水泥生產(chǎn)工藝流程及過程控制PPT課件

1、第一部分：新型干法水泥生產(chǎn)簡介新型干法水泥生產(chǎn)簡介 新型干法水泥廠的生產(chǎn)過程，就是以懸浮預(yù)熱和窯外分解技術(shù)內(nèi)核心，應(yīng)用現(xiàn)代科學技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)最新成就，以新型的烘干粉磨及原燃料均化工藝及裝備，采用以計算機控制為代表的自動化過程控制手段，實現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗的水泥生產(chǎn)過程，使水泥生產(chǎn)具有高效、優(yōu)質(zhì)、節(jié)約資源、清潔生產(chǎn)、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)代水泥生產(chǎn)方法。第1頁/共45頁第一部分：新型干法水泥生產(chǎn)簡介新型干法水泥生產(chǎn)簡介 與傳統(tǒng)的濕法、干法、半干法水泥生產(chǎn)相比，其工藝過程比較復(fù)雜，系統(tǒng)環(huán)節(jié)多，連續(xù)性強。許多工序聯(lián)合操作，相互影響，相互制約。生產(chǎn)過程本身要求具有高度的穩(wěn)定

2、性，設(shè)備運轉(zhuǎn)的可靠性和參數(shù)調(diào)節(jié)控制的及時性。這就需要中控室的操作人員及現(xiàn)場人員必須很好掌握新型干法工藝過程的特點，了解其工作原理和各種工藝熱工過程的特性，更好地服務(wù)于生產(chǎn)。 第2頁/共45頁石灰石石灰石原煤原煤粘土粘土鐵鐵質(zhì)材料質(zhì)材料粉砂巖粉砂巖石膏石膏混合材混合材第二部分：水泥用原燃料簡介第3頁/共45頁水泥熟料的原料 石灰質(zhì)原料:(石灰石、大理石等）主要成份CaCO3,占生料7075%; 2.粘土質(zhì)原料(硅鋁質(zhì)原料）:（粘土、砂巖等)主要成份SiO2、Al2O3占生料1020% 3.校正原料:(鐵質(zhì)、鋁質(zhì)原料等)占生料510%第4頁/共45頁水泥熟料 一、熟料礦物組成 C3S 硅酸三鈣（含

3、量:5060%)（強度高） C2S 硅酸二鈣(含量:1532%)（強度較高） C3A 鋁酸三鈣(含量：311%)（凝結(jié)快） C4AF鐵鋁酸四鈣(含量:818%)（耐磨耐蝕） 二、主要化學成分: CaO 6267%、 SiO2 2024%、 Al2O3 47%、 Fe2O3 2.56%。第5頁/共45頁水泥的組成 一、水泥熟料 ：含量60-95%； 二、石膏（脫硫石膏）：主要化學成分CaSO32H2O，含量約5%； 三、混合材：石灰石、粉煤灰、礦渣、火山灰、煤矸石等，含量0-35%，與水泥品種有關(guān)。第6頁/共45頁SiO2CaOAl2O3Fe2O3石膏混合材第三部分：水泥生產(chǎn)主要工藝流程第7頁/

4、共45頁生產(chǎn)工藝流程原料破碎原料破碎原料預(yù)均化原料預(yù)均化原料配料原料配料生料粉磨生料粉磨生料均化生料均化熟料儲存熟料儲存廢氣處理廢氣處理混合材破碎混合材破碎熟料煅燒熟料煅燒煤粉計量煤粉計量煤粉制備煤粉制備煤預(yù)均化煤預(yù)均化石膏破碎石膏破碎水泥粉磨水泥粉磨水泥配料水泥配料水泥儲存水泥儲存水泥包裝水泥包裝水泥散裝水泥散裝熟料散裝熟料散裝散裝計量散裝計量空壓機站空壓機站中心化驗室中心化驗室成品儲存成品儲存第8頁/共45頁新型干法水泥生產(chǎn)工藝流程圖第9頁/共45頁石灰石破碎工藝流程圖第10頁/共45頁石灰石破碎第11頁/共45頁石灰石質(zhì)原料檢驗與控制石灰石質(zhì)原料是構(gòu)成生料的主要原料，一般在生料中占85%

5、左右。石灰石的質(zhì)量指標控制主要包括CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-等。其中CaO是構(gòu)成生料的主要成份，MgO、R2O、SO3、Cl-的含量為有害成份。CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-的含量是石灰石礦山前期勘探需查明的主要內(nèi)容。較高的CaO、較低的MgO、R2O、SO3、Cl-含量是優(yōu)質(zhì)石灰石礦山和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熟料的基本要求，礦山選址的依據(jù)。 第12頁/共45頁輔助原料破碎工藝流程鐵礦粉鐵礦粉粘土粘土砂巖砂巖第13頁/共45頁硅鋁質(zhì)原料檢驗與控制 硅質(zhì)、硅鋁質(zhì)原料的主要成份：硅質(zhì)、硅鋁質(zhì)原料的主要成份是SiO2一般在70%以上；其次為Al2O3（硅質(zhì)原料中含量一般在10%以內(nèi)，硅鋁質(zhì)原料

6、含量在10%以上）及少量Fe2O3、CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-等。其中硅質(zhì)原料的SiO2含量一般在75%以上，硅鋁質(zhì)原料的SiO2含量一般在75%以內(nèi),實際生產(chǎn)應(yīng)根據(jù)礦山石灰石品位來選擇恰當?shù)墓桎X質(zhì)原料配比。第14頁/共45頁鐵質(zhì)校正原料檢驗與控制鐵質(zhì)校正原料的主要種類：傳統(tǒng)鐵質(zhì)校正原料是工業(yè)硫酸渣，主要礦物是Fe2 O3，其含量可達70%左右。另一種鐵質(zhì)校正原料是鐵尾礦，其Fe2 O3含量一般在20%-50%左右。實踐證明，工業(yè)硫酸渣和鐵尾礦均是理想的鐵質(zhì)校正原料。在水泥生產(chǎn)過程是調(diào)整熟料率值、液相量的主要原料第15頁/共45頁 預(yù)均化的目的及意義 由于原燃料資源的品位高低不均，

7、成分有波動，為盡可能降低資源浪費，擴大資源利用范圍，水泥廠應(yīng)用預(yù)均化技術(shù)，把原來不合格的原料化入可用范圍，同時使粉磨、煅燒等工藝過程穩(wěn)定，保證熟料的質(zhì)量。預(yù)均化堆場也是新型干水泥生產(chǎn)線的重要標志之一。原料、燃料的預(yù)均化 預(yù)均化基本原理 原燃料預(yù)均化的基本原理在于“平鋪直取”。即在進行原燃料堆放時，盡可能以最多的相互平行和上下重疊的同厚度料層構(gòu)成料堆；取料時，則設(shè)法垂直于料層的方向，盡可能同時切取所有料層。第16頁/共45頁 預(yù)均化的堆、取料技術(shù) （1）料堆形式：單人字形、多人字形、波浪形、水平鋪層、傾斜鋪層、連續(xù)鋪層； （2）取料方式：斷面、側(cè)面、底部；（平鋪豎取、切割料層）第17頁/共45頁

8、 預(yù)均化堆場布置形式 預(yù)均化堆場主要有矩形堆場、圓形堆場兩種形式，其他堆場在水泥工業(yè)應(yīng)用不多，如：臥庫式堆場、底部帶有縫形倉的堆場等。矩形和圓形預(yù)均化堆場的比較： 占地面積：同樣的有效儲存容積，矩形堆場占地面積大，圓形可減少3040%； 需用投資：圓形堆場設(shè)備購置費較低； 均化效果：矩形堆場的布料比較均勻，可使用各種堆料法，均化效果較圓形堆場要好； 設(shè)備操作和維護：圓形堆場中的堆取料設(shè)備總是一前一后，保持一定距離，沒有相撞危險。 企業(yè)改擴建：矩形堆場可以根據(jù)需要和場地條件予以擴建，而圓形堆場無法在原有基礎(chǔ)上擴大，只能另建新堆場。 第18頁/共45頁石灰石預(yù)均化工藝流程第19頁/共45頁原料配料

9、工藝流程石灰石石灰石鐵礦粉鐵礦粉粘土粘土粉砂巖粉砂巖第20頁/共45頁生料配料秤管理 保證工序計量穩(wěn)定準確，是穩(wěn)定均化鏈的技術(shù)保證。熟料的生產(chǎn)過程就是一個化學反應(yīng)的過程，各種原料必須按照一定的配比量，通過煅燒，產(chǎn)生化學反應(yīng)，生成新的物質(zhì)。而我們進行質(zhì)量控制，保證各種化學成份滿足產(chǎn)品要求，必須要依靠準確的工序計量。在生產(chǎn)過程中，質(zhì)量控制和物料平衡部門，必須將統(tǒng)計數(shù)據(jù)及時反饋到有關(guān)部門，根據(jù)計量數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動情況，快速進行調(diào)整。第21頁/共45頁生料粉磨及廢氣處理第22頁/共45頁生料均化第23頁/共45頁預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)預(yù)分解窯的關(guān)鍵技術(shù)裝備有旋風筒、換熱管道、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、冷卻機（簡稱筒-管-爐

10、-窯-機）。這五組關(guān)鍵技術(shù)裝備五位一體，彼此關(guān)聯(lián)，互相制約，形成一個完整的熱工體系，承擔著水泥熟料預(yù)熱、分解、煅燒、冷卻任務(wù)。 第24頁/共45頁回轉(zhuǎn)窯第25頁/共45頁篦冷機示意圖第26頁/共45頁熟料煅燒管理 熟料質(zhì)量是確保水泥質(zhì)量的關(guān)鍵。保持窯的熱工制度穩(wěn)定及提高看窯操作員水平是保證熟料質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。根據(jù)窯情及時采取調(diào)整措施，防止欠燒料、生燒料的出現(xiàn)。加強出窯熟料的率值控制，縮小熟料率值標準偏差。保證熟料強度，熟料，熟料強度檢驗按照JC/T853-1999硅酸鹽水泥熟料標準執(zhí)行。第27頁/共45頁窯頭及熟料冷卻第28頁/共45頁熟料儲存及散裝第29頁/共45頁煤粉制備系統(tǒng)工藝流程圖第3

11、0頁/共45頁石膏、混合材破碎及輸送混合材混合材石膏石膏第31頁/共45頁水泥配料熟料熟料石灰石石灰石石膏石膏備用備用第32頁/共45頁水泥配料秤管理水泥磨喂料設(shè)備應(yīng)能滿足物料配比的計量要求，確保配比準確。發(fā)生斷料或不能保證物配比時應(yīng)迅速采取有效措施予以糾正?；炇覍κ炝?、石膏和各種混合材的配比要有書面通知，操作崗位要有相應(yīng)的操作記錄。 第33頁/共45頁水泥粉磨系統(tǒng)第34頁/共45頁水泥包裝及成品庫第35頁/共45頁純低溫余熱發(fā)電技術(shù)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)即在新型干法生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中，通過余熱回收裝置即在新型干法生產(chǎn)線生產(chǎn)過程中，通過余熱回收裝置余熱鍋爐余熱鍋爐將水泥窯窯頭、窯尾排出大量低品位的

12、廢氣余熱進行回收換熱，產(chǎn)將水泥窯窯頭、窯尾排出大量低品位的廢氣余熱進行回收換熱，產(chǎn)生過熱蒸氣推動汽輪機實現(xiàn)熱能生過熱蒸氣推動汽輪機實現(xiàn)熱能機械能的轉(zhuǎn)換，再帶動發(fā)電機機械能的轉(zhuǎn)換，再帶動發(fā)電機發(fā)出電能，并供給水泥生產(chǎn)過程中的用電負荷。發(fā)出電能，并供給水泥生產(chǎn)過程中的用電負荷。廢氣余熱過熱蒸汽機械能電能鍋爐鍋爐汽輪機汽輪機發(fā)電機發(fā)電機余熱發(fā)電第36頁/共45頁第四部分、雙峰海螺質(zhì)量管理目標第四部分、雙峰海螺質(zhì)量管理目標 1 1、出廠水泥合格率、出廠水泥合格率100%100%，P PO42.5O42.5優(yōu)等品率優(yōu)等品率100%100% 2 2、商品熟料、商品熟料2828天抗壓強度天抗壓強度58.0M

13、Pa58.0MPa3 3、出廠、出廠42.542.5級水泥級水泥2828天抗壓強度天抗壓強度50.0MPa50.0MPa 4 4、出廠、出廠32.532.5級水泥級水泥2828天抗壓強度天抗壓強度38.0MPa38.0MPa 5 5、袋裝水泥重量合格率、袋裝水泥重量合格率100%100% 6 6、出廠水泥、熟料標準偏差：、出廠水泥、熟料標準偏差：1.50MPa/1.55MPa1.50MPa/1.55MPa 7 7、紙袋破損率、紙袋破損率1 1 8 8、42.542.5級水泥熟料料耗級水泥熟料料耗81.5%81.5%， 32.532.5級水泥熟料級水泥熟料料耗料耗6262% %第37頁/共45頁

14、第五部分、各工序關(guān)健指標及管理要求第五部分、各工序關(guān)健指標及管理要求礦山工序礦山工序1 1、指標指標：CaO MgO CaO MgO 粒度（石灰石、砂巖）粒度（石灰石、砂巖）2 2、質(zhì)量管理要求質(zhì)量管理要求：a a、掌握礦山質(zhì)量分布狀況、合理規(guī)劃兩、掌握礦山質(zhì)量分布狀況、合理規(guī)劃兩礦的開采（滿足正常生產(chǎn)及搭配要求）礦的開采（滿足正常生產(chǎn)及搭配要求）b b、合理安排生產(chǎn)組織，確保質(zhì)控處搭配、合理安排生產(chǎn)組織，確保質(zhì)控處搭配要求能夠執(zhí)行到位要求能夠執(zhí)行到位第38頁/共45頁生料粉磨生料粉磨1 1、指標指標：細度：細度 水份水份 三率值三率值（KH SM IM)KH SM IM)2 2、質(zhì)量管理要求

15、質(zhì)量管理要求：a a、保證石灰石取料機、行車等均化設(shè)備、保證石灰石取料機、行車等均化設(shè)備運行穩(wěn)定運行穩(wěn)定b b、各計量稱運行穩(wěn)定，計量相對準確、各計量稱運行穩(wěn)定，計量相對準確c c、精心操作，減少升輥、不正常停機，、精心操作，減少升輥、不正常停機，保持均化庫保持均化庫80%80%左右料位左右料位第39頁/共45頁煤粉制備煤粉制備1 1、指標指標：細度：細度 水份水份 灰份灰份2 2、質(zhì)量管理要求質(zhì)量管理要求：a a、保證原煤取料機均化設(shè)備運行穩(wěn)定、保證原煤取料機均化設(shè)備運行穩(wěn)定b b、按質(zhì)控處指定區(qū)域規(guī)范取料，保持料、按質(zhì)控處指定區(qū)域規(guī)范取料，保持料面平整面平整c c、精心操作，嚴格控制煤粉細

16、度、精心操作，嚴格控制煤粉細度第40頁/共45頁熟料燒成熟料燒成1 1、指標指標：立升重：立升重 f-CaOf-CaO強度強度 2 2、質(zhì)量管理要求質(zhì)量管理要求：a a、保證生料均化庫各區(qū)能自動下料、保證生料均化庫各區(qū)能自動下料b b、嚴格控制分解爐出口負壓，及時清理、嚴格控制分解爐出口負壓，及時清理結(jié)皮結(jié)皮c c、精心操作，保持風、煤、料、窯速之、精心操作，保持風、煤、料、窯速之間的平衡，注重出窯熟料的冷卻，保持間的平衡，注重出窯熟料的冷卻，保持窯系統(tǒng)工況穩(wěn)定窯系統(tǒng)工況穩(wěn)定第41頁/共45頁水泥粉磨水泥粉磨1 1、指標指標：細度：細度 比面積比面積 SO3 LOSS SO3 LOSS 混合混合材材2 2、質(zhì)量管理要求質(zhì)量管理要求：a a、高度關(guān)注系統(tǒng)物流，杜絕混料，竄庫，、高度關(guān)注系統(tǒng)物流，杜絕混料，竄庫，保證所有物料下料、喂料穩(wěn)定保證所有物料下料、喂料穩(wěn)定b b、注重計量管理，保證各皮帶稱、轉(zhuǎn)子、注重計量管理，保證各皮帶稱、轉(zhuǎn)子稱、沖板流量計計量準確稱、沖板流量計計量準確c c、精心操作，提高各控制指標的合格率、精心操作，提高各控制指標的合格率第4