水泥生产工艺流程

水泥 2007-09-19

　稍微了解水泥生产工艺的人，提到水泥的生产都会说到“两磨一烧”，它们即是：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。就其中的一些工艺要求，本网站作一些收集、整理，提供给大家参考：

水泥：凡细磨物料，加适量水后，成塑性浆状，即能在空气硬化，又能在水中硬化的水硬性胶凝材料，并能把沙石等材料牢固地胶结在一起的叫水泥。
　　　
一般来讲，水泥行业生产的是硅酸盐水泥，硅酸盐水泥是
一种细致的、通常为灰色的粉末，它由钙 ( 来自石灰石 )、硅酸盐、铝酸盐 ( 黏土 ) 以及铁酸盐组成。在一个硅酸盐水泥工厂中，水泥生产有以下几个主要阶段：
生料的准备
· 石灰石是水泥生产的主要原材料，大多数工厂都位于石灰石采石场附近，以尽量降低运输成本。
· 通过爆破或者使用截装机来进行原料 ( 石灰石、页岩、硅土和黄铁矿 ) 的提取。
· 原料被送至破碎机，在那里经过破碎或锤击变成碎块。
· 压碎的石灰石和其它原料通常覆盖储存，以防受外界环境的影响，同时也可最大程度地减小灰尘。
· 在大多数情况下，采石场和水泥厂会需要分离的或单独的电源设备。
生料磨
· 在生料磨车间，原料被磨得更细，以保证高质量的混合。
· 在此阶段使用了立磨和球磨，前者利用滚筒外泄的压力将通过的材料碾碎，后者则依靠钢球对材料进行研磨。
· 至今为止，生料磨所消耗电能的大部分并未被用来破碎
材料，而是转化成了热能损耗。因此这里就存在一种经济化的需求，希望能够对生料磨车间进行调节，将能量损失保持在尽可能低的水平。
· 使用一种优化粉磨过程的电气自动化系统是很有必要的。
· 生料最终被运输到均化堆场进行储藏和进一步的材料混合。
熟料生产
· 熟料球形结块的直径必须在 0.32-5.0cm 范围之内，它们是在原料之间的化学反应中产生的。
· 高温处理系统包括三个步骤：烘干或预热、煅烧 ( 一次热处理，在其过程中生成氧化钙 ) 以及焙烧 ( 烧结 )。
· 煅烧是此工序中的核心部分。生料被连续地称重并送入预热器最顶部的旋风分离器，预热器中的材料被上升的热空气加热，在巨大的旋转窑内部，原料在 1450 摄氏度下转化成为熟料。
· 熟料从窑头进入篦冷机进行热再生和冷却。冷却了的熟料随后用盘式运输带传输到熟料料仓进行储存。
· 熟料冷却后可在运输带上传输，并可以再生多达 30% 的热量。送经熟料的冷却空气被导入旋窑，它有利于燃料燃烧。一般类型的篦冷机为往复炉蓖式、行星式和旋转式。篦冷机收集的非常粗糙的粉尘由水泥矿物组成，它被回收重新处理。
· 根据冷却效率和希望得到的冷却温度，在冷却过程中使用的空气量大约为 1-2 千克 / 每千克熟料。如果在冷却过程之后，一部分气体被用于其它过程，例如煤炭干燥，则可以减少需要净化的气体量。
· 熟料储存能力可以基于市场考虑，一个工厂通常可以储存熟料年产量的 5-25%。运输带和斗式提升机之类的设备可用于将熟料从篦冷机到储存区以及熟料磨机之间进行传输。重力下落和传送点通常备有至粉尘收集器的通风设备。
· 对低散失和低能耗的主要要求是做到旋窑运转均衡一致。因此 , 必须使用现代化过程控制技术对燃烧过程进行持续的监控。

储存及熟料磨
· 熟料从熟料料仓中取出并送到给料仓，在进入熟料磨之前与石膏和添加剂进行配比混合。
· 在熟料粉磨过程中，熟料与其它原料被一同磨成细粉，多达 5% 的石膏或附加的硬石膏被添加进来，以控制水泥的凝固时间，同时加入的还有其它化合物，例如用来调节流动性或者含气量的化合物。很多工厂使用滚式破碎机来获取可减小到预定尺寸的熟料和石膏，这些材料随后被送入球磨 ( 旋转式、垂直钢筒，内含钢合金滚珠 ) 进行余下的粉磨加工。
· 粉磨过程在封闭系统中进行，该系统配备了一个空气分离机，用来按大小将水泥颗粒分开，没有完全磨细的材料被重新送过该系统。
· 这道高能耗的工序需要自动化和最优化的控制，以保证目前的质量要求。

储藏和发运
· 成品水泥被储藏在巨大的混凝土料仓内。
· 可以将水泥散装到卡车或者车皮中发运给客户，也可以装袋，用标准货车发送。
· 在运营一个水泥厂时，交货过程是最主要的任务之一。
· 由于发运设备通常也用于称量和装卸来自外部供应商的材料，因此这些系统必须同时支持给料传输的过程控制。
· 现代化的发运系统提供了全部的物流支持，并且使发运过程对操作者透明。