水泥生产工艺流程及过程控制

1、水泥生产工艺流程及过程控制贵阳海螺盘江水泥有限公司二零一二年十一月贵阳海螺贵阳海螺内容目录v第一部分：新型干法水泥生产简介v第二部分：水泥用原燃料简介v第三部分：水泥生产主要工艺流程v第四部分：贵阳海螺质量管理目标v第五部分：各工序关健指标及管理要求贵阳海螺贵阳海螺第一部分：新型干法水泥生产简介 新型干法水泥厂的生产过程，就是以悬浮预热和窑外分解技术内核心，应用现代科学技术和工业生产最新成就，以新型的烘干粉磨及原燃料均化工艺及装备，采用以计算机控制为代表的自动化过程控制手段，实现高效、优质、低耗的水泥生产过程，使水泥生产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、科学

2、管理特征的现代水泥生产方法。贵阳海螺贵阳海螺第一部分：新型干法水泥生产简介 与传统的湿法、干法、半干法水泥生产相比，其工艺过程比较复杂，系统环节多，连续性强。许多工序联合操作，相互影响，相互制约。生产过程本身要求具有高度的稳定性，设备运转的可靠性和参数调节控制的及时性。这就需要中控室的操作人员及现场人员必须很好掌握新型干法工艺过程的特点，了解其工作原理和各种工艺热工过程的特性，更好地服务于生产。 贵阳海螺贵阳海螺石灰石石灰石原煤原煤粘土粘土铁质材料铁质材料砂岩砂岩石膏石膏混合材混合材第二部分：水泥用原燃料简介贵阳海螺贵阳海螺水泥熟料的原料v石灰质原料:(石灰石、大理石等）主要成份CaCO3,占

3、生料7075%;v2.粘土质原料(硅铝质原料）:（粘土、砂岩等)主要成份SiO2、Al2O3占生料1020%v3.校正原料:(铁质、铝质原料等)占生料510%贵阳海螺贵阳海螺水泥熟料v一、熟料矿物组成 v C3S 硅酸三钙（含量:5060%)（强度高）v C2S 硅酸二钙(含量:1532%)（强度较高）v C3A 铝酸三钙(含量：311%)（凝结快）v C4AF铁铝酸四钙(含量:818%)（耐磨耐蚀）v 二、主要化学成分:v CaO 6267%、 SiO2 2024%、v Al2O3 47%、 Fe2O3 2.56%。贵阳海螺贵阳海螺水泥的组成v一、水泥熟料 ：含量60-95%； v 二、石膏

4、（脱硫石膏）：主要化学成分CaSO32H2O，含量约5%；v三、混合材：石灰石、粉煤灰、矿渣、火山灰、煤矸石等，含量0-35%，与水泥品种有关。贵阳海螺贵阳海螺SiO2CaOAl2O3Fe2O3石膏石膏混合材混合材第三部分：水泥生产主要工艺流程贵阳海螺贵阳海螺生产工艺流程原料破碎原料破碎原料预均化原料预均化原料配料原料配料生料粉磨生料粉磨生料均化生料均化熟料储存熟料储存废气处理废气处理混合材破碎混合材破碎熟料煅烧熟料煅烧煤粉计量煤粉计量煤粉制备煤粉制备煤预均化煤预均化石膏破碎石膏破碎水泥粉磨水泥粉磨水泥配料水泥配料水泥储存水泥储存水泥包装水泥包装水泥散装水泥散装熟料散装熟料散装散装计量散装计量

5、空压机站空压机站中心化验室中心化验室成品储存成品储存贵阳海螺贵阳海螺新型干法水泥生产工艺流程图贵阳海螺贵阳海螺石灰石破碎工艺流程图石灰石破碎工艺流程图贵阳海螺贵阳海螺石灰石破碎贵阳海螺贵阳海螺石灰石质原料检验与控制石灰石质原料是构成生料的主要原料，一般石灰石质原料是构成生料的主要原料，一般在生料中占在生料中占85%左右。石灰石的质量指标控制左右。石灰石的质量指标控制主要包括主要包括CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-等。其等。其中中CaO是构成生料的主要成份，是构成生料的主要成份，MgO、R2O、SO3、Cl-的含量为有害成份。的含量为有害成份。CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-的含量是

6、石灰石矿山前期勘探的含量是石灰石矿山前期勘探需查明的主要内容。较高的需查明的主要内容。较高的CaO、较低的、较低的MgO、R2O、SO3、Cl-含量是优质石灰石矿山和生含量是优质石灰石矿山和生产优质熟料的基本要求，矿山选址的依据。产优质熟料的基本要求，矿山选址的依据。 贵阳海螺贵阳海螺辅助原料破碎工艺流程铁矿粉铁矿粉粘土粘土砂岩砂岩贵阳海螺贵阳海螺硅铝质原料检验与控制硅铝质原料检验与控制 硅质、硅铝质原料的主要成份：硅质、硅铝硅质、硅铝质原料的主要成份：硅质、硅铝质原料的主要成份是质原料的主要成份是SiO2一般在一般在70%以上；其以上；其次为次为Al2O3（硅质原料中含量一般在（硅质原料中含

7、量一般在10%以内，以内，硅铝质原料含量在硅铝质原料含量在10%以上）及少量以上）及少量Fe2O3、CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-等。其中硅质原等。其中硅质原料的料的SiO2含量一般在含量一般在75%以上，硅铝质原料的以上，硅铝质原料的SiO2含量一般在含量一般在75%以内以内,实际生产应根据矿山实际生产应根据矿山石灰石品位来选择恰当的硅铝质原料配比。石灰石品位来选择恰当的硅铝质原料配比。贵阳海螺贵阳海螺铁质校正原料检验与控制铁质校正原料检验与控制铁质校正原料的主要种类：传统铁质校正原铁质校正原料的主要种类：传统铁质校正原料是工业硫酸渣，主要矿物是料是工业硫酸渣，主要矿物是Fe2 O3

8、，其含量，其含量可达可达70%左右。另一种铁质校正原料是铁尾矿左右。另一种铁质校正原料是铁尾矿，其，其Fe2 O3含量一般在含量一般在20%-50%左右。实践证左右。实践证明，工业硫酸渣和铁尾矿均是理想的铁质校正明，工业硫酸渣和铁尾矿均是理想的铁质校正原料。在水泥生产过程是调整熟料率值、液相原料。在水泥生产过程是调整熟料率值、液相量的主要原料量的主要原料贵阳海螺贵阳海螺 预均化的目的及意义预均化的目的及意义 由于原燃料资源的品位高低不均，成分有波动，为尽可能降低资由于原燃料资源的品位高低不均，成分有波动，为尽可能降低资源浪费，扩大资源利用范围，水泥厂应用预均化技术，把原来不合格源浪费，扩大资源

9、利用范围，水泥厂应用预均化技术，把原来不合格的原料化入可用范围，同时使粉磨、煅烧等工艺过程稳定，保证熟料的原料化入可用范围，同时使粉磨、煅烧等工艺过程稳定，保证熟料的质量。预均化堆场也是新型干水泥生产线的重要标志之一。的质量。预均化堆场也是新型干水泥生产线的重要标志之一。原料、燃料的预均化原料、燃料的预均化 预均化基本原理预均化基本原理 原燃料预均化的基本原理在于原燃料预均化的基本原理在于“平铺直取平铺直取”。即在进行原燃料堆。即在进行原燃料堆放时，尽可能以最多的相互平行和上下重叠的同厚度料层构成料堆；放时，尽可能以最多的相互平行和上下重叠的同厚度料层构成料堆；取料时，则设法垂直于料层的方向，

10、尽可能同时切取所有料层。取料时，则设法垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层。贵阳海螺贵阳海螺 预预均化的堆、取料技术均化的堆、取料技术 （1）料堆形式：单人字形、多人字形、波浪形、水平铺层、倾斜铺）料堆形式：单人字形、多人字形、波浪形、水平铺层、倾斜铺层、连续铺层；层、连续铺层； （2）取料方式：断面、侧面、底部；（平铺竖取、切割料层）取料方式：断面、侧面、底部；（平铺竖取、切割料层）贵阳海螺贵阳海螺 预均化堆场布置形式预均化堆场布置形式 预均化堆场主要有矩形堆场、圆形堆场两种形式，其他堆场在水泥预均化堆场主要有矩形堆场、圆形堆场两种形式，其他堆场在水泥工业应用不多，如：卧库式堆场、底部带

11、有缝形仓的堆场等。工业应用不多，如：卧库式堆场、底部带有缝形仓的堆场等。矩形和圆形预均化堆场的比较：矩形和圆形预均化堆场的比较： 占地面积：同样的有效储存容积，矩形堆场占地面积大，圆形占地面积：同样的有效储存容积，矩形堆场占地面积大，圆形可减少可减少3040%； 需用投资：圆形堆场设备购置费较低；需用投资：圆形堆场设备购置费较低； 均化效果：矩形堆场的布料比较均匀，可使用各种堆料法，均均化效果：矩形堆场的布料比较均匀，可使用各种堆料法，均化效果较圆形堆场要好；化效果较圆形堆场要好； 设备操作和维护：圆形堆场中的堆取料设备总是一前一后，保设备操作和维护：圆形堆场中的堆取料设备总是一前一后，保持一

12、定距离，没有相撞危险。持一定距离，没有相撞危险。 企业改扩建：矩形堆场可以根据需要和场地条件予以扩建，而企业改扩建：矩形堆场可以根据需要和场地条件予以扩建，而圆形堆场无法在原有基础上扩大，只能另建新堆场。圆形堆场无法在原有基础上扩大，只能另建新堆场。 贵阳海螺贵阳海螺石灰石预均化工艺流程贵阳海螺贵阳海螺原料配料工艺流程石灰石石灰石铁矿粉铁矿粉粘土粘土粉砂岩粉砂岩贵阳海螺贵阳海螺生料配料秤管理生料配料秤管理 保证工序计量稳定准确，是稳定均化链的技保证工序计量稳定准确，是稳定均化链的技术保证。熟料的生产过程就是一个化学反应的术保证。熟料的生产过程就是一个化学反应的过程，各种原料必须按照一定的配比量

13、，通过过程，各种原料必须按照一定的配比量，通过煅烧，产生化学反应，生成新的物质。而我们煅烧，产生化学反应，生成新的物质。而我们进行质量控制，保证各种化学成份满足产品要进行质量控制，保证各种化学成份满足产品要求，必须要依靠准确的工序计量。在生产过程求，必须要依靠准确的工序计量。在生产过程中，质量控制和物料平衡部门，必须将统计数中，质量控制和物料平衡部门，必须将统计数据及时反馈到有关部门，根据计量数据出现波据及时反馈到有关部门，根据计量数据出现波动情况，快速进行调整。动情况，快速进行调整。贵阳海螺贵阳海螺生料粉磨及废气处理贵阳海螺贵阳海螺生料均化贵阳海螺贵阳海螺预热预分解系统预分解窑的关键技术装预

14、分解窑的关键技术装备有旋风筒、换热管道、备有旋风筒、换热管道、分解炉、回转窑、冷却分解炉、回转窑、冷却机（简称筒机（简称筒-管管-炉炉-窑窑-机）。这五组关键技术机）。这五组关键技术装备五位一体，彼此关装备五位一体，彼此关联，互相制约，形成一联，互相制约，形成一个完整的热工体系，承个完整的热工体系，承担着水泥熟料预热、分担着水泥熟料预热、分解、煅烧、冷却任务。解、煅烧、冷却任务。 贵阳海螺贵阳海螺回转窑贵阳海螺贵阳海螺篦冷机示意图篦冷机示意图贵阳海螺贵阳海螺熟料煅烧管理熟料煅烧管理 熟料质量是确保水泥质量的关键。保持窑的熟料质量是确保水泥质量的关键。保持窑的热工制度稳定及提高看窑操作员水平是保

15、证熟热工制度稳定及提高看窑操作员水平是保证熟料质量的关键环节。根据窑情及时采取调整措料质量的关键环节。根据窑情及时采取调整措施，防止欠烧料、生烧料的出现。加强出窑熟施，防止欠烧料、生烧料的出现。加强出窑熟料的率值控制，缩小熟料率值标准偏差。保证料的率值控制，缩小熟料率值标准偏差。保证熟料强度，熟料，熟料强度检验按照熟料强度，熟料，熟料强度检验按照JC/T853-1999硅酸盐水泥熟料硅酸盐水泥熟料标准执行。标准执行。贵阳海螺贵阳海螺窑头及熟料冷却贵阳海螺贵阳海螺熟料储存及散装贵阳海螺贵阳海螺煤粉制备系统工艺流程图贵阳海螺贵阳海螺石膏、混合材破碎及输送混合材混合材石膏石膏贵阳海螺贵阳海螺水泥配料

16、熟料熟料石灰石石灰石石膏石膏备用备用贵阳海螺贵阳海螺水泥配料秤管理水泥配料秤管理水泥磨喂料设备应能满足物料配比的计量要求，水泥磨喂料设备应能满足物料配比的计量要求，确保配比准确。发生断料或不能保证物配比时确保配比准确。发生断料或不能保证物配比时应迅速采取有效措施予以纠正。化验室对熟料、应迅速采取有效措施予以纠正。化验室对熟料、石膏和各种混合材的配比要有书面通知，操作石膏和各种混合材的配比要有书面通知，操作岗位要有相应的操作记录。岗位要有相应的操作记录。 贵阳海螺贵阳海螺水泥粉磨系统贵阳海螺贵阳海螺水泥包装及成品库贵阳海螺贵阳海螺纯低温余热发电技术纯低温余热发电技术即在新型干法生产线生产过程中，

17、通过余热回收装置即在新型干法生产线生产过程中，通过余热回收装置余热锅炉余热锅炉将水泥窑窑头、窑尾排出大量低品位的废气余热进行回收换热，产将水泥窑窑头、窑尾排出大量低品位的废气余热进行回收换热，产生过热蒸气推动汽轮机实现热能生过热蒸气推动汽轮机实现热能机械能的转换，再带动发电机机械能的转换，再带动发电机发出电能，并供给水泥生产过程中的用电负荷。发出电能，并供给水泥生产过程中的用电负荷。废气余热废气余热过热蒸汽过热蒸汽机械能机械能电能电能锅炉锅炉汽轮机汽轮机发电机发电机余热发电贵阳海螺贵阳海螺第四部分、贵阳海螺质量管理目标v1 1、出厂水泥合格率、出厂水泥合格率100%100%，P PO42.5O

18、42.5优等品率优等品率100%100%v2 2、商品熟料、商品熟料2828天抗压强度天抗压强度58.0MPa58.0MPa3 3、出厂、出厂42.542.5级水泥级水泥2828天抗压强度天抗压强度50.0MPa50.0MPav4 4、出厂、出厂32.532.5级水泥级水泥2828天抗压强度天抗压强度38.0MPa38.0MPav5 5、袋装水泥重量合格率、袋装水泥重量合格率100%100%v6 6、出厂水泥、熟料标准偏差：、出厂水泥、熟料标准偏差：1.50MPa/1.55MPa1.50MPa/1.55MPav7 7、纸袋破损率、纸袋破损率11v8 8、42.542.5级水泥熟料料耗级水泥熟料

19、料耗81.5%81.5%， 32.5 32.5级水泥熟料料级水泥熟料料耗耗6262% %贵阳海螺贵阳海螺第五部分、各工序关健指标及管理要求v矿山工序矿山工序1 1、指标指标：CaO MgO CaO MgO 粒度（石灰石、砂岩）粒度（石灰石、砂岩）2 2、质量管理要求质量管理要求：a a、掌握矿山质量分布状况、合理规划两矿、掌握矿山质量分布状况、合理规划两矿的开采（满足正常生产及搭配要求）的开采（满足正常生产及搭配要求）b b、合理安排生产组织，确保质控处搭配要、合理安排生产组织，确保质控处搭配要求能够执行到位求能够执行到位贵阳海螺贵阳海螺v生料粉磨生料粉磨1 1、指标指标：细度：细度 水份水份

20、 三率值三率值（KH SM IM)KH SM IM)2 2、质量管理要求质量管理要求：a a、保证石灰石取料机、行车等均化设备运、保证石灰石取料机、行车等均化设备运行稳定行稳定b b、各计量称运行稳定，计量相对准确、各计量称运行稳定，计量相对准确c c、精心操作，减少升辊、不正常停机，保、精心操作，减少升辊、不正常停机，保持均化库持均化库80%80%左右料位左右料位贵阳海螺贵阳海螺v煤粉制备煤粉制备1 1、指标指标：细度：细度 水份水份 灰份灰份2 2、质量管理要求质量管理要求：a a、保证原煤取料机均化设备运行稳定、保证原煤取料机均化设备运行稳定b b、按质控处指定区域规范取料，保持料面、按质控处指定区域规范取料，保持料面平整平整c c、精心操作，严格控制煤粉细度、精心操作，严格控制煤粉细度贵阳海螺贵阳海螺v熟料烧成熟料烧成1 1、指标指标：立升重