日产2200吨熟料的预分解窑水泥厂生料磨车间工艺设计开题报告

河北联合大学

本科生毕业设计开题报告

题目：日产2200吨熟料的预分解窑

水泥厂生料粉磨车间工艺设计

一、文献综述

1.1水泥基材料简介

水泥，粉状水硬性无机胶凝材料,加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起[1]。长期以来，水泥作为一种重要的胶凝材料，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。

水泥的种类很多，按其用途和性能可分为通用水泥、专用水泥及特性水泥三大类[2]。通用水泥为用于大多土木建筑工程一般用途的水泥，如硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥等。专用水泥是指有专门用途的水泥。如油井水泥、大坝水泥、砌筑水泥等。特性水泥是某种性能比较突出的水泥，如快硬硅酸盐水泥、低热矿渣硅酸盐水泥、抗硫酸盐硅酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力铝酸盐水泥等。

按照主要的水硬矿物，水泥又可分为硅酸盐水泥、铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、氟铝酸盐水泥以及少熟料和无熟料水泥等[3]。

1756年，英国工程师J.斯米顿在研究某些石灰在水中硬化的特性时发现：要获得水硬性石灰，必须采用含有粘土的石灰石来烧制；用于水下建筑的砌筑砂浆，最理想的成分是由水硬性石灰和火山灰配成。这个重要的发现为近代水泥的研制和发展奠定了理论基础[4]。1824年，英国建筑工人约瑟夫·阿斯谱丁发明了水泥并取得了波特兰水泥的专利权。他用石灰石和粘土为原料，按一定比例配合后，在类似于烧石灰的立窑内煅烧成熟料，再经磨细制成水泥。因水泥硬化后的颜色与英格兰岛上波特兰地方用于建筑的石头相似，被命名为波特兰水泥。它具有优良的建筑性能，在水泥史上具有划时代意义。1889年，中国河北唐山开平煤矿附近，设立了用立窑生产的唐山“细绵土”厂。1906年在该厂的基础上建立了启新洋灰公司，年产水泥4万吨[5]。20世纪，人们在不断改进波特兰水泥性能的同时，研制成功了一批适用于特殊建筑工程的水泥，如高铝水泥，特种水泥等。全世界的水泥品种已发展到100多种，2007年水泥年产量约20亿吨。中国在1952年制订了第一个全国统一标准，确定水泥生产以多品种多标号为原则，并将波特兰水泥按其所含的主要矿物组成改称为矽酸盐水泥，后又改称为硅酸盐水泥至今[6]。2012年，中国水泥产量达到21.84亿吨，产量占比全球50%以上。

1.2国内外水泥工业发展状况

进入新世纪以来，我国水泥工业发生了突破性的变化。从单纯的数量增长型转向质量效益增长型；从技术装备落后型转向技术装备先进型；从劳动密集

型转向投资密集型；从管理粗放型转向管理集约型；从资源浪费型转向资源节约型。实现上述根本转变的原因，是进入新世纪以来新型干法水泥生产技术的快速发展和应用[7]。在产业政策的引导下，体现出以下特点：

（1）结构调整步伐加快，全面进入新型干法水泥时代；

（2）兼并重组步伐加快，水泥产业向大型企业集团集中；

（3）节能减排，发展余热发电取得明显成效；

（4）水泥粉磨企业迅速发展；

（5）在产能迅速增长的宏观布局上，出现结构性、地区性产能过剩。

发展趋势：

（1）大企业集团的“雪球”将越滚越大，产业集中度将进一步提升；

（2）废渣资源化利用，发展循环经济渐成主流趋势；

（3）节能减排，发展低碳经济方兴未艾；

（4）由水泥出口转向成套装备出口及工程总承包越做越大；

（5）由单一的水泥生产向多元产业发展初见端倪。

20世纪60~80年代，世界水泥工业发生了一系列重大革命。新型干法水泥生产新技术的出现、应用和发展．极大地提高了劳动生产率和产品质量，扩大了生产规模，降低了产品热耗、有效控制了烟尘、粉尘、有害气体的排放，世界水泥工业的快速发展，满足了全球对水泥产品的大量需求[8]。近10年来，国际水泥界在工艺方面并未取得新的突破性进展，新技术绝大部分是在上世纪几大创新技术的基础上开发或发展的，这些新技术包括降低热耗、提高自动化程度、扩大生产规模、废物利用、环境保护、产品深加工等方面，都是对原有创新技术的完善和提高，总体上还未出现重大的技术创新[9]。

当今世界水泥仍将作为全球房地产和基础设施现代化建设的关键材料[10]。但全球水泥行业面临节约材料、能源紧张和减少CO2排放量的挑战日益增加。水泥工业中熟料生产仍是一个最为关键的因素。主要杠杆是提高能源效率和使用替代燃料的使用替代材料，已经在近几年显着增加，但仍有增加的可能性。新材料已经取得巨大的成就，但他们的可用性是有限的。适当的材料可能在未来发挥作用，但在何种程度上代替硅酸盐水泥还有待观察。

1.3生料磨车间工艺流程及主要设备发展概况

生料粉磨可分为开路粉磨、闭路粉磨，湿法粉磨、干法粉磨等工艺流程[11]。由于湿法粉磨能耗太高已被大多数水泥生产企业淘汰。在物料粉磨过程中要考虑物料性质、粒度、温度、含水、产品粒度、助磨剂等因素对粉磨的影响。开路粉磨流程优点有：流程简单、设备少，操作简便，基建投资少；缺点有：由