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文档简介

水泥及其工艺基础知识目录

绪论第一章水泥基础知识第一节基本概念第二节硅酸盐水泥的技术指标第二章硅酸盐水泥熟料的组成第一节硅酸盐水泥熟料的化学成分第二节熟料的矿物组成第三节熟料的率值第三章硅酸盐水泥的生产方法及工艺第一节生产方法分类第四章硅酸盐水泥熟料的主要原料第一节原料的种类第二节原料的开采和运输第三节原料的预均化第四节生料的制备、调整和均化第五章硅酸盐水泥熟料的制备第一节

硅酸盐水泥熟料的煅烧第六章水泥制成和包装第一节水泥制成工艺第二节水泥的包装和贮运第七章新型干法旋窑生产的主要设备第一节悬浮预热器第二节分解炉第三节

回转窑第四节

熟料冷却机绪言水泥是建筑工业三大基本材料之一,使用广、用量大、素有“建筑工业的粮食”之称。生产水泥虽需要较多的能源,但水泥与砂、石等材料的混泥土是一种低能耗新型建筑材料。水泥具有较好的可塑性,与砂、石等胶合后的混和物具有较好的和易性,可浇注成多种形状及尺寸的构件,以满足设计上的不同要求;水泥的适应性较强,适用于海上、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等多种条件下;水泥还可与多种有机、无机材料制成多种用途的水泥复合材料;水泥耐久性较好,维修工作量小,不易生锈、耐腐朽。目前,水泥已广泛用于建筑、水利、道路、国防等工程中。近年来,宇航、信息及其它新兴工业中对各种具有特种性能的水泥复合材料的需求也越来越大。因此,水泥工业在整个国民经济中起着十分重要的作用。在目前甚至未来相当长的时期内,水泥仍将是人类社会的主要的建筑材料。1824年,英国泥水工J.阿斯普丁发明了一种把石灰石和粘土混和后加以煅烧来制造水泥的方法,并获得了专利权。这种水泥同英国附近波特兰小城盛产的石材颜色相近,故称为波特兰水泥。人类最早是利用间歇式土窑(后发展成土立窑)煅烧水泥熟料。1877年回转窑烧制水泥熟料获得了专利权,继而出现了单筒冷却机、立式磨及单仓钢球磨等,从而有效地提高了水泥的产量和质量。水泥基础知识第一节基本概念一、胶凝材料

在物理化学作用下,能从浆体变成坚固的石状体,并能胶结其它物料而有一定机械强度的物质,统称为胶凝材料。它分为无机和有机两大类。无机胶凝材料又按照硬化条件,又可分为水硬性和非水硬性两种。水硬性胶凝材料指在拌水后既能在空气中又能在水中硬化的材料,如水泥。非水硬性胶凝材料不能在水中硬化,而只能在空气中硬化,故称为气硬性胶凝材料,如石灰、石膏等。二、水泥广义上说,水泥泛指一切能够硬化的无机胶凝材料;而狭义的水泥则专指现代水泥,即具有水硬性的胶凝材料。三、水泥的品种和分类对水泥的分类通常有两种方法:一是按用途及性能分类,二是按其主要水硬性物质名称分类。1、按水泥用途分为:通用水泥、专用水泥、特性水泥三大类。通用水泥:(代号GB175-2007)是指适用于大多数工业、民用建筑工程的硅酸盐系列品种水泥。主要有硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥以及复合硅酸盐水泥。专用水泥:是指有专门用途的水泥,如油井水泥、中热硅酸盐水泥和粉煤灰硅酸盐水泥等。特性水泥:是指某种性能较突出的一类水泥。如快硬水泥系列、膨胀水泥系列、抗硫酸盐硅酸盐水泥等。专用特种水泥包括:快硬高强水泥、膨胀水泥、自应力水泥、水工水泥、油井水泥、装饰水泥、砌筑水泥、低碱水泥、道路水泥等种类。2、按其主要水硬性物质名称分为:硅酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其他系列六大类。四、硅酸盐水泥(一)通用硅酸盐水泥1、

硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为硅酸盐水泥,分P.I和P.II,即国外通称的波特兰水泥。2、普通硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、5%-20%混合材料,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。3、矿渣硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、粒化高炉矿渣和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,

称为

矿渣硅酸盐水泥,代号:P.S。

4、

粉煤灰硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、粉煤灰和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为粉煤灰硅酸盐水泥,代号:P.F。5、火山灰质硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、火山灰质混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料。称为火山灰质硅酸盐水泥,代号:P.P。6、复合硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料、两种或两种以上规定的混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为复合硅酸盐水泥(简称复合水泥),代号P.C(二)六大类硅酸盐水泥中主要混合材掺量如下:

1、硅酸盐水泥类,石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏,掺量为:0-5%

2、普通硅酸盐水泥类,混合材料掺量为:5-20%3、矿渣硅酸盐水泥类,粒化高炉矿渣掺量为:20-70%4、粉煤灰硅酸盐水泥类,粉煤灰掺量为:20-40%5、火山灰质硅酸盐水泥类,火山灰质混合材料掺量为:20-40%6、复合硅酸盐水泥类,混合材料掺量为:20%-50%(三)专用和特种硅酸盐水泥1、低热矿渣硅酸盐水泥:以适当成分的硅酸盐水泥熟料、加入适量石膏磨细制成的具有低水化热的水硬性胶凝材料。

2、快硬硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料加入适量石膏,磨细制成早强度高的以3天抗压强度表示标号的水泥。

3、

抗硫酸盐硅酸盐水泥:由硅酸盐水泥熟料,加入适量石膏磨细制成的抗硫酸盐腐蚀性能良好的水泥。

4、白色硅酸盐水泥:由氧化铁含量少的硅酸盐水泥熟料加入适量石膏,磨细制成的白色水泥。

5、道路硅酸盐水泥:由道路硅酸盐水泥熟料,0%-10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为道路硅酸盐水泥,(简称道路水泥)。

6、砌筑水泥:由活性混合材料,加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏,磨细制成主要用于砌筑砂浆的低标号水泥。7、油井水泥:由适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。

8、石膏矿渣水泥:以粒化高炉矿渣为主要组分材料,加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰磨细制成的水泥。

5、道路硅酸盐水泥:由道路硅酸盐水泥熟料,0%-10%活性混合材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料,称为道路硅酸盐水泥,(简称道路水泥)。

6、砌筑水泥:由活性混合材料,加入适量硅酸盐水泥熟料和石膏,磨细制成主要用于砌筑砂浆的低标号水泥。7、油井水泥:由适当矿物组成的硅酸盐水泥熟料、适量石膏和混合材料等磨细制成的适用于一定井温条件下油、气井固井工程用的水泥。

8、石膏矿渣水泥:以粒化高炉矿渣为主要组分材料,加入适量石膏、硅酸盐水泥熟料或石灰磨细制成的水泥。第二节硅酸盐水泥的技术指标

一、制造水泥的组分材料

1、硅酸盐水泥熟料:由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料,按适当比例磨成细粉烧至部分熔融所得以硅酸钙为主要矿物成分的水硬性胶凝物质(简称熟料)。2、石膏:包括天然石膏和工业副产石膏、质量必须符合国家GB/T21371—2008标准。3、活性混合材:系指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。如水渣、火山灰和粉煤灰、煤渣、沸石等。制造水泥的组分材料

4、非活性混合材:系指活性指标不符合标准要求的潜在水硬性或火山灰的水泥混合材料,以及砂岩和石灰石、玄武岩、石煤渣、煤矸石。5、窑灰:从水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘。6、助磨剂:水泥粉磨时允许加入起助磨作用而不损害水泥性能的助磨剂。其加入量不得超过水泥质量的0.5%,助磨剂须符合JC/T667的规定。二、强度等级

硅酸盐水泥分:42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R普通硅酸盐水泥分:42.5、42.5R、52.5、52.5R矿渣、火山灰、粉煤灰、复合硅酸盐水泥分:32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、52.5R技术要求:硅酸盐水泥(P·Ⅰ、P·Ⅱ)、普通硅酸盐水泥(P·O)不熔物:P·Ⅰ中不得超过0.75%,P·Ⅱ中不得超过1.50%。烧失量:P·Ⅰ中不得超过3.0%,P·Ⅱ中不得超过3.5%,P·O中不得大于5.0%。氧化镁:水泥中含量不宜超过5.0%,如果水泥经压蒸安定性试验合格,则水泥中氧化镁可允许放宽到6.0%。三氧化硫:不得超过3.5%。 氯离子:不得超过0.06%。细度:P·Ⅰ、P·Ⅱ、P.O比表面积大于300m2/Kg。凝结时间:P·Ⅰ、P·Ⅱ初凝不得早于45min,终凝不得迟于6.5h。P·O初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h。安定性:用沸煮法检验必须合格。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表2数值:碱:水泥中碱含量按Na2O+0.658K2O计算值表示,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0.60%或由供需方商定。

技术要求:普通硅酸盐水泥(P·O)、复合硅酸盐水泥(P·C):强度等级抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3天28天3天28天

硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥5.062.5≥28.0≥62.5≥5.0≥8.062.5R≥32.0≥5.5普通硅酸盐水泥42.5≥17.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥22.0≥4.052.5≥23.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥27.0≥4.5技术要求:复合硅酸盐水泥(P·C)氧化镁:熟料中不宜超过6.0%,如水泥中氧化镁的含量大于6.0%,需进行水泥压蒸安定性试验并合格。三氧化硫:不得超过3.5%。氯离子:不得超过0.06%。细度:80um方孔筛筛余不得超过10.0%,45um方孔筛筛余不得超过30.0%。凝结时间:初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h。安定性:用沸煮法检验必须合格。强度:各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表3数值:碱:按Na2O+0.658K2O计算值表示,若使用活性骨料要限制水泥中的碱含量时,由供需双方商定。技术要求:复合硅酸盐水泥(P·C)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3天28天3天28天32.5≥10.0≥32.5≥2.5≥5.532.5R≥15.0≥3.542.5≥15.0≥42.5≥3.5≥6.542.5R≥19.0≥4.052.5≥21.0≥52.5≥4.0≥7.052.5R≥23.0≥5.0技术要求:矿渣、粉煤灰和火山灰质硅酸盐水泥(P·S、P·P、P·F)氧化镁:熟料中不宜超过6.0%,如水泥中氧化镁的含量大于6.0%,需进行水泥压蒸安定性试验并合格。三氧化硫:P·S中不得超过4.0%,P·P、P·F中不得超过3.5%。氯离子:不得超过0.06%。细度:80um方孔筛筛余不得超过10.0%,45um方孔筛筛余不得超过30.0%。凝结时间:初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h。安定性:用沸煮法检验必须合格。强度:各强度等级水泥的各龄期强度不得低于表4数值:碱:按Na2O+0.658K2O计算值表示,若使用活性骨料要限制水泥中的碱含量时,由供需双方商定。技术要求:矿渣、粉煤灰和火山灰质硅酸盐水泥(P·S、P·P、P·F)抗压强度(MPa)抗折强度(MPa)3天28天3天28天32.5≥10.0≥32.52.5≥5.532.5R≥15.03.542.5≥15.0≥42.53.5≥6.542.5R≥19.04.052.5≥21.0≥52.54.0≥7.052.5R≥23.04.5第二章硅酸盐水泥熟料的组成第一节硅酸盐水泥熟料的化学成分水泥的质量主要决定熟料的质量。优质的熟料应该具有合适的矿物组成和岩相结构。因此控制熟料的化学成分,是水泥生产的中心环节之一。一、熟料的化学组成

硅酸盐水泥熟料的主要化学组成为氧化钙(CaO),一般范围为62-67%;二氧化硅(SiO2),一般范围为20-24%;三氧化二铝(Al2O3)一般范围为4-7%;三氧化二铁(Fe2O3),一般范围为2.5-6%。这四种氧化物组成通常在熟料中占95%以上,同时含有5%以下的少数氧化物,如氧化镁(MgO)、硫酐(SO3)、氧化钛(TiO2)、氧化磷(P2O5)以及碱(k20、Na20)等。第二节熟料的矿物组成一、熟料中的主要矿物原料中CaO、SiO2、Al2O3和Fe2O3,这四种氧化物,经过高温煅烧后发生化合反应:

硅酸盐矿物(CaO、SiO2)生成:硅酸二钙(2CaO·SiO2),简写为C2S和硅酸三钙(3CaO·SiO2),可简写为C3S,合计占75%左右。

熔剂矿物(Al2O3和Fe2O3)生成:铝酸三钙(3CaO·Al2O3),可简写为C3A、铁铝酸四钙(4CaO·Al2O3·Fe2O3)简写为C4AF,合计占22%左右。另外还有少量的游离氧化钙(f-CaO)、方镁石、含碱矿物(RO2)以及玻璃体等。从以上熟料的矿物组成中可以看出,在水泥熟料中,CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3这四种氧化物,不是以单独的氧物形式存在,而是经过高温煅烧后,两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体,其结晶细小,通常为30-60Um。因此水泥熟料是一种多矿物组成的结晶细小的人造岩石。第三节熟料的率值率值就是用来表示水泥熟料中多种氧化物之间相对含量的系数。它是生产控制的一种指标。一、石灰饱和系数KH值为熟料中全部氧化硅生成硅酸钙(C2S和C3S)所需的氧化钙含量与全部氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙含量的比值,也即表示熟料中氧化硅被氧化钙饱和形成硅酸三钙的程度。计算公式为:KH=(CaO–1.65Al2O3-0.35Fe2O3)/2.8SiO2为使熟料顺利形成,不出现过量游离石灰,通常KH值控制在0.82-0.96之间。二、硅率(硅氧率)和铝率(或称铁率)1、硅率表示熟料中氧化硅含量与氧化铝、氧化铁之和的质量比。也表示熟料中硅酸盐矿物与熔剂矿物的比例。用SM或n表示:计算公式如下:SM(n)=SiO2/(Al2O3+Fe2O3)通常硅酸盐水泥熟料的硅率在1.7-2.7之间。2、铝率铝率又称铁率或铝氧率。表示熟料中氧化铝和氧化铁含量的质量比,也表示熟料中熔剂矿物中铝酸三钙与铁铝酸四钙的比例,用IM或者p表示。计算公式如下:IM(p)=Al2O3/Fe2O3通常硅酸盐水泥熟料的铝率在0.9-1.7之间。第三章硅酸盐水泥的生产方法及工艺第一节生产方法分类

由于各地条件、原料资源和采用的主机设备情况的不同,水泥生产方法也有所不同。大致有以下几类:

一、按生料的制备方法分为湿法和干法1、湿法:将原料加水粉磨成生料浆(含水33-40%)后喂入湿法回转窑煅烧成熟料,则称为湿法;将湿法制备的生料浆脱水后,制成生料块入窑煅烧,称为半湿法,亦归入湿法。2、干法:将原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料粉,而后喂入干法窑内煅烧成熟料,则称为干法生产;将生料粉加入适量水分制成生料球,而后喂入立窑或立波尔窑内煅烧成熟料的方法叫半干法,亦归入干法。二、按煅烧熟料窑的结构分类1、立窑:有普通立窑和机械化立窑。2、回转窑:中空式窑湿法回转窑带热交换装置的窑带余热锅炉的窑回转窑干法回转窑

带预热器的窑带分解炉的窑半干法回转窑立波尔窑三、各种生产方法的特点(一)立窑生产的特点1、优点(1)基本建设投资小,投入生产快。(2)立窑内填充系数高,因而单位体积产量高。(3)可以就地取材,充分利用地方资源。(4)窑内传热效率高,散热损失小,约为总热值的3%(回转窑为15%),可节约烧成用燃料。(5)需要设备和动力容量少,故可节约钢材和动力。2、缺点:(1)生产规模小。(2)熟料质量较差。(3)劳动生产率低,劳动强度大,单机产量低。(4)环保达标难。(二)回转窑的特点湿法回转窑生产热耗高,但电耗较低,生料易于均化,成分均匀,熟料质量较高且输送方便,粉尘少。所以此生产方法在20世纪30年代左右得以迅速发展。缺点是能耗高。新型干法回转窑是当前世界各国竞相发展的窑型。悬浮预势器窑和窑外分解窑技术的开发成功,使水泥生产方法开始逐步发生变化,出现了向干法发展及湿法改干法的发展趋势。新型干法回转窑的优点是节能、产量高、质量稳定、环保、生产率高。水泥生产工艺流程的简单概括“两磨一烧”生料制备熟料煅烧水泥粉磨文字表达水泥工艺流程图石灰石铁矿尾矿粘土、粉煤灰原煤磷石膏堆场回转窑均化库原煤仓堆场堆场水泥配料站生料磨预均化堆场均化堆场原料配料站煤磨混合材C5堆场堆场堆场水泥库出厂包装、散装水泥磨第一节原料的种类生产硅酸盐水泥用的原料,主要是石灰石质原料(主要提供氧化钙)和粘土质原料(主要提供氧化硅、氧化铝和少量氧化铁)。我国粘土质原料及燃料灰分一般氧化铝较高,含氧化铁不足。因此,当用这两种原料配合后,其成分满足不了水泥熟料成分要求时,需用铁质校正原料,即采用石灰质原料,粘土质原料和铁质校正原料进行配料。第四章硅酸盐水泥熟料的主要原料一、石灰质原料凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。常用的天然石灰质原料有石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。我国水泥生产中应用最普遍的是石灰岩。石灰岩:石灰岩是一种沉积岩。主要矿物是方解石、粘土和石英或燧石等杂质。纯净的石灰石是白色的,由于含不同的杂质而呈灰白、青灰、淡黄、红褐等颜色。常见的为青灰色,密度2.6-2.8,硬度8-10,一般呈块状,有白色条痕。纯的方解石含有56%CaO和44%CO2。生产硅酸盐水泥用石灰岩中氧化钙含量,应大于等于48%。对于氧化钙低于48%的石灰岩可与氧化钙含量大于48%的石灰岩搭配使用,搭配后的石灰岩其CaO含量必须在48%以上。二、粘土质原料我国天然粘土质原料的种类较多,有黄土、粘土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等,其中应用最广泛的是黄土和粘土。粘土是由花岗岩、玄武岩等经风化分解后,再经搬运或残积形成。黄土主要分布在华北和西北地区。粘土类包括华北、西北地区的红土、东北地区的粘土、南方地区的红壤、黄壤等。衡量粘土质量主要看粘土的化学成分(硅率、铝率)、含砂量、碱含量及粘土的可塑性、热稳定性、正常流动的需水量等工艺性能,如要求硅率2.5-3.5%(最好2.7-3.1);铝率1.5-3%等。三、校正质材料当石灰质原料和粘土质原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求时,必须根据所缺少的组分,掺加相应的校正原料,以补充某些成分的不足,常用校正原料有低品位铁矿石、铁厂尾矿、硫铁矿渣;硅藻土、硅藻石、砂岩、粉砂岩、铝矾土、铝渣等。第二节原料的开采和运输

水泥厂一般要求都有自己的原料矿山。水泥厂的原料均属非金属矿床。非金属矿床的开采按开采对象和开采方法,可分为露天开采和地下开采。露天开采又可分为机械开采和水力开采。目前使用最多的是机械开采。机械开采是用一定的采掘运输设备,按一定的生产工艺,从地面将矿体四周的岩体及覆盖层剥离掉,把矿石采出来并通过露天沟道或运输设备运到厂区料场的开采方法。矿石运输:根据采石场距工厂的距离长短来选择运输设备。一般采石场距工厂300-500m时,则可采用皮带输送机、相距在3Km以内时,采用自动卸料汽车或小型内燃机车运输。矿山管理要贯彻“采剥并举,剥离先行”的原则,矿山要实行计划开采,不同质量的矿石要分别开采和存放,搭配使用。稳定进厂原料成分,达到配料要求。皮带机长距离输送石灰石第三节原料的预均化经破碎的原料的化学成分是很不均齐的。为使原料成分初步趋于均齐,充分发挥原料堆场在储存和取用原料两方面的功能,采用一定的堆放和取用方式,使生料得到均齐,叫原料的预均化。原料预均化的基本原理是“平铺直取”。即采取堆料机将料一层一层地铺起来,用料时,采用取料机垂直切取料层,这样取得的生料就较均齐,接着送入生料磨进行粉磨。煤预均化堆场石灰石预均化堆场第四节生料的制备、调整和均一、生料制备石灰石质原料、粘土质原料及少量校正原料经破碎后,按一定比例配合、磨细并调配为成分合适、质量均匀的生料。(二)生料制备的过程。1、破碎:是用机械方法缩小物料粒度的过程。破碎物料主要有压碎、击碎、磨碎、劈碎四种方式。采用的破碎设备有颚式破碎机、锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机等。(动画图)破碎作业有一级、二级甚至三级破碎的程序。采用几级破碎,主要取决于破碎机的技术性能。一般级数越少越好。但不论选用几级或选用什么样的破碎机,石灰石破碎系统的出料粒度必须满足生料磨入磨要求,在我国一般为20-25mm。2、烘干在干法粉磨时,入磨物料平均水分应控制在1-2%以内,但天然物料水分一般都远远超过这一范围,因此物料必须烘干,满足这一要求。3、粉磨破碎与烘干后的物料,通过配料过程和配料设备送至生料磨进行粉磨。粉磨系统主要有开路和闭路两种。在粉磨过程中,当物料一次通过磨机后即为产品时,称为开路系统,当物料出磨后经过分级设备(选粉机)选出产品,而使粗料返回磨内再磨时称为闭路系统。(动画图)

生料磨(立磨)第五章硅酸盐水泥熟料的制备第一节硅酸盐水泥熟料的煅烧熟料煅烧是硅酸盐水泥生产工艺过程的第二阶段。是指将生料制备过程中制得的生料送入煅烧窑,经高温煅烧,发生一系列物理的、化学的和物理化学变化后形成熟料的工艺过程。虽然生产方法和各种煅烧窑各有不同,但熟料煅烧过程大体相同。第六章水泥制成和包装第一节水泥制成工艺水泥制成工艺是水泥生产的最后一环。是指把熟料、石膏、混和材共同粉磨制成水泥,再进行包装或散装出厂。工艺过程如下:熟料↘→(冷却)↗包装机→成品库→出厂石膏→水泥磨机→水泥库均化混合材↗↘散装车→出厂水泥库辊压机水泥磨第一节水泥的包装和贮运一、水泥的包装水泥是一种粉状物,在运输和储存方面须有不同形式的容器,我国一般出厂水泥有袋装和散装两种,国外还有桶装和集装袋等。袋装水泥一般采用纸装或塑料编织袋包装,散装一般有火车散装及船运散装等。包装的设备有固定式和回转式两种。固定式包装机有单咀、2咀、4咀三种规格。生产率低,劳动条件差。回转式包装机有6咀、10咀、14咀三种规格。自动化程度高、包装能力大、劳动条件好。(有动画图)一、水泥的贮存水泥包装结束后,有的在厂内存放,有的由使用单位存放。水泥存放的地点总体要求要干燥、密封。一般水泥的存放有效期为3个月。高强度水泥为2个月。第七章新型干法旋窑生产的主要设备

第一节悬浮预热器一、悬浮预热器的功能与特征1、功能。悬浮预热器的主要功能在于充分利用回转窑及分解炉内排出的炽热气流中所具有的热焓(热量)加热生料,使之进行预热及部分碳酸盐分解,然后进入分解炉或回转窑内继续加热分解,完成熟料烧成任务。因它具有使气固两相能充分分散均布、迅速换热、高效分离等三大功能。2、特征。各种悬浮预热器窑的不同特性,主要取决于同它配套的悬浮预热器的特性,而多种悬浮预热器的特性,又取决于它的结构及换热方式。构成多种悬浮预热的热交换单元设备有旋风筒(包括联接管道)及立筒(涡室)两种,所有悬浮预热气窑都是由这两种热交换单元设备中的一种单独组成或混合组成。三、悬浮预热器的分类分类方法有三种:1、按制造厂商名分类:早期有洪堡型、史密斯型、多波尔型、维达格型、盖波尔型、ZAB型等数种。2、按热交换工作原理分类:有以同流热交换为主的,以逆流热交换为主的及混流热交换的三种。3、按预热器组成分类:有数级旋风筒组合式、以立筒为主的组合式及旋风筒与立筒(或涡室)混合组合式三种。二、结构和工作原理下面以旋风筒工作示意图,介绍其工作原理。(动画图)无论是以旋风筒为主或以立筒为主组成的悬浮预热器,都是由多级换热单元组成的。使用多级换热单元的目的在于提高预热器的热效率。悬浮预热器、分解炉高压静电除尘器第二节分解炉预分解窑是当代水泥工业用于煅烧水泥熟料的最为先进的工艺装备,具有高效、优质、低耗等一系列优良性能。一、分解窑的功能与特征1、功能。承担预分解系统中繁重的燃烧、换热和碳酸盐分解任务。2、特征。一是在结构方面,它是在悬浮预热窑的悬浮预热器与回转窑之间,增设了一个分解炉,承担了原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务;二是在热工方面,分解炉是预分窑系统的“第二热源”,将传统上全部由窑头加入燃料的做法,改变为少部分从窑头加入,大部分从分解炉内加入,从而改善了窑系统内的热力分布格局;三是工艺方面,把熟料煅烧工艺过程中耗热最多的碳酸盐分解过程,移至分解炉内进行之后,由于燃料与生料混合均匀,燃料燃烧热及时传递给物料,使燃烧、换热及碳酸盐分解过程都得到优化,使熟料煅烧工艺更趋完善。二、分解炉的分类1、按制造厂名分类:如:SF型(其改进型有N-SF、C-SF型),日本石川岛公司与秩父水泥公司研制。MFC型(其改进型有N-MFC型),日本三菱公司研制等等。2、按分解炉内气流的主要运动形式分类:分为:旋风式、喷腾式、悬浮式及沸腾式(或称流态化床式)四种。3、按全窑系统气体流动方式分类:(1)第一种类型--在线型。分解炉需要的三次风由回转窑内通过,不再增设三次风管道,一般也不设专门

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