库，4个作生料浆调配库。利用库外壁空间作成4个小库，每个库有效容积约为45m3，1个库铁质原料浆库，1个库作调色料原料浆库，2个库作硅质原料浆库。各种原料料浆由配料工控制，用配料泵送进调配库配制成生料浆，成分经过分析达到生产工艺要求后放入17.56m、有效容积1000m3的搅拌池内均化存储。大窑生产时再由喂料泵泵上设置在库顶的勺式喂料机进行喂料入窑。7.3熟料的烧成生料浆由勺式喂料机控制喂料量，经管道流入3.1/2.578m的回转窑内进行煅烧，经过一系列的物理化学变化形成水泥熟料，经多筒冷却机冷却后卸出，由链斗输送机送入联合储库，经吊车吊运于熟料仓储存。回转窑煅烧熟料采用燃烧煤粉获取热能，煤粉由一台1.72.5m烘干兼粉磨的风扫式钢球煤磨机制备。煤由原煤仓经给料机进入颚式破碎机破碎后，通过埋刮板输送机送至磨头仓，再由仓下喂料机喂入煤磨，热风炉提供的热风夹带煤粉出磨进入粗粉分离器，粗粉被选下返回磨内再磨，细粉经旋风分离后煤粉仓，再经双管螺旋喂料机喂入窑头鼓风机出风口的混合器，把煤吹送入窑内。7.4水泥粉磨本公司配置1台2.26.5m的水泥磨3.5m离心式选粉机组成闭路粉磨系统，与原料磨共同布置在联合磨房内。磨头设置熟料、石膏及混合材三个喂料仓，各物料由桥式抓斗吊车分别抓入磨头仓内，经仓下电磁振动给料机、计量料斗及皮带机等喂入磨内，出磨物料经选粉机分级选粉，粗粉返回磨内再磨，细粉进入缓冲仓经单仓泵送至水泥园库存放。7.5水泥的贮存、包装及发运本公司设置了6个6m的水泥库内，每库容量为480t，其中2个兼作散装水泥库用。散装水泥经检验合格用散装水泥罐装车运至用户工地的散装罐中。袋装水泥从水泥库底卸出，用空气输送斜槽、提升机送至1台能力为30t/h的固定式双嘴包装机进行包装，包装后的袋装水泥用手推车推至成品库堆存，经检验合格后由火车、汽车运出厂外。7.6辅助工艺系统 本公司设置4台排气量20m3/min，工作压力0.8MPa空气压缩机供给各原料库和料浆调配库、搅拌池鼓风充气搅拌以及出磨水泥输送所需的压缩空气。8工艺控制参数8.1原料磨工艺控制参数序号项 目单 位指 标 范 围 检测频数1磨 机 电 流A180220（不开进相机）150190（开进相机）连 续8.2空压机工艺控制参数序号项 目单 位指 标 范 围 检测频数1一级缸排气压MPa0.160.22连 续2二级缸排气压MPa0.8连 续3各级排气温度160抽 查4润 滑 油 压 力MPa0.120.25连 续5曲轴箱润滑油温60抽 查6排出冷却水温度45抽 查7电 流A180连 续8.3煤磨工艺控制参数序 号项 目单 位指 标 范 围 检 测 频 数1入磨热风温度200250连 续2出磨热风温度6085连 续3磨 尾 负 压mmH2O120连 续4电 机 电 流A140160连 续8.4回转窑工艺控制参数序 号项 目单 位指 标 范 围 检 测 频 数1窑速控制电压 V200连 续2喂 料 量S/斗20连 续3尾 温100200连 续5一 次 风 压mmH2O19010连 续8.5窑中工艺控制参数序号项 目单位指 标 范 围检 测 频 数11组托轮油温60连 续22组托轮油温55连 续33、4组托轮油温50连 续8.6水泥磨工艺控制参数序号项 目单 位指 标 范 围 检测频数1磨 机 电 流A3034连 续2压缩空气压力MPa0.50.7连 续8.7配料工艺控制参数序号项 目单 位指 标 范 围 检测频数1生料KH波动范围目标值0.02每库1次9工艺质量指标序号项 目单位指 标 范 围检 测 频 数1出磨砂岩细度%5.09.0每小时1次2出磨砂岩水份%36.0每小时1次3出磨铁粉细度%5.09.0每小时1次4出磨铁粉水分%38.0每小时1次5出磨调色料细度%5.09.0每小时1次6出磨调色料水分%36.0每小时1次7入窑生料细度%12每库1次8入窑生料水分%5456每库1次9入窑煤粉细度%14.0每小时1次10入窑煤粉水分%1.0每小时1次11入窑煤粉灰分%目标值2.0每天1次12出窑熟料立升重g/l目标值75每小时1次13出窑熟料游离钙%1.5每2小时1次14出窑熟料KH值目标值0.02每天1次15出窑熟料n值目标值0.10每天1次序号项 目单位指标范围检测频数16出窑熟料P值目标值0.10每天1次17出窑熟料3天抗压强度MPa18.5每天1次18出磨水泥细度%2.01.0每2小时1次19出磨水泥SO3含量%2.30.30每2小时1次20出厂水泥细度%6.0每批号1次21出厂水泥SO3含量%3.00每批号1次22出厂水泥MgO含量%3.5每批号1次23出厂水泥烧失量%5.0每批号1次24出厂水泥凝结时间h:min初凝1:00-4:00终凝2:306:30每批号1次25出厂水泥安定性用沸煮法检验必须合格每批号1次26出厂水泥强度MPa各龄期强度必须符合国家规定要求，28天抗压强度必须52.5水泥55.0，42.5水泥46.0每批号1次10主要工艺设备10.1机械设备一览表序号位 置设备名称型 号 规 格台 数使用备用1联合磨房原料磨1.55.7m Q4. 5 t / h112联合磨房砂泵2 1/2PS Q=60m3/ h H=34m13浓缩池浓缩机NG-15 15m34浓缩池岗位砂泵2 1/2PS Q=60m3/h H=34m415淘泥机房淘泥机耙式6m Q=1235t/h16淘泥机房砂泵2 1/2PS Q=60m3/ h H=34m117空压机房空压机4L-20/8 20m3/min 0.8MPa318原料库底泥浆泵4PN Q=100 m3/ h H=50m19原料库底砂泵2 1/2PS Q=60 m3/ hH=34m1110库底泵房渣浆泵3/2C-AH Q=80m3/ h H=47m1111料浆均化池浆搅拌机17.5m1112原料库顶勺式喂料机Z3-41 750mm113烧成煤磨房煤磨机1.72.5m Q=34t/h1 14窑中回转窑3.1/2.578m Q=8t/h1 15联合磨房水泥磨2.26.5m Q=14t/h1 16联合磨房选粉机3.5m离心式 Q=16t/h117包装房水泥包装机GK8808 Q=30t/h110.2 棚、库一览表名 称规 格数量存放高度有效容积有效容量调色料堆场1015m12m300m3粉砂岩堆场1225m12m600m3铁粉棚1231m12M744 m3混合材棚1215m12m360 m3253.6t石膏仓5.77.6m16m260 m3730t砂岩仓1015m16m546 m3463t铁粉仓16m336 m3名 称规 格数量存放高度有效容积有效容量煤场15m6750 m3熟料库3045m16m2084 m3料浆均化池17.56m11000m3料浆库612m102800 m3水泥库612m62880t粘土堆场1520m11.5m450 m310.3 主要测量仪表序号测 量 点仪 表 名 称型 号量 程01煤磨进口温度数显调节仪XMT-1010110002煤磨出口温度数显调节仪XMT-1220-20003煤磨出口负压U型压力计BY800mm04窑头一次风温数显调节仪XMT-102050005空压机二级压力压力表Y-6001.6MPa06空压机一级压力压力表Y-6000.6MPa07空压机油压压力表Y-6000.4MPa08窑中减速器油温数显调节仪XMT-102050009回转窑转速小形长图自动平衡记录仪XMD1-100010m线性分度 100r/h10窑头一次风压U型压力计BY500mm11冷烟室风温数显调节仪XMT-102050012窑尾排风机进口废气温度小型长图自动平衡记录仪XDD1-400030013托轮轴油温轴温监测仪MS-25015014单仓泵送灰气压压力表Y-15001.6MPa13工艺管理措施13.1进厂大宗原材料进行专人专管，事先检验，按质堆放，搭配使用，避免混杂，并保持一定的合理储存量13.2做好原料、燃料、半成品和成品的质量检验工作，取样要有代表性，检验必须准确、及时，检验结果不允许借任何理由进行修改，并按时通知规定的有关岗位和人员；当质量不符合要求时，及时采取有效措施处理。13.3根据化验室下达的工艺更改通知单确定的熟料三率值的控制指标及入窑煤粉灰分变化进行生料配制，及时调整生料浆成分，确保入窑生料合格。13.4严格控制出厂水泥的质量，成品水泥包装符合国家标准，应检测三天强度合格、确保二十八天抗压强度有富裕2.5MPa以上后方可出厂，确保出厂水泥合格率100%。13.5化验室的试剂、仪器、试验条件必须符合要求，标准溶液有专人配制，主要仪器、设备专人管理，定期校正。检验操作要建立抽查对比制度。1