水泥生产基本知识（全套课件132P）

新型干法水泥工业基本知识水泥生产基本知识前言

水泥是现代化建设的重要材料。从宇航工业、核工业、海洋工厂到城市繁荣、人们的交通、住房等，都离不开水泥。2007年世界水泥产量约26.9亿吨；我国水泥产量13.8亿吨，占52%，世界第一。我国共有水泥企业5149家，其中最大的是海螺集团，熟料年产量达到6880万吨，居世界第五位；法国拉法基、瑞士豪西盟两大集团都超过1.5亿吨/年，世界前十家水泥企业的产量之和占世界总产量的50%，我国前十家占全国总产量的15.3%；新型干法水泥占全国水泥总产量的55%。新型干法水泥生产线已达到800多条。

1824年，英国人阿斯普丁（J.Aspdin）将石灰石和黏土配合烧制成块，再经磨细制成水硬性胶凝材料，加水拌和后能硬化制成人工石，且具有较高强度，因为这种胶凝材料的外观颜色与当时建筑工程上常用的英国波特兰岛上出产的岩石的颜色相似，故称之为波特兰水泥（PortlandCement），中国称其为：硅酸盐水泥。随着现代工业的发展，到20世纪初，仅仅有硅酸盐水泥、石灰、石膏等几种胶凝材料已远远不能满足重要工程建设的需要。生产和发展多品种多用途的水泥是市场的客观需求，如铝酸盐水泥、快硬水泥、抗硫酸盐水泥、低热水泥以及油井水泥等。后来，又陆续出现了硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥、铁铝酸盐水泥等特种水泥品种，从而使水硬性胶凝材料发展成更多类别。

1886年广东一位商人在澳门青州岛开办了中国第一家水泥厂，两年后停产。1889年开滦矿务局在唐山又建成了一家水泥厂，叫做“唐山细棉土厂”。迄今已有100多年的历史。以后又相继建立了大连、上海、广州、中国、华新等水泥厂。1889～1937年的约50年间，中国水泥工业发展非常缓慢，最高水泥总产量仅114万吨。这一阶段是中国水泥工业的初期创建和早期发展阶段。自1949年新中国成立以后，水泥工业得到了迅速发展。在20世纪50～60年代，中国开始研制湿法回转窑和半干法立波尔窑生产线成套设备，并进行预热器窑的试验，使中国水泥工业生产技术和生产设备取得较大进步。改革开放以来，中国水泥生产年产量平均增长12％以上，1985年水泥总产量跃居世界第一，并保持至今。

新型干法水泥生产工艺，是我国水泥工业先进生产力的代表。国家建材工业“十一五”规划要求大力发展新型干法水泥生产工艺，加速淘汰落后生产工艺，加快大公司和大企业集团的发展。目前，以节能减排为中心的主要生产技术如下：

1.低温余热发电技术；新型粉磨设备及助磨剂节能技术；

2.高温高浓度大型袋收尘器、电收尘器和电袋收尘器技术；

3.使用低品位石灰石（CaO＜45％）和用页岩、砂岩、铝矾土、粉煤灰、煤矸石等替代黏土的配料技术；

4.无烟煤和低挥发份煤在新型干法水泥烧成系统中的应用技术；

5.使用高细粉及其掺和料（如矿渣、钢渣、粉煤灰等）生态型绿色水泥工业的开发技术。第一章水泥生产概述一、胶凝材料的定义和分类凡在物理、化学作用下，能从浆体变成坚固的石状体、并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为：胶凝材料。

1.无机胶凝材料:(1)水硬性胶凝材料：硅酸盐水泥等；(2)非水硬性胶凝材料：石灰、石膏等；

2.有机胶凝材料:环氧树脂胶结料等。二、水泥的定义和分类

1.定义(属于:水硬性无机胶凝材料)水泥是一种粉状物料，加适量的水后，成为塑性浆体，既能在水中硬化、又能在空气中硬化，能把砂、石等材料牢固地粘在一起的胶凝材料。(1824年英国人阿斯普丁、波特兰水泥）

2.分类:（1）通用水泥：六大品种（2）特种水泥（专用水泥和特性水泥）

3、水泥的主要组分材料（1）硅酸盐水泥熟料简称为：水泥熟料，是一种由主要含CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3的原料按适当比例配合磨成细粉（生料）烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的水硬性胶凝物质。（2）混合材料混合材料是指在粉磨水泥时与熟料、石膏一起加入磨内用以改善水泥性能、调节水泥强度、提高水泥产量的矿物质材料，如粒化高炉矿渣、粉煤灰、石灰石等。（3）石膏石膏是用作调节水泥凝结时间的组分，是缓凝剂。适量石膏可以延缓水泥的凝结时间，使建筑施工中的搅拌、运输、振捣、砌筑等工序得以顺利进行；同时也可以提高水泥的强度。

4、水泥的质量指标水泥质量可以通过化学指标和物理指标加以控制和评定。

（1）不溶物不溶物是指水泥经酸和碱处理，不能被溶解的残留物。其主要成分是结晶SiO2，其次是Al2O3、Fe2O3，它属于水泥中的非活性组分之一。

（2）烧失量水泥烧失量是指水泥在950～1000℃高温下煅烧失去的质量百分数。主要是为了控制水泥制造过程中熟料煅烧质量以及限制某些组分材料的掺量。（3）细度细度即水泥颗粒的粗细程度，通常以比表面积或筛余量表示。水泥需有足够的细度，使用中才能具有良好的和易性、不泌水等施工性能，并具有一定的早期强度，从而满足施工进度要求。从水泥生产来说，水泥的粉磨细度直接影响水泥的能耗、质量、产量和成本，水泥细度的调节通过粉磨工艺过程的控制来实现。

（4）凝结时间水泥从加水搅拌开始，到失去流动性，即：从可塑性状态发展到固体状态所需要的时间，分初凝时间和终凝时间两种。为保证水泥使用时，砂浆或混凝土有充分时间进行搅拌、运输和砌筑，要求水泥有一定的初凝时间；当施工完毕又希望混凝土能较快硬化、脱模，因此，又要求有不太长的终凝时间。凝结时间的调节可以通过加入适量的石膏来实现。

（5）安定性水泥硬化后体积变化的均匀性称为：水泥体积安定性，简称：安定性。如果水泥中某些化学反应发生在水化过程中甚至硬化后，产生剧烈而不均匀的体积膨胀，建筑物出现龟裂、强度明显降低、甚至崩溃，这种现象就是水泥安定性不良。引起水泥安定性不良的原因主要有三种：熟料中游离氧化钙、游离氧化镁含量过高及水泥中石膏掺加量（S03）过多。

（6）氧化镁（MgO）含量水泥中氧化镁含量过高时，由于其缓慢的水化和体积膨胀效应可使水泥硬化体结构破坏。但总结国内水泥生产实践，并经大量科研和调查证明，水泥中MgO含量≤5.0％时对水泥混凝土工程质量有保证，故规定水泥中MgO的含量不得超过5.0％。

（7）三氧化硫（SO3）含量水泥中的SO3主要是生产水泥时为调节凝结时间加石膏而带入的，此外，水泥中掺入窑灰、采用石膏作矿化剂、使用高硫燃煤都会把SO3带入熟料。通过对不同SO3含量的各种水泥的物理性能试验表明，硅酸盐水泥中SO3含量超过3.5％后，强度下降，膨胀率上升，硬化后水泥的体积膨胀，甚至结构破坏，因此，规定水泥中三氧化硫含量不得超过3.5％。

（8）碱含量标准中规定水泥中碱含量按钠碱含量（Na2O＋0.658K2O）计算值来表示。水泥混凝土中的碱骨料（或称碱集料）与反应与混凝土中拌和物的总碱量、骨料的活性程度及混凝土的使用环境有关。为防止碱骨料反应会使水泥硬化体结构破坏，不同的混凝土配比和不同使用环境对水泥中碱含量的要求也不一样，因此，标准中将碱含量定为任选要求。当用户要求提供低碱水泥时，以钠碱含量计的碱含量应不大于0.60％；当用户对碱含量不作要求时，可以协商制订指标。（9）氯离子含量限制水泥中的氯离子含量不得超过0.06％，以防止引起混凝土中的钢筋锈蚀，导致混凝土开裂破坏。当用户对氯离子含量不作要求时，可以协商制订指标。

（10）水泥强度水泥强度是水泥试体净浆在单位面积上所能承受的外力。它是水泥技术要求中最关键的主要性能指标，又是设计混凝土配合比的重要依据。由于水泥在拌水后硬化过程中强度是逐渐增大的，通常以各龄期的抗压强度、抗折强度来表示水泥的强度增长速率。一般称3天的强度为早期强度，28天及其后的强度称为后期强度。由于水泥到28天时,强度已大部分发挥出来，以后强度增大相当缓慢。所以，我国国家标准规定通用水泥用28天的强度高低来划分水泥产品质量的等级；而部分特种水泥（如：快硬硅酸盐水泥等）用三天的强度高低来划分水泥产品质量的等级。

强度等级是按规定龄期的抗压强度和抗折强度来划分的，硅酸盐水泥各强度等级水泥的各龄期强度值不得低于规定的数值。硅酸盐水泥（P·I、P·II）的强度等级分为42.5、42.5R、52.5、52.5R、62.5、62.5R共六个级别，其中R型属早强型水泥，它具有比同级别一般水泥3天强度高的特点，而28天的强度指标完全相同。

1999年之前,根据水泥强度的高低划分水泥产品质量的等级，称之为：水泥标号。1999年为了使我国水泥强度检测方法与国际标准接轨，我国国家水泥标准也进行了重大修改，其中之一就是将“水泥标号”改为“强度等级”。新颁布的国家标准《通用硅酸盐水泥》中取消了原标准中关于“废品”的判定。“不合格品”中取消了“细度”和“混合材料掺加量”的规定。检验结果不符合化学指标、凝结时间、安定性、强度等任何一项技术条件要求的为不合格品。

3.国家水泥标准（现行）

GB175-1999硅酸盐水泥（Ｐ·Ⅰ、Ｐ·Ⅱ)、普通硅酸盐水泥(Ｐ·Ｏ)

GB1344-1999

矿渣硅酸盐水泥(Ρ·Ｓ)、火山灰质硅酸盐水泥(Ｐ·Ｐ)

粉煤灰硅酸盐水泥（Ｐ·Ｆ）

GB12958-1999复合硅酸盐水泥（Ｐ·Ｃ）

水泥新标准主要修订内容：

1.三项标准整合修订。GB175、GB1344、GB12958三个水泥标准整合为《通用硅酸盐水泥》（GB175-2007）标准，2008年6月1日正式实行。

2.修改不同品种水泥的混合材料允许掺加量。普通硅酸盐水泥—6％～20％；矿渣硅酸盐水泥—A：21％～50％；B：51％～70％；火山灰硅酸盐水泥—21％～40％；粉煤灰硅酸盐水泥—21％～40％；复合硅酸盐水泥—21%～50%（不变）。

3.取消普通硅酸盐水泥中32.5强度等级。熟料强度和粉磨技术普遍提高，如混合材料掺量不超标，则水泥的强度富裕太高，不经济。4.不允许在复合硅酸盐水泥中使用粒化精炼铬铁渣及新开辟的混合材料。

用于水泥工业的工业废渣应对人体无害，并经建材行业主管部门批准，但国家建材工业局已经撤销，暂无部门管理。

5.增加对水泥中氯离子的限量要求。

限制助磨剂掺加量不得超过0.5％，水泥中的氯离子含量不得超过0.06％，以防止引起混凝土中的钢筋锈蚀，导致混凝土开裂破坏。

6.增加45μm方孔筛筛余要求作为水泥粉磨工艺选择性指标。

原规定水泥细度0.08mm方孔筛筛余不大于10％，现增加0.045mm方孔筛筛余不大于30％，水泥生产企业可以任选其一。

7.增加了选择水泥组分试验方法的原则和定期校核的要求。

由水泥生产者按GB/T12960或选择准确度更高的方法定期进行水泥组分的校核、测定。采用适当的生产程序和适宜的方法对所选方法的可靠性进行验证，并将验证的方法形成文件。

8.将“出厂水泥应保证出厂强度等级，其余技术要求应符合本标准有关要求”改为“经确认水泥各项技术指标及包装质量符合要求时方可出厂”

9.取消了废品判定。

10.不合格判定中取消了细度和混合材料掺加量的规定，将判定规则改为“检验结果符合本标准6.1（化学指标）、6.3.1（凝结时间）、6.3.2（安定性）、6.3.3条（强度）技术要求为合格品。检验结果不符合本标准6.1、6.3.1、6.3.2、6.3.3条中任何一项技术要求为不合格品。”

11.袋装水泥质量每袋净含量为50kg，且应不少于标志质量要求的99％；随机抽取20袋总质量（含包装袋）应不少于1000kg。

4.水泥组份材料（1）硅酸盐水泥熟料（2）石膏（3）活性混合材（4）非活性混合材（5）窑灰（6）助磨剂

5.强度等级(水泥28天抗压强度不低于～MPa)

（1）硅酸盐水泥:42.5/42.5R/52.5/52.5R/62.5/62.5R

（2）其他水泥：32.5/32.5R/42.5/42.5R/52.5/52.5R三、水泥生产方法与分类

1.水泥窑分类：一类是窑筒体卧置，并能作回转运动的称为回转窑；另一类窑筒体立置不转动称为立窑。2.新型干法水泥生产技术

以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产的最新成果广泛地应用于水泥生产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方法。3.水泥生产工艺流程

矿山开采→破碎→预均化→配料→生料粉磨→生料均化→悬浮预热、预分解、回转窑煅烧（或预加水成球、立窑煅烧）→熟料冷却、破碎、配料→水泥粉磨→水泥均化→水泥包装、散装出厂

简称：《两磨一烧》

为什么把水泥生产过程称之为“两磨一烧”？因为水泥生产过程主要分为三个阶段，第一阶段：生料粉磨。原料经破碎或烘干后，按一定比例配合、磨细，并制备为成分合适、质量均匀的生料。第二阶段：熟料煅烧。将生料加入水泥窑中煅烧，得到以硅酸钙为主要成分的水泥熟料。第三阶段：水泥粉磨。熟料加入适量的石膏，有时还加入一些混合材料，共同磨细成为水泥。所以行业内把水泥生产过程简称为：“两磨一烧”。第二章水泥熟料的矿物组成

一、熟料矿物组成

C3S——硅酸三钙（含量:50～60%)（强度高）C2S——硅酸二钙(含量:15～32%)（强度较高）C3A——铝酸三钙(含量：3～11%)（凝结时间）C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%)（耐磨性）

二、主要化学成分:

CaO

62～67%、SiO2

20～24%、Al2O3

4～7%、Fe2O3

2.5～6%。第三章水泥的原料、燃料与配料

一、水泥生产原料

1.石灰质原料:(石灰石、大理石等）占生料70～75%

2.粘土质原料:(硅铝质原料、粘土、砂岩等)占生料10～20%

3.校正原料:(铁质、铝质原料、外加剂等)占生料5～10%二、水泥生产燃料

1.固体燃料（1大卡kcal＝4.18千焦kJ）(1)烟煤：挥发分≥14%发热量≥5000×4.18kJ/kg(2)无烟煤：挥发分≤10%发热量≥5000×4.18kJ/kg(3)低质煤：发热量≤4000×4.18kJ/kg

2.液体和气体燃料重油、渣油、天然气、煤气等。（不能用于立窑）

三、工业固体废弃物（工业废渣）

1.用途（1）作为水泥原料与其它原料配制成生料，入窑煅烧成水泥熟料；（2）作为混合材料与水泥熟料一起粉磨，制成水泥；（3）经过低温处理和物理、化学激发，制成绿色、高性能胶凝材料。2.常见工业废渣粉煤灰、煤矸石、赤泥、矿渣、钢渣、电石渣、炉渣、碱渣、城市垃圾等。四、硅酸盐熟料率值

1.率值：水泥熟料中各氧化物之间的相对含量的比值。它与熟料的矿物组成、熟料质量、生料的易烧性有密切的关系，是水泥生产中的重要控制指标之一。

2.常用率值:(1)石灰饱和比(KH):表示SiO2被CaO饱和成C3S的程度。(2)硅酸率(n)：表示SiO2与Al2O3及Fe2O3之和的比值。(3)铝氧率(p)：表示Al2O3与Fe2O3的比值。

3.新型干法水泥生产工艺的熟料率值控制范围：饱和比KH:0.88～0.91、硅酸率n:2.4～2.7、铝氧率p:1.4～1.8

第四章生料制备

一、物料破碎

1.破碎的目的破碎是利用外力克服物料的内聚力，使其由大变小的过程；常用机械方法来减小物料的粒度。（1）有利于物料的输送和预均化；

（2）有利于配料的准确性；（3）有利于物料的烘干；（4）有利于粉磨过程的节能高产。

2.破碎分类按破碎后的产品粒度分：（1）粗碎：将物料破碎到100mm以下；（2）中碎：将物料破碎到30mm以下；（3）细碎：将物料破碎到3mm以下。

3.破碎比（永远大于1）物料被破碎前后的尺寸之比称之为：破碎比。在破碎前物料尺寸相同的情况下，破碎后的物料尺寸越小，其破碎比越大。

4.公称破碎比破碎机进料口宽度与出料口宽度之比称之为:公称破碎比。

5.物料颗粒大小的表示方法

(1)平均粒径：表示物料颗粒大小的平均尺寸。算术平均粒径:(长+宽+高)÷3几何平均粒径:(长×宽×高)1/3(2)筛余(%)和当量径(d80):某一堆物料在经过取样筛析后，留在筛面上的量占物料筛析总量的百分数，标记为：R=%,以此来代表这些粉状物料的颗粒大小。筛孔尺寸写在R的右下角,筛余百分数的数值写在%的前面。如：生料细度R0.08=10%，它的含义是用0.08mm方孔筛对生料筛析后，它的筛余是10%。筛余百分数数值越大，物料越粗；反之，数值越小，物料越细。某一堆物料（颗粒群）中有80%的物料能通过了某一孔径的筛网，则可以用该筛网的筛孔尺寸作为当量径来代表这堆物料的平均粒径，标记为：d80,如：入磨物料粒度d80=20mm。

筛孔尺寸的表示方法水泥行业的筛网孔径大小的表示方法有四种：筛号、筛孔数、网目和筛孔尺寸。①筛号：指每厘米长度筛网上的筛孔数。有多少个孔，叫多少号筛。②筛孔数：指每平方厘米筛网面积上的筛孔数。有多少个孔，叫多少孔筛。③网目：指每英寸长度筛网上的筛孔数。有多少个孔，叫多少目筛。

④筛孔尺寸：指筛网的孔径尺寸大小。正方形孔，以边长表示；圆形孔，以直径表示。

(3)比表面积单位质量物料的总表面积称之为比表面积。其计量单位是：m2/kg，如：国家标准的水泥细度要求：硅酸盐水泥的比表面积要大于300

m2/kg。比表面积的数值越大，表示颗粒群（物料）越细；反之，数值越小，颗粒群越粗。(4)颗粒组成对物料（颗粒群）用连续、分区间尺寸范围的百分含量来表示各种颗粒的大小称之为：颗粒组成（其结果又称：颗粒级配或颗粒分布）。常用沉降天平或激光颗粒分析仪来测定。某厂32.5级矿渣硅酸盐水泥的颗粒组成粒径范围（μm）0～55～1010～2020～3030～5050～80>80颗粒组成（%）9.9811.5621.5111.4619.9821.504.01

举例：某水泥厂买进铁矿石作铁质原料，要求进厂矿石平均粒径小于20mm，经取样筛析结果如下，问：该原料粒度是否合格？

解：

1.求各筛平均粒径：ｄ1

ｄ2ｄ3

ｄ4ｄ5

ｄ6ｄ7

ｄ8mm/(30+25)÷2=27.522.517.513.510.06.54.01.52.筛析颗粒重量（ｇ）：

10128854213.铁矿石平均粒径：（27.5×10+22.5×12+17.5×8+13.5×8+10×5+6.5×4+4×2+1.5×1）÷（10+12+8+8+5+4+2+1）=17.57（mm）

4.结论：进厂铁矿石粒度合格筛孔尺寸（mm）30252015128530筛面物料重量（ｇ）010128854216.破碎方法

二、物料烘干（干法生产水泥）1.物料烘干目的（1）方便物料储存、运输、预均化；（2）提高配料过程的准确性；（3）有利于粉磨过程的节能高产。

2.固体物料的干燥过程（1）第一阶段：外扩散（表面水分蒸发）；（2）第二阶段：内扩散（内部水分扩散到表面）；

3.烘干基本原理热气流(干燥介质)以对流传热等方式将热量传递给物料，使物料中的水分蒸发，并扩散到干燥介质中，水分被气流带走，物料得以干燥。

4.水泥生产对入磨物料水分的要求根据生产实践经验，各种物料的水份可控制在下列范围内：(1)石灰石＜1%;(2)粘土＜2％；(3)铁粉＜8％，(4)混合材＜2％；(5)石膏＜8％；(6)熟料＜0.5％；(7)煤＜4％；(8)综合水分控制在1.5％以内。5.物料烘干方式（1）顺流烘干和逆流烘干物料在烘干机内的运动方向与热气流的流动方向一致，称之为顺流烘干；(适合烘矿渣、煤)物料在烘干机内运动方向与热气流的流动方向相反,称之为逆流烘干。(适合烘粘土)（2）水泥厂物料的干燥方法晾晒、通风吹干、熟料、烧成余热烘干、粉磨兼烘干、回转烘干机、立式烘干塔烘干。（3）进入烘干机的热气温度烘干物料煤粘土矿渣石灰石热气温度(℃)400〜700

600〜800

700〜800

800〜1000

三、原料预均化

1.定义(1)预均化:使单一品种物料的化学组成、品位质量混合均匀的过程称之为预均化。(2)均化:使多品种物料的化学成分按一定比例、配合均匀、稳定的过程称之为均化。

2.预均化在水泥生产中的意义(1)稳定工艺条件和热工制度：提高配料准确性、生料合格率、供热的稳定性（煤灰沉落率）；(2)增加资源利用率、降低生产成本：搭配用料、延长矿山使用寿命、综合利用工业废渣。(3)减少无组织排放、有利于环保、清洁生产。

3.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、倾斜铺层、连续铺层；

（2）取料方式：断面、侧面、底部；（平铺竖取、切割料层）4.预均化设施：（1）预均化堆棚：卸料小车胶带输送机连续布料、铲车或侧式刮板取料机端面取料、投资省、适合含少量水分的物料预均化、占地面积大、除尘困难。（2）圆形预均化库：回转悬臂胶带堆料机连续布料、桥式刮板取料机或底部多点出料、预均化效果好、占地省，适合单品种、干燥、小块物料、一次性投资较大。（3）仓式预均化库：储库为长方体、上部移动皮带机往复布料、下部多孔同时卸料、有多库搭配作用，可以单仓间歇式、或双仓交替式，也可以用于几种物料分别预均化，占地面积多、一次性投资较大。

5.生料制备(1)生料制备分类在干法水泥生产中，将石灰石为主的石灰质原料、粘土为主的硅铝质原料和以铁粉为主的校正原料分别经破碎、烘干后，按一定的比例配合、磨细，并调配为成分合适、质量均匀的粉状物质称之为：生料。由于各地资源条件、经济条件和建厂时采用的生产方法和主机设备不同，生料制备的方法和要求各有不同。制备方法一般分为三种：湿法、干法、半干法。

①湿法：生料粉磨过程中加水，不加煤，制成生料料浆，进湿法回转窑煅烧。由于热耗高，目前基本淘汰。

②干法：生料粉磨过程中不加水，不加煤，制成生料干粉，进干法回转窑煅烧。热耗低、质量好，新型干法水泥生产是当前先进生产力的代表。

③半干法：生料粉磨过程中不加水、加入适量的煤，制成黑色生料粉，然后，再加水制成生料球，进入立窑中煅烧。

（2）粉磨工艺流程

①开路流程在粉磨过程中，物料一次通过磨机即为产品，称为开流系统（又称开路系统）。

②闭路流程在粉磨过程中，物料出磨后经过分级设备（选粉机）选出合格产品，不合格的粗粉返回磨内重磨，称为闭路流程（又称圈流粉磨系统）。

③分级设备（选粉机）的作用选粉机是闭路粉磨系统的一个重要组成设备。作用是：及时将粉磨到一定细度的合格细粉选出，粗粉重新返回磨机再粉磨，防止细粉在磨内粘附研磨体，引起的缓冲作用，从而提高磨机粉磨效率；还能调节成品细度，防止粗细不均，保证粉磨产品质量。球磨机构造

球磨机主要组成部分有：进、出料装置、筒体（含隔仓板、衬板、研磨体、磨门等）、主轴承、传动装置（含润滑、冷却系统）等。普通球磨机一级闭路流程

④粉磨工艺流程特点开路流程的优点是：流程简单，设备少，操作简便，基建投资少。其缺点是：由于物料必须全部达到成品细度后才能出磨。因此当要求产品细度较细时，较快磨细的物料将会产生过粉磨现象，并在磨内形成缓冲层，防碍其它粗料进一步粉磨，甚至产生细粉包球现象，从而降低粉磨效率，影响节能高产。闭路流程与开路流程优缺点正好相反。其优点是：可以消除过粉磨现象，可降低磨内温度，因而粉磨效率高、节能效果好；与相同条件开路磨机比较，水泥磨产量一般可提高10〜20％，生料磨可提高30％左右。其缺点是：流程复杂、设备多，操作管理技术要求也高，基建投资较大。

⑤烘干兼粉磨流程它是把热风通入磨机内，使物料烘干过程与粉磨过程同时完成的工艺流程。由于烘干过程是在粉磨过程中进行，因此热交换速度加快，物料内部水分容易扩散蒸发，适当加大磨机通风量，不仅可以改善物料烘干效果，同时还可以提高磨机产量。球磨机粉磨过程中，研磨体发热，可适当减少供风热量；同时在新型干法生产中，可以充分利用回转窑烧成系统的废气余热，组成窑磨一体机系统，来进行物料的烘干兼粉磨。目前国内大型化水泥生产线广泛采用中卸烘干磨、立式磨烘干兼粉磨工艺流程制备生料。

（3）研磨体及其级配物料在粉磨过程中，一方面需要冲击作用，另一方面需要研磨作用。不同规格的研磨体配合使用，还可以减少相互之间的空隙率，使其与物料的接触机会多，有利于提高能量利用率；在研磨体装载量一定的情况下，小钢球比大钢球的总表面积大；要将大块物料击碎，就必须钢球具有较大的能量，因此，钢球（段）的尺寸应该较大；需要将物料磨得细一些，就应选择小些的钢球（段）。因此在粉磨作业时，要正确选择研磨体且必须进行合理的级配。我国的钢球规格以10mm一进位，如ψ70、ψ80、ψ90、ψ100……每一种规格称之为一级,几种规格的钢球在一起配合使用,就称为:几级配球；简称：级配。研磨体级配基本原则

①入磨物料的平均粒径大，硬度高，或要求产品粗时，钢球的平均径应大些，反之应小些。磨机直径小，钢球平均球径也应小。一般生料磨比水泥磨的钢球平均球径大些。

②开路磨机，前一仓用钢球，后一仓用钢段。

③研磨体大小必须按一定比例配合使用。钢球的规格通常用3～5级。钢段一般用2～3级，若相邻两仓用钢球时，则前一仓的最小规格应作为后一仓的最大规格（交叉一级）。

④各级钢球的比例可按“两头小、中间大”的原则配合，用两种钢段时，各占一半即可。用三种钢段时，可根据具体情况适当配合。

⑤在满足物料细度要求前提下，平均球径应小些，借以增加接触面积和单位时间的冲击次数，提高粉磨效率。（4）影响球磨机产、质量的因素影响球磨机产质量的工艺因素有：

①入磨物料的粒度。由于水泥厂使用的球磨机规格普遍偏小，所以，入磨物料粒度的大小对磨机的产、质量影响很大，粒度小，则磨机的产、质量高，电耗低；粒度大，则磨机的产、质量低，电耗高。

②物料的易磨性。物料的易磨性与其化学成分和内部结构有关，结构紧密的难磨，结构松散的好磨；石灰石比粘土难磨；矿渣比粉煤灰难磨；熟料比生料难磨。难磨的物料会增加磨机单位产量的电耗，降低磨机的台时产量。以相同规格的球磨机为例，如果粉磨水泥时磨机产量为1，粉磨生料时可达到1.5；粉磨矿渣微粉时则为0.5。

③入磨物料的水份。对于干磨法来说，入磨物料的水份对磨机的产、质量影响很大，入磨物料的水份越高，容易引起饱磨或糊磨，降低粉磨效率，磨机产量越低。因此，含水份较大的物料，入磨前的烘干是十分必要的。

④入磨物料的温度。入磨物料的温度过高再加上研磨体的冲击摩擦，会使磨内温度过度，发生粘球现象，降低粉磨效率，影响磨机产量。同时磨机筒体受热膨胀影响磨机长期安全运转。水泥磨磨内温度过高，还会影响出磨水泥质量。因此，必须严格控制入磨物料温度。

⑤出磨物料的细度要求。出磨物料的细度要求愈细，产量愈低，反之，产量则愈高。

⑥粉磨工艺流程。同规格的球磨机，闭路流程比开路流程产量高15～20%；在闭路操作时，选择恰当的选粉效率与循环负荷率，是提高磨机产量的重要因素。

⑦添加助磨剂。常用助磨剂大多是表面活性较强的有机物质，在物料粉磨过程中，能够吸附在物料表面，加速物料粉碎中的裂纹扩展、减少细粉之间的相互粘结，提高粉磨效率，有利于球磨机的节能高产。国家标准规定：在水泥生产过程中允许加入助磨剂，但掺加量不得超过0.5%。影响磨机产质量的机械因素有：

①磨机各仓长度。各仓长度选择不当，使各仓能力不平衡，从而影响粉磨效率。

②磨机通风。加强通风可排出磨内水蒸汽和微细粉，防止粘球和堵塞，减少磨内过粉磨现象，降低磨内温度，改善粉磨条件，提高粉磨效率，以利于磨机产、质量提高。

③磨机结构。球磨机筒体内的衬板、隔仓板、进、出料装置、主轴承形式、传动方式等，对磨机产、质量影响很大，目前改进方法很多，效果明显。

④研磨体的种类、级配、平均球径和装载量。球磨机粉碎物料的过程，主要是通过研磨体的运动来实现的，合理地选择和使用研磨体是球磨机节能高产的重要环节。

⑤高效选粉机的选用。闭路粉磨系统中，选粉机是物料细度控制的重要设备，也是节能高产的主要帮手；其结构、性能和系统组成，对磨机生产过程的影响至关重要。

⑥磨机操作自动化。粉磨系统的率值配料在线控制、球磨机负荷自动控制、变频调速控制等现代高新技术已经成熟，在立窑水泥企业发挥了重要作用；它不仅有利于球磨机的节能高产，而且有利于立窑水泥企业生产管理水平与新型干法水泥生产接轨。

⑦研磨体级配的检验方法（a）磨机产量低，产品细度较粗：一般是装载量不足所致，应该增加研磨体装载量；（b）磨机产量较高，但产品细度较粗：是由于磨内物料流速太快，冲击能力过强而研磨能力不足所致。应该在装载量不变的情况下，减大球，加小球，降低平均球径；（c）磨机产量低，产品细度较细：一般是大钢球太少，填充率偏大，导致冲击破碎作用减弱，应该在装载量不变的情况下，减小球，加大球，提高平均球径。（d）产量高、细度合格：研磨体装载量和级配都比较合理。立式磨机构造（5）影响立式磨产质量的因素一般可以分为工艺因素、机械因素和管理因素三大类。

工艺因素有：入磨物料的粒度、水分、易磨性、磨蚀性，粉磨工艺流程、通风量和风温，成品细度要求等；

机械因素有：辊盘结构形式、材质，加压装置、分离器等结构性能，磨机的传动方式、转速、功率，以及系统自动控制效果等；

管理因素有：操作人员技能素质、岗位责任制与操作规程，生产线配套程度及企业管理水平等。

①立磨风环喷口风速：将磨盘溢出的物料吹回磨盘再次粉磨，一方面控制吐渣颗粒大小，另一方面控制料床厚度。

②立磨风扫风速：将粉磨后的物料在磨内提升到分离器分选，同时烘干物料。

③立磨工艺流程：按成品收集方式可分为：一级收集和二级收集系统；按通风量可分为：风扫系统和半风扫（部分外循环）系统。

④外循环：部分粉磨后的物料从磨盘溢出，穿过风环落入机外，由提升机提到立磨入料口重新加入磨内的过程称为：外循环（俗称：吐渣）。它对物料适应性强，有利于节能高产。

（6）立式磨操作技能

维持稳定料床

①料床厚度：可通过调节挡料圈高度来调整。料层太厚，粉磨效率低；料层太薄，容易引起磨机振动。压实后的厚度应大于40～50mm。

②辊压：加大，细粉增多料层变薄；辊压减小，磨盘物料变粗，相应返回料多，料层变厚。③磨内风速：提高，增加内部循环，料层增厚；降低风速，减少内部循环，料层减薄。

④入磨物料综合水分：应控制在2～5%，物料太干太细，流动性好，难以形成稳定料层；此时应适当提高挡料高度、降低辊压，或增加磨内喷水（2～3%），降低物料流动性，稳定料层。

控制合理风速

①立磨系统主要靠气流带动物料循环，风扫式系统风环处风速高达60～90m/s，半风扫式风速为40～50m/s。

②生产过程中，风环面积确定，风速由风量决定。合理的风量与喂料量有关，喂料量大则风量应大；喂料量少，风量则小。③料大风小，造成吐渣多，料层逐渐变薄，磨机振动；料少风大，也可能由于料过多的扫出，料层也会变薄，磨机发生振动。

④立磨风量大小可通过风机阀门调节。磨机压差、进磨负压、出磨负压均能反映出风量大小。压降大、负压大，表示风量大，风速高。⑤磨机压差也反映了磨内料流的大小，在风量一定的条件下，压差大，表示磨内料流大、浓度高；压差小，表示料流小、浓度低。

压差稳定，表示立磨工作时，入磨物料量与出磨物料量达到了动态平衡，系统循环负荷稳定、磨机运转正常；

压差下降，是入磨物料量少于出磨物料量、料层减薄所致。

压差上升，是入磨物料量大于出磨物料量、料层增厚所致。整个系统的通风阻力增大，喷口风速过低，会出现大量吐渣或饱磨现象。因此，可以用控制压差的办法来调节磨机的喂料量。确定适宜辊压

①立式磨利用高压对物料进行料床粉碎，辊压增加，磨机产量增加；但达到某一临界值后，不再变化。②物料在磨盘上是反复、多次、循环粉磨，实际辊压远小于临界值。辊压增加，需要功率增加，适宜的辊压，应该兼顾产量和能耗。

③根据实际入磨物料的性质、粒度、喂料量等，找出辊压与产量的对应关系，确定一个经济、适宜的辊压十分重要。④操作中遵循料流大则辊压高的配合，并尽可能保持稳定。在正常负荷情况下，应在适宜辊压的70~90%之间运行。

调节出磨风温

立式磨是一种气、固两相流动的粉磨设备，出磨风温既是衡量物料烘干的重要指标，又是成品收集袋收尘器的关键应用条件。如果出磨风温太低，说明磨内烘干能力不足，成品水分大、分离器分级能力低，还会引起袋收尘器结露，影响使用效果；

出磨风温过高，首先是入磨风温过高，热源出现问题，热耗与热损失增加；对立磨运转不利，也会超过袋收尘器的使用温度；一般应控制出磨温度在80～90℃左右。

（7）立磨常见故障分析及其处理

吐渣量过大

①跑料：料干、颗粒细、流速快、物料在磨盘上停留时间过短。解决措施：可以喷水增加料流粘性和阻力，适当提高挡料圈高度。

②抛料：入料粒度偏大，易磨性差，磨辊压力不够，物料粉磨细度偏粗。解决措施：适当提高磨辊压力。

③掉料：入磨风量小，风扫风速偏低，粉磨后的物料被气流带起来的量偏少。解决措施：检查机体密封情况，适当增大入磨风量。磨机振动超限（一般振动限值≤3mm/s）

①铁件、硬物进入：磨机产生突发性振动。解决措施：停机检查，立即清除。加强磨前除铁管理。

②入磨物料落点不当：下料点偏斜，引起磨机周期性振动。解决措施：调整下料点到磨盘中心位置。

③喂料粒度不均齐：入料粒度忽大忽小，造成磨辊振荡频繁。解决措施：加强磨前破碎工艺管理，稳定物料合格粒度。

④喂料不稳定：料量忽大忽小、水分忽高忽低，使辊压与风速难于匹配，引起磨辊跳动。解决措施：加强供料环节管理，确保料流稳定。

⑤盘面料层太薄：物料水分低、粒度细，流动阻力小，使辊盘缓冲不够，引起振动。解决措施：按跑料处理。

⑥料层逐渐变薄：喂料量与供风量不平衡，风速低、吐渣多；料大辊压小，料压不平衡，料层越来越薄，引起磨机振动。解决措施：调整喂料量、供风量、磨辊压力等工艺参数，稳定磨内负荷。实现平稳运行。

⑦磨辊加压系统设备故障：加压系统液压部件刚性太强，蓄能器失去作用等，引起磨机振动。解决措施：适当降低蓄能器充气压力；或停机检修，恢复功能。

生产能力低

①喂料量太少；应加大喂料量。

②辊套和磨盘衬板磨损严重；应及时更换。

③通风量过大或过小；应适当调节。

④系统压差降低；应分析原因，适当调节。

⑤磨辊压力太低；应重新调节蓄能器压力，增大磨辊压力。⑥挡料圈高度不够；应增加挡料圈高度。

⑦出磨成品太细；应调节分离器转速，适当放宽成品细度。

⑧物料易磨性变化；应适当调节各工艺参数。

出磨成品太粗

①分离器转速太低；应提高分离器转速。

②磨内通风量过大；应减少通风量。

③风量不大，但风环风速过高；应检查给定风量下的风环截面积；或有无损坏、堵塞现象。

开磨时磨体振动开磨投料过程中，落辊和加压时间控制不当。应注意：在磨盘上有料时，随供料设备的开启，落辊加压，30秒内把油缸压力加到生产控制值；在磨盘上无料时，待物料喂入30秒后，才落辊加压，完成加压时间也是30秒。

停磨时磨体振动磨辊油缸压力降低后，磨辊在抬起过程中，受到磨盘上的料层变化而引起磨体振动。如停磨时，先对油缸减压，再反向加压抬起磨辊，由于抬辊时间延长，磨体振动加剧。停磨操作应注意，在停止供料的同时，用正常生产时的油缸压力迅速反向抬起磨辊，即可避免磨体振动。

磨辊不转磨辊内部轴承损坏。应立即停机处理。防止磨辊轴承损坏的措施是：加强轴承润滑、定期检查油质；改进密封结构，防止粉尘进入轴承内部。

立磨系统日常维护工作

①经常观察磨辊的位置是否恰当；压力表、温度计、流量表、功率表的指示是否正常；观察入磨物料粒度、颗粒组成、水分是否正常；仪表显示磨体漏风量是否在限值（≤10%）以内；液压系统运行情况是否正常等。如有异常，应及时处理。

②按操作规程要求，严格执行润滑剂的类别、规格、用量、时间、更换规定等进行设备润滑。

③利用停机时间，检查并及时更换易磨损的部件（辊套、风环、分离器叶片、挡料圈等）。

④在运行中，经常检查各紧固件松动情况，并及时处理或拧紧。第五章熟料烧成

一、生料在煅烧过程中的物理化学变化

1.干燥、脱水、预热：100℃～600℃干燥:排除生料中自由水分的工艺过程称为干燥。

脱水:脱水是指粘土矿物分解并放出化合水。

预热：干燥、脱水后的生料与窑尾烟气进行热交换（加热）、继续升温。

2.碳酸盐分解：600℃～1200℃

CaCO3→CaO+CO2↑生料中的碳酸钙和夹杂的少量碳酸镁在煅烧过程中分解并放出CO2的过程称为碳酸盐分解。

3.固相反应：800℃～1250℃在碳酸钙分解的同时，分解产物Ca0与生料中的Si02、Fe203、A1203等通过质点的相互扩散而进行反应，形成熟料矿物：硅酸二钙2CaO·SiO2（C2S）、铝酸三钙3CaO·Al2O3（C3A）、铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3（C4AF）等。

4.熟料烧成：1300℃～1450℃～1300℃固相反应形成的铝酸钙和铁铝酸钙熔剂性矿物及氧化镁、碱等熔融成液相。在高温液相作用下，固相硅酸二钙和氧化钙都逐步溶解于液相中，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸盐水泥的主要矿物——硅酸三钙3CaO·SiO2（C3S）；

5.熟料冷却：1300℃～1000℃～100℃

C3S生成后，熟料从烧成温度开始下降至常温，并伴随熟料矿物相变的过程称为熟料的冷却。

二、回转窑内的煅烧工艺带

1.湿法长窑(1)干燥带(物料温度≤150℃)(2)预热带(物料温度150～750℃)(3)分解带(物料温度750～1000℃)(4)放热反应带(物料温度1000～1300℃)(5)烧成带(物料温度1300～1450～1300℃)(6)冷却带(物料温度1300～1000℃)

2.新型干法回转窑(1)预热带（多级预热器）分解带（分解炉）——窑外进行；(2)放热反应带(物料温度1000～1300℃)——窑内进行；(3)烧成带(物料温度1300～1450～1300℃)——窑内进行；(4)冷却带(物料温度1300～100℃)——窑内和窑外进行；

三、新型干法窑的关键技术装备

1、旋风筒（旋风预热器5级）；

2、换热管道；

3、分解炉；

4、回转窑；

5、篦式冷却机；(简称：筒—管—炉—窑—机)。这五组关键技术装备五位一体，彼此关联，互相制约，形成了一个完整的熟料煅烧的热工体系，分别承担着水泥熟料煅烧过程的预热、分解、烧成、冷却任务。四、悬浮预热技术

悬浮预热技术是指低温粉状物料均匀分散在高温气流之中，在悬浮状态下进行热交换，使物料得到迅速加热升温的技术。悬浮预热装置主要是旋风筒及其连接的换热管道。

五、预分解技术

预分解技术(又称：窑外分解技术)是将经过悬浮预热后的水泥生料送进分解炉后，在悬浮状态下，吸收燃料燃烧的热量，使碳酸钙迅速发生分解反应、生成氧化钙的技术。

预分解技术是将熟料煅烧所需的60％左右的燃料转移到分解炉内，并将其燃烧热量迅速应用于碳酸盐分解进程，这样不仅减少了窑内燃烧带的热负荷，而且入窑生料的碳酸盐分解率达到85％～95％，从而大幅度提高了窑系统的生产效率。不仅有利于缩小窑的规格，而且可以节约单位建设投资，延长村料寿命，有利于减少大气污染。

分解炉内的气流运动，有四种基本形式，即：涡旋式、喷腾式、悬浮式及流化床式。在这四种形式的分解炉内，生料及燃料分别依靠“涡旋效应”、“喷腾效应”、“悬浮效应”和“流态化效应”分散于气流之中。由于物料之间在炉内流场中产生相对运动，从而达到高度分散、均匀混合和分布、迅速换热、延长物料在炉内的滞留时间，以达到提高燃烧效率、换热效率和入窑生料碳酸盐分解率的目的。六、回转窑技术

1、回转窑的工作原理：在一个倾斜回转的筒体内，配合生料由高处流向低处，利用煤粉燃烧的热量，进行了一系列的物理化学反应，煅烧生成了水泥熟料。

2、回转窑的五大功能：（1）燃料燃烧功能：它具有广阔的空间和热力场，供应足够的空气，装设优良的燃烧装置，保证燃料充分燃烧，为熟料煅烧提供必要的热量。

（2）热交换功能：它具有比较均匀的温度场，可以满足水泥熟料形成过程各个阶段的换热要求

（3）化学反应功能：作为化学反应器，随着水泥熟料矿物形成不同阶段的不同需要，它既可分阶段地满足不同矿物形成对热量、温度的要求，又可以满足它们对时间的要求。

（4）物料输送功能：物料在回转窑流动，断面内的填充率、窑斜度和转速都很低。

（5）降解利用废弃物功能：它所具有的高温、稳定热力场已成为降解利用各种有毒、有害、危险废弃物的最好装置。

3、回转窑生产的技术经济指标：

台时产量、运转率、f-CaO合格率、熟料强度平均值、生料消耗、煤粉消耗、耐火材料消耗、电耗、熟料成本等九项。4、新型干法回转窑的技术特点：

①新型干法回转窑内烧成带物料的温度为1450℃，气体温度达1700℃。②新型干法回转窑内物料停留时间短、流速均匀，是一般回转窑的1/2～1/3，窑转速达到2～3转/分。

③回转窑结构：筒体（窑衬、窑皮）、支承装置（轮带、托轮、挡轮）、传动装置（电机、减速机、齿轮付）、密封装置（头罩、尾罩）、冷却风机等组成。④回转窑通风在水泥窑的生产过程中，通风是一项重要的环节。主要是燃料燃烧和熟料冷却离不开通风。一次风：由窑头喷煤装置与煤粉混合共同进入窑内的空气。一般为常温，主要是起：输送煤粉和空气助燃作用。

二次风：由冷却机与回转窑熟料出口的连接处进入窑内的空气

风温1100℃左右，其作用是：窑头煤粉燃烧和冷却熟料的余热利用。

三次风：由冷却机顶部出口抽出、送往分解炉的热风。风温

840℃左右。主要作用：供分解炉燃料燃烧、增加热力强度和余热利用。⑤窑皮：附着在烧成带窑衬表面的烧结熟料层，起保护作用。

5、新型干法回转窑煅烧节能高产途经综合因素（系统工程）

料：率值、有害成分、均匀喂料等；

火：煤质、细度、水分、喷煤量等；一次风、二次风、三次风，风速、风温、风量等；

窑、炉：结构、运行操作、监控管理、故障处理、创新技改等。

6、新型干法回转窑的生产控制

窑系统由废气处理系统、生料喂料系统、预热器、分解炉、回转窑、冷却机系统和喂煤系统等组成，在生产过程中，通过对气体流量、物料流量、燃料量、温度、压力等工艺过程参数的检测和控制，使它们相互协调，成为一个有机的整体，进而对窑系统进行有效的控制。(1)烧成带物料温度用比色高温计测量，作为监控熟料烧成情况的标志之一。(2)氮氧化物(NOX)浓度

窑系统中对NOX的测量，一方面是为了控制其含量，满足环保要求；另一方面，在窑系统生产情况及过剩空气系数大致固定的情况下，窑尾废气中的NOX浓度同烧成带火焰温度有密切关系，烧成带温度高，NOX浓度增加，反之降低，故以NOX浓度作为窑烧成带温度变化的一种控制标志。

(3)窑转动力矩由于煅烧温度较高的熟料，被窑壁带起较高，因而其转动力矩，比熟料煅烧较差的时候高，故以此结合比色高温计对烧成带温度的测量结果、废气中NOX浓度等参数，可对烧成带物料煅烧情况进行综合判断。

(4)窑尾气体温度窑尾气体温度同烧成带煅烧温度，一起表征窑内各带热力分布状况，同最上一级旋风筒出口气体温度(或连同分解炉出口气体温度)一起表征预热器(或含分解炉)系统的热力分布状况。一般可根据需要，控制在900℃～1050℃之间。(5)分解炉或最低一级旋风筒出口气体温度在预分解窑系统中，分解炉出口或最低一级旋风筒出口气体温度，表征物料在分解炉内的预分解状况，一般控制在850℃～880℃。

(6)最上一级旋风筒出口气体温度当设有五级预热器时，一般控制在320℃左右；设有四级预热器时一般控制在350℃左右。超温时，需要检查以下几种状况：生料喂料是否中断或减少；某级旋风筒或管道是否堵塞；燃料量与风量是否超过喂料量需要等。当温度降低时，则应结合系统有无漏风及其他级旋风筒温度状况酌情处理。

(7)窑尾、分解炉出口或预热器出口气体成分它们是通过设置在各相应部位的气体成分自动分析装置检测的，指示着窑内、分解炉内或整个系统的燃料燃烧及通风状况。对窑系统燃料燃烧的要求是，既不能因空气不足燃烧，而产生一氧化碳；又不能因空气过剩、而增大热耗。一般来说，窑尾烟气中02的含量控制在1.O％～1.5％之间；分解炉出口烟气中02的含量控制在3.0％以下。

(8)最上一级及最低一级旋风筒出口负压预热器各部位负压的测量，是为了监视各部阻力，以判断生料喂料是否正常、风机闸门是否开启、防爆风门是否关闭以及各部有无漏风或堵塞情况。

(9)最下一、二级旋风筒锥体下部负压它表征该两级旋风筒的工作状态，当该旋风筒发生黏结堵塞时，锥体下部负压下降，此时即需迅速采取措施加以消除。

(10)预热器主排风机出口管道负压在窑系统与生料磨系统联合操作时，该处负压主要指示系统风量平衡情况。当该处负压较目标值增大或正压较目标值减小时，应关小电收尘器的排风机闸门；反之，则开大闸门，以保持风量平衡。

(11)电收尘器入口气体温度温度控制在规定范围，对保证电收尘器设备安全及防止气体冷凝结露十分重要。电收尘器一般装有自控装置，当入口气温达到最高允许值时，电收尘器的高压电源自动跳闸。在生料磨系统利用预热器废气作为烘干介质，窑、磨联合操作时，电收尘器入口气温有较大变化，如果预热器系统工作正常，则需检查生料磨系统及增湿塔出口气温状况。

(12)窑速及生料喂料量在各种类型的水泥窑系统中，一般都装有与窑速同步的定量喂料装置，以保证窑内料层厚度的稳定。窑系统生产有较大变动时，两者必须相应同步变动。因此，无论采取哪一种调节控制方式，都必须十分重视窑系统的均衡稳定生产问题。

(13)窑头负压窑头负压表征着窑内通风及冷却机入窑二次风之间的平衡。正常生产中，窑头负压一般保持在-0.05～-0.1kPa，绝不允许窑头形成正压。一般采用调节篦冷机剩余空气排风机风量的方法，控制窑头负压在规定范围之内。(14)篦冷机一室篦下压力一室篦下压力不仅指示篦冷机篦床阻力，也可指示窑内烧成带温度变化。当烧成带温度下降时，必然导致熟料结粒减小，使篦冷机一室料层阻力增大，在一室篦床速度不变时，一室篦床下篦下压力必然增高。生产中，常以一室篦下压力与篦床速度构成自动调节回路，以改善熟料冷却状况。

(15)窑筒体温度窑筒体温度表征了窑内窑皮、窑衬的情况。据此可以监测窑皮粘挂、脱落、窑衬侵蚀、掉砖及窑内结圈状况，以便及时粘补窑皮，延长窑衬使用周期，避免红窑事故的发生，提高窑的运转率。七、熟料冷却技术

1、熟料冷却机的功能及其作用（1）承担着对高温熟料的急冷任务。急冷可阻止熟料矿物晶型转变，确保熟料强度及改善易磨性；同时，急冷可使液相凝固成玻璃体，改善熟料安定性及抗化学侵蚀性能。（2）承担着对入窑二次风及入炉三次风的加热升温任务。在预分解窑系统中，尽可能地使二、三次风加热到较高温度，不仅可有效地回收熟料中的热量，而且对燃料起火预热、提高燃料燃尽率和保持全窑系统具有优化的热力分布。（3）承担对出窑熟料热量回收的任务。一般来说，其回收的热量为1250～1650kJ／(kg熟料)。这些热量随二、三次风进入窑、炉之内，降低系统煅烧热耗；也可以进行低温余热发电。（4）承担着对高温熟料的输送任务。对高温熟料进行冷却有利于熟料的输送和储存。

2、熟料冷却机的工作原理熟料冷却机的工作原理在于高效、快速地实现冷却空气与熟料之间的气、固热交换。各种类型新型篦冷机技术的不断创新，不但使换热效率大幅度提高，减少了冷却风量，降低了出篦冷机熟料温度，实现了熟料的急冷，而且使入窑二次风及入炉三次风温度进一步得到提高，优化了全窑系统的生产。

3、冷却机的性能指标

（1）热效率。即从出窑熟料中回收并用于熟料煅烧过程的热量与出窑熟料带入冷却机的热量之比。各种冷却机热效率一般在40％～80％之间。（2）冷却效率。即出窑熟料被回收的总热量与出窑熟料带入冷却机的热量之比大。冷却效率一般在80％～95％之间。（3）空气升温效率。鼓入各室的冷却空气与离开料层空气温度的升高值同该区熟料平均温度之比。一般<0．9

新型干法水泥生产线工艺流程图

八、中央控制室中央控制室(简称：中控室)是指能够把全厂所有操作功能集中起来，并对生产过程集中进行监视和控制的一个中心场所。在中控室里，通过计算机等技术能将整个生产过程参数、设备运行情况等全面迅速反映出来，并能对过程参数实现及时、准确的控制。因此，中控室是全厂的控制枢纽和指挥中心。把生产过程集中在中控室内进行显示、报警、操作和管理，可以使操作人员对全厂的生产情况一目了然，便于针对生产过程中出现的问题及时进行调度指挥，从而有利于优化操作，实现优质、高产、节能、安全和清洁生产。

DCS集散控制系统是一种控制功能分散化、监视操作集中化的控制系统。集散控制系统将4C技术(计算机技术、控制技术、通讯技术、CRT显示技术)相结合，解决了计算机集中控制所存在的问题。

新型干法回转窑自控回路：

(一)窑头负压～篦冷机余风排风机阀门开度稳定窑头罩负压，使窑内通风和二次风入窑相对平衡，有利于窑热工制度稳定。窑头罩正压会引起窑口喷火，损坏设备。但窑头罩负压过大，窑内通风过大，粉尘大，降低窑内温度，增加热耗。一般要求控制在微负压(-50Pa左右)。

(二)篦冷机一室篦下压力～篦床速度冷却机篦速自动调节目的是为了保证篦上料层厚度，使熟料冷却均匀，入窑二次风温稳定，且保持冷却机安全运行。根据气体通过料层的阻力与料层厚度成正比关系，因此可用一室篦下压力来间接反映料层的厚度。高温段篦板速度，主要是根据篦下压力变化调节，以实现稳定料层的要求。(三)分解窑加煤量～最下级旋风筒(或分解炉)出口气体温度分解炉内温度的稳定，有利于保持一定的分解率。一般通过测量最下级旋风预热器出口温度来控制喂煤调节阀。一般不在分解炉出口测温度，主要是该处的废气粉尘浓度大，测温装置的使用寿命受到影响。

(四)增湿塔入口压力～增湿塔出口阀板开度增湿塔出口废气温度控制，主要在生料粉磨不工作的情况下使用，把增湿塔出口、电收尘器入口温度降低到150℃以下，保护电收尘器安全运行，提高电收尘器的收尘效率，降低粉尘排放浓度。具体方法是自动控制增湿塔喷水量(喷水流量阀开度或喷水喷头数量)。

(五)增湿塔出口气温～增湿水泵回水阀门开度

(六)窑尾主排风机风门开度～最上级旋风筒出口气体O2含量及压力

(七)电收尘器进口风压～电收尘出口风机风门开度

(八)喂料秤测重负荷传感器～喂料仓自动调节计量阀门开度

(九)气力提升泵下松动压力～计量滑动阀门开度

(十)生料计量标准仓重量～均化库出口阀板开度(十一)其他（可根据需要设置）例如，MFC型炉系统的炉下流化空气量可根据流化风机风量计量，自动调节风机入口风门开度；根据流化床上料层厚度与层下压力成正比的关系，通过流化层下压力测量，自动调节由最下往上、往旋风筒下部分料阀门开度，调节入炉物料分配量，以稳定炉内工况等。新型干法水泥窑常见故障及其处理方法

1、C1筒出口气体温度偏高（1）喂料少，断料或正在止料

检查断料原因，恢复送料，控制增湿塔水量。（2）煤粉燃烧不好，煤粉过粗，C3、C4内有火花

提高煤粉比表面积，调整系统工况。（3）某级旋风筒内筒损坏，某两级旋风筒温差减小

更换内筒。（4）系统风量过大，高温风机入口负压高

减少拉风。（5）某级换热管道内下料撒料装置损坏，某两级旋风筒温差减小

修理撒料装置。（6）热电偶损坏，温度单向性变化

更换热电偶

2、分解炉出口气体温度偏高(C4或C5筒入口气体温度偏高)（1）某级旋风筒堵塞，该级负压报警，自动加煤时不明显。

止料捅堵。（2）喂料量减少或断料，送料松动。

自控时找减料原因，手控时减煤。（3）入炉料撒料装置损坏，生料入炉悬浮不好，分解率降低。

修复撒料装置。（4)手动时加煤多，自控时失灵,最下级旋风筒出口温度波动。

修复喂煤系统。（5）热电偶失灵，温度单向性变化。

更换热电偶。

3、分解炉出口气体温偏低(C4或C5筒入口气体温度偏低)（1）某级旋风筒塌料，窑头返火，倒烟。

塌料量小，稳住不动；量大，减料慢窑。（2）煤粉仓空或棚仓，煤粉自动喂料机失控。

吹仓、振仓，要煤；修复。（3）窑头用煤过多，自控时绞刀转速上不去。

减少窑头用煤量。（4）三次风量不足，C1筒出口CO高。

开大三次风阀门开度。（5）三次风量过大，窑尾废气CO高。

减少三次风阀门开度。（6）三次风管漏风,窑内排风少，分解率降低。

堵漏。

(7)热电偶结皮,温度变化迟钝。

清理热电偶结皮。

4、上升烟道或