水泥生产基本知识

Page:Page:企业简况中联鲁宏水泥有限责任公司位于山东省滕州市界河镇境内，其前身为山东鲁南水泥厂。工厂始建于1987年4月，是我国自行开发设计、主机设备全部国内制造的国家“七五”重点建设项目，设计建成二条2000t/d、四级预热器带RSP分解炉+Φ4x60m回转窑的新型干法水泥生产线，每条生产线分别由二套Φ3.5x10m原料中卸磨、二套Φ3.8x12m圈流水泥磨等主机组成，工程项目于1992年4月通过国家正式验收。公司还于1995年10月利用窑尾废气余热配套建成了一套采用中低温补燃炉的余热发电系统，机组的设计装机功率为12000kW。Page:•此后又于2000年，公司对原二条生产线的烧成系统分别进行了技术更新改造。经过多年来的实践摸索、以及十几年来的生产经营，公司积累了丰富的生产管理经验，也培养了一批优秀的技术、生产、经营、管理等方面的人才。目前这二条生产线的熟料产量稳定在2x2300t/d，2004年熟料年产量达到了145万吨。此外，公司根据企业自身的发展需要，于2003年10月26日在现有厂区西侧空地上正式开工建设了一条5000t/d熟料生产线，并且于2004年12月底建成投产，现全公司已形成年产熟料300万吨、年产水泥400多万吨的生产能力，是中国联合水泥有限责任公司下属核心企业之一。Page:•中联鲁宏水泥有限责任公司是中国第一家同时通过ISO9002质量管理体系、ISO10012计量确认体系、ISO14000环境管理体系三项国际认证的大型现代化水泥企业，系中国企业形象AAA级单位。公司依靠完备的质量管理体系和控制手段打造出的“盖泽”、“鲁宏”水泥，品种齐全、产品质量高、使用性能好，首家被马来西亚政府确定为进口免检产品，并相继获得了中华水泥精品、国家推荐建材产品、全国水泥行业十佳品牌等荣誉称号，广泛应用于工业、民用建筑、道路、桥涵、机场等国家重点工程。Page:1.1国家水泥标准GB175-1999硅酸盐水泥（Ｐ·Ⅰ、Ｐ·Ⅱ)、普通硅酸盐水泥(Ｐ·Ｏ)GB1344-1999矿渣硅酸盐水泥(Ρ·Ｓ)、火山灰质硅酸盐水泥(Ｐ·Ｐ)及粉煤灰硅酸盐水泥（Ｐ·Ｆ）GB12958-1999复合硅酸盐水泥（Ｐ·Ｃ）1.水泥生产基本知识Page:废品和不合格品凡氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项不符合本标准时，均为废品。凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合本标准规定或混合材料掺加量超过最大限量和强度低于商品强度等级的指标时为不合格品。水泥包装标志中水泥品种、强度等级、生产者名称和出厂编号不全的也属于不合格品。Page:1.2水泥生产方法与分类•水泥窑主要有两大类：一类是窑筒体卧置，并能作回转运动的称为回转窑；另一类窑筒体立置不转动称为立窑。Page:什么是新型干法水泥生产技术以悬浮预热和预分解技术为核心，把现代科学技术和工业生产的最新成果广泛地应用于水泥生产的全过程，形成一套具有现代高科技特征和符合优质、高产、节能、环保以及大型化、自动化的现代水泥生产方法。Page:1.3新型干法水泥生产工艺流程矿山开采→破碎→预均化→配料→生料粉磨→生料均化→悬浮预热、预分解、回转窑煅烧→配料→水泥粉磨→水泥均化→水泥包装、散装出厂简称：《两磨一烧》Page:1.4水泥熟料的矿物组成C3S——硅酸三钙（含量:50～60%)C2S——硅酸二钙(含量:15～32%)C3A——铝酸三钙(含量：3～11%)C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%)主要化学成分:CaO62～67%、SiO220～24%、Al2O34～7%、Fe2O32.5～6%。Page:1.5水泥的原料、燃料与配料水泥生产原料分为：石灰质原料、粘土质原料和校正原料三大类。硅酸盐熟料率值控制范围：饱和比KH:0.86～0.92、硅酸率n:1.8～2.4、铝氧率p:0.9～1.4Page:2.新型干法水泥生产理论知识2.1中心控制室在水泥生产中的作用为了提高产品质量，保证水泥生产的正常进行，用高科技手段，在水泥生产过程中实施在线控制。科学地、经常地、系统地对各生产环节进行严格地检查和纠正，用各生产环节的工作质量来确保出厂水泥的产品质量。（简称：生产督察和质量控制）Page:2.2水泥生产质量控制的主要环节①原燃料和辅助材料的质量控制；（含石灰石、粘土矿山质量）②生料的质量控制；③熟料的质量控制；④水泥的质量控制（包括出磨水泥和出厂水泥）。Page:2.3原燃料的预均化技术及其质量控制①预均化堆场通常有三种型式：石灰石、煤预均化堆场、预配料堆场、配料堆场。②使单一品种物料的组成质量混合均匀的过程称之为预均化。物料中的主要化学成分的多次测量值与质量控制值（或算术平均值）存在偏差的数理统计结果,称之为标准偏差。其数值越小表示物料化学成分越均匀。Page:2.4粉磨系统生产技术及其控制①细度表示方法常见四种：平均粒径法、筛析法、比表面积法、颗粒组成法。②钢球磨机的粉碎比可达300以上。③磨机通风十分重要，磨内风速一般控制在0.7～1.2m/s为宜。④球磨机轴瓦温度超过60℃时,应立即停机。⑤选粉机的选粉效率工作时应达到70～80%。Page:⑥为了提高球磨机产质量可采取以下措施:（1）降低入磨物料粒度;（2）改善入磨物料的易磨性;（3）降低入磨物料的温度;（4）控制入磨物料水分;（5）在质量控制指标允许的情况下,放宽细度要求;（6）选用合适的助磨剂;（7）加强磨内通风;（8）闭路系统控制合适的循环负荷率和选粉效率;（9）确定合适的研磨体及其装载量和级配;（10）采用可靠的球磨机结构改造技术。Page:2.5烧成系统生产技术及其控制①熟料冷却机目前有单筒、多筒和篦式冷却机三种形式。②回转窑停窑前2～4小时，将喂料量减为正常喂料量的50～70%，窑速不变，风煤相应减少。③熟料立升重，就是每立升5～7mm粒径的熟料重量，正常生产时每升重的波动范围为±75克之内。Page:④在固相反应阶段，生成的熟料矿物有C2S、C3A、C4AF。⑤一次风量占总空气量的比例不宜过多，否则二次风比例降低会影响到熟料的冷却。⑥为了防止“回火”，火焰扩散速度应比煤粉扩散速度小。⑦铝氧率高时，液相粘度大，难于煅烧；铝氧率低，则窑内易结块，结圈，恶化操作。Page:⑧分解炉内温度的控制与调节：分解炉中、上游的温度变化，主要受燃烧速度的影响，炉下游及出口温度主要受燃料及生料加料量的影响，因此调节炉内温度主要调节燃料喂料量和燃烧速度。在完全燃烧的条件下，加入的燃料越多，炉温越高，分解率也高；生料加料量越多，分解吸热越多，使炉温下降，因此分解炉内的风、料、煤的配合十分重要。Page:2.6煤粉制备系统安全生产及其控制①煤粉制备中的防爆可从两方面采取措施，一是防止煤粉在系统各部分积聚，二是利用各种防爆装置。②煤粉越细，燃烧速度越快，火焰温度越高。③煤粉制备系统有直接烧窑式、间接烧窑式和中间仓泵送式三种形式。④煤磨出口气体温度可以反映煤粉的烘干程度，一般应控制在80℃。Page:2.7粉状物料均化技术及其质量控制①空气搅拌库是利用压缩空气对粉状物料进行的均化装置。②出磨水泥不能直接出厂，而要中间储存的原因是：（1）要确认三天强度、预测28天强度，保证出厂水泥的合格率100%；（2）消解游离氧化钙，改善水泥质量；（3）改善水泥的均匀性，进一步搭配、均化；（4）水泥库储存对生产车间和市场营销有调节作用。Page:2.8水泥厂的环境保护与生产督察编制生产控制图表，应考虑以下几个方面：（1）质量控制点的确定与控制项目。根据全厂生产工艺流程，标出控制点的位置，再确定控制项目。如：取样地点、取样次数、取样方法、检验项目、控制指标及合格率等；（2）取样方法的选择。注意取样的代表性，确定哪些工序取平均样，哪些工序取瞬时样；Page:（3）取样次数和检验次数的确定。根据技术要求和实际生产中的质量波动情况来确定。主机设备和数值波动较大的控制点，取样和检验次数应多一些，反之则可少一些；（4）检验方法的选择。检验方法要求简单、快速和准确，尽量采用先进可靠的自动化仪器。（5）质量控制指标的确定。根据本厂实际情况，制定出高于国家标准或行业标准的内控企业标准，使本厂产品质量更加稳定。Page:3.新型干法水泥生产控制基本技能3.1质量控制的对象①原燃材料的控制及可追溯性；②设备的控制和保养维修；③关键工艺的控制；④工艺参数更改的控制；⑤不合格的控制。Page:3.2生产车间控制项目及其指标新型干法水泥生产烧成系统需要重点控制的工艺参数有:（1）烧成带温度。烧成带的燃烧温度一般应保持在1600～1800℃，但不宜过高，以防物料结大块或过烧、或烧坏窑皮。（2）窑尾烟气温度。一般控制在950～1100℃，过低，将使窑末端失去有效作用；过高，容易引起烟室和管道结皮或Page:（3）分解炉温度。中部温度一般在850～880℃温度越高表示燃烧及分解越快；出口温度一般为850～900℃，过高表示燃料加得过多，也容易引起炉后系统结皮。（4）最低一级旋风筒出口气体温度。一般控制在：800～880℃，它应低于分解炉出口气体温度，否则表示出炉气体中还有部分燃料未烧完。Page:（5）最上一级旋风筒出口气体温度。一般控制在：320～360℃，过高会影响电收尘和排风机的安全；过低表示系统有漏风。（6）排风机或电收尘器入口气体温度。过高会影响设备安全；过低会产生结露现象。（7）分解炉及预热器出口气体成分。一般窑尾烟气中的氧含量控制在1.0～1.5%,分解炉出口控制在3.0%,可燃气体含量达0.2%时报警、0.6%时电收尘器电源自动跳闸。Page:（8）预热器系统负压。为了监视各部位阻力，判断生料喂料是否正常。（9）窑尾与窑头负压。它反映二次风量和窑内流体阻力大小；正常生产时窑头负压一般在-0.02～0.06kPa,窑尾在-0.2～0.4kPa。（10）窑速及生料喂料量。喂料量应与窑速同步，以保持窑内料层均匀Page:3.3水泥生产控制项目检测及其操作①物理检验与化学分析②热工标定与磨机标定③机械安装与维修质量检测④清洁生产与环保监测⑤电器电工仪表检测⑥计算机在线控制与系统调控Page:3.4粉磨系统不正常运转时的调控①饱磨与空磨都是不正常运行状态，有工艺原因和机械原因，常用磨机负荷自动控制装置监测调节。②物料被粉磨的难易程度称之为易磨性，石灰石中二氧化硅（SiO2）含量高时，就难磨，磨机产量也会下降。③新型干法厂的生料烘干磨机其入磨物料水份最大能到8%，一般应控制在5%之内。Page:3.5烧成系统不正常运转时的调控①在窑内烧成带与放热反应带交界处，所形成的后结圈称为熟料圈。②硫碱圈的处理方法是开大排风、提高结圈区域的温度高于1000℃则会使圈烧垮。③回转窑上挂窑皮时不能加萤石，因为氟离子对耐火砖有腐蚀。Page:④燃煤中含灰份较高时要防止结圈煤灰中三氧化二铝含量高，会引起液相量增加，容易结圈。使用高灰分燃煤时，首先要合理地调整生料的配料方案；然后控制煤粉细度要小于0.08mm方孔筛筛余15%；最后要制定合理的煅烧制度和操作参数，稳定热工制度，保持快转率在90%以上，这样有利于减少后结圈现象。Page:3.6煤粉制备系统不正常运转时的调控①减轻燃煤热值和灰分的波动；②防止燃煤预均化库顶可燃气体燃爆和操作人员一氧化碳中毒；③风扫煤磨要注意热风温度和含煤粉气体的浓度小于150g/m3；④本系统严禁烟火和电器火花。Page:3.7DCS控制系统的操作与维护DCS控制即集散型控制系统，其特点是：集中操作、分散控制。是生产与管理自动化的综合系统，它包括调度管理、配料控制、生产线热工参数检测控制、喂料喂煤计量控制和设备起停联锁控制等功能，是新型干法水泥自动化生产水平的代表。Page:3.8水泥生产中的创新与技术工作技术创新课题：①优质②高产③低消耗（节能）④安全⑤清洁生产（环保）Page:Page:Page:Page:生料制备系统工艺流程Page:Page:Page:Page:Page:Page:Page:Page:Page:Page:Page:Page:Pag