新型乾法水泥生產工藝流程

2022-04-24 12:51:03 字數 3949 閱讀 9104

水泥的生產工藝可以簡述為兩磨一燒,即原料要經過採掘、破碎、磨細和混勻製成生料,生料經1450℃的高溫燒成熟料,熟料再經破碎,與石膏或其他混合材一起磨細成為水泥。由於生料製備有乾濕之別,所以將生產方法分為濕法,半乾法或半濕法,乾法3種。目前常用的是乾法水泥生產工藝。

一、水泥生產的生料製備

1 破碎工藝

水泥生產過程中,很大一部分原料要進行破碎,如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。因為石灰石是生產過程中用量最大的原料,開採出來之後的顆粒較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比較重要的地位。

將石灰石通過破碎機進行一次和二次破碎,碎成20公釐石塊,常用的破碎裝置有錘式、顎式、反擊式、衝擊式、輥式、圓錐式破碎機等。破碎廢氣會產生粉塵汙染,破碎廢氣量約為600 m3/t料,粉塵濃度為10g/ m3。

2生料的預均化工藝

原料預均化預均化技術就是在原料的存、取過程中,運用科學的堆取料技術,實現原料的初步均化,使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。

石灰石的儲存多採用長形或圓形預均化堆場,

粘土或砂岩的儲存多採用長形堆場,

自動控制堆料機和取料機的作業,均化效果好,成份穩定,並控制了儲存和均化過程產生的無組織粉塵的排放。

3 生料的烘乾工藝

烘乾工藝是將生料通過烘乾機加熱乾燥。

烘乾裝置有迴轉式和懸浮式烘乾機、烘乾塔等,迴轉式烘乾機內溫度約700℃,排放廢氣量約1300m3/t料。

4 生料的粉磨工藝

水泥磨包括生料磨和水泥磨,常用的裝置有球磨機、立磨、 輥壓機等。

乾法磨製一般採用閉路作業系統。

濕法磨製通常開路系統,但也有採用閉路系統的。

二、水泥生產的煅燒

目前大中型水泥廠多使用迴轉窯,小型水泥廠多使用立窯,我國還有50﹪以上的水泥仍使用立窯生產。

1 立窯煅燒

立窯工藝的裝置是靜止的豎窯,分為普通立窯和機械化立窯,屬於半乾法生產。

立窯的日產量已達250~300t/d。立窯又分普通立窯和機立窯,普通立窯採用間歇式生產,能耗熱耗較高,產生的廢氣量約3900立公尺/噸熟料,粉塵濃度15g/m3。

2 新型乾法旋窯煅燒

它是在旋窯煅燒增加預分解窯與懸浮預熱工藝。生料在預熱器以內懸浮狀態或沸騰狀態下與熱氣流進行熱交換,又在分解爐中加入佔總燃料用量50~60%的燃料,使生料在入窯前的碳酸鈣分解率達80%以上,達到減輕窯的熱負荷,提高產量。

預熱分解

把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成,代替迴轉窯部分功能,達到縮短回窯長度,同時使窯內以堆積狀態進行氣料換熱過程,移到預熱器內在懸浮狀態下進行,使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合,增大了氣料接觸面積,傳熱速度快,熱交換效率高,達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。

(1)物料分散

換熱80%在入口管道內進行的。餵入預熱器管道中的生料,在與高速上公升氣流的衝擊下,物料折轉向上隨氣流運動,同時被分散。

(2)氣固分離

當氣流攜帶料粉進入旋風筒後,被迫在旋風筒筒體與內筒(排氣管)之間的環狀空間內做旋轉流動,並且一邊旋轉一邊向下運動,由筒體到錐體,一直可以延伸到錐體的端部,然後轉而向上旋轉上公升,由排氣管排出。

(3)預分解

預分解技術的出現是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和迴轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上公升煙道,設燃料噴入裝置,使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程,在分解爐內以懸浮態或流化態下迅速進行,使入窯生料的分解率提高到90以上。將原來在迴轉窯內進行的碳酸鹽分解任務,移到分解爐內進行;燃料大部分從分解爐內加入,少部分由窯頭加入,減輕了窯內煅燒帶的熱負荷,延長了襯料壽命,有利於生產大型化;由於燃料與生料混合均勻,燃料燃燒熱及時傳遞給物料,使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優化。

因而具有優質、高效、低耗等一系列優良效能及特點。

生料均化

新型乾法水泥生產過程中,穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統起著穩定入窖生料成分的最後一道把關作用。

三、熟料磨(水泥磨)工藝

水泥粉磨是水泥製造的最後工序,也是耗電最多的工序。其主要功能在於將水泥熟料(及膠凝劑、效能調節材料等)粉磨至適宜的粒度(以細度、比表面積等表示),形成一定的顆粒級配,增大其水化面積,加速水化速度,滿足水泥漿體凝結、硬化要求。

水泥熟料的細磨通常採用圈流粉磨工藝。

採用壓縮粉碎和衝擊粉碎方式,可提高40%,粉磨電耗可降低10%。

「二磨」電耗約佔水泥生產過程總電耗的70%,其中,水泥粉磨電耗約佔水泥生產總電耗的40%。水泥粉磨約為生料粉磨比電耗的1.5倍。

水泥生產的環境汙染

我國水泥工業煙塵和粉塵排放總量約佔我國全年煙粉塵排放總量的近40%。水泥生產過程中,每生產1噸矽酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料(包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏),據統計,乾法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約佔全廠動力的60%以上,其中生料粉磨佔30%以上,煤磨佔約30%,水泥粉磨約佔40%。因此,合理選擇粉磨裝置和工藝流程,優化工藝引數,正確操作,控制作業制度,對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。

據有關專家統計,每生產1t 水泥就要向環境排放1t 有害氣體。我國水泥工業的co2排放量約為7億t左右,s02在80萬t左右,nox在100萬t左右。

一、水泥生產廢氣汙染

(一) 廢氣量由於窯型不同,生產線不同所產生的廢氣量有所差異:

(二) 有組織粉塵產生量及排放

1.有組織粉塵產生量與排放量

注:立窯一般有5~10㎏粉塵/t熟料洩漏。復膜袋除塵率約99.

5%,普通袋除塵率約99%,電除塵(一級除塵)平均除塵率約98%;新型乾法復膜袋除塵率約99.8;普通袋除塵率約99。5%,電除塵平均除塵率約99.

5%。(三) 無組織粉塵排放

水泥生產線一般有30~40個有組織粉塵排放點,最大的廢氣揚塵點是水泥窯和各類磨機。立窯的爐氣洩漏排放的粉塵量最大,立窯一般有500~700 m3廢氣/t熟料和5~10㎏粉塵/t熟料的洩漏。

生料粉塵主要指原料配料、粉磨、均化、輸送過程中產生的無組織排放,該種粉塵無組織排放隨著水泥工業的技術進步越來越小。燃料粉塵主要指煤進廠、儲存、倒運、破碎、粉磨、輸送等過程中產生的無組織排放,尤其裝卸和倒運過程產生的煤粉塵排放居多。熟料粉塵無組織排放主要來自熟料輸送、下料、二次倒運過程,尤其以二次倒運產生的揚塵居多水泥粉塵無組織排放主要來自於水泥包裝、散裝和運輸環節,尤其以裝運環節居多。

據浙江省水泥散裝辦引用北京環科院測定使用散裝水泥粉塵排放計算資料,散裝水泥粉塵排放為0.28kg粉塵/t水泥,使用袋裝水泥時,水泥粉塵排放為4.48kg粉塵/t水泥,兩者粉塵排放量差:

(4.48-0.28)=4.

2kg粉塵/t水泥。

如果按水泥運輸無組織粉塵排放水泥廠內外各佔50%計算,在水泥廠內散裝水泥粉塵排放為0.14粉塵/t水泥,使用袋裝水泥時,水泥粉塵排放為2.24粉塵/t水泥,袋裝比散裝多排放粉塵2.

1㎏粉塵/t水泥。

(四) so2產生量及汙染

nox產生量及汙染

水泥焙燒生產廢氣中noχ的含量

水泥生產氮氧化物排放量

二、雜訊汙染

水泥廠的噪音主要來自磨機、空壓機、羅茨鼓風機、高壓離心通風機、破碎機、各種幫浦等裝置

三、廢水汙染

水泥工業的水汙染主要為生產裝置外排的冷卻水、水收塵產生的廢水化驗室廢水、近年水泥企業一般都建立了迴圈水系統,水的迴圈利用率在95﹪左右,廢水產生量約為0.075m3/t熟料,排放量約為0.003m3/t。

熟料化驗室廢水經酸鹼中和處理後外排,水收塵逐漸淘汰,水泥工業對水環境的汙染已不再是汙染的主體。

水泥工業環境監察的要點

(1)監督落後生產工藝及裝備的淘汰。取締無生產許可證非法生產水泥的企業;關閉土(蛋)窯、普通立窯、直徑2.2m及2.2m以下(以2023年6月5日的窯徑為依據)的機立窯;淘汰直徑2.5113.及2.5m以下的乾法中空窯生產線(2023年年底之前已經生產特種水泥的除外);淘汰直徑2.5m及2.5m以下的濕法生產線。禁止新建和擴建各種立窯生產線;禁止對直徑2.2m及2.2m以下的立窯進行擴徑改造;禁止新建和擴建濕法窯、立波爾窯及乾法中空窯。

(2)監督水泥生產過程粉塵處理設施的執行效果和粉塵排放

(3)監督水泥生產過程中產生無組織排放的生產工序,如生、熟料的存貯、輸運、包裝等過程的粉塵防治措施。

新型乾法水泥生產工藝流程

1 破碎及預均化 1 水泥生產過程中,很大一部分原料要進行破碎,如石灰石 黏土 鐵礦石及煤等。因為石灰石是生產過程中用量最大的原料,開採出來之後的顆粒較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比較重要的地位。2 原料預均化預均化技術就是在原料的存 取過程中,運用科學的堆取料技術,實現原料...

新型乾法水泥生產工藝流程

4 水泥熟料的燒成 生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解後,下一道工序是進入迴轉窯中進行熟料的燒成。在迴轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解並發生一系列的固相反應,生成水泥熟料中的 等礦物。隨著物料溫度公升高近時,等礦物會變成液相,溶解於液相中的和進行反應生成大量 熟料 熟料燒成後,溫度開始降低。最後由水泥熟...

談新型乾法水泥的生產工藝

年第 期智慧型建築 王愛晶 隨著我國 綠色低碳 節能減排 的呼聲越來越高。一些傳統水泥生產工藝方法已經不符合新時期生產愛展的霖粵,因此對於生產工藝的更新已經刻不容緩,本文結爭作者的工作實踐經驗,了新型乾法 水泥生產的工藝。儲量為 的生料均化庫內。當原料磨停磨時,窯灰可另行輸送至 生料入窯系統中。原料...