水泥工藝與技術(shù)

1、 水泥工藝和技術(shù)培訓(xùn) 任 友 平1目 錄第一章 緒論第二章 水泥的各種原料組分第三章 水泥的質(zhì)量指標(biāo)第四章 新型水泥粉磨系統(tǒng)2第一章 緒 論一、 膠凝材料的定義和分類定義 在物理、化學(xué)的作用下，能從漿體變成堅(jiān)硬的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠凝材料。分為無(wú)機(jī)和有機(jī)兩大類：1、瀝青和各種樹脂屬有機(jī)膠凝材料；2、無(wú)機(jī)膠凝材料按照其硬化條件，又可分為水硬性和非水硬性兩類。 3二、 膠凝材料發(fā)展簡(jiǎn)史 粘土+稻草：遠(yuǎn)古時(shí)代，逐層搗固法成墻，古希臘的墓碑建筑和巨石建筑，不耐水，強(qiáng)度很低。石灰、石膏時(shí)期：公元前2000-3000年，埃及、希臘、羅馬、中國(guó)開始煅燒石灰、石膏以調(diào)制砂

2、漿。埃及的金字塔石膏膠泥，中國(guó)萬(wàn)里長(zhǎng)城石灰膠凝材料。石灰-火山灰時(shí)期：公元初期古羅馬人在石灰中摻入火山灰得到強(qiáng)度高且耐水的膠凝材料。1756年水硬性石灰，1796年羅馬水泥。人工硅酸鹽水泥：1824年10月21日，英國(guó)泥瓦工阿斯普丁取得生產(chǎn)波特蘭水泥的專利權(quán)。特種水泥的發(fā)展4三、水泥的定義和分類 1、定義 凡細(xì)磨材料，加入適量水后可成塑性漿體，既能在空氣中硬化又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的細(xì)粉狀水硬性膠凝材料，通稱為水泥。 2、分類 按用途和性能可分為；通用水泥、專用水泥和特性水泥三大類。5第二章 水泥的各種原料組分熟料石膏礦渣石灰石粉煤灰6水泥的各種原料組分熟料熟料是組

3、成水泥顆粒的最主要成分，由C 3 S、C 2 S、C 3 A、 C 4 AF四種礦物組成。其中影響水泥強(qiáng)度的最主要礦物是C 3 S，熟料中隨著C 3 S含量的增加，早期強(qiáng)度提高，熟料組成中含量在60以上；C 2 S是熟料中的次要礦物，它會(huì)對(duì)水泥的長(zhǎng)期強(qiáng)度起到重要作用，尤其是一年之后的長(zhǎng)期強(qiáng)度；C 3 A可以調(diào)節(jié)水泥的性能，水化熱高、水化速度快，因此含量不能太多，一般不能超過(guò)8； C 4 AF水化熱比C 3 A低，提高耐磨性。其中隨著熟料中硅率、C 2 S的提高熟料的易磨性降低，隨Al 2 O 3 、C 3 S、KH、含量的增加易磨性提高。 7石膏石膏是僅次于熟料的主要原料，石膏可以調(diào)節(jié)水泥的凝

4、結(jié)時(shí)間，保證水泥在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間凝結(jié)、保證合理的施工性，改善水泥的水化產(chǎn)物，調(diào)節(jié)水泥性能。 8礦渣具有水泥的水硬性，常用的混合材，可以改善水泥的性能。調(diào)節(jié)礦渣的含量，可以調(diào)節(jié)水泥的標(biāo)號(hào)、改進(jìn)水泥的性能、增加或降低臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。由于礦渣中含有一定量的C 2 S，因此礦渣的活性大，如果加入合適量的礦渣并粉磨到一定程度時(shí)，相應(yīng)會(huì)增加水泥28天的強(qiáng)度，但這時(shí)也會(huì)相應(yīng)降低水泥磨的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量。使用化學(xué)成分和水淬質(zhì)量較好的礦渣，增大摻加量，降低生產(chǎn)成本。 9石灰石石灰石屬于瘠性混合材，摻加量太多會(huì)大大的降低水泥強(qiáng)度，一定量的摻加會(huì)增加臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，并且在摻加后石灰石中的CaO和水反應(yīng)后會(huì)增加OH 粒子的濃度，增加水泥熟料

5、中C 3 S的水化速度，提高早期強(qiáng)度。10粉煤灰粉煤灰也屬于活性混合材，其由結(jié)晶體、玻璃體以及少量未燃炭組成。粉煤灰的活性主要來(lái)自鐵玻璃體，其含量越高活性越好，結(jié)晶體不具有活性；粉煤灰的粒度對(duì)活性影響也很大，細(xì)小的密實(shí)球形玻璃體含量越高活性越高，需水量也低，不規(guī)則的多孔玻璃體含量多，需水量增加，活性下降，未燃炭含量多需水量大，活性差。粉煤灰摻量少時(shí)，會(huì)起到助磨劑的作用增加臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，大量的摻加粉煤灰會(huì)顯著降低水泥的強(qiáng)度。11第三章 水泥的質(zhì)量指標(biāo)一、名詞解釋比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的物料所具有的表面積，單位是平方米每千克（/）。通常用透氣法比表面積測(cè)定法測(cè)定水泥的比表面積。細(xì)度：粉狀物料的粗細(xì)程度。通

6、常以標(biāo)準(zhǔn)篩的篩余（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）或比表面積或粒度分布表示。我廠目前用0.08mm水篩測(cè)定。我廠檢測(cè)出磨水泥質(zhì)量主要用比表面積和細(xì)度兩個(gè)指標(biāo)檢測(cè)。12二、出廠成品水泥控制指標(biāo)：1、比表面積：32.5360，42.5360，52.5380，2、細(xì)度：80um篩余K2.03、抗壓強(qiáng)度（1）、32.5：3d17Mmp, 28d38Mmp ; （2）、42.5：3d24Mmp, 28d 48Mmp ; （3）、52.5：3d28Mmp, 28d57.5Mmp 。13第四章、新型粉磨系統(tǒng)一、前言二、我們使用的水泥粉磨系統(tǒng)三、輥壓機(jī)聯(lián)合擠壓粉磨系統(tǒng)四、系統(tǒng)工藝流程及主要的組成設(shè)備五、水泥儲(chǔ)存與發(fā)運(yùn)六、水泥工業(yè)在

7、國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用14前言：水泥粉磨的發(fā)展A、19世紀(jì)后期，出現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用的連續(xù)粉磨技術(shù)；B、20世紀(jì)初期，開始建造大型球磨機(jī)，研磨體為卵石或少量鋼球；C、現(xiàn)今，球磨機(jī)的尺寸迅速擴(kuò)大，應(yīng)用鋼球或鋼段作研磨介質(zhì)。多倉(cāng)球磨機(jī)的建造和圈流粉磨分級(jí)裝置被引入。D、20世紀(jì)后期，輥壓機(jī)粉磨技術(shù)在水泥行業(yè)中的普遍推廣。15二、我們使用的水泥粉磨系統(tǒng)A、MB42145球磨機(jī)+OsepaN2500選粉機(jī)圈流系統(tǒng)；B、HFCG140-65輥壓機(jī)+M38130球磨機(jī)聯(lián)合粉磨開流系統(tǒng)；C、HFCG160-120輥壓機(jī)+M42130球磨機(jī)+OsepaN3500選粉機(jī)聯(lián)合粉磨圈流系統(tǒng)。16喂料成品喂料粗粉成品出料開路

8、系統(tǒng)閉路系統(tǒng)開路系統(tǒng)和閉路系統(tǒng)17三、輥壓機(jī)聯(lián)合擠壓粉磨系統(tǒng)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)亦稱組合粉磨、二次擠壓粉磨、二段粉磨系統(tǒng)等。該系統(tǒng)根據(jù)輥壓機(jī)與鋼球的工作特性，使他們能夠做到重點(diǎn)分工，分別承擔(dān)粗碎及粉磨作業(yè)。同其他粉磨系統(tǒng)的不同之處是在系統(tǒng)中裝設(shè)了打散分級(jí)設(shè)備，將擠壓后大于3mm的粗粉分級(jí)后再送回輥壓機(jī)擠壓，而小于3mm的細(xì)顆粒，則送入球磨機(jī)磨至成品18四、系統(tǒng)工藝流程及主要的組成設(shè)備工藝流程：熟料經(jīng)大熟料庫(kù)底24個(gè)點(diǎn)多點(diǎn)混搭放料后，進(jìn)入小熟料庫(kù)。水泥各原料組分經(jīng)配料站配料后，由配料提升機(jī)提升進(jìn)入輥壓機(jī)稱重倉(cāng)，被輥壓機(jī)擠壓后的物料經(jīng)料餅提升機(jī)提升進(jìn)入V型選粉機(jī)打散、分級(jí)，細(xì)顆粒進(jìn)入磨機(jī)，粗顆粒返回稱重倉(cāng)

9、重新擠壓。細(xì)顆粒物料經(jīng)磨機(jī)研磨后，進(jìn)入O-SePa選粉機(jī)選粉，成品被收塵器收集入庫(kù)，不合格品重新入磨研磨。194.1工藝流程簡(jiǎn)圖20操作界面214.2 主要組成設(shè)備A: HFCG160-120輥壓機(jī)B： M42130球磨機(jī)C: OsepaN3500選粉機(jī)D:V4000型選粉機(jī)22輥壓機(jī)1輥壓機(jī)4輥壓機(jī)3輥壓機(jī)223輥壓機(jī)結(jié)構(gòu)組成軸系 (固定軸系、活動(dòng)軸系)主機(jī)架(上、下橫梁,左、右立柱)進(jìn)料裝置(調(diào)節(jié)插板、側(cè)擋板及頂緊裝置)傳動(dòng)系統(tǒng)(電機(jī)、萬(wàn)向節(jié)、減速機(jī)、縮套聯(lián)軸器)液壓系統(tǒng)(電機(jī)、油泵、集成塊、液壓元?dú)饧?潤(rùn)滑系統(tǒng)(加油泵、潤(rùn)滑泵)輥罩(頂蓋罩及兩側(cè)面罩)檢測(cè)系統(tǒng) (溫度、輥縫、壓力等參數(shù)的

10、檢測(cè))24液壓系統(tǒng)固定軸系潤(rùn)滑系統(tǒng)主機(jī)架活動(dòng)軸系25主電機(jī)減速機(jī)冷卻器萬(wàn)向聯(lián)軸器扭矩支撐縮套聯(lián)軸器安全防護(hù)罩氣動(dòng)棒閘進(jìn)料裝置26輥壓機(jī)的工作原理兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速機(jī)帶動(dòng)兩只磨輥相向轉(zhuǎn)動(dòng),管道及料倉(cāng)里的物料在重力及輥?zhàn)优c物料之間的摩擦力的作用下被拉入輥隙中間,液壓系統(tǒng)通過(guò)油缸、軸承座、軸承向輥?zhàn)娱g的物料施加壓力,使物料得以粉碎,被粉碎過(guò)的物料(料餅)經(jīng)輸送設(shè)備送入打散分級(jí)設(shè)備,經(jīng)打散分級(jí)后,小于一定粒徑的物料被送入后續(xù)粉磨系統(tǒng)繼續(xù)粉磨(成品也可直接拉走).粗顆粒返回輥壓機(jī)重新擠壓.27輥壓機(jī)最適應(yīng)的物料當(dāng)屬脆性物料，該設(shè)備應(yīng)用高壓料層粉碎能耗低的原理，采用單顆粒粉碎群體化的工作方式，脆性物料經(jīng)過(guò)

11、高壓擠壓，可以使物料的粒度迅速減小，小于0.08mm的細(xì)粉含量達(dá)到2030%，小于2mm的物料達(dá)到70%以上，并且在所有經(jīng)過(guò)擠壓的物料中存在大量裂紋，使物料在下一道粉磨工序中所需能耗大幅度降低。由于輥壓機(jī)磨輥對(duì)物料實(shí)施粉碎時(shí)采用完全正壓力，同時(shí)，輥面的菱形花紋能夠有效地抑制物料在輥面的滑動(dòng)，因而物料與磨輥間無(wú)產(chǎn)生剪切效果并加劇磨損的相對(duì)滑動(dòng)。必須指出的是，物料在獲得同樣粉碎效果的前提下，壓應(yīng)變所需能耗僅為剪應(yīng)變能耗的五分之一，所以，這樣的粉碎方式不僅使輥面磨損減少，而且能耗低。因而可以說(shuō)，這種粉碎原理具有高效、節(jié)能、低耗的特點(diǎn)。28油箱輥 壓 機(jī) 變 頻 控 制F12F11F32F31F41F

12、22F217.7MPamm51。256A700rpmC250A700rpm0mm。C35。C55。C3837。C。C7.6MPaMessage window2F2F3F1?合肥水泥研究設(shè)計(jì)院擠壓磨組F11F7F8F9F10總菜單F12F4F5F6033輥壓機(jī)現(xiàn)在開始過(guò)料34.0m/s29 M42130球磨機(jī) 一、 主要參數(shù) 4.213m磨,額定裝載量240t,一倉(cāng)52t,二倉(cāng)188t,一倉(cāng)有效長(zhǎng)度3097.5mm,二倉(cāng)有效長(zhǎng)度9290.5mm，一倉(cāng)有效內(nèi)徑4042mm,二倉(cāng)有效內(nèi)徑4.065mm。 磨機(jī)主電機(jī)：型號(hào)YRKK1000-8，電機(jī)功率3550KW，額定電流243A ，正常運(yùn)行電流18

13、5200A。 該磨為兩倉(cāng)磨，一倉(cāng)與二倉(cāng)之間采用的是高效篩分隔倉(cāng)板，一倉(cāng)研磨體25(32t)、30(20t)的高鉻鋼球，二倉(cāng)研磨體為10(133t)、12(55t)的高鉻鋼段。 球磨機(jī)運(yùn)行示意圖球磨機(jī)130鍛 彈31 二、 O-SePa選粉機(jī)的主要結(jié)構(gòu) 該選粉機(jī)為改進(jìn)高效渦流選粉機(jī)，主要由傳動(dòng)裝置，回轉(zhuǎn)體，出風(fēng)口，殼體，承力支架，支架部分，潤(rùn)滑部分和電器控制部分組成。 1）傳動(dòng)裝置 2）回轉(zhuǎn)部分 3）出風(fēng)口部 4）殼體部分 5）承力支架部分 6）支架部分 7）潤(rùn)滑系統(tǒng)Osepa選粉機(jī)1Osepa選粉機(jī)232 O-SePa選粉機(jī)（N3500）一、主要參數(shù)： 電機(jī)功率160K 額定電流280A 正常

14、運(yùn)行電流75-100A 每分鐘通過(guò)空氣量為3500立方米，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量150t210t,最大喂料量630t/h。 選粉效率：選粉機(jī)選出成品量占選粉機(jī)進(jìn)料量的百分比。 計(jì)算公式為： （100-成品細(xì)度）（回粉細(xì)度-出磨細(xì)度）選粉效率= 100% （100-出磨細(xì)度）（回粉細(xì)度-成品細(xì)度）33 三、 O-SePa選粉機(jī)的工作原理 粉磨后的物料通過(guò)提升機(jī)送入空氣斜槽，再由選粉機(jī)進(jìn)料口喂入，通過(guò)旋轉(zhuǎn)的撒料盤均勻的撒向四周，并因擋料板的阻擋作用，物料以分散狀態(tài)下落到導(dǎo)向葉片和轉(zhuǎn)子之間的選粉區(qū)內(nèi)，整個(gè)選粉室內(nèi)為負(fù)壓狀態(tài)，一、二次風(fēng)處的空氣會(huì)自然被吸入選粉室內(nèi)。 通過(guò)輥壓機(jī)擠壓后的物料進(jìn)入V型打散分級(jí)機(jī)再由循環(huán)

15、風(fēng)機(jī)抽出，經(jīng)旋風(fēng)筒出風(fēng)管排出由一次風(fēng)口進(jìn)出選粉室。因一、二次風(fēng)在導(dǎo)風(fēng)葉片導(dǎo)流作用以及回旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子葉片和水平分料板的作用，續(xù)空氣和物料在選粉區(qū)內(nèi)形成穩(wěn)定的水平渦流。在氣體作用力和離心力的作用下，在渦流中旋轉(zhuǎn)的細(xì)小輕微的顆粒隨氣流被吸入轉(zhuǎn)子內(nèi)部，經(jīng)出風(fēng)口由收塵器收集為成品，粗重顆粒則自由下落。在穩(wěn)定的水平渦流中被再次進(jìn)行分選，這樣經(jīng)過(guò)多次分選后，超過(guò)規(guī)格的粗顆粒最終被收集到下料錐體排出，通過(guò)鎖風(fēng)閥經(jīng)輸送設(shè)備進(jìn)入磨機(jī)再次進(jìn)行粉磨。 需要注意的是，選粉機(jī)頂部的四個(gè)下料口，一定要保持均勻下料，若任何一個(gè)下料口堵塞或下料不暢都將直接影響選粉效率，影響整個(gè)系統(tǒng)的產(chǎn)量。 34 運(yùn)動(dòng)慣性較小的細(xì)顆粒及粉狀物料在

16、通過(guò)打散分級(jí)區(qū)時(shí)在分選風(fēng)氣流的 的下改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，隨分選風(fēng)從出風(fēng)管道的出風(fēng)口被帶出進(jìn)入旋風(fēng)收塵器，再次被分選，較粗的物料在旋風(fēng)筒內(nèi)沉降，進(jìn)入磨機(jī)粉磨，較細(xì)的粉磨隨出風(fēng)中排出進(jìn)入O-sepa選粉機(jī)一次風(fēng)口，再一次被分選。運(yùn)動(dòng)慣性較大的粗顆粒粒物料則以接近自由沉降的狀態(tài)，通過(guò)分級(jí)區(qū)從下料口排出，同配料系統(tǒng)輸送的新鮮物料一起返回位于輥壓機(jī)上方的穩(wěn)流稱重倉(cāng)入輥壓機(jī)重新擠壓，從而構(gòu)成與輥壓機(jī)圈流操作的獨(dú)立回路，實(shí)現(xiàn)大量粉磨動(dòng)向磨外轉(zhuǎn)移，由高效率的輥壓機(jī)承擔(dān)更多的粉磨功能的工藝思路。 35、V型打散分級(jí)機(jī)（V4000） 1、設(shè)備主要結(jié)構(gòu) V型打散分級(jí)的主要結(jié)構(gòu)大至由五個(gè)部份組成，出風(fēng)管道、進(jìn)風(fēng)管道，中部筒

17、體，下部筒體，外部支撐座。V型選粉機(jī)136 2、V選工作原理 V型打散分級(jí)機(jī)對(duì)物料的打散采用連續(xù)重力粉碎方式。經(jīng)輥壓機(jī)擠壓呈密實(shí)餅狀的物料由進(jìn)料口進(jìn)入，依次撞擊在中部筒體內(nèi)腔連續(xù)交錯(cuò)布置的打散隔板被粉碎。V型打散分級(jí)機(jī)對(duì)物料的打散和分級(jí)是在同一區(qū)域內(nèi)同時(shí)進(jìn)行的，其分級(jí)方式采用慣性原理和空氣動(dòng)力學(xué)原理，分選風(fēng)氣流由進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入中部筒體內(nèi)腔打散分級(jí)區(qū)分選物料，被輥壓機(jī)擠壓成密實(shí)餅狀的物料，再持續(xù)依次撞擊連續(xù)布置的打散隔板被粉碎的同時(shí)，分選風(fēng)氣流進(jìn)入中部筒體形成分級(jí)風(fēng)力場(chǎng)，對(duì)被粉碎的物料進(jìn)行粗細(xì)分級(jí)，物料在連續(xù)撞擊打散隔板被充分粉碎后形成松散的料幕，在中部筒體的內(nèi)腔即打散分級(jí)區(qū)持續(xù)沉降，（續(xù)）V型選粉

18、機(jī)2雙旋風(fēng)收塵器3738一、水泥儲(chǔ)存與均化：一、儲(chǔ)存的作用： 1.確保生產(chǎn)平衡； 2.改善水泥質(zhì)量； f-CaO消解 3.滿足生產(chǎn)多品種，多標(biāo)號(hào)水泥； 4.利于均化，便于質(zhì)量控制五、水泥儲(chǔ)存與發(fā)運(yùn)水泥圓庫(kù)39二、水泥均化： 目的：保證出廠水泥合格。（性能及富余強(qiáng)度） 過(guò)程：儲(chǔ)存的同時(shí)在圓庫(kù)內(nèi)完成。 多庫(kù)調(diào)配方式： 機(jī)械倒庫(kù) 空氣攪拌 水泥庫(kù)頂401、包裝：二、水泥發(fā)運(yùn)方式 袋裝 散裝41422、散裝：運(yùn)輸工具有火車汽車船舶水泥散裝434445 、其他輔機(jī)設(shè)備主要參數(shù)1、系統(tǒng)風(fēng)機(jī)：Y4-7322D 流量250000m3/h 全壓5500Pa 風(fēng)機(jī)電機(jī)： YKK500-6 電機(jī)功率560 KW 額

19、定電流39.98A 正常運(yùn)行電流32-35A2、循環(huán)風(fēng)機(jī)：Y4-73-15-20F 流量230000m3/h 全壓4000Pa 風(fēng)機(jī)電機(jī)：YKK500-6 電機(jī)功率450KW 額定電流31.8A 正常運(yùn)行電流17-22A3、主收塵器：LPM213D 處理風(fēng)量230000m3/h 阻力1600Pa 過(guò)濾面積：40504、磨機(jī)收塵器：PPCS96-8 處理風(fēng)量50000m3/h 過(guò)濾面積：836 阻力小于1700Pa 5、收塵風(fēng)機(jī)：6-48NO114D 風(fēng)量55000 m3/h 電機(jī)功率90KW 額定電流164A 正常運(yùn)行電流80-85A46 6、料餅提升機(jī)（雙傳動(dòng)）: NSE800 型號(hào)Y315M-4 提升能力1000m3/h 電機(jī)功率2132KW 額定電流240A 正常運(yùn)行電流110-150A7、配料提升機(jī): N200 提升能力：180m3/h 型號(hào)Y225M-6 電機(jī)功率30KW 額定電流59.5A 正常運(yùn)行電流32-37A8、出磨提升機(jī): NSE600 提升能力：560m3/h 型號(hào)Y315S-4，電機(jī)功率110KW 額定電流201A 正常運(yùn)行電流80-90A9、入庫(kù)提升機(jī)