流程图水泥厂主要生产工艺流程

水泥厂主要生产工艺流程

水泥生产过程主要分为三个阶段，即生料制备、熟料烧成和水泥粉磨(俗称“两磨i烧”：。其生产工艺

总流程示意见图3-1o

采用五级旋风预热及窑外分解的新型干法水泥的生产工艺流程说明如下：

(1)石灰石破碎及储存

由自备汽车从矿山运来的石灰石经生产能力为500-600t/h的PCF2022单段锤式破碎机破碎后，进入小80m

的圆形预均化堆场中均化，圆形预均化堆场储量231003储期8.6九

(2)粘土、铁粉储存

粘土、铁粉分别由汽车运进厂内的堆栅储存，粘土的储量是5600吨储期11.2d；铁粉的储量是1600吨，

储期13.1d。储存在堆栅的粘土、铁粉由铲车送入斗式提升机，经斗式提升机分别送入2-(b5Xl()ni的钢板

库中储存，储量分别为200吨、250吨。

(3)原煤的储存

原煤进厂后堆放在一30X160m的堆栅中，储量50()0吨，储存期16.8天。原煤经预破碎后，由皮带机、

斗式提升机送到煤粉制备车间的原煤仓。

⑷生料制备

出预均化堆场的石灰石经皮带机送入一座48X20m配料库，粘土、铁粉通过共用提升机各自进入一座65

义10m的钢板配料库。出配料库的三种原料经电子皮带秤计量，并由QCS系统进展控制。配制后的混合的

混合料经由皮带输送机送入HRM3400立式磨内，在磨机入口处设有锁风阀。出磨生料经连续取样器取样，

并经多元素分析仪分析，分析结果输入配料计算机与标准值进展比拟，计算后发出修改指令，重新调整各

物料的喂料量，使配料保持在精度±2%的范围内。

含综合水分约3.5%左右的物料由锁风喂料机喂入磨内，同时从磨机底部抽入热风。经磨程碾磨过的物料在

风环处被高速气流带起，经别离器别离后，粗物料落回磨内继续被碾压，细粉随气流出磨，经收尘器收下

即为成品。

从窟尾预热器引来的320℃左右的高温废气，分成二路；一路经多管冷却器、混合室至窑尾袋收尘器；

路进出料磨作为烘干介质，出生料磨的废气由磨房主排风机引入混合室与从高温风机过来的废气混合后进

入窑尾收尘器，净化后排入大气。收尘器收下的物料汇同生料粉一起进入小15X36m均化库，储量4400吨，

储存期1.4天。

(5)生料均化

来自生料磨的生料，由提升机升至e15X36m均化库顶。库顶设有物料分配器，辐射型输送斜槽将生料均

匀地卸入库内。均化库中设有一中心室，位于库底六个出料口进入中心室，旦每次不少于二个出料口出料，

中心室部底部充气，使混合后的生料又获一次混合，并通过空气斜槽送入失重喂料系统，再经过生料计量

系统计量后，由窑尾提升机和锁风装置，喂入预热器2#筒上升管道。

(6)烧成系统

来自窑尾提升机的生料经双道电动锁风阀后喂入预分解系统的2#旋风筒上升管道,依次经1#—5#旋风筒、

分解炉换热、升温及分解等过程使生料入窑表观分解率到达90%以上。经预热分解的物料进入64.0X6011!

回转窑燃烧。

出1#旋风筒的废气(〜3200C),大局部进入生料立式磨系统作为烘干介质，另一局部经多管冷却器冷却

后进入袋收尘器前汇风室与出生料磨废气集合后进袋收尘器净化排放。

出窑熟料落入控制流篦冷机冷却，熟料通过篦板的往复运动进入冷却机尾部破碎机，经破碎同拉链输送机

来的物料一起由链斗输送机送入650m的熟料储存库，储存库储量25000吨，储期12.5d。篦冷机冷却熟

料后的热空气局部作为二次风入窑和作为三次风送入分解炉，局部供煤磨烘干原煤用，多余的废气经窑头

袋收尘器净化处理后排放大气。

在回转窑生产工艺中，生料从窑尾进料，进窑的生料在回转窑不停旋转的运动状态下，随着窑体的旋转不

断地翻转滚动。由了窑尾高于窑头，生料同时也不停地向窑头移动，最后从窑头出料。生料在窑内的温度

也逐渐升高，发生了复杂的物理化学变化。由于窑的转动，窑内在各个断面上的温度根本足一致的，所以

在回转窑内，可以按物料的温度和物理化学变化划分为枯燥预热带、碳酸盐分解带、放热反响带、烧成带

和冷却带。燃料除供应热量外几乎与熟料煨烧反响无关。

①生料的烘干与脱水：

硅酸盐水泥主要原料是石灰石和粘土，而粘土等的主要矿物是各种水化硅酸铝，通常为高岭土

(AI2O3-SiO2-2H2O)或蒙脱石(AI2O3-4SiO2•9H2O)。高岭土加热时，在300c以下主要失去机械结

合水;到450〜600C时，高岭土脱去结晶水而成偏高岭土(AI2O3-2SiO2),并且进一步分解为无定型的

新生态2SiO2和AI203。

450〜600c

AI203-SiO2•2H2OAI203-2Si02+2H20t

AI203・2Si02AI203+2Si02

②碳酸盐分解：

当温度升高到600℃以上时，生料中的碳酸盐开场分解。碳酸镁在750c左右分解剧烈而迅速；碳酸钙的

分解温度到900C以上才会有迅速的分解反响，直到1000C左右碳酸盐分解完毕。

750℃MgC03Mg0+C02t

910℃CaCO3Ca03+C02t

碳酸盐分解经分解反响后，进入放热反响，烧成熟料的温度也逐渐降至320℃左右，从窑头出料。

③固相反响:

由于粘土脱水、碳酸盐分解等反响，生料中出现了单独存在性质活泼的SiO2、A1203、Fe233、CaO等氧化

物。氧化物之间开场了化合反响。随着温度的升高，CaO的量也增加，这些氧化物相互间的化学反响速度

也逐渐加快。

这个阶段的化学反响发生在固体微粒间相互接触的外表，而且是依靠细微晶体外表的离子振动，相互交换

而实现的。当温度增高，离子振动的振幅增大时，就很容易脱离.晶体，于是反响也随之加快。这种依靠固

体外表间相互进展的反响称为固相反响。

固相反响比拟复杂，属于多级反响，可用以下反响式表示逐个阶段的反响过程：

800~900℃：CaO+Fe203CaO-Fe203

CaO+A1203CaO-A1203

900^1000℃：3(CaO•A12O3)+2CaO5CaO・3A1203

2CaO+Si022CaO-Si02

CaO•Fe2O3+CaO2CaO•Fe2O3

(其中生成2CaO-Si02的反响大约到1200C时完毕)。

1000'1200℃：5CaO-A12O3+4CaO3(3CaO«A1203)

5CaO•3A1203+3(2CaO•Fe203)+Ca()3(4CaD-A1203・Fe203)

④熟料的烧成

当温度升高到1300℃左右时，C3A与C4AF熔融，物料中出现了液相。CaO、2CaO-Si02(即C2S)溶于液

相重，有利于分子扩散,进一步化合成3CaO-Si()2(即C3S)：

2CaO-Si02+Ca03CaO•Si02

这一反响通常称为石灰吸收过程。因为是在液相中通过分子扩散进展的，所以液相的数量和粘度对于C2s

吸收CaO生成C3s的过程就有很大的影响，这就是为什么我们总是希望在硅酸盐水利熟料中有适量的C3A、

C4AF熔媒矿物存在的原因。为了使这•反响进展得快而且尽可能完全，在实际生产中物料的温度控制到高

于1300℃,一般在1350~1450c的温度范围内，这一温度范围就是所谓的“烧成温度。”

从生料在回转窑中的物料化学反响变化过程中，回转窑尾气中含有Si02等矿物原料的粉公和煤在燃烧中

的S02、NOx等的烟尘以及矿物中的水分等等大气污染物。

(7)煤粉制备及输送

进厂的原煤堆存在3()mXl60nl的堆棚，堆棚的储存量为5000吨，储期16.8d,原煤经预均化堆栅，通过送

煤皮带输送机、提升机送入原媒仓，出原煤仓的煤经调速带秤、锁风阀喂入无烟煤细磨机进展烘干和粉磨。

出煤磨的煤粉随气流进入旋风别离器，FCU高浓度、高负压防爆型袋收尘器进展收集，收集后的成品由绞

刀送入两个煤粉失重仓，净化后的气体通过排风机排入大气，在两个煤粉仓下各设置一套煤粉计量及输送

系统，此系统由环状天平型流量计量机、罗茨风机等组成。40%的煤粉送入窑头，60%的煤粉送入分解炉，

烘干用热源来自篦冷机。

(8)熟料储存

出篦冷机的熟料连同篦冷机收尘器收下的粉尘一起由链斗输送机送至e50nl熟料库中储存，储最25000吨，

储存期12.5天。

(9)水泥粉磨

水泥粉磨设有两套挤压粉磨系统。熟料、混合材和石膏由输送系统分别入5座68X20m配料库，并通过库

下的两套计量系统计量配料。按比例配制的混合料送入各系统的粗压机称重仓内。混合料经称重仓喂入

HFCG120馄压机内挤压，挤压后的物料入料饼提升机提升入打散分级机，打散分级后的细物料送入水泥磨

磨头入磨粉磨，粗物料再入称重仓内循环挤压。出小3.2X13m开路筛分水泥磨的成品由磨尾提升机提入水

泥库系统。轻压系统扬尘点设置了高效除尘设备，保证可达标排放废气。水泥粉磨系统的废气经水泥磨系

统的收尘器处理后排放。

该粉磨系统技术先进，设备可靠，相对于闭路粉磨系统工艺简单，操作控制方便，系统电耗低，水泥颗粒

级配合理，产品质量稳定，投资回收期短。

在水泥的粉磨中必须参加石膏、炉渣、矿渣等混合材料。

石膏的作用是控制水泥的凝固时间，因为熟料中铝酸三钙矿物是使水泥很快凝固的成分，如果在水泥中参

加石膏，加水后铝酸三钙与之生成一种难于溶于水的水化硫铝酸钙新物质，于是那种促凝的物质就不会生

成，或者生成很少，这样水泥就不会很快凝结了。石膏加多加少都不好，对于硅酸盐水泥，一般控制在水

泥重量的2.5〜5%。

在水泥中参加炉渣、矿渣等混合材料的作用是改善随你的某些性能。提高水泥抗腐蚀的能力。由于普通的

硅酸盐水泥和水起化学变化时，将生成氢氧化钙［Ca(OH)2］的物质。当水泥建筑物长期与水接触，已硬化

了的水泥石中的氢氧化钙就溶解到水中，或者和水里的一些化学物质如碳酸盐、镁盐、氯化物等发生作用。

导致水泥石中出现许多小溶洞，或者是在硬化的水泥石生成体积膨胀的新物质把建筑物胀裂，或者形成了

一些质地疏松的东西，最后使得建筑物毁坏。这种现象称为水泥的腐蚀。参加炉渣、矿渣等混合材料，可

以使水泥和水作用的同时，能与氢氧化钙在水泥还没有硬化之前就生成一些有益的新物质，这些新物质不

仅不会破坏水泥石的构造，反而会提高水泥的抗腐蚀能力。

另外，熟料中的游离氧化钙是影响水泥平安性的重要因素之一。在煨烧熟料时，由于受到生产条件的限制，

熟料中或多或少地总存在一些残留地氧化钙。这种游离氧化钙因经过高温燃烧，构造比拟致密，性质不够

活泼，在常温下与水反响的速度慢。已经硬化的水泥石中