日產(chǎn)3200t粉煤灰硅酸鹽水泥工藝設計電子版

1、粉煤灰硅酸鹽水泥簡介粉煤灰硅酸鹽水泥 粉煤灰硅酸鹽水泥粉煤灰硅酸鹽水泥代號為P·F。由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。簡稱粉煤灰水泥。由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰，加入適量石膏磨細而成。是火山灰質硅酸鹽水泥的主要品種。中國標準規(guī)定：水泥中粉煤灰摻加量按重量計為2040；允許摻加不超過混合材料總摻量 1/3的?；郀t礦渣，此時混合材料總摻量可達50，但粉煤灰摻量仍不得少于20或大于40。粉煤灰水泥分為 275、325、425、525和625五個標號。它除具有火山灰質硅酸鹽水泥的特性(如早期強度雖低,但后期強度增進率較大，水化熱較低等)外,還具有

2、需水性及干縮性較小，和易性、抗裂性和抗硫酸鹽侵蝕性好等性能。適用于大體積水工建筑，也可用于一般工業(yè)和民用建筑。20世紀60年代以來，法、日、蘇、中、美、聯(lián)邦德國等都先后生產(chǎn)粉煤灰水泥，產(chǎn)量日趨增多。中國于50年代初就開始研究粉煤灰作水泥混合材料，并于1977年制定了粉煤灰硅酸鹽水泥標準。水泥中粉煤灰摻入量按質量百分比記為50%70%，我國出現(xiàn)了多種體系的復合水泥, 不僅有傳統(tǒng)混合材生產(chǎn)的復合水泥, 也有新開辟混合材的復合水泥。傳統(tǒng)的混合材為高爐礦渣、火山灰、粉煤灰、石灰石、砂巖、窯灰等，新開辟的混合材有化鐵爐渣、精煉鉻鐵渣、增鈣液態(tài)渣、磷渣、欽渣等。上述混合材在使用方面已制訂了相應的標準, 屬

3、于GB12958-91中“規(guī)定的混合材”,可以按照有關規(guī)定使用。產(chǎn)品的性質及用途粉煤灰硅酸鹽水泥早強較低但后期強度增進較快，水化熱低，對硫酸鹽類侵蝕和抗水性較好，干縮小，但耐熱性、抗凍性和抗碳化能力較差。不適于有早強和抗凍以及抗碳化能力要求的混凝土工程。粉煤灰作為混凝土摻和料,用于土木、水利和海洋等工程領域,是目前粉煤灰利用的主要途徑,不僅經(jīng)濟效益明顯,還具有其它材料無法替代的技術優(yōu)勢。大摻量粉煤灰生產(chǎn)復合硅酸鹽水泥,也是國家積極倡導的方向,符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的要求。粉煤灰是火山灰質材料，它具有潛在活性高，礦物體化學穩(wěn)定性好，顆粒細，有害物質少，可以改善混凝土或沙漿物理性能的優(yōu)點。粉煤灰水泥除了

4、用于一般工業(yè)與民用建筑外，更適用于大體積混凝土工程和水工、海工混凝土、建筑砌塊和砂漿工程上。粉煤灰還可用于水泥的活性混合材,混凝土的摻合料、燒結粉煤灰陶粒、砌筑水泥、填筑和筑路材料。原料粉煤灰從煤燃燒后的煙氣中收捕下來的細灰稱為粉煤灰，粉煤灰是燃煤電廠排出的主要固體廢物。粉煤灰的燃燒過程：煤粉在爐膛中呈懸浮狀態(tài)燃燒，燃煤中的絕大部分可燃物都能在爐內(nèi)燒盡，而煤粉中的不燃物(主要為灰分)大量混雜在高溫煙氣中。這些不燃物因受到高溫作用而部分熔融，同時由于其表面張力的作用，形成大量細小的球形顆粒。在鍋爐尾部引風機的抽氣作用下，含有大量灰分的煙氣流向爐尾。隨著煙氣溫度的降低，一部分熔融的細粒因受到一定程

5、度的急冷呈玻璃體狀態(tài)，從而具有較高的潛在活性。在引風機將煙氣排入大氣之前，上述這些細小的球形顆粒，經(jīng)過除塵器，被分離、收集，即為粉煤灰。 粉煤灰是我國當前排量較大的工業(yè)廢渣之一，現(xiàn)階段我國年排渣量已達3000萬t。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，燃煤電廠的粉煤灰排放量逐年增加。大量的粉煤灰不加處理，就會產(chǎn)生揚塵，污染大氣；若排入水系會造成河流淤塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。因此，粉煤灰的處理和利用問題引起人們廣泛的注意。 粉煤灰使用的優(yōu)點 在混凝土中摻加粉煤灰節(jié)約了大量的水泥和細骨料；減少了用水量；改善了混凝土拌和物的和易性；增強混凝土的可泵性；減少了混凝土的徐變；減少水化熱、熱能膨脹

6、性；提高混凝土抗?jié)B能力；增加混凝土地修飾性。大摻量粉煤灰復合水泥利用大量工業(yè)廢渣, 減少了熟料的用量, 符合國家產(chǎn)業(yè)政策。國際上近年來大力提倡發(fā)展高摻量(50 %60 %) 粉煤灰水泥, 我國也已開始進行技術研究并用于生產(chǎn)。 粉煤灰的用途普遍認為粉煤灰能夠有效抑制堿集料反應, 改善水泥的安定性, 提高水泥混凝土的耐久性能 國標一級：采用優(yōu)質粉煤灰和高效減水劑復合技術生產(chǎn)高標號混凝土的現(xiàn)代混凝土新技術正在全國迅速發(fā)展。 國標二級：優(yōu)質粉煤灰特別適用于配制泵送混凝土、大體積混凝土、抗?jié)B結構混凝土、抗硫酸鹽混凝土和抗軟水侵蝕混凝土及地下、水下工程混凝土、壓漿混凝土和碾壓混凝土。 國標三級：粉煤灰混凝

7、土具有和易性好、可泵性強、終飾性改善、抗沖擊能力提高、抗凍性增強等優(yōu)點。 粉煤灰主要用來生產(chǎn)粉煤灰水泥、粉煤灰磚、粉煤灰硅酸鹽砌塊、粉煤灰加氣混凝土及其他建筑材料，還可用作農(nóng)業(yè)肥料和土壤改良劑，回收工業(yè)原料和作環(huán)境材料。粉煤灰在水泥工業(yè)和混凝土工程中的應用：粉煤灰代替粘土原料生產(chǎn)水泥，由硅酸鹽水泥熟料和粉煤灰加入適量石膏磨細制成的水硬膠凝材料，水泥工業(yè)采用粉煤灰配料可利用其中的未燃盡炭；粉煤灰作水泥混合材；粉煤灰生產(chǎn)低溫合成水泥，生產(chǎn)原理是將配合料先蒸汽養(yǎng)護生成水化物，然后經(jīng)脫水和低溫固相反應形成水泥礦物；粉煤灰制作無熟料水泥，包括石灰粉煤灰水泥和純粉煤灰水泥，石灰粉煤灰水泥是將干燥

8、的粉煤灰摻入10%30%的生石灰或消石灰和少量石膏混合粉磨，或分別磨細后再混合均勻制成的水硬性膠凝材料；粉煤灰作砂漿或混凝土的摻和料，在混凝土中摻加粉煤灰代替部分水泥或細骨料，不僅能降低成本，而且能提高混凝土的和易性、提高不透水、氣性、抗硫酸鹽性能和耐化學侵蝕性能、降低水化熱、改善混凝土的耐高溫性能、減輕顆粒分離和析水現(xiàn)象、減少混凝土的收縮和開裂以及抑制雜散電流對混凝土中鋼筋的腐蝕。粉煤灰在水泥生產(chǎn)中的應用主要是生產(chǎn)粉煤灰硅酸鹽水泥、復合硅酸鹽水泥和增鈣粉煤灰作水泥混合材等方方面。用粉煤灰作混合材生產(chǎn)水泥是綜合利用粉煤灰資源的一種途徑。調整水泥漿量、適度節(jié)約水泥、降低水化熱、對抗裂縫有好處、增

9、加和易性，便于流動。復合硅酸鹽水泥凡由硅酸鹽水泥熟料、兩種或兩種以上規(guī)定的混合材、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料稱為復合硅酸鹽水泥（簡稱復合水泥），代號：P·C。水泥中混合材料的摻量按質量分數(shù)計為21%50%。復合水泥不只是多摻一種或幾種混合材的簡單混合，而是有意識地進行優(yōu)勢互補，使水泥的使用及混凝土的性能得到明顯的改善，如礦渣和粉煤灰復摻后，水泥漿體硬化后的結構更加密實，抗?jié)B性得到有效提高。復合硅酸鹽水泥的強度等級規(guī)定齡期的抗壓強度和抗折強度劃分為6個等級：32.5、32.5R、42.5、42.5R、52.5和52.5R。復合水泥在工業(yè)或民用建筑中的用途越來越廣泛，但不適于配制要

10、求快硬的混凝土，不宜用于嚴寒地區(qū)處于水位升降范圍內(nèi)的混凝土工程。粉煤灰硅酸鹽水泥物理化學性質粉煤灰硅酸鹽水泥的水化硬化過程硬化水泥漿體中,水的形式可分為化學結合水(作為水化產(chǎn)物的組成) 和非化學結合水(存在于孔隙中) ?；瘜W結合水量隨水化產(chǎn)物增多而增多,即隨水化程度的提高而增加,因而可通過測定化學結合水量的方法來研究水化程度。粉煤灰它本身沒有水硬膠凝性,但經(jīng)磨細后, 在有水份的條件下,能與石灰等起化學反應生成水硬膠凝性的化合物,因此粉煤灰用途極廣,主要用以制作建材。復合水泥中的粉煤灰等復合物與水泥水化產(chǎn)物的早期二次水化反應相對緩慢,這也是硅酸鹽水泥的早期強度高于復合水泥強度的主要原因。但在水化

11、后期,復合水泥的結合水量增長較快,基本上超過了硅酸鹽水泥的,說明復合水泥的水化速度后期增長較快, 即: 粉煤灰顆粒與Ca (OH)2的二次水化反應速度在后期得到了加快,這也是復合水泥的后期強度增長較大甚至超過硅酸鹽水泥的主要原因。另外,由于受機械活化和化學活化的作用,粉煤灰活性提高,與它們反應的Ca (OH) 2量增多,從而也促進了水泥的水化。粉煤灰硅酸鹽水泥的水化性質水化熱是水泥的基本性質之一，硅酸鹽水泥在水化過程中伴隨著放熱現(xiàn)象。水泥的水化熱及水化放熱速率在一定程度上可以更細微地描述水泥的水化過程。在實際工程中，硅酸鹽水泥的絕對放熱量或水化放熱速率對于大體積混凝土工程有很大的影響。由于混凝

12、土的導熱能力很低，水泥水化放出的熱量聚集在混凝土內(nèi)部長期散發(fā)不出來， 使混凝土溫度升高，其內(nèi)部有時可高達50內(nèi)、外部之間形成了溫差與溫度應力，導致了混凝土裂縫的產(chǎn)生，形成了結構損傷!對結構承受荷載極其不利。但是對于冬季施工而言，水化熱有利于水泥的正常凝結，使其不因環(huán)境溫度過低而使水化變慢。又成為一個有利的因素，調節(jié)硅酸鹽水泥的水化放熱量及水化放熱速率一般采用摻加混合材料和調凝外加劑的方法。希望可以得到一種能夠合理控制硅酸鹽水泥水化放熱速率的途徑和方式。粉煤灰是火力發(fā)電廠排出的工業(yè)廢渣"粉煤灰中雖然有不少結晶礦物。 常見的有石英、莫來石、云母、硫化物等。但大量存在的是非晶態(tài)的玻璃體結晶

13、礦物，在常溫下是惰性的。而非晶態(tài)的玻璃體卻具有化學活性。 粉煤灰中的玻璃體有兩種形態(tài)：一種是微珠；另一種是多孔玻璃體。粉煤灰的火山灰活性的高低一般取決于玻璃體和結晶體組分比例。玻璃體越多，化學活性越高。水化后期由于粉煤灰的二次反應增加了水泥的放熱量。但這個熱量的增加是有限的，取決于加入的粉煤灰組分的活性及水泥最終水化產(chǎn)物的生成。粉煤灰的二次反應是在水泥水化開始后一段時間才開始的。隨粉煤灰摻量的增加水泥放熱量降低，且降低了水泥的水化放熱速率。復合水泥的需水性由于粉煤灰的未燃碳粒和疏松玻璃體的影響,當粉煤灰摻量較高時將使水泥需水量增大, 影響使用。當粉煤灰摻量高于 25%時(T 1 T 3) ,

14、由于粉煤灰所占比例較大而使水泥需水量增大; 當粉煤灰摻量低于25%時(T 4T 7) , 水泥的需水性較好。需水量較大的混合材(粉煤灰)與需水量較小的混合材(礦渣)共同摻入, 通過調整兩者的摻入比例, 可以使復合水泥獲得較好的需水性, 可以將這個現(xiàn)象稱之為 “需水性優(yōu)勢互補” 效應。復合水泥的強度用不同激發(fā)劑預處理的粉煤灰，在硅酸鹽水泥中的摻量可以高達50%70%而且所得粉煤灰水泥的標號在425#以上特別是在大摻量粉煤灰情況下，其水泥的早期強度明顯提高。圖中可以看出在兩種摻量是抗壓強度相差最小，早期強度較高，說明粉煤灰在7d以前就開始發(fā)揮它的火山活性。隨著粉煤灰摻量從50%曾教導70%，其抗壓

15、強度下降幅度較大，只有在50%摻量時，其抗壓強度才能達到42.5MP以上。粉煤灰硅酸鹽水泥的工藝原理水泥的生產(chǎn)分為三個階段，把石灰、粘土和少量的助劑按定比例配合，經(jīng)破碎、磨細、調配成質量均勻的生料為生料制備；生料在窯內(nèi)煅燒至部分熔融所得到的以硅酸鹽為主要成分的熟料是熟料煅燒；熟料加適量石膏，有時加適量混合材共同磨細，稱水泥粉磨。簡稱之“兩磨一燒”工藝。本實驗主要研究利用礦渣、粉煤灰作為水泥混合材，測試復合水泥由于摻入粉煤灰，對普通水泥的改良作用。工藝路線粉煤灰、水泥熟料經(jīng)105烘干與石膏磨細混合配制不同摻量、不同水膠比凈漿試樣密封袋中室溫養(yǎng)護測定試樣抗壓強度、孔隙率、Ca(OH)2含量、粉煤灰

16、 、反應程度反應程度以及水泥化學成分測定。技術關鍵粉煤灰的不同摻量對水泥性能的影響是研究粉煤灰硅酸鹽復合水泥的技術關鍵。研究內(nèi)容粉煤灰摻入量對水泥強度的影響粉煤灰硅酸鹽水泥與其他水泥脆度系數(shù)、凈漿抗裂性比較粉煤灰摻量不同，硅酸鹽水泥中的化學成分的含量 粉煤灰硅酸鹽水泥的應用國外高摻量礦渣、粉煤灰復合水泥生產(chǎn)水平及應用概況 工業(yè)廢渣的治理綜合利用日益受到世界各國的重視。許多國家都把工業(yè)廢渣作為一種新資源，通過綜合利用減少對自然資源的開發(fā)和解決工業(yè)廢渣的污染治理問題。如美國將粉煤灰和礦渣列為國家12種礦物資源的第七位和第十位，排在石灰和石膏之前。工業(yè)廢渣作為一種新資源在建材工業(yè)中的應用已非常廣泛了

17、。于能源危機的影響，國外在水泥生產(chǎn)中利用工業(yè)礦渣已作為節(jié)能的主要措施之一，1980年在巴黎召開的第七屆國際化學學術會議上，學者們曾預計利用工業(yè)廢渣作為混合材料生產(chǎn)混合水泥，可以節(jié)約40%的燃料，水泥產(chǎn)量可以提高0.51倍。由此可見，礦渣、粉煤灰作為工業(yè)廢渣，在當前能源危機的影響下，隨著工業(yè)的發(fā)展，它們的利用問題已受到世界各國的普遍關注。 世界各國開始采取積極的態(tài)度和有力的措施，著手科學的處理、 利用垃圾，將垃圾列為維護經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的“第二資源”，向垃圾要資源，要能源，要效益。一些廢渣，如礦渣、粉煤灰、硅粉、石膏副產(chǎn)品和鐵渣已作為水泥生產(chǎn)原料。隨著工業(yè)的發(fā)展世界各國正積極投入生態(tài)水泥的研究和應用

18、，合理利用工業(yè)廢渣。國外大多數(shù)目家在水泥生產(chǎn)中利用粉煤灰不外乎二種情況： 一是代粘土配料，二是作為混臺材。法國是利用粉煤灰代替粘土生產(chǎn)水泥較早的國家，始于1955年。目前在法國的水泥總產(chǎn)量中，有30%的水泥是采用粉煤灰作原料生產(chǎn)的。作原料和摻臺料的粉煤灰用量占法國粉煤灰總利用量的80，居世界之首。日本從1973年以來一直用粉煤灰代粘土生產(chǎn)水泥，配料中粉煤灰占12.4%，效果一直很好。日本用粉煤灰作水泥混合材生產(chǎn)粉煤灰水泥有三種型號：A型-粉煤灰摻量為l0%，B型-粉煤灰摻量為20%，C型-粉煤灰摻量為30%。日本粉煤灰的排放量較少，但利用率較高。礦渣是工業(yè)廢渣中利用最好的一種，美國高爐礦渣被稱

19、為“全能工程骨料”廣泛用于筑路、機場、混凝土工程等。自20世紀50年代以來，已100%利用。俄羅斯等東歐各國主要用來生產(chǎn)水泥。粉煤灰在復合水泥上的應用主要是：(1)粉煤灰、磷渣復合水泥根據(jù)張虹等人的研究結果, 粉煤灰單摻時不如與磷渣雙摻時的效果好。在粉煤灰摻量及石膏摻量不變的情況下, 改變熟料與磷渣的相對摻量, 當磷渣摻量小于25%時水泥強度隨磷渣摻量增加而增加；當磷渣摻量大于25%時, 水泥強度隨之降低；混合材總摻量50%為時, 磷渣摻25%效果最好。該水泥早期強度高, 凝結時間正常, 達到了R號型水泥的標準, 具有良好的抗凍性及抗蝕性。(2)粉煤灰、煤渣復合水泥峨眉山鹽化工業(yè)集團公司水泥廠

20、, 用粉煤灰、煤渣雙摻生產(chǎn)復合水泥。摻人兩種混合材比例最好是1:1, 根據(jù)多次實驗, 生產(chǎn)425#號復合水泥時, 總混合材最佳摻量是25%左右, 最多可以摻到30%, 超過30%后水泥抗壓強度波動大、無法穩(wěn)定生產(chǎn)。根據(jù)該廠的生產(chǎn)經(jīng)驗, 生產(chǎn)復合水泥時, 熟料的28d抗壓強度至少要高于54MPa；另外水泥細度相對要求更細一些, 工廠內(nèi)控指標應小于5%以下,同時對混合材的燒失量也要嚴格控制, 防止復合水泥的燒失量超過國家標準。(3)粉煤灰、硅錳渣復合水泥硅錳渣是生產(chǎn)硅錳合金時, 用CaO還原后形成的一種副產(chǎn)品, 經(jīng)水淬后成為粒狀, 結構疏松, 外觀為淺綠色。巖相分析證實其含C2S在75%以上, 其

21、余礦物為尖晶石類礦物及錳酸鈣, 與粉煤灰雙摻可生產(chǎn)425#號復合水泥。遼寧省朝陽二建水泥廠與遼寧省遼陽建材研究所的研究發(fā)現(xiàn), 硅錳渣摻量增多可以提高復合水泥的抗折強度。用其配制抹灰砂漿, 和易性好, 泌水性小, 早期強度發(fā)展較快。我國大部分水泥廠均未利用粉煤灰， 日前水泥工業(yè)中大量生產(chǎn)礦渣水泥，要使粉煤灰像礦渣一樣搶手，還需從技術上、政策上等多方面人手來解決。我國水泥工業(yè)未能大量利用粉煤灰的原因可能有以下幾方面：(1)粉煤灰的運輸和貯存較為困難；(2)水泥生產(chǎn)中采用粉煤灰時，工藝上需進行一定的改造， 例如喂料、輸送、計量、除塵等設備需要更新；(3)用粉煤灰代替粘土配料生產(chǎn)水泥熟料，如何提高熟料

22、質量；(4)粉煤灰作為水泥的活性混合材時，如何提高水泥的早期強度；(5)粉煤灰水泥的性能方面， 如早強、抗碳化性能、鋼筋銹蝕等方面，與普通水泥和礦渣水泥相比，還存在一定差距，加上使用部門不習慣使用，因而影響了粉煤灰水泥的進一步推廣應用。要解決以上問題，不斷開辟粉煤灰利用的新方法、新路子， 需要在科研、設計、生產(chǎn)幾個部門中相互協(xié)調，在政策上給予鼓勵，相信在不久的將來，粉煤灰定會成為一種資源被廣泛應用。粉煤灰硅酸鹽水泥市場和前景當前，大量使用的傳統(tǒng)硅酸鹽水泥不僅浪費資源和能源，而且破壞生態(tài)環(huán)境尤其隨著其用量的不斷增加，上述問題顯得更加嚴重與突出，已成為一種不可持續(xù)發(fā)展的大宗建筑材料。規(guī)模日益擴大的

23、工業(yè)帶來的，也不僅僅是不可再生資源的消耗，而且伴隨著工業(yè)殘渣的不斷產(chǎn)生與積累，存在、存儲、處理和破壞生態(tài)環(huán)境等問題。在解決上述矛盾格局時，研究利用具有潛在水硬活性的工業(yè)廢渣，大摻量的代替硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)水泥，使之成為水泥混凝土用性能調節(jié)性材料，是一項頗具研究價值的重大課題。我國是一個產(chǎn)煤大國，以煤炭為電力生產(chǎn)基本原料。近年來，我國的能源工業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，發(fā)電能力年增長率為7.3%，電力工業(yè)的迅速發(fā)展，帶來了粉煤灰排放量的急劇增加。燃煤熱電廠每年所排放的粉煤灰總量逐年增加，1995年粉煤灰排放達1.25億噸，2000年約為1.5億噸，到2010年將達到2億噸，給我國的國民經(jīng)濟建設及生態(tài)環(huán)境造成巨大

24、的壓力。另一方面，我國有是一個人均占有資源存量有限的國家，粉煤灰的綜合利用，變廢為寶，變害為利，已成為我國經(jīng)濟建設中的一項重要的經(jīng)濟技術指標，是解決我國電力生產(chǎn)與環(huán)境污染、資源缺乏之間矛盾的重要手段，也是電力生產(chǎn)所面臨解決的任務之一。粉煤灰是火山灰質材料，它具有潛在活性高，礦物體化學穩(wěn)定性好，顆粒細，有害物質少，可以改善混凝土或沙漿物理性能的優(yōu)點。綜合利用粉煤灰能夠改善生態(tài)環(huán)境、變廢為寶、節(jié)約能源，具有顯著的社會效益、環(huán)境效益、經(jīng)濟效益，是一項利國利民利企業(yè)的工作，符合保護土地、合理開發(fā)自然資源的基本國策。技術方案原料及配料根據(jù)原燃料化學成分的分析數(shù)據(jù)，我們做了配料方案，對原燃料和配料的結果作

25、出如下評述。原燃料評述石灰質原料主要成分CaO含量達50以上，是水泥生產(chǎn)的優(yōu)質原料。石灰石平均化學成分%lossSiO2Al2O3Fe2O3CaOK2ONa2OMgOSO3Cl-41.124.201.280.6150.360.520.071.220.2599.63硅鋁質原料頁巖平均化學成分表SiO2Al2O3Fe2O3CaOK2ONa2OMgOSO3Cl-59.0913.705.355.042.100.982.670.210.00989.15硅質校正原料砂巖平均化學成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOK2ONa2OMgOSO3Cl-81.698.872.900.531.620.550.440

26、.360.00596.97鐵質原料硫酸渣的平均化學成分SiO2Al2O3Fe2O3CaOK2ONa2OMgOSO3Cl-18.14.5541.5923.961.210.854.283.140.0297.78石膏石膏的平均化學成分表lossSiO2Al2O3Fe2O3CaOK2ONa2OMgOSO3Cl-14.492.060.030.2936.245.3040.9099.63混合材燃料煤的工業(yè)分析Mad（%）Cad（%）Aad（%）Vad（%）Fcad（%）發(fā)熱量Qnet.ad（KJ/Kg）1.2049.031.6418.1049.605300煤灰的化學成分lossSiO2Al2O3Fe2O3C

27、aOK2ONa2OMgOSO3Cl-4.0050.5729.249.993.440.621.690.0199.56配料設計方案配料用原燃料成分數(shù)據(jù)物料石灰石頁巖砂巖硫酸渣煤灰Loss41.129.803.671.67CaO50.365.040.5323.963.44SiO24.2059.0981.6918.150.57Al2O31.2813.708.874.5529.24Fe2O30.615.352.9041.599.99MgO1.222.670.444.280.62K2O0.522.101.622.89Na2O0.070.980.551.35SO30.250.210.363.141.69Cl

28、-0.0090.0050.020.01合計%99.6398.9596.6499.2095.23本項目熟料的目標率值KH=0.90±0.02SM=2.7±0.10IM=1.5±0.1根據(jù)水泥干法生產(chǎn)工藝的特點，確定本項目熟料燒成熱耗為：3053J/kg*cl煤灰摻入量為：3.87原料配合比及生料消耗定額石灰石頁巖砂巖硫酸渣生料消耗定額（kg/kg*cl）85.752.859.302.101.5609生料及熟料率值名稱KHSMIM生料1.0573.1381.324熟料0.9082.7301.525生料熟料化學成分化學成分生料成分熟料成分Loss35.640CaO43.

29、8766.04SiO213.6622.39Al2O32.835.14Fe2O31.943.14MgO0.911.4K2O0.520.87Na2O0.140.21SO30.180.28Cl-0.0060.009合計%10099.47熟料的礦物組成LossC2SC3AC4AFC3S+C2SL1400液相量L1450液相量17.607.539.7678.3624.3724.782×3200t/d 熟料生產(chǎn)線工藝主機設備表序號項目名稱設備名稱、規(guī)格及技術性能生產(chǎn)能力（t/h.臺）臺數(shù)年利用率（%）1石灰石破碎單段錘式破碎機：PCF-2020×1800進粒粒度： 1000mm出料粒度

30、： 25mm400500149.24重型板式給料機：BQ2000-13進粒粒度： 350mm出料粒度： =20°300500（m3/h）12砂巖破碎單段錘式破碎機：TkPC1412進粒粒度： 600mm出料粒度： 20mm80145.44中型板式給料機：BQ800-12給料粒度： 350mm安置傾角： 22°3090（m3/h）13石灰石預均化堆場型號：YG500/90回轉式混合堆取料機堆料能力： 800 t/h總裝機功率： 235kW800137.5取料能力： 500 t/h5001684煤預均化庫帶S形小車往復式皮帶堆料機堆料層數(shù)： >300層電機功率： 15kW

31、100143.7取料機：QG140/19橋式刮板取料機取料粒度： 025mm軌 距： 19m901455生料粉磨立 磨： MPS4010入磨水份: 8.0%入磨粒度： 75mm出磨水份： 0.5%出磨粒度： 0.08mm篩余10%電機功率： 2400kW240264.73選粉機： SLF6700電機功率： 45kW21026026窯、磨廢氣處理高溫風機：處理風量： 620000 m3/h全 壓： 7500Pa電機功率： 1600kW調速型液力偶合:YOTC-1000284.93增濕塔: 8.5×34m處理風量： 620000 m3/h噴水量： 1522 t/h2袋除塵器處理風量： 5

32、80000 m3/h出口濃度： 50mg/Nm3收塵器阻力： 1450Pa設備重量： 287t2廢氣風機處理風量： 630000 m3/h全 壓： 1800Pa電機功率： 450kW27燒成窯尾五級旋風預熱器及分解爐系統(tǒng)：RDY32型C1: 2-5200mmC2: 1-7000mmC3: 1-7000mmC4: 1-7300mmC5: 1-7300mm分解爐： 5600mm133.33284.938窯中回轉窯： 4.3×62m斜 度： 4.0%轉 度： 4.04r/min電機功率： 315kW設備重量: 444t133.33284.939窯頭熟料冷卻第三代空氣梁DB3200型篦冷機篦

33、床面積： 78.5m2出料溫度： 環(huán)境溫度+65133.33284.9310窯頭廢氣處理袋除塵器處理風量： 380000 m3/h出口濃度： 50 mg/Nm3設備重量： 287t284.9311煤粉制備風掃式烘干煤磨：3.0×（63）m入磨水分: 12%入磨粒度： 25mm出磨水分： 1%出磨粒度: 0.08mm篩余8%主電機功率： 480kW設備重量： 108.0t24279.1煤磨選粉機： D1400動態(tài)選粉機選粉風量： 3800042000 m3/h成品產(chǎn)量：2426t/h（80m孔篩余<10%）電機功率 22kW12原煤破碎CH1010環(huán)錘式破碎機進料粒度： 300m

34、m出料粒度： 30mm11011913石灰石石膏破碎錘式破碎機： TkPC14.12進料粒度： 600×600×900mm出料粒度： 20mm電機功率： 160kW80114.514水泥粉磨水泥磨機： 3.8×13m入料粒度： 25mm產(chǎn)品細度: 比表面積32003500cm2/g主電機功率: 2500kW120471.13輥壓機： HFCG140-65電機功率： 500kW415水泥包裝回轉式包裝機： 8RS-FE計量精度： ±400g/包90447.6616空壓機站（一）螺旋式空壓機SA20W排氣量： 21m3/min排氣壓力： 0.8MPa617空

35、壓機站（二）螺旋式空壓機SA23W排氣量： 25m3/min排氣壓力： 0.8MPa4全廠各種物料儲存方式、儲存量及儲存期序號儲存物料儲存方式規(guī)格（m）儲存量（t）儲存期（d）1石灰石石灰石堆場80×10030×70365004.15石灰石預均化堆場80320003.64碎石庫10×3532000.362輔助原料砂巖堆場40×6595009.9頁巖堆棚50×551000034硫酸渣堆棚45×601200055.6砂巖頁巖預均化堆棚36×9095007.63原煤原煤堆棚45×1602200022.7原煤預均化堆棚36

36、×9075007.754原料配料庫砂巖庫6×172800.29頁巖庫6×172800.95硫酸渣堆6×174001.855生料均化庫圓庫2-15×452×58001.146熟料存儲圓庫4-18×412×220006.97石膏石膏堆棚45×601200029.48混合材混合材堆棚2-45×75125005.39粉煤灰?guī)旆勖夯?-10×2215000.510水泥儲存庫圓庫10-15×41650006.711水泥散裝庫圓庫2-6×6×106000.0712水泥成

37、品庫方庫24×4812700.13生產(chǎn)工藝流程簡述工藝流程詳見全工廠工藝流程圖，見附圖三石灰石破碎及預均化石灰石在廠內(nèi)破碎。塊狀石灰石先卸入礦區(qū)的卸料坑，在進入PCF2020段錘式破碎機，破碎能力450550t/h出料粒度20mm，年利用率為62%，破碎后的石灰石由帶式輸送機送入80m石灰石預均化堆場進行化處理。石灰石預均化堆場儲量32000噸，儲期3.64天。用皮帶機送至預均化堆場的石灰石，由懸臂堆料皮帶機進行連續(xù)的“人”形布料堆料。預均化后的石灰石采用橋式刮板取料機在料堆的端面取料，經(jīng)帶式傳送機送至廠區(qū)的10×35m的石灰石配料庫中。石灰石配料庫儲量3520噸，儲期0.

38、36天。砂巖及頁巖的粉碎、均化及儲存從礦區(qū)采出的砂巖由汽車運入廠內(nèi)，卸至砂巖原料堆場（40×65m）儲存量3520噸儲期9.9天，為再由輪式裝載機運至卸車坑，經(jīng)卸料坑下板喂機喂入破碎機中破碎，當進料粒度800mm，出料粒度25mm時，生產(chǎn)能力80t/h年利率45.44%。出破碎機的砂巖由帶式輸送機送入36×90m的預均化堆棚。從礦區(qū)采取的頁巖有汽車運入廠房，卸至頁巖原料堆場（50×55m）儲量10000t儲期34天，再由輪式運載機運至卸車坑，經(jīng)卸料坑坑下喂機喂入破碎機中粉碎，當進料粒度800mm，出料粒度25mm時，生產(chǎn)能力80t/h年利率45.44%。出破碎機的

39、砂巖由帶式輸送機送入36×90m的預均化堆棚。破碎站設有袋收塵器，可保證廢氣達標排放。堆棚內(nèi)由一臺S小車式皮帶機進行布料，一臺側式刮板機取料機取料。遇雨季或物料含水量過高則先卸入棚內(nèi)存放，自然風干后再用裝載機由堆棚送入卸料坑。堆棚內(nèi)設有兩個原堆料，一個堆料時，另一個取料?？偞鎯α?500噸，儲期7.6天。均化后的原煤由橋式刮板取料機取出，并經(jīng)由帶式輸送機送至配料庫。原煤的預均化原煤由汽車運輸進廠，卸入卸料坑，經(jīng)破碎后有膠帶輸送機送入36×90m的預均化堆棚。堆棚內(nèi)由一臺S小車式皮帶機進行布料，一臺側式刮板機取料機取料。遇雨季或物料含水量過高則先卸入棚內(nèi)存放，自然風干后再用裝

40、載機由堆棚送入卸料坑。煤堆棚為45×160m，存儲量22000噸，儲期22.7天.堆棚內(nèi)設有兩個原煤料堆，一個堆料時，另一個取料?？偞鎯α?50噸，儲期7756天。均化后的原煤由橋式刮板取料機取出，并經(jīng)由帶式輸送機送至煤粉制備車間。原料配料本工程按四組分（石灰石、頁巖、砂巖、鐵粉）配料方案設計。原料調配站設置一座10×35m圓庫儲存石灰石，另設置3座6×17m圓庫，分別存儲砂巖、頁巖和硫酸渣（鐵粉）在石灰石入料配料庫之前的膠帶輸送機上設有除鐵裝置，時入磨石灰石初步除去金屬雜質。由多元素熒光分析儀和微機組成的生料質量控制系統(tǒng)，可自動分析出磨生料成分，并據(jù)分析結果和目

41、標值由由庫底調速電子皮帶秤自動調節(jié)皮帶秤轉速以控制各原料的下料量，確保出磨生料合格。原料粉磨及廢氣處理原料粉末采用兩臺MPS4010立磨，當原料入磨水分8.0%，進料粒度75mm（占90%），產(chǎn)品細度為80m篩篩余1012%時，出磨水分為10%時，系統(tǒng)能力為250t/h。來自原料配料站的混合料經(jīng)膠帶輸送機喂入原料磨，出磨生料經(jīng)高效選粉機，選粉后的粗粉返回磨內(nèi)再粉磨，細分作為成品經(jīng)旋風收塵器收集經(jīng)斜槽與廢氣處理系統(tǒng)收集的窯灰一起由斗式提升機送入生料均化庫。出預熱器的廢氣先進高溫風機，然后再進入增濕器。經(jīng)降溫后的煙氣引入原料磨。原料粉末利用出高溫風機后的窯尾廢氣作為烘干熱源。出磨廢氣經(jīng)組合式選粉機

42、后進入排風機，由排風機出來的廢氣一部分作為選粉機的循環(huán)風返回選粉機，剩余部分排入窯尾帶收塵器。當原料磨運行時，窯尾廢氣進入磨內(nèi)風干原料。當磨機不運行時，窯尾氣經(jīng)增濕塔降至150后，直接進入袋收塵器凈化。袋收塵器處理后的煙的正常排放濃度50 mg/Nm3。 出磨生料的取樣裝置設在進生料庫提升機之前，取樣器可取樣至樣筒，由人工將樣筒送至中央控制室進行取樣分析，中央控制室可根據(jù)其結果調整喂料計量秤比例，從而調整生料配比。生料均化及入窯喂料系統(tǒng)設置兩座15×45m的伊堡型均化庫，有效儲量為5800t，儲期1.1天。出磨生料經(jīng)斗式提升機、空氣輸送斜槽進入生料均化庫。出庫生料經(jīng)庫底部的卸料口卸至

43、生料及糧倉，生料計量帶有荷重傳感器、充氣裝置。倉下沒有流量控制閥和沖擊式流量計，經(jīng)計量后的生料通過鋼芯膠帶提升機喂入窯尾預熱器。在生料進入提升機前，設有入窯生料取樣裝置。熟料燒成采用RDY32型單系列低壓損五級旋風預熱器帶分解爐和4.3×62m回轉窯組成的燒成系統(tǒng)，系統(tǒng)能力3200t/d熟料，熟料熱耗3053kJ/kg（730kcal/kg）。燃燒器為多通道，地NOX型。分解爐所需要的三次風直接從窯頭罩上抽取。分為兩套。熟料冷卻采用兩臺DB32型第三代空氣梁效篦冷機，生產(chǎn)能力3200t/d熟料。冷卻機出口設有熟料破碎機，出破碎機的熟料經(jīng)熟料鏈斗輸送機送入熟料庫。冷卻機廢氣經(jīng)袋收塵器凈

44、化處理后排入大氣，煙氣的正常排放濃度50mg/Nm3。熟料儲存設置四座18×41m的熟料儲存庫，儲存量為44000t，儲存期6.9天。出庫熟料經(jīng)膠帶輸送機送至水泥磨房的磨頭配料倉?？紤]到熟料外運的可能性，庫側還設有兩個熟料散裝頭。煤粉制備煤粉制備3.0×（6+3）m風掃式煤磨。當原煤水分10%，原煤粒度25mm，出磨煤粉水分1%，煤粉細度為80m篩篩余1012%時，磨機產(chǎn)量為24t/h。煤磨利用窯頭廢氣作為烘干熱源，原煤由原煤倉下喂料機入磨內(nèi)烘干與粉磨，烘干并粉磨后的煤粉隨同氣流進入動態(tài)選粉機，將煤粉收下，出動態(tài)選粉機的氣體經(jīng)防爆型袋收塵器凈化后排入大氣，廢氣的正常排放濃度

45、50mg/Nm3。煤粉倉下設有煤粉計量輸送裝置（天枰型轉子秤），煤粉可經(jīng)過此裝置精確地送至窯頭及分解爐。煤粉制備系統(tǒng)設置有嚴格的安全措施，如防爆閥、滅火系統(tǒng)、消防水統(tǒng)等。煤粉制備為兩套。石膏、混合材儲存及輸送石膏、混合材（粉煤灰、煤矸石和磷渣等）由汽車運輸進廠，分別儲存于堆棚內(nèi)。石膏也可直接卸入卸車坑，經(jīng)板式喂料機喂入TkPC14.12錘式破碎機，破碎能力80t/h。破碎后的石膏由膠帶輸送機送入水泥配料倉。若生產(chǎn)粉煤灰水泥，則粉煤灰有汽車運輸進廠，由汽車自備的卸車系統(tǒng)輸送至10×22m粉煤灰?guī)?，儲?50噸，儲期0.5天。水泥粉磨水泥粉磨系統(tǒng)考慮四套采用輥壓機配3.8×13

46、m球磨機組成半終粉末系統(tǒng)，臺時產(chǎn)量可達120t/h以上。水泥配調采用熟料倉、混合材倉和石膏倉倉底皮帶的配料方式，每種物料均由調速電子皮帶秤按比例配料，混合料經(jīng)由膠帶輸送機分別送入兩臺磨機內(nèi)進行粉磨，粉煤灰作為混合材料計量后由拉鏈機喂入出磨提升機。粉磨后的物料經(jīng)出磨斜槽、提升機喂入高效組合式選粉機，磨尾氣體直接進入高效組合式選粉機。選出的粗粉經(jīng)斜槽送至水泥庫的入庫提升機。部分氣體經(jīng)袋收塵器凈化后排入大氣，廢氣的正常排放濃度50mg/Nm3，其余氣體作為選粉機的循環(huán)風利用。水泥儲存及輸送 設置十座15×41m水泥庫，總儲量為10×6500=65000t，儲存期6.7天。來自水泥

47、粉末系統(tǒng)的水泥經(jīng)斗式提升機、空氣輸送斜槽送入水泥庫內(nèi)?？紤]生產(chǎn)的靈活性，四臺磨粉磨后的水泥可進入任何一個庫，確保入庫水泥不混料。水泥庫底設有減壓堆及充氣裝置，由羅茲鼓風機工期。出庫水泥經(jīng)底卸料裝置，空氣輸送斜槽，斗式提升機送往水泥包裝系統(tǒng)。水泥庫頂及庫下均設有袋收塵器，將含塵氣體凈化后排入大氣，廢氣的常排放濃度50mg/Nm³。4.2.6. 13 水泥包裝及發(fā)運設置四臺把嘴回轉式包裝機，每臺裝機的能力為90t/h。出庫水泥經(jīng)提升機，空氣輸送斜槽，可同時分兩路經(jīng)三道閥進入包裝中倉及水泥散裝庫。水泥由中間倉庫送入八嘴包裝機，包裝好的袋裝水泥（50kg標準袋）經(jīng)卸輸送系統(tǒng)送入袋裝水泥成品庫

48、（24*48m）內(nèi)儲存，也可以直接由汽車裝車進行裝車。4.2.6. 14 水泥汽車散裝設兩輛6*6*10m水泥散裝庫，每個庫設一散裝頭，能力300t/h。水泥裝倉儲量600噸，儲期0.1天。4.2.6. 15 空氣壓縮機站設置兩個空氣壓縮機站，選用十臺螺桿式空壓機，分別為風量21m³/min6臺和風量25m³/min的4臺，排氣壓力均為0.8Mpa。壓縮后的氣體經(jīng)凈化干燥。作為窯尾預熱器和篦冷機吹堵，氣動閥門，脈沖閥門及儀表的用氣氣。4.2.7 設備檢修設施為了縮短停機時間，加快檢修進度，減輕工人勞動強度，設計中在主設備上方均設置檢修起重吊車或其中吊鉤。檢修設備見表4-21

49、 檢修設備表 表4-21序號車間名稱設備名稱型號規(guī)格臺數(shù)備注1窯尾電動葫蘆CD1 2-852更換耐火材料2生料磨汽車吊2起吊軸承，檢修驅動裝置3煤磨電動葫蘆MD1 3-92裝鋼球4水泥磨電動葫蘆CD5-15D4起吊軸承，裝鋼球5包裝機電動葫蘆CD1-181起吊紙袋電動葫蘆CD1-61起吊紙袋對已露天布置的設備，采用汽車吊對需檢修的設備進行起吊。4.2.8 計量設施 為加強各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的管理，執(zhí)行國家相關計量法規(guī)定，掌握各個工段生產(chǎn)狀況，本設計從原、燃料進廠到水泥成品出廠的各個工段設置了計量措施，并在機構配置上設有轉夢計量管理人員，對計量設施進行管理、維護，使工廠達到三級計量合格要求。全場計量設

50、施見表4-22 生產(chǎn)車間重量計量設備表 表4-22序號計量物料名稱計量設施安裝位置設施形式1進廠各原、燃料廠大門汽車衡2入磨石灰石配料庫庫底調速配料秤3入磨砂巖配料庫庫底調速配料秤4入磨煤矸石配料庫庫底調速配料秤5入磨鐵粉配料庫庫底調速配料秤6入窯生料窯尾喂料倉出口調速配料秤7入煤磨原料磨頭倉下料口調速配料秤8入窯煤粉煤粉倉出口天平型計量轉子秤9入分解爐煤粉10入磨熟料 18m熟料庫底下料口調速配料秤11入磨石膏配料庫底下料口調速配料秤12入磨混合材配料庫底下料口調速配料秤13回磨粗粉生料磨磨頭沖板流量計14回磨粗粉水泥磨磨頭沖板流量計15袋裝水泥包裝機電子秤16散裝水泥廠大門汽車衡17散裝熟

51、料4.2.9 設計的特點4.2.9.1 為保證系統(tǒng)運轉率，提高產(chǎn)品的質量和產(chǎn)量，設計中大量選用了具有先進水平的新設備、新工藝，以提高生產(chǎn)線的裝備水平，確保設計指標的實現(xiàn)。如原料預均化庫、風掃烘干立磨、新型五級旋風預熱預分解系統(tǒng)、高效空氣兩篦冷機、節(jié)能型多通道噴煤管、伊堡型生料均化庫、戴維森高溫風機等；輸送設備采用了耐用、節(jié)電的板鏈提升機、鏈式輸送機，時本工程的裝備水平在國內(nèi)同規(guī)模生產(chǎn)線中處于領先水平。4.2.9.2 在保證生產(chǎn)線的完整性、生產(chǎn)的連續(xù)性和可靠性的前提下，生產(chǎn)工藝流程，以便于生產(chǎn)管理，減少生產(chǎn)事故點，降低投資。4.2.9.3 工藝布置上，簡化設備廠房，減少建筑面積：碎石破碎車間、高溫風機、窯頭廠房和庫頂?shù)嚷短觳贾?；帶式輸送至屋頂，用玻璃鋼防雨罩防雨；取消提升機樓；收塵器露天放置；各種原料、半成品和成品，在滿足正常生產(chǎn)要求的前提下，合理減少，如生料均采用兩座15m的均化庫，孰料采用418m庫儲存費用大幅度降低。裝進窯尾工藝布置，窯尾預熱器塔架設計為鋼結構，煙囪為鋼煙囪，在預熱器塔架上，即可加快施工安裝速度，節(jié)省投資，又可美化建筑。用設備在工廠投產(chǎn)后視需要陸續(xù)配置，以減少一次投資。4.2.9.4 充費考慮節(jié)能、降耗。生料磨合煤磨抽取窯尾、窯頭的余熱汽進行烘干