水泥厂工艺设计概况

上图为水泥厂工艺流程水泥厂主要的生产车间包含：物料的破裂（石灰石、黏土、砂岩、页岩、铁矿石、原煤、石膏等），熟料储藏，熟料散装，煤粉制备，原、燃料储藏或预均化，混淆材及石膏的储藏，原料配料站，水泥配料站，原料粉磨及废气办理，水泥粉磨，水泥储藏，生料均化库，水泥散装、包装及发运，生料入窑，压缩空气站，烧成窑尾，化验室,中央控制室，烧成窑中，矿渣微粉粉磨系统，烧成窑优等。物料的破裂在水泥生产中，大多半的物料都需要先经过破裂，如石灰石、黏土、砂岩、粉砂岩、铁矿石、煤、熟料、石膏、混淆材等等，破裂的目的是为后续的粉磨、输送、储藏等工序创建优秀条件。水泥厂破裂车间一般设有石灰石破裂、协助原料破裂车间。原煤破裂、石膏破裂等根据详细工厂来料状况决定能否设置。水泥厂中破裂量最大的物料是石灰石，每生产1吨熟料大概需要石灰石～吨左右。破裂机采纳：常用于石灰石破裂的破裂机种类有：锤式破裂机、还击式破裂机、颚式破裂机、旋回式破裂机、园锥式破裂机等，锤式破裂机、还击式破裂机一段破裂即可知足要求，颚式破裂机、旋回式破裂机用于二段破裂的一级破裂，圆锥破用于二段破裂的二级破裂。黏土破裂采纳齿辊破裂机、冲击式破裂机等。砂岩、粉砂岩破裂采纳还击式破裂机，也有采纳颚式破裂机、锤式破裂机等。原煤破裂采纳环锤式破裂机、立轴式破裂机、颚式破裂机等。石膏破裂采纳锤式破裂机、颚式破裂机等。物料的储藏水泥厂是连续运行的工厂，为了防止外面运输的不平衡、设备能力之间的不平衡、上下工序间生产班制的不一样，质量查验的要求以及因为其余原由造成物料供应的中止，保证工厂正常地进行生产，要求各样原资料、燃料、半成品、成品在工厂内部都要有必定的储藏量。某物料的储藏量所能知足工厂生产需要的天数，称为该物料的储藏期。物料的储藏方式：露天堆场：未破裂的大块的石灰石、石膏等。简略堆棚：协助原料、原煤、石膏、混淆材等。结合储库：协助原料、原煤、石膏、混淆材等。圆库(仓)：含水量小的小块状、颗粒状、粉状等非粘性物料，如碎石灰石、粉煤灰、干矿渣(粉)、熟料、水泥等。预均化堆场：石灰石、协助原料、原煤等。物料的均化生料化学成分的均齐性，不单直接影响熟料的质量，并且对窑的产量、热耗、运行周期、耐火资料的寿命等都有较大的影响，这些影响对现代大型干法展转窑特别敏感。为了保证窑的稳产高产，一定进行生料的均化，减少入窑生料的化学成分颠簸，保证入窑生料化学成分的稳固。因为水泥厂是以天然矿物作为原料，跟着矿山开采层位、开采地段的不一样，原料的成分颠簸在所不免，除应注意选择合理开采方案，尽量减少进厂原料成分颠簸之外，在要求配制成分稳固的生料方面，自然又不可以苛刻于矿山。所以，还应付原料、生料采纳有效的均化举措以知足生产要求。原料的预均化原料的预均化是在堆料和取料过程中在预均化堆场内实现的。水泥厂依据原料成分颠簸状况一般对石灰石、硅质原料（黏土、砂岩等）、燃料（煤）分别进行预均化。也有厂将石灰石与黏土混淆预均化的。预均化堆场的型式常用的预均化堆场有长形预均化堆场、圆形预均化堆场。长形预均化堆场：长形预均化堆场设置两个堆料区，一个区堆料，另一个区取料，两区交替使用。长形预均化堆场拥有扩建方便的长处。长形预均化堆场(桥取）用于石灰石、原煤。长形预均化堆场(侧取）用于协助原料、原煤。圆形预均化堆场：只有一个料堆，连续堆料和取料。同样储量的条件下,圆形堆场占地面积小，设备的花费和保护花费均较低。但因为有出料地道，当地下水位较高时也有其不利之处，此外，没法扩建。圆形预均化堆场的均化成效不如长形预均化堆场。2500t/d直径为60000。2500t/d、3200t/d、5000t/d直径为80000。5000t/d、6000t/d直径为90000。6000t/d、10000t/d直径为110000。生料的均化出磨的生料其化学成分总不免有颠簸，一定经过均化以致调整，才能知足入窑生料控制指标的要求，一般入窑生料碳酸钙含量的标准误差控制在±%。新式干法水泥生产线都采纳连续均化库系统。其长处是流程简单、操作管理方便、便于自动控制等。常用的生料均化库型式有：MF库、IBAU库、CP库、CF库等。常用生料均化库的规格：2500t/d、3200t/d：Ф16X48m，储量：7000t。5000t/d、6000t/d：Ф20X64m，储量：17600t。6000t/d、7000t/d：ФX66m，储量：20000t。10000t/d：2-Ф20X64m，储量：2×17600t。常用熟料库的规格：Ф15X36m，储量：7500t。Ф18X40m，储量：10000t。Ф22X50m，储量：20000t。Ф32X28m，储量：25000t。Ф45X38m，储量：50000t。Ф60X41m，储量：100000t。常用水泥库的规格及储量：Ф12X30m，储量：3500t。Ф15X35m，储量：6500t。Ф18X45m，储量：10000t。Ф22X60m，储量：20000t。物料的粉磨水泥工厂是能源耗费大户，而物料在粉磨过程中要耗费大批的电能。在水泥生产过程中，磨制生料、制备煤粉和制成水泥，都要进行粉磨作业。用煤作燃料的水泥厂，每生产一吨水泥需要粉磨的物料量约~吨。在全厂生产用电中，因为采纳的粉磨设备的不一样，电耗也不一样，一般而言，生料粉磨电耗为

16~22kWh/t

，煤磨电耗为

30~35kWh/t

，水泥电耗为

30~40kWh/t。全厂粉磨电耗占所有电耗的60%以上。所以，合理的选择粉磨流程和设备，保证粉磨产品的质量并降低粉磨电耗，关于水泥厂的生产有侧重要的意义。跟着现代干法窑规格的日趋扩大，单台窑的产量已达到10000t/d以上，与窑配套的磨机规格也在朝着大型化方向发展，原料磨的台时产量已达到500t/h以上，水泥磨的台时产量已达到250t/h以上。此外，磨机也在朝着节能方向发展，此刻，在大中型水泥厂，原料粉磨愈来愈多地采纳了辊式磨（立磨）和辊压机终粉磨系统，煤磨依据煤质状况尽可能地采纳立磨系统，水泥粉磨系统则愈来愈多地采纳了辊压机、辊式磨等节能的粉磨系统。新式干法水泥厂当前有朝全厂无球化方向发展趋向。即原料磨采纳立磨或辊压机终粉磨、煤磨采纳立磨、水泥磨采纳立磨终粉磨。辊压机终粉磨用于水泥粉磨的极少，主假如因为成品的颗粒形状及级配与球磨机有差异，影响水泥的性能。原料粉磨新式干法水泥生产线中，原料粉磨常用以下几种粉磨流程：辊式磨、中卸磨、辊压机终粉磨。辊式磨（立磨）：在2500t/d以上规模的生产线中，原料磨采纳辊式磨的占绝对的多半。主要长处是：体积小、占地面积小、噪声低、利用废气余热办理湿原料能力好、烘干物料水分大，台时产量大、入磨物料粒度大，而最大的长处在于粉磨电耗低（比管磨系统低6kWh/t生料）。它的弊端是对磨琢性物料和金属夹杂物较敏感，磨辊及磨盘易磨损，不很适应研磨硬质物料等。辊式磨的电耗一般在16~20kWh/t生料。球磨机(管磨)：常用的球磨机系统有风扫磨、中卸磨及尾卸磨等。常用于2500t/d及以下规模。2500t/d规模以上用管磨系统的不多。球磨机系统拥有投资低、对原料的适应性强、生产靠谱、运行率高产品细度均匀等长处。弊端是流程复杂，电耗高。风扫磨的电耗一般在20~24kWh/t生料，中卸磨的电耗一般在19~22kWh/t生料。辊压机终粉磨系统：辊压机终粉磨系统近几年在国内水泥厂使用的愈来愈多,7000t/d等水泥厂均采纳辊压机终粉磨系统。长处是节能,电耗12~14kWh/t-生料，比立磨系统低。弊端是设备运行率有待提高,别的,系统烘干能力不如立磨系统。几种原料粉磨系统对原料的合用范围粉磨系统：原料的物理特征合用范围。中卸磨：水分宜＜6%，易磨性及磨蚀性均不限。辊式磨：水分宜＜8%，易磨性中等，磨蚀性正常。辊压机终粉磨：水分宜＜5%，易磨性及磨蚀性均不限。原料粉磨系统入磨物料的粒度要求原料粉磨系统入磨物料的粒度要求应依据采纳的原料磨的种类和系统确立：钢球磨系统（包含中卸磨、尾卸磨、风扫磨等）入磨物料粒度应≤25mm；辊式磨系统宜为≤75mm；辊压机系统的入磨物料粒度宜为≤50mm。原料粉磨系统的选择原料粉磨系统的选择主要考虑以下要素：原料的物理特征，如入磨物料的粒度、水分、易磨性等；系统的产量要求；节能；操作及自控水平；系统的靠谱性及运行率；投资和生产成本。煤粉制备煤粉制备所用的设备，当前多半采纳烘干风扫磨及辊式磨系统。现代干法水泥窑的热耗与窑的规格相关，产量越高热耗越低，一般在kcal/kg-熟料。折算到标煤为107～121kg/t-熟料。相当于电耗～

730kWh/t

～850熟料。煤粉制备系统的电耗对水泥的总电耗影响不是很大。烟煤和无烟煤无烟煤和含煤矸石许多的烟煤不合适采纳立磨粉磨。无烟煤挥发份低（小于5%)，热值一般较高，可达到23450～27885kJ/kg。因为挥发份低，煤粉着火温度高，燃烬时间长。烟煤着火温度410～430℃,焚烧持续时间约10min，在600～650℃燃烬。无烟煤着火温度550℃,焚烧持续时间约14min，在850℃燃烬。粉磨烟煤和无烟煤在细度也有差异：烟煤煤粉细度为88μm筛筛余8%~15%，无烟煤煤粉细度为88μm筛筛余3%~5%。跟着煤粉细度的变化，无烟煤着火温度和燃烬温度的变化幅度比烟煤大，这主假如无烟煤中挥发份低、固定碳含量高的缘由。无烟煤的热量主要来自固定碳，无烟煤的着火温度和焚烧时间主要取决于固定碳的焚烧性能。固定碳是固体颗粒，构造致密，与烟煤中许多的可烟气体（挥发份）对比，其燃点较高，焚烧速度慢。煤粉细度的改变主假如改变了固定碳的粒度，使焚烧面积发生变化。水泥粉磨水泥粉磨流程：水泥粉磨系统流程种类许多，当前常用的有以下几种流程：①管磨开流；②管磨圈流；③辊压机开流+管磨开流；④辊压机圈流+管磨开流；⑤辊压机开流+管磨圈流；⑥辊压机圈流+管磨圈流；⑦辊式磨终粉磨等。当前常用的水泥粉磨流程有:辊压机圈流+管磨开流、辊压机圈流+管磨圈流系统。立磨预粉磨系统国内水泥厂用的不多、立磨终粉磨系统也不多，可是将来发展的趋向。圈流水泥粉磨系统的长处：与开流水泥磨对比，圈流水泥磨拥有以下长处：有益于降低水泥温度，防备石膏脱水；调理水泥细度方便；小于45微米的细粉许多，有益于提高28天的水泥强度；粉磨电耗低一些。辊压机+管磨水泥粉磨系统的长处：与管磨圈流水泥磨对比，拥有以下长处：产量高，电耗低。如Ф×13m水泥磨圈流系统，一般在90t/h左右，电耗≥38kWh/t；与辊压机构成结合粉磨系统，产量一般≥150t/h，电耗30～32kWh/t；水泥颗粒级配及水泥性能与圈流磨一致；系统复杂。立磨终粉磨系统：与辊压机+管磨系统对比，拥有以下长处：产量高，电耗低。系统粉磨电耗仅25～29kWh/t；水泥颗粒级配及水泥性能与圈流磨有差异，但辊式磨磨制的水泥完整能够达到球磨机磨制的水泥质量标准；系统简单。石膏与混淆材石膏的作用：缓凝剂，延缓水泥的凝固时间。混淆材的作用：有活性混淆材与非活性混淆材之分。活性混淆材：矿渣、粉煤灰、火山灰、煤渣、硅藻土、烧黏土（碎砖瓦）等，非活性混淆材：石灰石、石英砂、硅粉等。改良水泥的性能，调理水泥等级。填补或集料作用，降低水泥的成本。烧成系统烧成系统是水泥厂的核心部位，烧成系统的利害直接关系到水泥厂可否正常连续生产，常常一个水泥设计单位的设计水平也是表此刻烧成系统预热器和分解炉、篦式冷却机等设备的开发上。烧成系统设备主要包含：预热器和分解炉、展转窑、三次风管、喷煤管及篦式冷却机等。废气办理废气办理一般指窑尾废气办理。废气办理系统包含高温风机、增湿塔、窑尾收尘器、窑尾排风机等设备。窑尾收尘器型式有:电收尘器、袋式收尘器，以及电袋复合收尘器。依据高温风机与增湿塔的地点,高温风机的部署方式有两种，即：先进高温风机和先进增湿塔。先进高温风机：因为粉尘浓度高,对高温风机的叶片和转子等磨损大,对高温风机的耐磨要求高,但增湿塔因为处于微负压操作状态，对增湿塔的刚度及漏风要求相对要低些。先进增湿塔后进高温风机：因为增湿塔有必定的收尘成效,会降低进入高温风机的粉尘浓度,对高温风机的叶片和转子等磨损要小些,但增湿塔因为处于高负压操作状态，对增湿塔的刚度及漏风要求相对要高。水泥的发运水泥发运有两种方式：袋装水泥出厂，散装水泥出厂。水泥包装系统包装系统的构成：供料设备、筛分设备、计量仓、包装设备、清灰设备、破包办理设备、回灰设备、收尘设备、装车机等构成。水泥包装机：水泥包装机分固定式和展转式两种，固定式又分两嘴、三嘴、四嘴包装机等。展转式有六嘴、八嘴、十嘴、十二嘴、十四嘴包装机等，展转式包装机自动化水平易劳动生产率高，当前大多半水泥厂均采纳展转式包装机。装车机：装车机将包装好的水泥直接送入火车车厢内或汽车厢内。挪动胶带装车机一般由胶带机及起落机和摇动装置构成，依据装车地点，挪动装车机可作110°的摇动和800mm的起落，将袋装水泥送入汽车内。折叠胶带装车机由三、四段带式输送机、大小行车、旋转和提高装置等所构成，能够伸入火车车厢内将袋装水泥直接送入车厢内。装车机的长处是袋装水泥从包装机出来后直接装车，减少搬运次数和工人的劳动强度，提高了劳动效率。此外，减少袋装水泥纸袋的损坏率。纸袋库：包装车间一般设纸袋库储藏纸袋，储藏量一般考虑为一个月的需要量。纸袋库的面积，按包装水泥量和纸袋储藏期来确立。往常每平方米面积均匀可堆存纸袋3200个（堆高为3米时），纸袋库面积的有效利用系数一般取70%。成品库：成品库是用来储藏袋装水泥的库房，关于包装能力小的水泥厂来说，成品库的作用主假如缓冲包装系统能力与来车数目不平衡的矛盾，免得袋装水泥装车受包装系统能力的限制而使装车时间过长。成品库的面