水泥生产工艺流程及过程控制

——占地面积：同样的有效储存容积，矩形堆场占地面积大，圆形
可减少30～40%； ——需用投资：圆形堆场设备购置费较低；
——均化效果：矩形堆场的布料比较均匀，可使用各种堆料法，均
化效果较圆形堆场要好； —— 设备操作和维护：圆形堆场中的堆取料设备总是一前一后，保 持一定距离，没有相撞危险。 —— 企业改扩建：矩形堆场可以根据需要和场地条件予以扩建，而 圆形堆场无法在原有基础上扩大，只能另建新堆场。
新型干法水泥厂的生产过程，就是以悬浮 预热和窑外分解技术内核心，应用现代科学 技术和工业生产最新成就，以新型的烘干粉 磨及原燃料均化工艺及装备，采用以计算机 控制为代表的自动化过程控制手段，实现高 效、优质、低耗的水泥生产过程，使水泥生 产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、 符合环境保护要求和大型化、自动化、科学 管理特征的现代水泥生产方法。
水泥生产工艺流 程及过程控制
贵阳海螺盘江水泥有限公司 二零一二年十一月
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内容目录
第一部分：新型干法水泥生产简介 第二部分：水泥用原燃料简介
第三部分：水泥生产主要工艺流程
第四部分：贵阳海螺质量管理目标 第五部分：各工序关健指标及管理要求
第一部分：新型干法水泥生产简介
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水泥粉磨系统
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水泥包装及成品库
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余热发电
纯低温余热发电技术
即在新型干法生产线生产过程中，通过余热回收装置——余热锅炉 将水泥窑窑头、窑尾排出大量低品位的废气余热进行回收换热，产
生过热蒸气推动汽轮机实现热能——机械能的转换，再带动发电机
发出电能，并供给水泥生产过程中的用电负荷。
第一部分：新型干法水泥生产简介
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与传统的湿法、干法、半干法水泥生产相 比，其工艺过程比较复杂，系统环节多，连 续性强。许多工序联合操作，相互影响，相 互制约。生产过程本身要求具有高度的稳定 性，设备运转的可靠性和参数调节控制的及 时性。这就需要中控室的操作人员及现场人 员必须很好掌握新型干法工艺过程的特点， 了解其工作原理和各种工艺热工过程的特性， 更好地服务于生产。
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石灰石预均化工艺流程
原料配料工艺流程
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铁矿粉
粘土
粉砂岩
石灰石
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生料配料秤管理
保证工序计量稳定准确，是稳定均化链的技 术保证。熟料的生产过程就是一个化学反应的 过程，各种原料必须按照一定的配比量，通过 煅烧，产生化学反应，生成新的物质。而我们 进行质量控制，保证各种化学成份满足产品要 求，必须要依靠准确的工序计量。在生产过程 中，质量控制和物料平衡部门，必须将统计数 据及时反馈到有关部门，根据计量数据出现波 动情况，快速进行调整。
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谢谢大家！
锅炉
汽轮机
发电机
废气余热
过热蒸汽
机械能
电能
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第四部分、贵阳海螺质量管理目标


1、出厂水泥合格率100%，P· O42.5优等品率100% 2、商品熟料28天抗压强度≥58.0MPa 3、出厂42.5级水泥28天抗压强度≥50.0MPa 4、出厂32.5级水泥28天抗压强度≥38.0MPa 5、袋装水泥重量合格率100% 6、出厂水泥、熟料标准偏差：1.50MPa/1.55MPa 7、纸袋破损率≤1‰ 8、42.5级水泥熟料料耗≤81.5%， 32.5级水泥熟料料 耗≤62%
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窑头及熟料冷却
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熟 料 储 存 及 散 装
煤粉制备系统工艺流程图
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石膏、混合材破碎及输送
混合材 石膏
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水泥配料
石灰石 石膏 备用 熟料
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水泥配料秤管理
水泥磨喂料设备应能满足物料配比的计量要求， 确保配比准确。发生断料或不能保证物配比时 应迅速采取有效措施予以纠正。化验室对熟料、 石膏和各种混合材的配比要有书面通知，操作 岗位要有相应的操作记录。
回转窑

轮带

大小齿圈

托轮
筒体

底座


主电动机

托轮轴承及附件
主、辅减速机及润滑
液压挡轮
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篦冷机示意图
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熟料煅烧管理
熟料质量是确保水泥质量的关键。保持窑的 热工制度稳定及提高看窑操作员水平是保证熟 料质量的关键环节。根据窑情及时采取调整措 施，防止欠烧料、生烧料的出现。加强出窑熟 料的率值控制，缩小熟料率值标准偏差。保证 熟料强度，熟料，熟料强度检验按照JC/T8531999《硅酸盐水泥熟料》标准执行。
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第五部分、各工序关健指标及管理要求
矿山工序
1、指标：CaO MgO 粒度（石灰石、砂岩） 2、质量管理要求： a、掌握矿山质量分布状况、合理规划两矿 的开采（满足正常生产及搭配要求） b、合理安排生产组织，确保质控处搭配要 求能够执行到位
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生料粉磨
1、指标：细度 水份 三率值（KH SM IM) 2、质量管理要求： a、保证石灰石取料机、行车等均化设备运 行稳定 b、各计量称运行稳定，计量相对准确 c、精心操作，减少升辊、不正常停机，保 持均化库80%左右料位
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煤粉制备
1、指标：细度 水份 灰份 2、质量管理要求： a、保证原煤取料机均化设备运行稳定 b、按质控处指定区域规范取料，保持料面 平整 c、精心操作，严格控制煤粉细度
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熟料烧成
1、指标：立升重 f-CaO 强度 2、质量管理要求： a、保证生料均化库各区能自动下料 b、严格控制分解炉出口负压，及时清理结 皮 c、精心操作，保持风、煤、料、窑速之间 的平衡，注重出窑熟料的冷却，保持窑 系统工况稳定
辅助原料破碎工艺流程
铁矿粉 粘土 砂岩
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硅铝质原料检验与控制
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硅质、硅铝质原料的主要成份：硅质、硅铝 质原料的主要成份是SiO2一般在70%以上；其 次为Al2O3（硅质原料中含量一般在10%以内， 硅铝质原料含量在10%以上）及少量Fe2O3、 CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-等。其中硅质原 料的SiO2含量一般在75%以上，硅铝质原料的 SiO2含量一般在75%以内,实际生产应根据矿山 石灰石品位来选择恰当的硅铝质原料配比。
Fe2O3
混合材
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生产工艺流程
原料破碎 原料预均化 废气处理 混合材破碎 熟料煅烧 生料均化 煤粉计量 原料配料 生料粉磨
水泥粉磨
水泥配料
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熟料储存
水泥储存
石膏破碎
熟料散装
煤粉制备
水泥包装
水泥散装
散装计量
煤预均化
成品储存
空压机站
中心化验室
新型干法水泥生产工艺流程图
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石灰石破碎工艺流程图
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水泥粉磨
1、指标：细度 比面积 SO3 LOSS 混合材 2、质量管理要求： a、高度关注系统物流，杜绝混料，窜库， 保证所有物料下料、喂料稳定 b、注重计量管理，保证各皮带称、转子称、 冲板流量计计量准确 c、精心操作，提高各控制指标的合格率
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水泥发运
1、指标：袋重 打印清晰率 纸袋破损率 2、质量管理要求： a、严格按通知出库，杜绝出错库、混品种 b、每班做好袋重自检，确保袋重合格 c、正确使用喷码机，使打印清晰 d、做好纸袋使用控制，防范水泥流失及造 假风险
贵阳海螺 ▲预均化的堆、取料技术 （1）料堆形式：单人字形、多人字形、波浪形、水平铺层、倾斜铺 层、连续铺层；
（2）取料方式：断面、侧面、底部；（平铺竖取、切割料层）
贵阳海螺 ▲预均化堆场布置形式 预均化堆场主要有矩形堆场、圆形堆场两种形式，其他堆场在水泥 工业应用不多，如：卧库式堆场、底部带有缝形仓的堆场等。 矩形和圆形预均化堆场的比较：


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水泥熟料

一、熟料矿物组成 C3S ——硅酸三钙（含量:50～60%)（强度高） C2S ——硅酸二钙(含量:15～32%)（强度较高） C3A ——铝酸三钙(含量：3～11%)（凝结快） C4AF——铁铝酸四钙(含量:8～18%)（耐磨耐蚀） 二、主要化学成分: CaO 62～67%、 SiO2 20～24%、 Al2O3 4～7%、 Fe2O3 2.5～6%。
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原料、燃料的预均化
▲预均化的目的及意义
由于原燃料资源的品位高低不均，成分有波动，为尽可能降低资 源浪费，扩大资源利用范围，水泥厂应用预均化技术，把原来不合格
的原料化入可用范围，同时使粉磨、煅烧等工艺过程稳定，保证熟料
的质量。预均化堆场也是新型干水泥生产线的重要标志之一。 ▲预均化基本原理 原燃料预均化的基本原理在于“平铺直取”。即在进行原燃料堆 放时，尽可能以最多的相互平行和上下重叠的同厚度料层构成料堆； 取料时，则设法垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层。
铁质校正原料检验与控制
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铁质校正原料的主要种类：传统铁质校正原 料是工业硫酸渣，主要矿物是Fe2 O3，其含量 可达70%左右。另一种铁质校正原料是铁尾矿 ，其Fe2 O3含量一般在20%-50%左右。实践证 明，工业硫酸渣和铁尾矿均是理想的铁质校正 原料。在水泥生产过程是调整熟料率值、液相 量的主要原料
生料粉磨及废气处理
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生料均化
预热预分解系统
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预分解窑的关键技术装 备有旋风筒、换热管道、 分解炉、回转窑、冷却 机（简称筒-管-炉-窑机）。这五组关键技术 装备五位一体，彼此关 联，互相制约，形成一 个完整的热工体系，承 担着水泥熟料预热、分 解、煅烧、冷却任务。
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第二部分：水泥用原燃料简介
石灰石 铁质材料 砂岩
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原煤
粘土
石膏
混合材
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水泥熟料的原料

石灰质原料:(石灰石、大理石等）主要成份 CaCO3,占生料70～75%; 2.粘土质原料(硅铝质原料）:（粘土、砂岩等) 主要成份SiO2、Al2O3占生料10～20% 3.校正原料:(铁质、铝质原料等)占生料5～10%
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石灰石破碎
石灰石质原料检验与控制
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石灰石质原料是构成生料的主要原料，一般 在生料中占85%左右。石灰石的质量指标控制 主要包括CaO、MgO、R2O、SO3、Cl-等。其 中CaO是构成生料的主要成份，MgO、R2O、 SO3、Cl-的含量为有害成份。CaO、MgO、 R2O、SO3、Cl-的含量是石灰石矿山前期勘探 需查明的主要内容。较高的CaO、较低的MgO 、R2O、SO3、Cl-含量是优质石灰石矿山和生 产优质熟料的基本要求，矿山选址的依据。
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水泥的组成

一、水泥熟料 ：含量60-95%；
二、石膏（脱硫石膏）：主要化学成分 CaSO3〃2H2O，含量约5%； 三、混合材：石灰石、粉煤灰、矿渣、火山灰、 煤矸石等，含量0-35%，与水泥品种有关。


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第三部分：水泥生产主要工艺流程
CaO SiO2
石膏
生料
熟料
水泥
Al2O3