水泥生產(chǎn)用原料與配料

1、水泥生產(chǎn)用原料及配料（4課時(shí)）第一節(jié)水泥生產(chǎn)用原燃材料及其控制1、水泥生產(chǎn)用原料1.1石灰質(zhì)原料：以碳酸鈣為主要成分石灰石、泥灰?guī)r、貝殼等，另如電石渣、糖濾泥等工業(yè)廢渣也可作為石灰質(zhì)原料。石灰質(zhì)原料是水泥生產(chǎn)的主要原料。一般要求石灰石CaO45%MgO:3.0%,但在新型干法水泥生產(chǎn)中，采用了石灰石預(yù)均化、生料均化等措施，為低品位石灰石的利用提供了保證，使得Cag量在42溢右，MgO含量在3%-5%勺底品位石灰石也能應(yīng)用于水泥生產(chǎn)。1.2粘土質(zhì)原料：主要以含SiO2及少量AL2O3、F02O3的原料。天然粘土質(zhì)原料有黃土、粘土、砂巖、河沙等，此外還有粉煤灰、煤砰石等工業(yè)廢渣。粘土質(zhì)原料一般Si

2、O255%1.3校正原料：當(dāng)石灰質(zhì)原料和粘土質(zhì)原料配料不能滿足配料方案要求時(shí)，或SiO2或AL2O3或Fe2O3含量不足時(shí)，根據(jù)所缺成分，分別采用相應(yīng)的校正原料。因此校正原料分為，（1）硅質(zhì)校正原料，例如砂巖；（2）鋁質(zhì)校正原料，如煤砰石、粉煤灰、鋁磯土；（3）鐵質(zhì)校正原料，如天然低品位鐵礦石，硫酸渣、鋼渣等工業(yè)廢渣。2、水泥生產(chǎn)用燃料2.1燃料在水泥生產(chǎn)中作用：一是提供熟料燧燒及物料烘干所需要的熱量；二是燃料燃燒后所剩煤灰等作為原料摻到熟料及水泥中去。2.2煤的分類及組成水泥工業(yè)生產(chǎn)一般用煤作為燃料，此外在窯升溫過(guò)程中及投料初始會(huì)使用很少一部分柴油。（1）煤的分類：根據(jù)埋藏時(shí)間及碳化程度不同

3、，可分為泥煤、褐煤、煙煤、無(wú)煙煤。（2）煤的組成：分析燃料的組成通常有元素分析法和工業(yè)分析法。根據(jù)元素分析，煤由碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）五種元素和水分、灰分組成。根據(jù)工業(yè)分析，煤由揮發(fā)份（V）、固定碳（C）、灰分（A）、水分（W）組成。其中煤的灰分，是煤燃燒后剩余的礦物雜質(zhì)，其主要化學(xué)成分為Si。?、AL2O3、FE2O3、CaO、MgO，另外還有少量的K2O、Na?。、SO3。收到基（ar）：以收到狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)?？諝飧稍锘╝d）:與空氣濕度達(dá)到平衡狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)。干燥基（d）:以假想無(wú)水狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)。干燥無(wú)灰基（daf）：以假想無(wú)水、無(wú)灰狀態(tài)的煤為基準(zhǔn)。（4）煤

4、的發(fā)熱量A、定義煤的發(fā)熱量指單位質(zhì)量的煤燃燒放出的熱量，單位為cal/kg、kJ/kg（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)單位），1cal/g=4.18J/g。B、標(biāo)準(zhǔn)煤，為了比較各類燃料，規(guī)定低位發(fā)熱量（收到基）為29270k/kg（7000cal/kg）的煤為標(biāo)準(zhǔn)燃料。3、入機(jī)原燃材料預(yù)均化原燃材料均化、搭配是穩(wěn)定生料、熟料及水泥質(zhì)量的重要措施之一，是質(zhì)量工作的重點(diǎn)和根本。3.1原燃材料預(yù)均化原理A、預(yù)均化技術(shù)就是在原燃材料的存、取過(guò)程中，運(yùn)用科學(xué)的堆取料技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場(chǎng)同時(shí)具備儲(chǔ)存與均化的功能。B、原燃材料的預(yù)均化的基本原理就是在物料堆放是，由堆料機(jī)把進(jìn)來(lái)的原料連續(xù)的按一定的方式堆成盡可能多相

5、互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時(shí)，在垂直于料層的方向，盡可能同時(shí)切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。3.2原燃材料預(yù)均化的意義(1) 均化原燃材料，減少質(zhì)量波動(dòng)，有利于穩(wěn)定磨機(jī)生產(chǎn)、穩(wěn)定配料，從而為穩(wěn)定窯系統(tǒng)熱工制度、穩(wěn)定熟料產(chǎn)質(zhì)量、穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量奠定基礎(chǔ)，為降低耐火材料、煤等消耗降低生產(chǎn)成本創(chuàng)造條件；(2) 可以擴(kuò)大礦山資源的利用，最大限度的利用礦山的覆蓋物和夾層，提高礦山開(kāi)采效率，降低開(kāi)采成本，節(jié)約資源。(3) 白動(dòng)化程度高。第二節(jié)生料配料1、生料配料1.1定義就是將石灰石原料、黏土質(zhì)原料、校正原料等，按照比例(計(jì)量)混合入磨粉磨成符合質(zhì)量要求的生料。1.2技術(shù)要求飽和

6、比KH=K0.02月平均合格率75%硅酸率n=K士0.10月平均合格率A80%鋁氧率P=K士0.10月平均合格率80%。2、配料計(jì)算原材料化學(xué)成分表名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOEK2ONa2OR2OcSO3結(jié)晶水水分右灰右42.061.280.800.8851.502.4698.980.5電石渣22.933.922.690.8266.960.1197.460.1325.0河沙7.6670.238.833.916.430.8297.881.320.881.7410.0砂巖3.1884.044.684.331.890.3698.480.380.050.303.5鐵粉12.6

7、025.6024.6030.431.801.5496.571.850.011.354.0鋼渣2.3813.303.8224.3339.648.8692.334.5鋁磯土11.0444.6326.7211.961.400.5096.250.600.100.493.5礦渣-0.6532.5015.41.3937.938.8595.420.450.370.679.5粉煤灰7.1149.6728.745.084.761.3396.691.280.621.460.29爐渣5.2850.1029.384.994.281.0595.081.410.751.6820.0脫硫右膏39.0018.1112.0窯回

8、灰37.188.334.071.9244.781.3497.62KH=1.6031) 2.1配料計(jì)算基本術(shù)語(yǔ)2.1.1干基、濕基定義及其換算干基、濕基定義干濕基換算例1:已知，生料濕基配比為石灰石82.0%,河沙12.0%,鐵粉4.0%,砂巖2.0%,物料水分分別為1.0%,10.0%,5.0%,3.0%,計(jì)算生料干基配比。解：干基石灰石=82.0X(1-1.0%)/100X100%=81.2%干基河沙=12.0X(1-10.0%)/100X100%=10.8%干基鐵粉=4.0X(1-5.0%)/100X100%=3.8%干基砂巖=2.0X(1-2.0%)/100X100%=2.0%百分比轉(zhuǎn)換

9、：求和：干基石灰石+干基河沙+干基鐵粉+干基砂巖=81.2%+10.8%+3.8%+2.0%=97.8%轉(zhuǎn)換：干基石灰石=(81.2粉97.8%)X100%=83.0%干基河沙=(10.8%97.8%)X100%=11.0%干基鐵粉=(3.8晰97.8%)X100%=3.9%干基砂巖=(2.0晰97.8%)X100%=2.0%例2:已知普通42.5水泥干基配比為熟料80%,礦渣10%，石灰石4%,石膏6%,水分分別為0%、10%、0.5%、12%,請(qǐng)計(jì)算水泥濕基配比。解：各物料濕基計(jì)算：熟料=80%石灰石=4晰（1-0.5%）X100%=4.2%礦渣=10晰（1-10%）X100%=11.1%

10、石膏=6%（1-10%）X100%=6.7%百分比轉(zhuǎn)換：濕基求和=4.2%+11.1%+6.7%+80%=102%百分比換算熟料=（80102%X100%=78.4%礦渣=（11.1%+102%X100%=10.9%石灰石=（4.2%+102%X100%=4.1%石膏=（6.7%+102%X100%=6.6%干基物料=濕基物料x(chóng)（1-水分為2.1.2、煤灰摻加量計(jì)算1）熟料熱耗：生產(chǎn)單位質(zhì)量熟料需要的熱量（kJ/kg）。（千業(yè)設(shè)計(jì)為3100kJ/kg）2）熟料煤耗：生產(chǎn)單位質(zhì)量熟料需要消耗的煤量（kg/t）。（假設(shè)熟料實(shí)物煤耗為160kg-煤/t-熟料）3）煤灰摻加量計(jì)算煤工業(yè)分析Mar(%)

11、Mad(%)1Vad(%)|Aad(%)FCad(%)Qnet.ad(kJ/kg)Qnet.ar(kJ/kg)St.ad(%)10.01.816.3925.1466.6624028218250.30煤灰分全分析（%）LossSiO2AL2O3Fe2O3CaOMgOE51.07:27.964.187.55:1.0191.77熟料熱耗=煤發(fā)熱量x煤耗煤耗=熟料熱耗+煤發(fā)熱量煤灰摻加量=煤耗X煤灰分X煤灰沉積率X100%=3150+24028X27.96%X100%X100%=3.66%(假設(shè)煤灰沉積率為100%)2.1.3生料料耗2.2配料計(jì)算2.2.1生、熟料具體轉(zhuǎn)化工藝過(guò)程：預(yù)熱干燥、碳酸鹽分

12、解、固相反應(yīng)、熟料燒成、冷卻次序過(guò)程名稱主要物理化學(xué)反應(yīng)主要形成物功能設(shè)備1預(yù)熱干燥生料被加熱，其中水分蒸發(fā)，黏土質(zhì)礦物脫去結(jié)合水分解形成AL2O3、Fe2O3、SiO2AL2O3、Fe2O3、SiO2預(yù)熱器2碳酸鹽分解碳酸鈣、碳酸鎂分解，形成CaO、MgOCaO、MgO分解爐3固相反應(yīng)在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)新生態(tài)的CaO、AL2O3、Fe2O3,SiO2略溫度的逐步升高，開(kāi)始形成一些如CA、CS等早期礦物，最終在11001200C大量形成CA、QAF,GS含量達(dá)到最大值GA、CAFGS回轉(zhuǎn)窯4熟料燒成在液相條件下，在1450C左右GS與CaCfe應(yīng)形成GSGS回轉(zhuǎn)窯5熟料冷卻回收熟料熱量，保持提局熟料礦

13、物活性篦冷機(jī)(1) 2.2.2配料方案表示方法KH=K0.02n=K士0.10P=K士0.102.2.3配料計(jì)算(見(jiàn)附件)3、影響配料準(zhǔn)確性因素3.1影響因素原材料成分波動(dòng)煤質(zhì)量波動(dòng)熟料煤耗變化檢驗(yàn)滯后性樣品代表性變化生料配料秤計(jì)量不準(zhǔn)確檢驗(yàn)結(jié)果誤差大3.2注意事項(xiàng)牢記生產(chǎn)、質(zhì)量是動(dòng)態(tài)變化的，要樹(shù)立辯證的控制思想，在出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)關(guān)鍵要分析清楚造成波動(dòng)的原因。原燃材料化學(xué)成分是動(dòng)態(tài)變化的；配料計(jì)量稱是變化的；生、熟料對(duì)應(yīng)關(guān)系是會(huì)變化的；(2) 穩(wěn)定是根本，配料也是如此，對(duì)料調(diào)整控制要充分考慮到窯熱工的適應(yīng)性，要本著循序漸進(jìn)的思想調(diào)整。(3) 質(zhì)量波動(dòng)是正常規(guī)律，要學(xué)會(huì)根據(jù)波動(dòng)趨勢(shì)判定穩(wěn)定性。3.3新型干法水泥生產(chǎn)缺點(diǎn)(1)原燃材料入機(jī)前全部進(jìn)行預(yù)均化，有利于穩(wěn)定配料，但反過(guò)來(lái)如果原燃材料質(zhì)量出現(xiàn)突變，因入預(yù)均化堆場(chǎng)原材料庫(kù)存量大，不利于及時(shí)調(diào)整