1、1 一、水泥是一种性能较好的建筑材料。水泥是由水泥熟料锻烧而成的。水泥熟料主要由石灰石、粘土和铁粉这三种原料按一定比例配合后磨制成粉末状生料。生料经在炉窑内的连续加热，使其经一系列的物理化学变化就变成熟料。2二、水泥生料在炉内锻烧成熟料的过程，可划分为以下5个阶段 1、水分蒸发阶段。段含两个过程，一是生料入炉后温度升至100150时，生料吸附水几乎全部蒸发掉，这个过程称干燥过程；二是生料干燥后随着煤的燃烧放热将物料温度升至450时，原料构成之一的粘土失去结晶水，变成游离的无定型的AL2O3和SiO2。这两个过程均为吸热过程。3 2、碳酸盐分解阶段。炉窑内温度升至600以上时，生料中的碳酸盐开始
2、分解。3、碳酸盐分解阶段。炉窑内温度升至600以上时，生料中的碳酸盐开始分解。固相反应阶段。这一阶段是生成部分水泥熟料矿物的阶段 44、水泥熟料烧成阶段。水泥熟料的主要成分是C3S，客观存在需在液相中形成，为此炉窑温度需继续升高。当温度升至1450时C3S的生成反应速度最快。因此为保证C3S的生成温度，使它在水泥熟料中占据较大比重，提高水泥质量，要控制好这个阶段的窑温在130014501300之间。5石灰石矿山破碎预均化堆场粘土破碎机铜矿渣砂页岩破碎机联合预均化堆场无烟煤石膏石膏仓砂页岩煤仓原料配料站辊式磨系统烘干机粉磨机选粉机生料均化库(空压机)空气输送斜槽五级旋风预热器TSD型分解炉干法回
3、转窑充气梁式篦冷机熟料库联合粉磨系统选粉机水泥成品库回转式包装机袋装水泥成品库水泥汽车散装机汽车散装出厂粗粉细粉增湿塔降温S SP P余余热热锅锅炉炉余余气气(热热源源)窑窑尾尾废废气气(3 34 40 0)动动能能汽车外运煤磨煤粉仓60煤粉40煤粉动态选粉机粗粉破碎机石灰石石膏生生料料喂喂料料口口喂料机水泥粉磨调配站细粉SP余热锅炉旋风除尘器余余热热锅锅炉炉余余气气(2 23 35 5)水汽轮机水水蒸蒸汽汽窑窑头头废废气气(3 36 60 0)AQC余热锅炉旋风除尘器水水蒸蒸汽汽水水水水蒸蒸汽汽发电机电电能能冷凝水回用窑窑头头废废气气(1 12 20 0)余热发电系统S SP P余余热热锅锅
4、炉炉余余气气(热热源源)混合材库粉煤灰矿渣混合材12345678910、11、1213141615171819202122、23242526272829、3037、38、3931、32、3334、35、363640、41、42、4346、4744、45图图 例例物物流流:气气流流:产产尘尘点点及及除除尘尘器器编编号号:噪噪声声点点:数数字字固固体体废废物物:旋旋风风除除尘尘器器:说说明明:设设有有除除尘尘器器的的位位置置均均产产生生固固废废，图图中中标标注注省省略略05、水泥熟料冷却阶段，当温度降至1300时，C3S的形成终止，此后温度再下降便进入了冷却阶段。水泥原料的混合生料经以上五个阶段就
5、转变成了水泥熟料，再经一些必要的处理就成为建筑用的水泥。6硅酸盐水泥水化反应v3CaO.SiO2+6H2O=3CaO.SiO2.3H2O+3Ca(OH)2 v2(2CaO.SiO2)+4H2O=3CaO.SiO2.3H2O+Ca(OH)2 v3CaO.Al2O3+6H2O=3CaO.Al2O3.6H2O 铁相固溶体的水化 7三、水泥锻烧设备。水泥的锻烧过程是在一定的炉窑设备内进行的。目前在大中型水泥厂多采用回转窑生产工艺，小型水泥厂多采用立窑生产工艺。回转窑是一个大型的热工机组，由筒体、轮带、托轮、传动装置及密封装置等组成。8钢筋混凝土排水管 v钢纤维混凝土井盖、钢纤维 9四、水泥生产用煤要求
6、 煤的发热量。发热量高低直接影响到窑内温度的高低，进而影响到C3S的生成，为保证窑内温度在1450，要求煤炭应有较高的发热量 煤的挥发分。当使用回转窑时，为保证煤粉的顺利着火和足够的燃烧强度，一般要求Vd=1830%之间；当采用立窑生产水泥时，因挥发分的析出是在缺氧条件下进行的，因此为减少q3的热损失，需燃用低挥发分的煤，以Vd10%为宜。10煤的灰分。灰分对水泥熟料锻烧的影响没有发热量和挥发分那么大，特别是立窑的锻烧过程，可把入窑前的生料还应视为一种高灰分的煤炭。这是因为水泥熟料与煤灰的化学成分基本相同，只是各种组分不一样。对回转窑，若灰分太高，一方面会降低煤的发热量，另一方面因煤粉燃烧后产
7、生的煤灰飞落到熟料中会影响到熟料的质量。11 供煤粒度d613mm或选用d13 25mm的混煤 供煤水分MT,ar1250。12v水泥球磨机水泥球磨机v当球磨机回转时，研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产当球磨机回转时，研磨体在离心力和与筒体内壁的衬板面产生的摩擦力的作用下，贴附在筒体内壁的衬板面上，随筒体生的摩擦力的作用下，贴附在筒体内壁的衬板面上，随筒体一起回转，并被带到一定高度，在重力作用下自由下落，下一起回转，并被带到一定高度，在重力作用下自由下落，下落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把物料击碎。研落时研磨体像抛射体一样，冲击底部的物料把物料击碎。研磨体上升、下落的循环运动是周而复
8、始的。此外，在磨机回磨体上升、下落的循环运动是周而复始的。此外，在磨机回转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板转的过程中，研磨体还产生滑动和滚动，因而研磨体、衬板与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于进料端不断喂与物料之间发生研磨作用，使物料磨细。由于进料端不断喂入新物料，使进料与出料端物料之间存在着料面差能强制物入新物料，使进料与出料端物料之间存在着料面差能强制物料流动，并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力也迫使物料流动，并且研磨体下落时冲击物料产生轴向推力也迫使物料流动，另外磨内气流运动也帮助物料流动。因此，磨机筒料流动，另外磨内气流运动也帮助物料流动。因此，磨机筒体虽然是
9、水平放置，但物料却可以由进料端缓慢地流向出料体虽然是水平放置，但物料却可以由进料端缓慢地流向出料端，完成粉磨作业。端，完成粉磨作业。五、水泥设备的工作原理及特点五、水泥设备的工作原理及特点13球磨机筒体的回转速度和研磨体的填充率对于粉磨物料的作用影响很大。当筒体以不同转速回转时，筒体内的研磨体可能出现三种状态。14辊压机的工作原理辊压机的工作原理 v辊压机由两个相向同步转动的挤压辊组成，一个为固定辊，一个为活动辊。辊压机的工作原理见图 3-1。物料从两辊上方给入，被挤压辊连续带入辊间，受到 50-100 MPa 的高压作用后，变成密实的料饼从机下排出。排出的料饼，除含有一定比例的细粒成品外，在
10、非成品颗粒的内部，产生大量裂纹，在进一步粉碎过程中，可较大地降低粉磨能耗。15石灰石矿山破碎预均化堆场粘土破碎机铜矿渣砂页岩破碎机联合预均化堆场无烟煤石膏石膏仓砂页岩煤仓原料配料站辊式磨系统烘干机粉磨机选粉机生料均化库(空压机)空气输送斜槽五级旋风预热器TSD型分解炉干法回转窑充气梁式篦冷机熟料库联合粉磨系统选粉机水泥成品库回转式包装机袋装水泥成品库水泥汽车散装机汽车散装出厂粗粉细粉增湿塔降温S SP P余余热热锅锅炉炉余余气气(热热源源)窑窑尾尾废废气气(3 34 40 0)动动能能汽车外运煤磨煤粉仓60煤粉40煤粉动态选粉机粗粉破碎机石灰石石膏生生料料喂喂料料口口喂料机水泥粉磨调配站细粉S
11、P余热锅炉旋风除尘器余余热热锅锅炉炉余余气气(2 23 35 5)水汽轮机水水蒸蒸汽汽窑窑头头废废气气(3 36 60 0)AQC余热锅炉旋风除尘器水水蒸蒸汽汽水水水水蒸蒸汽汽发电机电电能能冷凝水回用窑窑头头废废气气(1 12 20 0)余热发电系统S SP P余余热热锅锅炉炉余余气气(热热源源)混合材库粉煤灰矿渣混合材12345678910、11、1213141615171819202122、23242526272829、3037、38、3931、32、3334、35、363640、41、42、4346、4744、45图图 例例物物流流:气气流流:产产尘尘点点及及除除尘尘器器编编号号:噪噪声
12、声点点:数数字字固固体体废废物物:旋旋风风除除尘尘器器:说说明明:设设有有除除尘尘器器的的位位置置均均产产生生固固废废，图图中中标标注注省省略略0主要设备主要设备 16 斗式提升斗式提升机机 气箱式脉冲袋收尘器气箱式脉冲袋收尘器 1718 生料磨制生料磨制 老式球磨机生产流程：老式球磨机生产流程：在原料配料库内的四种原料按照设定的原在原料配料库内的四种原料按照设定的原料配比由料配比由7台定量给料机和皮带机输送到磨头，再经闸板进入辊压机喂料仓，物料经辊压机预粉碎后，经打碎机由提升机送到选粉机，选出的粗粉进入磨机粉磨，出磨物料经提升机送入选粉机（旋风筒），选粉机（旋风筒）选出的合格产品，送入生料库
13、中。19当辊压机出现故障时，可以通过闸板控制，直接当辊压机出现故障时，可以通过闸板控制，直接将物料送入磨机粉磨，将物料送入磨机粉磨，磨好的原料由上部进入选磨好的原料由上部进入选粉机，被选粉机进行分选，粗粉由下部泄出，合粉机，被选粉机进行分选，粗粉由下部泄出，合格的细粉被上升的气流带入旋风筒。气料在旋风格的细粉被上升的气流带入旋风筒。气料在旋风筒内进行分离，含尘废气由上部抽出去收尘器，筒内进行分离，含尘废气由上部抽出去收尘器，成品由下部泄出，去生料仓。虽然系统工作连续，成品由下部泄出，去生料仓。虽然系统工作连续，但此时系统的生产效率会受到影响。但此时系统的生产效率会受到影响。生料磨通有来自烧成系
14、统的废热气，在粉磨物料生料磨通有来自烧成系统的废热气，在粉磨物料的过程中，同时对物料进行烘干，出磨含尘废气的过程中，同时对物料进行烘干，出磨含尘废气会和另一股来自窑尾的废热气进入选粉机，由选会和另一股来自窑尾的废热气进入选粉机，由选粉机排出的含尘废气被送入布袋收尘器，经净化粉机排出的含尘废气被送入布袋收尘器，经净化后排入大气。后排入大气。20选粉机中间主体四周均布着四个旋风筒。磨好的原料由上部进入选粉机，被选粉机进行分选，粗粉由下部泄出，合格的细粉被上升的气流带入旋风筒。气料在旋风筒内进行分离，含尘废气由上部抽出去收尘器，成品由下部泄出，去生料仓，为烧制做准备 21 斗式提升斗式提升机机 气箱
15、式脉冲袋收尘器气箱式脉冲袋收尘器 22石灰石矿山破碎预均化堆场粘土破碎机铜矿渣砂页岩破碎机联合预均化堆场无烟煤石膏石膏仓砂页岩煤仓原料配料站辊式磨系统烘干机粉磨机选粉机生料均化库(空压机)空气输送斜槽五级旋风预热器TSD型分解炉干法回转窑充气梁式篦冷机熟料库联合粉磨系统选粉机水泥成品库回转式包装机袋装水泥成品库水泥汽车散装机汽车散装出厂粗粉细粉增湿塔降温S SP P余余热热锅锅炉炉余余气气(热热源源)窑窑尾尾废废气气(3 34 40 0)动动能能汽车外运煤磨煤粉仓60煤粉40煤粉动态选粉机粗粉破碎机石灰石石膏生生料料喂喂料料口口喂料机水泥粉磨调配站细粉SP余热锅炉旋风除尘器余余热热锅锅炉炉余余
16、气气(2 23 35 5)水汽轮机水水蒸蒸汽汽窑窑头头废废气气(3 36 60 0)AQC余热锅炉旋风除尘器水水蒸蒸汽汽水水水水蒸蒸汽汽发电机电电能能冷凝水回用窑窑头头废废气气(1 12 20 0)余热发电系统S SP P余余热热锅锅炉炉余余气气(热热源源)混合材库粉煤灰矿渣混合材12345678910、11、1213141615171819202122、23242526272829、3037、38、3931、32、3334、35、363640、41、42、4346、4744、45图图 例例物物流流:气气流流:产产尘尘点点及及除除尘尘器器编编号号:噪噪声声点点:数数字字固固体体废废物物:旋旋风
17、风除除尘尘器器:说说明明:设设有有除除尘尘器器的的位位置置均均产产生生固固废废，图图中中标标注注省省略略0原料球磨机主要用于水泥厂成品及原料的粉磨，也适原料球磨机主要用于水泥厂成品及原料的粉磨，也适用于冶金、化工、电力等工矿企业粉磨各种矿石及其用于冶金、化工、电力等工矿企业粉磨各种矿石及其他可磨性物料。可用于开流粉磨，也适用于与选粉机他可磨性物料。可用于开流粉磨，也适用于与选粉机组成的循环圈流粉磨。组成的循环圈流粉磨。原料球磨机具有对物料适应性原料球磨机具有对物料适应性强、能连续生产、破碎比大、易于调整粉磨产品的细强、能连续生产、破碎比大、易于调整粉磨产品的细度等特点。它既能干法生产也可以湿法
18、生产，也可以度等特点。它既能干法生产也可以湿法生产，也可以粉磨与烘干同时进行作业。粉磨与烘干同时进行作业。23预热器预热器煤粉动态选粉机是煤磨闭路系统中煤粉动态选粉机是煤磨闭路系统中专用的分级设备。主要由壳体、进专用的分级设备。主要由壳体、进出风管、导流叶片、转子、传动装出风管、导流叶片、转子、传动装置和防爆阀所组成。物料由进风管置和防爆阀所组成。物料由进风管随气流进入选粉机，经灰斗与下壳随气流进入选粉机，经灰斗与下壳体间的环形缝隙到达上壳体。气流体间的环形缝隙到达上壳体。气流通过沿切向布置的导向叶片时被改通过沿切向布置的导向叶片时被改变方向，形成涡旋并进入转子，在变方向，形成涡旋并进入转子，
19、在气流向内的向心力和转子旋转向外气流向内的向心力和转子旋转向外的离心力的共同作用下，对物料进的离心力的共同作用下，对物料进行分选。合格的物料（细粉）随气行分选。合格的物料（细粉）随气流进入转子内部，经由出风口排出，流进入转子内部，经由出风口排出，由下一级收尘设备将成品物料收集由下一级收尘设备将成品物料收集下来；不合格的物料（粗粉）则失下来；不合格的物料（粗粉）则失去动能落入灰斗，通过回料管送回去动能落入灰斗，通过回料管送回磨内再次循环磨内再次循环 24生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟
20、料中的等矿物。随着物料温度升高近时，等矿物会变成液相，溶解于液相中的和进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。25 选粉机是负压操作，气流分别由一次风管和二次风管切向进选粉机是负压操作，气流分别由一次风管和二次风管切向进入，三次风由下部灰斗的三个方向进入选粉机。一次风由磨内入，三次风由下部灰斗的三个方向进入选粉机。一次风由磨内通风和环境风组成；二次风由提升机收尘风和环境风组成通风和环境风组成；二次风由提升机收尘风和环境风组成。O-SEPA选粉机
21、选粉机 水泥磨磨机水泥磨磨机 传动型式为中心传动。磨内第一仓为粗磨仓，装有大直径球，传动型式为中心传动。磨内第一仓为粗磨仓，装有大直径球，由于衬板的作用，使研磨体达到一定高度适应一仓对物料的破由于衬板的作用，使研磨体达到一定高度适应一仓对物料的破粹和研磨作用。第二仓装有较小直径的钢球，主要起研磨作用粹和研磨作用。第二仓装有较小直径的钢球，主要起研磨作用。26主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类主要用于煅烧水泥熟料，分干法生产水泥窑和湿法生产水泥窑两大类 水泥回转窑水泥回转窑272829 新型干法水泥生产线工艺流程新型干法水泥生产线工艺流程30水泥磨石灰石单段锤式破碎机 预均化堆场配料站立式生料磨均化库预热器预热器分解炉回转窑冷却机熟料库商品熟料出厂 硅质原料 破碎 校正原料 贮库煤石膏混合材 破碎 均化堆场煤磨煤粉仓破碎破碎贮库贮库烘干袋装水泥出厂成品库包装机水泥库水泥散装库散装水泥出厂3132
