水泥工藝流程培訓課件

1、,1,水泥工藝基本知識,姓名： 唐盛偉,性別： 男 年齡： 冒充80后 籍貫： 麻辣火鍋飄香的地方 崗位： 運營部工藝辦經理 主要工作： 新技術新材料 自我描述： 美女她爸爸 2,-偉大的盛世唐朝,3,炎,炎,夏,日,美,女,們,要,注,意,防,曬,帥,哥,們,看,到,美,女,了,也,不,許,流,口,水,4,目 錄,一、水泥工藝釋義 二、水泥原料 三、生料制備 四、熟料煅燒,五、水泥粉磨與發(fā)運,六、新型干法生產線及其優(yōu)勢 七、余熱發(fā)電與廢棄物處置,5,水泥工藝釋義,6,水泥工藝是個啥？,水泥的生產方法。,它是原燃材料供應、工藝裝備和設備管理的技術支持； 是生產計劃、調度、質量管理、檢驗的重要依

2、據； 是安全、優(yōu)質、高產、低耗的保證手段。,7,水泥工藝,就是,一只饅頭的生平,8,饅頭的一生？,一種把面粉加水、糖等調勻，發(fā)酵后蒸熟而成的食品，成品外形為半球形或長條。,-百度,饅頭從原料到吃到嘴里，有以下要素：,原料：小麥（面粉）+水+糖+酵母+紅糖/白糖,動作：磨麥、和面、發(fā)酵、蒸、冷卻、吃 品種：白面饅頭、巧克力饅頭、紫薯饅頭,9,水泥的一生？,細磨成粉末狀，加入一定量水后成為塑性漿體，既能在水中硬化，又能在 空氣中硬化，能將砂、石等顆?；蚶w維材料牢固地膠結在一起，具有一定 強度的水硬性無機膠凝材料。 -課本定義,1824年，英國人阿斯普丁(JAspdin)將石灰石和黏土配合燒制成塊，

3、再 經磨細成水硬性膠凝材料，加水拌和后能硬化制成人工石塊，且具有較高 強度，因為這種膠凝材料的外觀顏色與當時建筑工程上常用的英國波特蘭 島上出產的巖石的顏色相似，故稱之為波特蘭水泥(Portland Cement， 中國稱為硅酸鹽水泥)。-水泥歷史,10,水泥的形成，有以下要素：,原料：石灰石+硅質料+鋁質料+鐵質料+混合材+石膏 動作：兩磨一燒,品種：用途/性能/組分,自應力鋁酸鹽水泥 11,普通硅酸鹽水泥 礦渣硅酸鹽水泥 火山灰質硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥 復合硅酸鹽水泥等 油井水泥 砌筑水泥 快硬硅酸鹽水泥 低熱礦渣硅酸鹽水泥 抗硫酸鹽硅酸鹽水泥 膨脹硫鋁酸鹽水泥,一般用途的水泥，主

4、要用于一般民用建筑工 程 有專門用途的水泥， 主要用于專門建筑工程 指有某種特殊性能的 水泥，主要用于特殊建 筑工程,水泥的品種 硅酸鹽水泥,通用水泥 專用水泥 特性水泥,按 其 用 途 和 性 能,硅酸鹽水泥 鋁酸鹽水泥 硫鋁酸鹽水泥 氟鋁酸鹽水泥 鐵鋁酸鹽水泥等,按 其 組 成,12,20且50,50且80,P.C,復合 硅酸鹽水泥,石灰石 5 ,粉煤灰 20且40,火山灰質混合 材料 5且20 20且40 ,?；郀t 礦渣 5 20且50 50且70 ,熟料+石膏 100 95 95 80且95 50且80 30且50 60且80 60且80,通用硅酸鹽水泥的品種及組分 組分（質量分數）

5、,代號 P.I P.II P.O P.S.A P.S.B P.P P.F,品種 硅酸鹽水泥 普通 硅酸鹽水泥 礦渣 硅酸鹽水泥 火山灰質 硅酸鹽水泥 粉煤灰 硅酸鹽水泥,13,6.5 7.0 5.5 6.5 7.0,3.5 4.0 4.0 5.0 2.5 3.5 3.5 4.0 4.0 4.5,42.5 52.5 32.5 42.5 52.5,17.0 22.0 23.0 27.0 10.0 15.0 15.0 19.0 21.0 23.0,42.5 42.5R 52.5 52.R 32.5 32.5R 42.5 42.5R 52.5 52.R,普通硅酸鹽水泥P.O 礦渣硅酸鹽水泥P.S.A

6、P.S.B 火山灰質硅酸鹽水泥P.P 粉煤灰硅酸鹽水泥P.F 復合硅酸鹽水泥P.C,7.0 8.0,4.0 5.0 5.0 5.5,52.5 62.5,23.0 27.0 28.0 32.0,52.5 52.R 62.5 62.5R,6.5,3.5 4.0,42.5,17.0 22.0,42.5 42.5R,硅酸鹽水泥P.I,P.II,28d,3d,28d,3d,抗折強度,抗壓強度,強度等級,品種,通用硅酸鹽水泥的品種及強度,14,從饅頭的做法和吃法,說,水泥的生產,15,水泥原料,-小麥、水、酵母、糖,16,華潤水泥“3+2”戰(zhàn)略，“3”的第一個是什么？,資源掌控！,石灰石是最重要的資源！

7、石灰石就是做饅頭的小麥。,石,灰,石,開,采,及,運,輸,儲量7000萬噸；品味CaO 48%；剝采比要低；地理位置合理。 17,18,原煤,濕煤渣,鐵礦石,砂土 輔助原料及燃料,19,生料制備,-磨麥子、和面、發(fā)酵,小,麥,是,這,樣,變,成,面,粉,的,碾子 20,原,料,是,這,樣,變,成,生,料,的,立磨 21,22,立磨工作原理：,立磨是借助磨輥和磨盤的相,對運行為碾磨來粉磨物料的機械 裝置，當物料處于立磨裝置的作 業(yè)區(qū)時，大塊物料被壓碎，細物 料受壓后形成一層料床，顆料之 間相互磨擦、剪切使物料棱角和 邊緣剝落而被粉碎，因此它屬于 料床粉磨，在粉磨的同時通過風 環(huán)進入磨內的熱氣體將

8、含水份的 物料進行烘干，也屬于風掃磨。,23,面粉有了，可以和面了。,面粉-石灰石,水-硅質原料 酵母-鋁質原料 糖-鐵質原料,24,石灰質原料（石灰石）、硅質原料（砂土）、鐵質原料（鐵礦石）、鋁質原 料（濕煤渣）經破碎后，按一定比例配合、磨細并調配為成分合適、質量均勻的 生料，稱為生料制備。,石灰石約83%,砂土約13.30%,濕煤渣約0.5%,鐵礦石約3.2%,生料的配比不是固定不變的，要根據煤炭質量和原材料質量結合窯的煅燒情況，作相應的調整 。,25,生料質量主要控制指標,26,面和好了，需要靜置發(fā)酵。,生料磨好了，需要儲存、均化。,27,作用：緩沖、均化 儲量：17000噸,生料均化對

9、提高水泥熟料產量、質量和確保水泥質量的穩(wěn)定，有著舉足輕重的作用。,28,TP庫-典型生料均化庫：,TP庫是在總結引進的混合室、IBAU型均化 庫實踐經驗的基礎上研發(fā)的一種庫型。這種 庫吸取了IBAU型和MF型庫切向流庫的經 驗，在庫底部設置大型圓錐結構，使土建結 構更加合理，同時將原設在庫內的混合攪拌 室移到庫外，減少庫內充氣面積。圓壁與圓 錐體周圍的環(huán)形空間分6個卸料大區(qū)、12個 充氣小區(qū)，每個充氣小區(qū)向卸料口傾斜，斜 面上裝設充氣箱，各區(qū)輪流充氣。當某區(qū)充 氣時，上部形成漏斗流，同時切割多層料 面，庫內生料流同時有徑向混合作用。,TP型多料流式均化庫示意圖,1一物料層2一漏斗；3一庫底中心

10、錐；4一收塵器 5鋼制 減壓錐；6一充氣管道；7一氣動流量控制閥；8一電動流量 控制閥；9一套筒式生料計量倉；lO一固體流量計,29,熟料煅燒,-蒸饅頭,30,面,團,在,蒸,屜,中,變,成,饅,頭,生,料,在,預,熱,器,和,回,轉,窯,中,變,成,熟,料,31,4.872m預分解窯，設計日產5000噸.,預分解窯是20世紀70年代發(fā)展起來的一種煅燒工藝設備。它是在懸浮預熱器 和回轉窯之間，增設一個分解爐或利用窯尾煙室管道，在其中加入3060%的 燃料，使燃料的燃燒放熱過程與生料的吸熱分解過程同時在懸浮態(tài)或流化態(tài)下 極其迅速地進行，使生料在入回轉窯接受基本上完成碳酸鹽的分解反應，因而 窯系統(tǒng)

11、的煅燒效率在幅度提高。,32,預熱器 分解爐 回轉窯 冷卻機,干燥、預熱 分解（85%95%） 部分分解、固相反應、燒結反應 熟料的冷卻,預分解窯工藝流程,33,預分解窯煅燒的特點如下：,1、在分解爐中，當分解溫度為820900 時，入窯物料的分解率可達8595%，需要 分解時間平均僅為410s，而在窯內分解 時約需30多分鐘，窯系統(tǒng)的煅燒效率大幅 度提高。,2、由于碳酸鈣的分解從窯內移到窯外進 行，所以窯的長度可以大大縮短，降低占地 面積。,3、由于在分解爐內物料呈懸浮狀態(tài)，傳熱 面積增大，傳熱速率提高，從而使熟料單位 熱耗大大降低。,4、由于減輕了回轉窯的熱負荷，延長耐火 材料的使用壽命，

12、提高窯的運轉率，同時提 高了窯的容積產量，降低了電耗。,34,熟料燒結過程：,當物料溫度升高到最低共熔溫度后，C3A、C4AF、MgO、R2O等熔融成液相。C2S、CaO 逐步溶解于液相中， C2S吸收CaO形成C3S。反應式： C2S+ CaO C3S,隨著溫度的升高和時間延長，液相量增加，液相粘度降低， C2S、CaO不斷溶解、擴散， C3S晶核不斷形成，并逐漸發(fā)育、長大，形成幾十微米大小、發(fā)育良好的阿利特晶體。晶體,不斷重排、收縮、密實化，物料逐漸由疏松狀態(tài)轉變?yōu)樯珴苫液?、結構致密的熟料。,35,饅頭要冷到合適的溫度才能吃。,熟料也需要冷卻才能進行后續(xù)生產； 而且，還能回收熱量。,36,

13、第三代推動篦式冷卻機,熟料冷卻：,急冷,熱回收,降低溫度,37,冷卻機工作原理圖,38,熟料儲存庫,熟料庫：,作用：儲存、均化,儲量：10萬噸（3萬噸/6萬噸）,39,熟料質量主要控制指標,40,控制游離氧化鈣（ f-CaO ）的目的：,當配料不當，生料過粗或煅燒不良時，熟料中就會出現(xiàn)沒有被吸收的以 游離狀態(tài)存在的氧化鈣，稱為游離氧化鈣（f-CaO）。,游離氧化鈣在水化時會生成氫氧化鈣，體積將膨脹97.9%，在硬化水泥 石內部造成局部膨脹應力，嚴重時甚至引起安定性不良。使水泥制品變 形或開裂，導致水泥漿體的破壞。為此，應嚴格控制游離氧化鈣的含量。 一般，回轉窯熟料應控制在1.5%以下。我公司規(guī)

14、定游離氧化鈣的含量 控制在1.2%以下。,41,水泥粉磨與發(fā)運,-吃饅頭,42,等咱有了錢,喝豆?jié){，吃饅頭，想沾紅糖沾紅糖，想沾白糖沾白糖。,把熟料變成水泥，就是把饅頭掰成小塊、沾糖吃的過程。,硅酸鹽水泥的組分材料,熟料加適當石膏、混合材料共同磨細成水泥，稱為水泥粉磨。 硅酸鹽水泥熟料,石膏,混合材料 石膏是必須的材料； 混合材的品種多種多樣，是我們可以選擇的紅糖或白糖。 43,44,石膏的作用：,石膏用作緩凝劑，其作用是調節(jié)水泥的凝結時間。一般水泥熟料磨 成細粉與水相遇會很快凝結，無法施工。摻加適量石膏不僅可以調節(jié)凝 結時間，同時還能提高早期強度、降低干縮變形，改善耐蝕性、抗凍性、 抗?jié)B性等

15、一系列性能。,混合材料：,混合材料是指在粉磨水泥時與熟料、石膏一起加入磨內用以改善水 泥性能、調節(jié)水泥強度等級、提高水泥產量的礦物質材料，如粒化高爐 礦渣、粉煤灰等。根據混合材料的性質及其在水泥水化過程中所起的作 用，混合材料分為活性混合材料和非活性混合材料兩大類。,硅酸鹽水泥（ P.II42.5R）生產配比情況,熟料約90%,石膏約6.0% 石灰石混合材約4.0% 成品水泥（P.II42.5R） 加入不同比例、不同的混合材料可制成不同品種的硅酸鹽水泥。 45,典型水泥粉磨系統(tǒng)：輥壓機+球磨機。 球磨機優(yōu)點：適應性強,運轉率高,粉 碎比大,密封性好。 球磨機缺點：在干法粉磨時電能有效 利用率僅

16、為1%3%,大于90%以上的能 量是通過熱能、聲能和機械磨蝕等形式 消耗。,輥壓機：新型高效的預粉碎設備，可 以有效的降低入磨物料粒度，提高磨機 的臺時產量，減少研磨體、襯板等部件 的磨損，降低水泥粉磨電耗。 46,喂料,成品,47,TRP140140輥壓機+ 4.213m球磨機 設計臺時140t/h,48,輥壓機工作原理,基本原理：高壓料層粉碎，大能量一次 性輸入。,基本結構：一對相向運動的輥子，（其 中一只固定輥一只活動輥）液壓力通過 活動輥將拉入兩輥之間的物料壓實粉 碎，輥壓機磨輥兩端設有側擋板以減少 漏料。,輥壓機的固有缺陷 ：,邊緣效應：輥壓機磨輥兩端漏料； 向兩邊逃逸出的物料。,選

17、擇性粉碎：由于不同物料間物理性能 的差異，即使在料餅中仍然存在未得到 充分粉碎的物料顆粒。,49,袋裝水泥,水泥發(fā)運 輪船散裝水泥,汽車散裝水泥,50,水泥質量主要控制指標,51,體積安定性：,水泥調水和凝結后，必須不產生任何顯著的體積變化。體積安定性不良 的水泥會導致硬化水泥漿體的開裂；用以修建的建筑物在經過幾個月或 者幾年后就會有損壞的危險。,實際控制指標是熟料中的f-CaO，以及水泥中的MgO。,水泥的細度控制指標：,水泥粉磨的細度與凝結時間、強度、干縮以及水化放熱速率等一系列性 能都有密切的關系，必須控制在合理的范圍內。水泥細度可以用不同的 指標來說明，如篩余、比表面積、顆粒平均直徑或

18、顆粒級配等。我公司 生產的II型硅酸鹽水泥（P.II42.5R）和普通硅酸鹽水泥（P.O42.5R）都 是以比表面積來表示水泥細度指標。,52,通用硅酸鹽水泥強度與強度等級 ：,水泥強度是水泥度體單位面積上所能承受的外力。是水泥技術要求中最關鍵的 主要性能指標，又是設計混凝土配合比的重要依據。水泥強度以不同齡期抗壓強度、 抗折強度表示。由于水泥強度隨時間逐漸增大，一般稱3d或7d以前的強度為早期 強度，28d及其后的強度為后期強度。水泥到28d時強度已大部分發(fā)揮出來，以后 強度增加緩慢。,強度等級是按規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度來劃分的，硅酸鹽水泥劃分為 42.5、42.5R、52.5、52.

19、5R、62.5、62.5R六個強度等級，普通硅酸鹽水泥劃分為 42.5、42.5R、52.5、52.5R四個強度等級，礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質硅酸鹽水泥、 粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥劃分為32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5、 52.5R六個強度等級，其中R型為早強型水泥，其早期強度較高。,53,新型干法生產線及其優(yōu)勢,54,新型干法水泥生產技術：,就是以懸浮預熱和預分解技術為核心，把現(xiàn)代科學技術和工業(yè)生最新 成就，例如：原料礦山計算機控制網絡化開采，原料預均化，生料均 化，擠壓粉磨，新型耐熱、耐磨、耐火、隔熱材料以及IT技術等廣泛應 用于水泥干法生產過程，使水泥生產具有

20、高效、優(yōu)質、節(jié)約資源、清 潔生產、符合環(huán)境保護要求和大型化、自動化、科學管理特征的現(xiàn)代 化水泥生產方法。,55,去窯尾收塵器,礦山,石灰石堆場,石灰石堆場,水泥磨,窯,冷卻機,熟料庫,60000,煤磨,立,磨,華潤水泥（平南）有限公司工藝流程圖,來自原煤堆場,爐 列 煤 粉 倉,窯 頭 煤 粉 倉,原,煤 倉,生,料 庫,旋 風 收 塵,來自輔助原料堆場,生 料 原 料,水 泥 原 料,來自煤磨,列 來自煤磨 大布袋收塵器,庫,泥,水,工藝流程概括為：兩磨一燒。,生料制備（立磨）,熟料煅燒（水泥窯） 56,水泥制成與發(fā)運（水泥磨）,57,新型干法水泥生產線的特點：,產品質量高：由于生料制備全過程廣泛采用現(xiàn)代均化技術，生料成分均 勻穩(wěn)定，熟料質量可與濕法生產相媲美；,生產能耗低：采用高效多功能擠壓粉磨、新型粉體輸送設備，大大降低 了粉磨和輸送電耗；懸浮預熱和預分解技術使熟料燒成熱耗可降低至 3000kJ/kg以下，水泥單位電耗降低至90100kW.h/t以下；,環(huán)保：有利于