水泥厂生产实习报告2018(4)

　　石灰石：开采前应进行生产勘探，系统采样作化学分析，掌握成分分布规律，根据各矿层的品位与厚度，进行计划开采，做到高低品位合理搭配，以合理利用矿山资源，并保证入厂石灰石质量，控制指标可根据具体条件制订；

　　粘土：生产前与生产中都应系统采样作化学分析，主要控制硅率与铝率，并保证碱含量不应过高；视矿山成分，需要时应搭配入厂，以确保粘土入厂成分符合要求。

　　2）．原料、燃料的预均化

　　指石灰质原料（当其中碳酸钙含量的标准偏差≥4％以上）与燃料煤（矿点不一或成分与热值波动较大）的预均化；

　　石英、砂岩和铁矿类原料用量较少，一般可不作预均化；

　　预均化方式：破碎的原料沿料堆轴线分层逐渐进行堆料（纵向堆料），向料堆横端进行取料（即横向取料）

　　3）．生料的均化和控制

　　根据配方，准确控制各种原料配合比，以保证出磨生料化学成分，并控制生料细度，保证生料成分均匀和稳定；

　　方法：控制碳酸钙滴定值和氧化铁含量，并控制喂料量，以保证生料细度；

　　3、熟料煅烧

　　3.1煅烧过程中的物理和化学变化

　　五个过程：干燥与脱水→碳酸盐分解→固相反应→熟料烧结→熟料冷却

　　3.1.1、干燥与脱水（吸热）

　　干燥：即物料中自由水的蒸发，100℃

　　脱水：粘土矿物分解放出结构水。高岭土在500~600℃失去结构水，产生偏高岭土：Al2O3·2SiO2·2H2O→Al2O3·2SiO2＋2H2O

　　3.1.2、碳酸盐分解（吸热）

　　CaCO3＝CaO＋CO2↑——1645kJ/kg(890℃)

　　MgCO3＝MgO＋CO2↑——1047~1214kJ/kg(590℃)

　　是可逆反应，受温度和CO2分压影响

　　CaCO3600℃开始分解；894℃时，CO2分压达1大气压；

　　1100~1200℃分解迅速

　　3.1.3、固相反应（放热）

　　通常在碳酸钙分解的同时，分解产物CaO与生料中的SiO2、Fe2O3、Al2O3等通过质点的相互扩散而进行固相反应，形成熟料矿物。

　　3.1.4、熟料烧结

　　在高温液相作用下，固相硅酸二钙和氧化钙都逐步溶解于液相中，硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸盐水泥的主要矿物—硅酸三钙，其反应式如下：C2S+Ca0→C3S

　　随着温度的升高和时间延长，液相量增加，液相粘度降低，氧化钙、硅酸二钙不断溶解、扩散，硅酸三钙晶核不断形成，并逐渐发育、长大，最终形成几十微米大小、发育良好的阿利特晶体。与此同时，晶体不断重排、收缩、密实化，物料逐渐由疏松状态转变为色泽灰黑、结构致密的孰料，以上过程为熟料的烧结过程，简称熟料烧结。

　　3.1.5、熟料的冷却

　　最高温度1450℃以后，熟料进入冷却阶段。1）迅速冷却熟料，以改善熟料质量和易磨性防止-C2S转化为-C2S；

　　防止C3S的分解为C2S与二次f-CaO；

　　2）降低熟料温度，便于熟料运输、贮存、粉磨

　　3）回收熟料带走的热量，预热二次空气，提高热效率

　　3.2、悬浮预热+窑外分解干法回转窑熟料煅烧工艺

　　3.2.1窑外预热和窑外分解

　　生料（CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等）经研磨、均化处理后由气力提升泵传送进入预热器。

　　从上至下排列五级旋风筒组成悬浮预热器，生料由第1级入口进入，在各级旋风筒内悬浮于自下而上由窑尾烟室（约1100℃）和三次风管送入预热器底部的高速热气流中作离心运动。

　　生料经回转窑煅烧变成熟料后，由窑头落到篦床上进行冷却。篦冷机分为四个室，每室配有大功率冷却风机，向各个室鼓风，以对流方式强制进行热交换，使熟料迅速降温。

　　被熟料加热的空气一部分作为二次风被吸入窑内帮助反应，另一部分被三次风管送至窑尾分解炉作为燃烧的高温空气，还有一部分被送至煤粉制备，对煤粉进行预热处理。

　　3.2.4废气处理

　　窑尾废气在高温风机的抽引下，自下而上逐级通过各级旋风筒，与生料进行热交换。从旋风筒出来的含有粉尘的高温废气，一部分去生料磨对原料进行烘干，另一部分进入增湿塔。在增湿塔内对高温气体进行喷水增湿降温，将废气温度从350℃降至150℃以下后进入汇风箱，废气中的颗粒在汇风箱内沉降下来，送回生料磨进行回收，其余经电收尘器净化处理后从窑尾烟囱排出。

　　3.3熟料煅烧工艺物料、气体、燃料流程

　　3.3.1物料流程

　　预均化生料从1处进入悬浮预热器系统，被正在上升的气流带往C1，物料跟气体发生热交换。进入C1后，热交换继续进行，并发生气固分离，分离的物料被送往下一级管道。物料又被气流带往C2，如此循环，物料经四级旋风筒，最终被送至分解炉D。在此过程中，物料主要得到一定程度的预热、失水、脱水和部分碳酸盐分解。

　　分解炉D内，物料被炉内的燃烧反应进行高温煅烧，物料升温，并发生大部分碳酸盐分解。物料由D被送往C5，经气固分离后送至回转窑R。

　　在R内，首先在放热带发生固相反应，生成C2S，接着在烧成带发生液相反应，吸收游离CaO，形成水泥熟料，最后被送往冷却器S冷却。

　　3.3.2气体流程

　　气体由9（鼓风机）进入冷却器，待冷却的高温熟料将其升温。气体流程分两路：一路为二次风，进入回转窑为熟料煅烧提供氧气；另一路通过三次风管被送往分解炉D，为分解炉燃烧提供氧气。从回转窑出来的高温废气与三次风在分解炉D汇合，之后进入各级旋风筒，对物料进行预热，最后由2排出。

　　3.3.3燃料流程

　　燃料通过两处加入：由7（窑头喷煤管）进入回转窑；由5进入分解炉。燃料燃烧反应的气体产物融入气体流程，灰份产物融入物料流程。

　　3.4回转窑内的物料煅烧

　　由于入窑生料CaCO3分解率已达85％~95％，则窑只需划分三个带：

　　1）过渡带：从窑尾起到物料温度为1300℃左右处，主要使剩余CaCO3完全分解并进行固相反应，为物料进入烧成带做好准备；

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