水泥工艺原料及预均化技术学习教案.pptx

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1、会计学1水泥工艺原料水泥工艺原料(yunlio)及预均化技术及预均化技术第一页，共85页。类类 别别名名 称称备备 注注主要主要原料原料石灰质原料石灰质原料石灰石、白垩、贝壳等石灰石、白垩、贝壳等1t1t熟料熟料-1.6t-1.6t干干原料原料黏土质原料黏土质原料黏土、黄土、页岩、粉煤灰等黏土、黄土、页岩、粉煤灰等校正校正原料原料铁质校正原料铁质校正原料硫铁矿渣、铁矿石、铜矿渣等硫铁矿渣、铁矿石、铜矿渣等生产熟料生产熟料硅质校正原料硅质校正原料河砂、砂岩、粉砂岩等河砂、砂岩、粉砂岩等铝质校正原料铝质校正原料炉渣、煤矸石、铝矾土等炉渣、煤矸石、铝矾土等外外加加剂剂矿化剂矿化剂 萤石、萤石萤石、萤

2、石-石膏、金属尾矿等石膏、金属尾矿等 生产熟料生产熟料晶种晶种熟料熟料生产熟料生产熟料助磨剂助磨剂亚硫酸盐纸浆废液、醋酸钠等亚硫酸盐纸浆废液、醋酸钠等粉磨用粉磨用燃料燃料固体燃料固体燃料烟煤、无烟煤烟煤、无烟煤我国常用我国常用煤煤液体燃料液体燃料重油重油缓凝材料缓凝材料石膏等石膏等水泥组分水泥组分混合材料混合材料粒化高炉矿渣、石灰石等粒化高炉矿渣、石灰石等水泥组分水泥组分第2页/共85页第二页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n凡是以碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙为主要成分的原料都叫石灰质原料。如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳(bik)等。n n一般生产1t熟料约用1.3-1.5t石灰

3、质干原料，在生料中约占原料总量的80%以上。n n1种类n n天然的：石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳(bik)等。n n我国水泥工业生产中应用最普遍的是石灰岩（俗称石灰石），泥灰岩次之，个别小厂采用白垩和贝壳(bik)。第3页/共85页第三页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n石灰岩：是由碳酸钙所组成的化学与生物化学沉积岩，主要矿物：n n方解石（CaCO3）微粒n n常含有(hn yu)白云石（CaCO3MgCO3）、石英（结晶SiO2）、燧石（又称玻璃质石英、火石，主要成分为SiO2，属结晶SiO2）、粘土质及铁质等杂质。n n结构致密，呈块状，性脆，莫氏硬度 3 4。n n

4、 n n 莫氏硬度：见书P34第4页/共85页第四页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n方解石晶体的大小对生料易烧性的影响：n nCaC03晶体愈小，分解出的Ca0颗粒也愈小，分散度愈大，在相等量熔体条件下，Ca0颗粒与熔体的接触面愈大，故Ca0溶解及参与(cny)烧成反应的数量愈多，因此其易烧性越好。n nCaC03晶体愈大，分解温度愈高。第5页/共85页第五页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n石英、燧石(su sh)（以石英为主要矿物）对生料易磨性、易烧性的影响：n n化学成分均为SiO2，呈稳定的结晶状态。n n石英、燧石(su sh)莫氏硬度7，质

5、地坚硬，难磨。n n难烧：n n煅烧时SiO2要与原料中的CaO等起反应，生成矿物，首先必须破坏它原来的结构（使它活化）。破坏结晶SiO2的结构，需要的能量大。第6页/共85页第六页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n泥灰岩是由碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，易采掘。它是一种由石灰石向粘土过渡的岩石。n n泥灰岩是一种极好的水泥原料，其中石灰岩和粘土混合均匀，易烧性好，有利于提高窑的产量，降低燃料(rnlio)消耗。n n白垩是由海生生物外壳与贝壳堆积而成，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。其中常夹有粘土，碳酸钙含量在90%以上。白垩结构疏松

6、，易于粉磨和煅烧，是水泥生产的优质原料。第7页/共85页第七页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n人工的(工业(gngy)废渣)：电石渣、糖滤泥、碱渣、白泥等。n n第8页/共85页第八页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n2生产(shngchn)质量要求n n用作生产(shngchn)硅酸盐水泥原料的石灰岩和泥灰岩，其质量要求如下表n nGB 502952008水泥工厂设计规范成分成分 CaOCaOMgO MgO f-SiOf-SiO2 2（燧石或石英）（燧石或石英）SOSO3 3 碱碱氯离子氯离子含量含量()48 48 3 3 8(8(石英质石英质)或或

7、4(4(燧石质燧石质)0.5 0.5 0.60.60.030.03第9页/共85页第九页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n新型干法水泥生产过程中，采用了石灰石预均化、生料均化等措施，为低品位石灰石的利用提供了保证，使C含量(hnling)在42%左右、M含量(hnling)在3-5%之间的低品位石灰石，也能达到生产要求，处长了矿山服务年限，有效利用了资源。n n低品位石灰石具有易烧、易磨、共熔温度低、晶格有缺陷和碳酸钙分解温度低等优点，但低品位石灰石成分波动大、R2O等有害成分含量(hnling)高，对配料煅烧有一定影响。n n第10页/共85页第十页，共85页。石灰质原料

8、石灰质原料(yunlio)n n3石灰质原料的选择n n根据配料(pi lio)要求，石灰石中的CaO不能低于48。但是，为了矿山的开发，原料的综合利用，低品位的石灰石也应利用起来，这样，就需要和一级品搭配使用，但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48。n n氧化镁如果含量太高，会影响到水泥的安定性，而石灰石中的白云石（CaCO3MgCO3）是氧化镁的主要来源。为使熟料中MgO小于5.0，则石灰石中的MgO小于3.0。n n碱含量过高，会影响到熟料的煅烧和熟料的质量。第11页/共85页第十一页，共85页。石灰质原料石灰质原料(yunlio)n n3石灰质原料的选择n n石灰石中夹杂呈结核状或透镜状

9、的燧石(su sh)（结晶SiO2）称为燧石(su sh)结核，它以石英为主要矿物，这种物质难磨、难烧，从而影响到窑、磨的产量及熟料的质量。n n重结晶的大理石与方解石结构致密，结晶粗大，完整，虽化学成分较纯，CaCO3含量较高；但不易磨细与燃烧。第12页/共85页第十二页，共85页。粘土粘土(zhn t)质原料质原料n n粘土质原料指提供水泥熟料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等成分的原料的总称。一般生产1t熟料约用0.3t-0.4t粘土质原料。在熟料中约占11%-17%。（硅铝质原料）n n1种类n n天然的：黄土、粘土、页岩、粉砂岩、河泥等。n n人工的(工业废渣)：煤矸石、粉煤灰、

10、煤渣、磷渣等。一般均只代替部分粘土。n n我国水泥工业中使用较多的是粘土和黄土。n n随着国民经济的发展以及水泥广大型化的趋势，为保护(boh)耕地，不占农田，近年来多采用页岩、粉砂岩等为粘土质原料。第13页/共85页第十三页，共85页。粘土粘土(zhn t)质原料质原料砂岩砂岩页岩页岩第14页/共85页第十四页，共85页。粘土粘土(zhn t)质原料质原料n n2硅铝质原料主要质量指标n n产品方案中对氧化镁或碱含量有限量要求时，应相应变更。n n在资源条件允许(ynx)时，应首选岩石状硅铝质原料(如页岩类、粉砂岩类、砂矿类等)。硅酸率硅酸率铝氧率铝氧率氧化镁氧化镁SOSO3 3 碱碱氯离子

11、氯离子指标指标3.003.004.004.00 1.501.503.003.00 3 31 14 4 0.030.03第15页/共85页第十五页，共85页。粘土粘土(zhn t)质原料质原料n n3衡量粘土(zhn t)质原料质量的因素：n n粘土(zhn t)的化学成分(硅率、铝率)、含砂量、含碱量以及粘土(zhn t)的可塑性、热稳定性、正常流动度的需水量等工艺性能。这些性能随粘土(zhn t)中所含的主导矿物、黏粒多寡及其杂质等不同而异。n n所谓主导矿物是指粘土(zhn t)同时含有几种粘土(zhn t)矿物时，其中含量最多的矿物。根据主导矿物不同，可将粘土(zhn t)分成高岭石类、

12、蒙脱石类及水云母类等。n n一般水泥生产中粘土(zhn t)质原料以高岭土居多，为层状结构的二氧化硅。第16页/共85页第十六页，共85页。粘土粘土(zhn t)质原料质原料n n4粘土(zhn t)矿物n n粘土(zhn t)矿物与粘土(zhn t)工艺性能的关系见书P37表3.4。n n第17页/共85页第十七页，共85页。3.23.2水泥生产水泥生产水泥生产水泥生产(shngch(shngch n)n)用辅助原料用辅助原料用辅助原料用辅助原料n n校正原料、外加剂、燃料(rnlio)、缓凝剂和混合材料等n n本章仅介绍校正原料、燃料(rnlio)。第18页/共85页第十八页，共85页。校

13、正校正(jiozhng)原料原料n n在生产中只用石灰质和粘土质两种原料，往往(wngwng)不能满足生产优质熟料、尤其是特种水泥熟料的要求，有的是Fe2O3含量不足，有的则是SiO2、Al2O3的含量不足。为了弥补这些成分的不足，一般选用铁质、硅质和铝质三种校正原料。第19页/共85页第十九页，共85页。校正校正(jiozhng)原料原料n n(一)、铁质校正原料n n1种类：n n天然的：低品位铁矿石n n工业废渣：硫铁矿渣(硫铁矿煅烧脱硫后排出的一种粉状残渣，Fe2O350%，在我国用得较多，俗称铁粉。)、炼铁厂尾矿、铜矿渣、铅矿渣等。n n2质量要求n nFe2O3 40%；MgO 3

14、%；R2O 4.0n nSiO2 (70%-90%)n nR2O 30%n nMgO 3%n nR2O 2%。n n书P40 表3.9几种铝质校正原料的化学成分。n n 第22页/共85页第二十二页，共85页。燃料燃料燃料燃料(rnlio)(rnlio)n n水泥工业是消耗大量燃料的工业，燃料按其物理状态不同可分为固体、液体(yt)和气体三种。第23页/共85页第二十三页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n（一）、固体燃料煤的种类n n固体燃料煤，可用无烟煤、烟煤和褐煤。回转窑一般用烟煤，立窑采用无烟煤或焦煤末。n n1、无烟煤：无烟煤是一种碳化程度最高，干燥无灰基挥发(huf)分含量小于

15、10%的煤。其收到基低热值一般为2090029700kJ/kg（50007000kcal/kg）。n n无烟煤结构致密坚硬，含碳量高，着火温度为600700，燃烧火焰短，是立窑煅烧熟料的主要燃料。第24页/共85页第二十四页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n（一）、固体燃料煤的种类n n固体燃料煤，可用无烟煤、烟煤和褐煤。回转窑一般用烟煤，立窑采用无烟煤或焦煤末。n n2、烟煤：烟煤是一种碳化程度较高，干燥灰分基挥发(huf)分含量为15-40%的煤。其收到基低热值一般为2090031400kJ/kg（50007500kcal/kg）。n n烟煤结构致密，着火温度为400500，是回转窑

16、煅烧熟料的主要燃料。第25页/共85页第二十五页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n（一）、固体燃料煤的种类n n固体燃料煤，可用无烟煤、烟煤和褐煤(hmi)。回转窑一般用烟煤，立窑采用无烟煤或焦煤末。n n 3、褐煤(hmi)：褐煤(hmi)是一种碳化程度较浅的煤，有时可清楚地看出原来的木质痕迹。其挥发分较高，可煤基挥发分可达4060%，灰分2040%，热值为83741884kJ/kg。褐煤(hmi)中自然水分含量较大，性质不稳定，易风化或粉碎。第26页/共85页第二十六页，共85页。燃料燃料燃料燃料(rnlio)(rnlio)n n(二)、煤的组成及分析n n煤的分析方法通常有二种：元

17、素分析和工业分析。n n1、元素分析法n n用化学分析方法，分析燃料的主要元素百分数，即碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）及灰分（A）和水分（M）等。这种分析方法可用于精确地进行燃烧计算。n n碳（C）：是燃料中最主要组分，在煤中的含量为5599%，是固体燃料(t rn lio)的主要热能来源。n n第27页/共85页第二十七页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n(二)、煤的组成及分析n n煤的分析方法通常有二种：元素分析和工业分析。n n1、元素分析法n n用化学分析方法，分析燃料的主要元素百分数，即碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）及灰分（A）和水分（M）等

18、。这种分析方法可用于精确地进行燃烧计算。n n氢（H）：是燃料中的一种可燃成分，对燃料的性质(xngzh)的影响较大。在煤中有两种存在形式：一种与碳、硫化合，称可燃氢；另一种与氧化合，不能参加燃烧。n n氢含量越多，燃料的挥发分越高，越容易着火燃烧，燃烧的火焰也越长。在固体煤料中一般不超过45%。第28页/共85页第二十八页，共85页。燃料燃料燃料燃料(rnlio)(rnlio)n n(二)、煤的组成及分析n n煤的分析方法通常有二种：元素分析和工业分析。n n1、元素分析法n n用化学分析方法，分析燃料的主要(zhyo)元素百分数，即碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）及灰分（A

19、）和水分（M）等。这种分析方法可用于精确地进行燃烧计算。n n氧（O）、氮（N）：不参与燃烧，不能放出热量。固体燃料中含量约为13%。第29页/共85页第二十九页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n(二)、煤的组成及分析n n煤的分析方法通常有二种：元素分析和工业分析。n n1、元素分析法n n用化学分析方法，分析燃料的主要元素百分数，即碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）及灰分（A）和水分（M）等。这种分析方法可用于精确地进行燃烧计算。n n硫（S）：有三种形态，有机硫化物、金属硫化物、无机硫化物，前两种可挥发并参与燃烧，放出热量，称为可燃硫或挥发硫。硫燃烧后放出热量，且会形

20、成SO2气体，对人体(rnt)有害。污染环境，腐蚀设备，影响产品质量，是燃料中的有害成分。一般含量在2%以下。第30页/共85页第三十页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n灰分(hu fn)：燃料燃烧后剩下的不可燃烧的杂质称为灰分(hu fn)。成分多为硅酸盐等无机化合物，如S、F、A、C、M等。其中S及A占大多数。n n灰分(hu fn)是燃料中的有害成分，灰分(hu fn)越多，燃料品质越低。其影响如下：n n灰分(hu fn)的存在，降低了燃料中可燃成分含量，同时燃烧过程中灰分(hu fn)升温吸热，消耗热量，降低燃料的发热量。n n灰分(hu fn)过高时，热值低，影响燃料的燃烧速

21、度和燃烧温度，使燃烧达不到工艺要求，影响熟料的产、质量。n n由于煤灰增加，在烧成温度下物料液相量增多，粘性增大易结圈，影响窑系统的通风，增加排风机电耗。第31页/共85页第三十一页，共85页。燃料燃料燃料燃料(rnlio)(rnlio)n n灰分：燃料燃烧后剩下的不可燃烧的杂质称为灰分。成分多为硅酸盐等无机化合物，如S、F、A、C、M等。其中S及A占大多数。n n灰分是燃料中的有害成分，灰分越多，燃料品质越低。其影响如下：n n煤灰增加，相应地增加煤粉用量，改变工厂的物料平衡，同时会影响煤磨产量，有时需要放宽煤粉细度，这样(zhyng)容易产生不完全燃烧，出现恶性循环。n n煤的灰分还影响熟

22、料的化学成分，若煤的来源多，又未能均化，其灰分的波动必然导致熟料化学成分及质量的波动。n n一般对窑外分解窑，要求煤粉的灰分27%。第32页/共85页第三十二页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n水分（M）：燃料中的水分是指自然水分（不包括化合结晶水）。一般是机械地混入燃料的非结合水和吸附在毛细孔中的吸附水。n n煤粉水分高，使燃烧速度减慢，且汽化时要吸收大量汽化热，降低火焰温度。但少量水分的存在能促进(cjn)碳和氧的化合，并且在发火后能提高火焰的辐射能力，因此水分一般控制在2.0%，最好控制在0.5%1.0%。第33页/共85页第三十三页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n2、工业

23、分析法n n煤的工业分析能够较好地反映煤在窑炉中的燃烧状态，而且分析手续简单，因而一般只做工业分析。n n工业分析包括对水分（M）、挥发分（V）、固定炭（C）、灰分（A）的测定，四项总量为100%。在四项量以外还需测定硫分，作为单独的百分数提出。对煤的灰分应该作全分析，包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等化学成分以及煤的热值(发热量以每公斤煤能发出(fch)多少千焦的热量表示，单位为kJ/kg)。n n分析基准有：第34页/共85页第三十四页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n2、工业分析法n n收到基-指工厂实际使用的煤的组成。原称“应用(yngyng)基”，在各组成的

24、右下角以“ar”表示（原“y”）。第35页/共85页第三十五页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n2、工业分析法n n空气干燥基-指实验室所用的空气干燥煤样的组成（将煤样在20和相对温度70%的空气下连续干燥1h后质量变化(binhu)不超过0.1%，即可认为达到空气干燥状态，此时煤中的水分与大气达到平衡），在各组成的右下角以“ad”表示（原f）。n n空气干燥状态下留存在煤中的水分称为空气干燥基水分或内在水分Mad，在空气干燥过程中逸出的水分称为外在水分Mar,f。收到基水分为总水分，即内在水分与外在水分之和：第36页/共85页第三十六页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n2、工业分

25、析法n n干燥基-指绝对干燥的煤的组成。不受煤在开采、运输和贮存过程中水分变动(bindng)的影响，能比较稳定地反映成批贮存煤的真实组成，在各组成的右下角以“d”表示（原g）。n n干燥无灰基-指假想的无灰无水的煤组成。由于煤的灰分在开采、运输或洗煤过程中会发生变化，所以，除去灰分和水分的煤组成，或排除外界条件的影响。在各组成的右下角以“daf”表示（原r）。n n煤的各种成分的换算关系如下表。第37页/共85页第三十七页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n1 1收到基收到基-指工厂实际使用的煤的组成。指工厂实际使用的煤的组成。ar arn n2 2空气干燥基空气干燥基-指实验室所用的空

26、气干燥煤样的组成。指实验室所用的空气干燥煤样的组成。adadn n3 3干燥基干燥基-指绝对干燥的煤的组成。指绝对干燥的煤的组成。d dn n4 4干燥无灰基干燥无灰基-指假想的无灰无水的煤组成。指假想的无灰无水的煤组成。adf adfn n煤的各种成分的换算关系煤的各种成分的换算关系(gun x)(gun x)如下表。如下表。第38页/共85页第三十八页，共85页。燃料燃料燃料燃料(rnlio)(rnlio)n n(三)、回转窑对燃煤的质量要求 n n新型干法水泥生产采用了多风道燃烧器、篦式冷却机等，提高了二次风温度，对燃料要求相对较低，用低质煤煅烧水泥熟料技术已成熟。n n低质煤就是指挥发

27、(huf)分Vad20%，灰分Aad30%，热值Qnet,ad20935kJ/kg的煤，显然低挥发(huf)分煤、贫煤（半无烟煤）、无烟煤均属此列。n n1热值：对燃煤的热值希望愈高愈好，这可以提高发热能力的煅烧温度。热值较低的煤使煅烧熟料的单位热耗增加，同时使窑的单位产量降低。一般要求煤的低位发热量Qnet,ad 23000kJ/kg煤。第39页/共85页第三十九页，共85页。燃料燃料燃料燃料(rnlio)(rnlio)n n(三)、回转窑对燃煤的质量要求 n n1热值n n2、挥发分：煤在隔绝空气的条件下加热时，有机质分解释放出气态和蒸气状物质所占质量百分率减去水分就是(jish)挥发分。

28、它是碳元素同氢、氧元素组成的有机化合物。n n煤粉在燃烧过程中，首先是挥发分从煤粒中析出并在一定的温度下着火燃烧，随着挥发分析出燃烧，在煤粒中形成许多孔隙，煤粒表面的空气向内扩散与煤粒中部的固定碳被点燃，反过来又进一步加快了挥发分的析出和燃烧。第40页/共85页第四十页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n(三)、回转窑对燃煤的质量要求 n n1热值n n2、挥发分n n煤的挥发分和固定炭是可燃成分。挥发分低的煤，着火温度高，窑内会出现(chxin)较长的黑火头，高温带比较集中。一般要求煤的挥发分35%。当煤的挥发分不恰当时，应该采用配煤的方法，用高挥发分和低挥发分的煤搭配使用。第41页/共

29、85页第四十一页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n(三)、回转窑对燃煤的质量要求 n n1热值n n2、挥发分n n煤的着火温度随挥发分增加而降低，挥发份含量高的煤着火早，而且使煤的发热(f r)过程持续较长的距离，因此火焰长。挥发分低的煤，绝大部分的热能在很短的距离内部能被释放出来，这样使火焰集中火焰短，有时会出现局部高温现象。n n挥发分对煤粉的燃尽也有直接影响，一般挥发分较高的煤形成的焦炭疏松多孔，它的化学反应也较强。第42页/共85页第四十二页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n(三)、回转窑对燃煤的质量要求 n n1热值2、挥发分n n3灰分：见前介绍(jisho)n n4

30、水分：见前介绍(jisho)第43页/共85页第四十三页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n(三)、回转窑对燃煤的质量要求 n n1热值2、挥发分3灰分4水分n n5细度：回转窑用烟煤作燃料时，须将块煤磨成煤粉再行入窑。n n煤粉细度太粗，则燃烧不完全，增加(zngji)燃料消耗；n n同时，煤粉太粗，则煤灰落在熟料表面，使熟料成分不均匀，因此会降低熟料的质量；n n而且燃烧不完全的煤粉落入熟料时由于氧气不足，不能继续燃烧，形成还原焰，使熟料中Fe2O3还原成FeO，造成黄心料，黄皮料。n n因此，煤粉细度最好控制在88um，筛余小于15%。若烟煤挥发分15%，则煤粉细度应控制在6.0%以

31、下。第44页/共85页第四十四页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n(三)、回转窑对燃煤的质量(zhling)要求 n n1热值2、挥发分3灰分4水分n n5细度n n但煤粉磨得过细，既增加能耗，又容易引起煤粉自燃和爆炸。n n对正常运转的回转窑，在燃烧温度和系统通风量基本稳定的情况下，煤粉的燃烧速度与煤粉的细度、灰分、挥发分和水分含量有关。一般水泥厂水分控制在1.0%以下，这时挥发分含量越高，细度越细，煤粉就越容易燃烧。n n当水泥厂选定某矿点的原煤作烧成用煤时，挥发分、灰分基本固定，只有改变煤粉细度才能满足煅烧工艺要求。第45页/共85页第四十五页，共85页。燃料燃料(rnlio)n

32、n为何要用无烟煤？为何要用无烟煤？n n我国幅员辽阔，煤炭储量及品种分布极不平衡。烟煤主要分布在我国北方地区，广大南方地区埋我国幅员辽阔，煤炭储量及品种分布极不平衡。烟煤主要分布在我国北方地区，广大南方地区埋藏着以低挥发分为主的无烟煤。藏着以低挥发分为主的无烟煤。n n在传统的水泥生产工艺中，回转窑生产线必须使用烟煤，这些烟煤主要来自北方的一些大煤矿，在传统的水泥生产工艺中，回转窑生产线必须使用烟煤，这些烟煤主要来自北方的一些大煤矿，影响：影响：n n一是增加北方烟煤的消耗量；一是增加北方烟煤的消耗量；n n二是增加了铁路运力；二是增加了铁路运力；n n三是对煤炭未能做到物尽其用，使煤炭的利用

33、率大大降低；三是对煤炭未能做到物尽其用，使煤炭的利用率大大降低；n n四是南方水泥厂大量使用北方产烟煤，由于运费消耗，煤价上扬，水泥生产成本大大提高，且由四是南方水泥厂大量使用北方产烟煤，由于运费消耗，煤价上扬，水泥生产成本大大提高，且由于交通运输紧张，为保证于交通运输紧张，为保证(b(b ozhng)ozhng)水泥连续生产，水泥工厂必须建大的贮煤场来贮煤，既增加了水泥水泥连续生产，水泥工厂必须建大的贮煤场来贮煤，既增加了水泥厂基建投资和占地面积，也使生产成本提高，影响工厂经济效益。若能就地取材，用当地低挥发份的无厂基建投资和占地面积，也使生产成本提高，影响工厂经济效益。若能就地取材，用当地

34、低挥发份的无烟煤作燃料，既可减少基建投资降低生产成本，又可减轻运输压力，合理利用煤炭资源。烟煤作燃料，既可减少基建投资降低生产成本，又可减轻运输压力，合理利用煤炭资源。第46页/共85页第四十六页，共85页。燃料燃料(rnlio)n n为何要用无烟煤？n n经测算，在福建地区，根据煤的来源不同，用无烟煤比外购煤每吨熟料可降低成本2540元，如果按日产2000吨熟料计算，仅燃料一项每年就可增加净利润1500万2400多万元。n n现福建地区普遍采用挥发(huf)分在3-5%的无烟煤，也能正常生产。n n立窑一般使用无烟煤，因立窑煅烧时，煤中的挥发(huf)分在预热带会逸出，并被废气带走，故一般使

35、用无烟煤更为有利。第47页/共85页第四十七页，共85页。低品位原料和工业低品位原料和工业(gngy)废渣的利用废渣的利用n n 低品位原料的应用n n 低品位原料：指那些化学成分、杂质含量与物理性能不符合一般(ybn)水泥生产要求的原料。第48页/共85页第四十八页，共85页。3.3 矿山矿山(kungshn)开采开采n n 主要原料（石灰石和粘土）资源，靠近工厂，自行开采(kici)。n n 开采(kici)前对矿山资源进行详细的勘探；作必要的原料工业性试验。第49页/共85页第四十九页，共85页。3.3 矿山矿山(kungshn)开采开采n n 水泥厂的原料一般是用露天开采(kici)。

36、n n 开采(kici)过程：n n 剥离：覆盖层的剥离 开采(kici)：有用矿的开采(kici)石石灰灰石石矿矿山山(kungshn)第50页/共85页第五十页，共85页。3.3 矿山矿山(kungshn)开采开采n n 水泥厂的原料一般是用露天开采。n n 开采过程(guchng)：n n 剥离：覆盖层的剥离 开采：有用矿的开采钻孔钻孔爆破爆破采运采运第51页/共85页第五十一页，共85页。3.3 矿山矿山(kungshn)开采开采n n 矿石的运输，根据采石场距工厂的距离及采石场与工厂间的地形可以利用不同的运输工具。n n 皮带输送机n n 钢索绞车(jioch)n n 自动卸料汽车

37、n n 小型内燃机车 n n 火车装运 架空索道 第52页/共85页第五十二页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送(sh sn(sh sn)与储存与储存与储存与储存n n破碎n n（一）、物料破碎的目的(md)：n n 便于运输、储存、烘干、计量配料、喂料、粉磨n n（二）、常需破碎的物料：n n 石灰石、块状粘土质原料、矿化剂、石膏、熟料等。第53页/共85页第五十三页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送(sh sn(sh sn)与储

38、存与储存与储存与储存n n破碎n n（三）、破碎工艺：n n 破碎：利用机械(jxi)方法将大块物料变成小块物料的过程。（大于25mm）n n 破碎段：物料每经过一次破碎，称为一个破碎段。n n 石灰石破碎常一段或二段破碎。n n 破碎比：物料破碎前后的粒度之比。n n 几种破碎比第54页/共85页第五十四页，共85页。3.4 3.4 原料原料原料原料(yunlio)(yunlio)的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存n n破碎n n（四）、破碎设备(shbi)及选用n n 破碎方法：n n 压碎击碎磨碎折碎劈碎等n n 常用破碎设备

39、(shbi)：颚式破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机、辊式破碎机、反击-锤式破碎机、立轴锤式破碎机等。第55页/共85页第五十五页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎原料的破碎原料的破碎原料的破碎(p su)(p su)与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存第56页/共85页第五十六页，共85页。3.4 3.4 原料原料原料原料(yunlio)(yunlio)的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存n n烘干n n 烘干：利用热能将物料中的水分汽化并排除的过程。n n 烘干的目的：提高磨机粉

40、磨效率；利于粉状物料的输送、储存和均化。n n 常需要(xyo)烘干的物料：粘土、煤、矿渣等。第57页/共85页第五十七页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎原料的破碎原料的破碎原料的破碎(p su)(p su)与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存n n烘干n n 被烘干物料的水分要求：n n 采用普通干法粉磨工艺时，要求入磨物料的平均(pngjn)水分应小于1.5%。一般设烘干设备，对含水多的物料进行烘干 n n 采用烘干磨时，要求入磨物料的平均(pngjn)水分小于6%（也有的更高）。一般不设烘干设备，但当平均(pngjn)水分超过允许入磨水分时，也需

41、对含水多的物料烘干。第58页/共85页第五十八页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送(sh sn(sh sn)与储存与储存与储存与储存n n烘干(hn n)n n 烘干(hn n)方法及设备：单独烘干单独烘干烘干兼粉磨烘干兼粉磨回转烘干机最成熟，常用回转烘干机最成熟，常用 悬浮烘干机悬浮烘干机流态化烘干机流态化烘干机立式烘干塔立式烘干塔烘干方法烘干设备 可简化流程，节省设备和可简化流程，节省设备和投资，减少人员，减少扬尘点，投资，减少人员，减少扬尘点，还可以利用窑尾和冷却机的废还可以利用窑尾和冷却机的废气余热。气余

42、热。第59页/共85页第五十九页，共85页。3.4 3.4 原料原料原料原料(yunlio)(yunlio)的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存的破碎与烘干、输送与储存逆逆流流式式回回转转烘烘干干机机第60页/共85页第六十页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送原料的破碎与烘干、输送(sh sn(sh sn)与储存与储存与储存与储存n n输送(sh sn)与储存n n （一）物料（一）物料(w lio)(w lio)的输送的输送常用的输送设备皮（胶）带输送机皮（胶）带输送机斗式提升机斗式提升机振动输送

43、机振动输送机刮板输送机刮板输送机溜管溜管 等等机械输送机械输送气力输送气力输送气力提升泵气力提升泵空气输送斜槽空气输送斜槽第61页/共85页第六十一页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎与烘干原料的破碎与烘干原料的破碎与烘干原料的破碎与烘干(hn(hn n)n)、输送与储存、输送与储存、输送与储存、输送与储存n n 物料种类物料种类 输送方式输送方式 常用设备常用设备 备注备注 块状或小块状或小粒状物料粒状物料 机械输送机械输送 皮（胶）带输送机皮（胶）带输送机 水平、倾斜水平、倾斜输送输送 振动输送机振动输送机 埋刮板输送机埋刮板输送机 斗式提升机斗式提升机 垂直输送垂直输送 溜管（溜子）

44、溜管（溜子）倾斜输送倾斜输送 粉状物料粉状物料 机械输送机械输送 螺旋输送机（常称铰刀）螺旋输送机（常称铰刀）倾斜输送倾斜输送 提升机提升机 垂直输送垂直输送 气力输送气力输送 空气输送斜槽空气输送斜槽 水平输送水平输送 气力提升泵气力提升泵 垂直输送垂直输送 第62页/共85页第六十二页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎原料的破碎原料的破碎原料的破碎(p su)(p su)与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存n n输送与储存n n 储存的目的：平衡生产(shngchn)n n 储存期：物料的储存量能满足工厂生产(shngchn)需要的天数。n n 储存

45、期过长，增加经营费用，过短则难以保证工厂生产(shngchn)连续均衡（原料生料熟料）。n n 表3.17常用物料的最低可用储存量及一般储存期第63页/共85页第六十三页，共85页。3.4 3.4 原料的破碎原料的破碎原料的破碎原料的破碎(p su)(p su)与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存与烘干、输送与储存n n输送(sh sn)与储存n n 储存储存(chcn)(chcn)设施：设施：露天堆场露天堆场堆棚堆棚预均化堆场、均化库预均化堆场、均化库圆库圆库联合储库联合储库储料仓储料仓 （料仓、料斗）（料仓、料斗）第64页/共85页第六十四页，共85页。3.5 原燃料原燃

46、料(rnlio)的预均化的预均化n n均化与预均化的基本概念n n（一）、物料的均化n n 1、均化：通过采用一定的工艺措施，达到降低物料的化学成分波动振幅，使物料的化学成分均匀(jnyn)一致的过程。n n 2、均化的意义：均化是保证熟料质量、产量及降低消耗的基本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要途径。n n3.预均化：原料破碎后，入磨前进行的均化。第65页/共85页第六十五页，共85页。3.5 原燃料原燃料(rnlio)的预均化的预均化n n均化与预均化的基本概念n n（一）、物料(w lio)的均化环环 节节 名名 称称完成均化完成均化工作量的任务（工作量的任务（%）原料矿山的搭

47、配开采与搭配使用原料矿山的搭配开采与搭配使用10102020原料的预均化原料的预均化30304040配料控制及生料粉磨配料控制及生料粉磨0 01010生料均化生料均化4040生料生料(shnglio)均化链：均化链：第66页/共85页第六十六页，共85页。3.5 原燃料原燃料(rnlio)的预均化的预均化n n均化与预均化的基本概念n n（二）、评价物料(w lio)均匀性的指标1 1、标准偏差、标准偏差S=S标准偏差（%）n 试样总数或测量次数(csh)，一般不应少于2030个 xi物料中某成分的各次测量值，xixn 各次测量值的平均值，即=标准偏差是一项表示物料成分均匀性的指标，其标准偏差

48、是一项表示物料成分均匀性的指标，其值越小，成分越值越小，成分越均匀。均匀。第67页/共85页第六十七页，共85页。3.5 原燃料原燃料(rnlio)的预均化的预均化n n均化与预均化的基本概念n n（二）、评价物料均匀(jnyn)性的指标2 2、变异系数：、变异系数：3 3、均化效果、均化效果(xiogu)(xiogu)：变异系数：表示物料成分的变异系数：表示物料成分的相对波动情况，变异系数越小成相对波动情况，变异系数越小成分的均匀性越好。分的均匀性越好。均化前物料的标准偏差与均化均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差之比后物料的标准偏差之比 H H越大，表示均化效果越好越大，表示均化效果

49、越好第68页/共85页第六十八页，共85页。3.5 原燃料原燃料(rnlio)的预均化的预均化n n均化与预均化的基本概念n n（二）、评价物料均匀(jnyn)性的指标 4 4、合格率：指若干个样品在规定、合格率：指若干个样品在规定(gudng)(gudng)质量标准上下限质量标准上下限之内的百分率。之内的百分率。可以反映物料成分的均匀性，但不能反映全部样品的波动幅可以反映物料成分的均匀性，但不能反映全部样品的波动幅度及其成分分布特性。度及其成分分布特性。第69页/共85页第六十九页，共85页。3.5 原燃料原燃料(rnlio)的预均化的预均化n n原燃料的预均化n n（一）、定义：n n 原

50、燃料在储存、取用过程中，通过采用特殊的堆取料方式及设施，使原料或燃料化学成分波动范围减小，为入窑前生料或燃料成分趋于均匀一致而作的必要准备(zhnbi)过程。n n 简言之，所谓原燃料的预均化就是原料或燃料在粉磨之前所进行的均化。第70页/共85页第七十页，共85页。3.5 原燃料原燃料(rnlio)的预均化的预均化n n原燃料的预均化n n（二）、原理：“平铺直取”n n 堆放时，尽可能地以最多的相互平行、上下重叠的同厚度的料层构成(guchng)料堆；n n 取料时，按垂直于料层方向的截面对所有料层切取一定厚度的物料。第71页/共85页第七十一页，共85页。3.5 3.5 原燃料原燃料原燃