生产工艺及其设备

铝酸钙粉生产工艺及其设备华岩生产部绪论简介铝酸钙粉（净水剂原材料）主要成份为CaO、AL2O3、Fe2O3，具有较强的活性，采用酸溶一步法生产净水剂可节省大量人力、电力、又能较大的降低成本，并具有工艺设备简单、易掌握等优点。是目前生产碱式氯化铝和聚氯化铝产品的理想原料。性能和特点铝酸钙粉是灰白色粉末。主要成份是二铝酸钙(CaO·2A1203)和一铝酸钙(CaO·A1203)的混合物．微溶于水，水溶液呈碱性，PH值约为11。铝酸钙粉与无机强酸反应活性很高，在常温下即可启动发生。且放热量大，升温快，氧化铝的溶出率可达90%以上，用它做原料生产液体或固体聚合氯化铝能简化工艺，降低成本，提高产品质量，是目前国内外大多数聚合氯化铝生产厂家所采用的原材料。应用范围铝酸钙粉主要用于生产聚合氯化铝，硫酸铝，铝酸钠等铝盐的产品。也可用于碱化度的调整，还可用于耐火材料。第一节生产方法及工艺一、按生料的制备方法分为湿法和干法1、湿法：将原料加水粉磨成生料浆（含水33-40%）后喂入湿法回转窑煅烧成熟料，则称为湿法；将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧，称为半湿法，亦归入湿法。2、干法：将原料同时烘干、粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，而后喂入干法窑内煅烧成熟料，则称为干法生产；将生料粉加入适量水分制成生料球，而后喂入立窑或立波尔窑内煅烧成熟料的方法叫半干法，亦归入干法。二、按煅烧熟料窑的结构分类1、立窑：有普通立窑和机械化立窑。2、回转窑：中空式窑湿法回转窑带热交换装置的窑带余热锅炉的窑回转窑干法中空窑干法回转窑带预热器的窑带分解炉的窑半干法回转窑立波尔窑三、各种生产方法的特点（一）立窑生产的特点1、优点（1）基本建设投资小，投入生产快。（2）立窑内填充系数高，因而单位体积产量高。（3）可以就地取材，充分利用地方资源。（4）窑内传热效率高，散热损失小，约为总热值的3%（回转窑为15%），可节约烧成用燃料。（5）需要设备和动力容量少，故可节约钢材和动力。2、缺点（1）生产规模小。（2）熟料质量较差。（3）劳动生产率低，劳动强度大，单机产量低。（4）环保达标难。（二）回转窑的特点1.湿法回转窑生产热耗高，但电耗较低，生料易于均化，成分均匀，熟料质量较高且输送方便，粉尘少。所以此生产方法在20世纪30年代左右得以迅速发展。缺点是能耗高。2.新型干法回转窑是当前世界各国竞相发展的窑型。悬浮预热器窑和窑外分解窑技术的开发成功，使水泥生产方法开始逐步发生变化，出现了向干法发展及湿法改干法的发展趋势。新型干法回转窑的优点是节能、产量高、质量稳定、环保、生产率高。第二节原料的开采和运输水泥厂一般都有自己的原料矿山。矿床的开采使用最多的是机械开采。机械开采是用一定的采掘运输设备，按一定的生产工艺，从地面将矿体四周的岩体及覆盖层剥离掉，把矿石采出来并通过露天沟道或运输设备运到厂区料场。矿石运输：根据采石场距工厂的距离长短来选择运输设备。一般采石场距工厂300-500ｍ时，则可采用皮带输送机；相距在3km以内时，采用自动卸料汽车或小型内燃机车运输。第三节原料的预均化原料的预均化：经破碎的原料化学成分是很不均匀的。为使原料成分初步趋于均齐，充分发挥原料堆场在储存和取用原料两方面的功能，采用一定的堆放和取用方式，使生料得到均匀。原料预均化的基本原理是“平铺直取”。即采取堆料机将料一层一层地铺起来，用料时，采用取料机垂直切取料层，这样取得的生料就较均齐，接着送入生料磨进行粉磨。第四节生料的制备、调整和均化一、生料制备将原料（石灰质原料、粘土质原料及少量较正原料，立窑煅烧水泥熟料时还加有一定量的燃料）经过一系列的加工过程后，制成具有一定细度、适当化学成分，并且均匀的生料，使其满足多种窑型的煅烧要求。（一）对生料的要求（1）生料成分的均匀性：生料成分均匀稳定对熟料烧成具有重要影响。衡量生料成分稳定性的重要指标是碳酸钙滴定值，出磨生料碳酸钙滴定值波动范围，湿法窑不大于±0.15%；干法窑不大于±0.4%；立窑不大于±0.5%。（2）细度：一般生料以0.08mm方孔筛筛余量应控制在8-10%，0.2mm方孔筛筛余不大于10%为宜。（3）生料的水分：湿法，料浆含水份33-40%；干法一般控制在1.2%以内。（二）生料制备的过程1、破碎：是用机械方法缩小物料粒度的过程。破碎物料主要有压碎、击碎、磨碎、劈碎四种方式。采用的破碎设备有颚式破碎机、锥式破碎机、辊式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机等。破碎作业有一级、二级甚至三级破碎的程序。采用几级破碎，主要取决于破碎机的技术性能。一般级数越少越好。但不论选用几级或选用什么样的破碎机，石灰石破碎系统的出料粒度必须满足生料磨入磨要求，在我国一般为20-25mm。2、烘干在干法粉磨时，入磨物料平均水分应控制在1-2%以内，但天然物料水分一般都远远超过这一范围，因此物料必须烘干，满足这一要求。水泥厂采用的烘干方法有两种：一种是粉磨过程中同时进行烘干，即利用烘干兼粉磨的设备；另一种是采用单独的烘干设备，物料烘干后再进行入磨。主要的烘干设备有：回转式烘干机、悬浮式烘干机和硫态化烘干机。3、粉磨破碎与烘干后的物料，通过配料过程和配料设备送至生料磨进行粉磨。粉磨系统主要有开路和闭路两种。开路系统：在粉磨过程中，当物料一次通过磨机后即为产品闭路系统：当物料出磨后经过分级设备（选粉机）选出产品，而使粗料返回磨内再磨。Φ2.4×10m中卸式烘干磨进气原料主传电机进气（热风）出磨（经斗提入选粉机）出气（入收尘器）烘干＋粗磨细磨热风回磨粗粉辅传电机减速机齿轮箱中空轴卸料仓研磨体运动状态(3)(1)(2)(1)倾泻运动状态转速n太低在摩擦力作用下带到一定高度，但达到自然休止角时下滑，有一定研磨作用、冲击作用弱(2)抛落运动状态转速n适中、带到一定高度后离开圆弧轨道抛落，冲击与研磨作用强(3)周转运动状态转速n太高、离心力作用下贴壁做圆周运动，基本无冲击与研磨作用磨机转速冲击＋研磨为提高磨机的粉磨效率，研磨体需保证以抛落运动状态运行补充：干法制粉系统工艺流程比较管磨机料仓称重给料设备磨尾斗提选粉机循环风机循环气流回磨粗粉袋式收尘器排风机排空成品输送成品库管磨机系统工艺流程1管磨机料仓称重给料设备磨尾斗提选粉机袋式收尘器回磨粗粉排风机排空成品输送成品库管磨机系统工艺流程2二次风一次风气料流：红色料流：黑色立磨料仓称重给料设备袋式收尘器排风机排空成品输送成品库立磨系统工艺流程2气料流：红色料流：黑色热空气（工艺废气）立磨系统工艺流程1立磨料仓称重给料设备电或蒸汽加热器排风机排空成品输送成品库袋式收尘器循环热风补充冷风（三）、生料均化出磨的生料粉或生料浆，其化学成分难免有些波动，为保证入窑生料化学成分均齐、合格，生料应在贮存均化库内进行均化。干法生料的均化可采用多库搭配，机械倒库和压缩空气搅拌库。第五节熟料的煅烧熟料煅烧：将生料制备过程中制得的生料送入煅烧窑，经高温煅烧，发生一系列物理的、化学的和物理化学变化后形成熟料的工艺过程。熟料煅烧物料可分为：水分蒸发→生料预热→生料分解→熟料煅烧→熟料冷却五个功能单元。相应分为干燥带、预热带、分解带和放热带，烧成带和冷却带。附：1、回转窑内物料温度和气体温度以及各带划分的大致情况图回转窑第六节成品制成工艺铝酸钙粉制成工艺是指把熟料粉磨制成铝酸钙粉，再进行包装或散装出厂的过程。工艺过程如下：熟料↘→（冷却）↗包装机→成品库→出厂石膏→水泥磨机→水泥库均化混合材↗↘散装车→出厂第七节包装和贮运一、铝酸钙粉的包装铝酸钙粉是一种粉状物，在运输和储存方面须有不同形式的容器，我国一般出厂水泥有袋装和散装两种。包装的设备有固定式和回转式两种。固定式包装机有单咀、2咀、4咀三种规格。回转式包装机有6咀、10咀、14咀三种规格。自动化程度高、包装能力大、劳动条件好。