建筑材料热工设备1水泥窑第1节水泥生产过程及其工.pptx
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水泥窑水泥生产过程及其工艺
水泥窑水泥生产过程及其工艺引言水泥是建筑材料的重要组成部分，广泛应用于建筑、道路、桥梁等领域。
而水泥的生产过程中，水泥窑扮演着关键的角色。
本文将对水泥窑水泥生产过程及其工艺进行详细介绍，让读者对水泥的生产有更全面的了解。
水泥窑概述水泥窑是水泥生产过程中常用的设备之一，它主要用于将原材料煅烧成水泥熟料。
水泥窑通常是圆筒形状，内部设置预热、煅烧、冷却等区域，通过高温煅烧将原材料中的水分、有机物和无机杂质等挥发掉，同时使原材料中的矿物质发生化学反应，最终得到水泥熟料。
水泥生产过程原材料处理在水泥生产过程中，原材料是关键的一环。
常用的原材料包括石灰石、粘土、煤矸石等。
首先，原材料需要经过采选、破碎、混合等处理，以确保原料的均匀性和纯度。
然后，将处理后的原料送入水泥窑进行下一步的煅烧过程。
煅烧过程1.预热在水泥窑中，预热区域通常位于窑的末端。
原料通过喂料装置进入预热区域，同时在窑内流动。
在预热区域，原料受到高温气体的热交换，水分和轻质有机物被蒸发出来。
2.煅烧煅烧是水泥生产过程中最重要的环节之一。
在煅烧区域，原料经历高温和长时间的停留。
高温使原料中的矿物质发生了重要的化学变化，产生了水泥熟料的主要成分。
同时，煅烧过程中的烟气中的颗粒物质和有机物也被燃烧和蒸发掉。
3.冷却煅烧后的水泥熟料需要进行冷却，以便降低温度并稳定熟料的结构。
冷却过程通常通过在窑的下部设置冷却器来实现。
冷却器中的冷却风将从煅烧区域产生的热量带走，并冷却熟料，以准备后续的磨矿工序。
水泥生产工艺水泥生产工艺是水泥生产中的工艺流程和技术参数的总称。
不同的水泥生产工艺可以在水泥的品质、产品成本和资源利用率等方面产生不同的影响。
目前，常用的水泥生产工艺包括干法生产工艺和湿法生产工艺。
干法生产工艺干法生产工艺是目前较常用的水泥生产工艺之一。
干法生产工艺主要包括物料的干燥、破碎、磨矿和烧成等步骤。
该工艺具有能耗低、生产能力大的特点，适用于原料中含水量较低的情况。
水泥生产工艺课件 PPT资料共40页
• 生料粉尘主要指原料配料、粉磨、均化、输送过程中 产生的无组织排放，该种粉尘无组织排放随着水泥工 业的技术进步越来越小。燃料粉尘主要指煤进厂、储 存、倒运、破碎、粉磨、输送等过程中产生的无组织 排放，尤其装卸和倒运过程产生的煤粉尘排放居多。 熟料粉尘无组织排放主要来自熟料输送、下料、二次 倒运过程，尤其以二次倒运产生的扬尘居多
生产路线
窑型
生料→熟料 立窑 湿法
中空干法 新型干法
粉尘产生量
其中 窑 工艺
85kg/ t熟料 60 25 155kg/ t熟料 118 37 245 kg/ t熟料 161 84 182kg/ t熟料 130 52
复膜 袋
0.31 0.49 0.18
排 普通 袋
0.43 0.78 1.23 0.36
• 如果按水泥运输无组织粉尘排放水泥厂内外 各占50％计算，在水泥厂内散装水泥粉尘排 放为0.14粉尘/t水泥，使用袋装水泥时，水 泥粉尘排放为2.24粉尘/t水泥，袋装比散装 多排放粉尘2.1㎏粉尘/t水泥。
SO2产生量及污染
水泥生产二氧化硫排放量
生产路线 生料→熟料
窑型 立窑
原煤消耗 224 kg/ t熟料
一、 国家对水泥工业清洁生产要求
1. 淘汰落后生产工艺及装备 2. 禁止建设落后的工艺生产线 3. 发展先进的工艺及产品 4. 对现有落后工艺进行技术改造
二、转变水泥工业的增长方式
• 1. 大力宣传和贯彻落实《水泥工业发展专项规划》、 《水泥工业产业发展政策》和其他相关行业政策；
• 2.严格市场准入条件，加强监督和管理； • 3.各地根据本地区水泥工业发展情况，继续加大淘汰落
161 kg/ t熟料
0.15 S kg/ t熟料 0
生产路线
窑型
生料→熟料 立窑 湿法
中空干法 新型干法
粉尘产生量
其中 窑 工艺
85kg/ t熟料 60 25 155kg/ t熟料 118 37 245 kg/ t熟料 161 84 182kg/ t熟料 130 52
复膜 袋
0.31 0.49 0.18
排 普通 袋
0.43 0.78 1.23 0.36
• 如果按水泥运输无组织粉尘排放水泥厂内外 各占50％计算，在水泥厂内散装水泥粉尘排 放为0.14粉尘/t水泥，使用袋装水泥时，水 泥粉尘排放为2.24粉尘/t水泥，袋装比散装 多排放粉尘2.1㎏粉尘/t水泥。
SO2产生量及污染
水泥生产二氧化硫排放量
生产路线 生料→熟料
窑型 立窑
原煤消耗 224 kg/ t熟料
一、 国家对水泥工业清洁生产要求
1. 淘汰落后生产工艺及装备 2. 禁止建设落后的工艺生产线 3. 发展先进的工艺及产品 4. 对现有落后工艺进行技术改造
二、转变水泥工业的增长方式
• 1. 大力宣传和贯彻落实《水泥工业发展专项规划》、 《水泥工业产业发展政策》和其他相关行业政策；
• 2.严格市场准入条件，加强监督和管理； • 3.各地根据本地区水泥工业发展情况，继续加大淘汰落
161 kg/ t熟料
0.15 S kg/ t熟料 0
水泥制作流程图(PPT32页).ppt
23
煤粉动态选粉机是煤磨闭路系统中 专用的分级设备。主要由壳体、进 出风管、导流叶片、转子、传动装 置和防爆阀所组成。物料由进风管 随气流进入选粉机，经灰斗与下壳 体间的环形缝隙到达上壳体。气流 通过沿切向布置的导向叶片时被改 变方向，形成涡旋并进入转子，在 气流向内的向心力和转子旋转向外 的离心力的共同作用下，对物料进 行分选。合格的物料（细粉）随气 流进入转子内部，经由出风口排出， 由下一级收尘设备将成品物料收集 下来；不合格的物料（粗粉）则失 去动能落入灰斗，通过回料管送回 磨内再次循环
旋风除尘器
冷凝水回用
干法回转窑
生料喂料口 60％ 煤 粉 煤 粉 仓
40％ 煤 粉
水蒸汽
旋风除尘器
粗粉
24 破碎机
窑头废气
19
AQC
(120℃ )
余热锅炉
窑头废气 (360℃ )
充气梁式篦冷机
粉煤灰
水
图例
物 流: 气流:
产尘点及
除 尘器编 号:
数字
噪声 点:
固体废 物:
旋 风 除 尘 器:
说 明 :设 有 除 尘 器 的 位 置 均 产 生 固 废， 图 中 标 注 省 略
17 煤磨
石膏仓
水 余热发电系统
水
电能
发 电 机 动能
增湿塔 降温
14 生 料 均 化 库 (空 压 机 )
15
18 动态选粉机
余热锅炉余气 (235℃ )
细粉 空气输送斜槽
SP余 热 锅 炉 余 气 (热 源 )
SP余 热 锅炉
水蒸汽
汽轮机
16
窑尾废气 (340℃ )
五级旋风预热器 TSD型 分 解 炉
煤粉动态选粉机是煤磨闭路系统中 专用的分级设备。主要由壳体、进 出风管、导流叶片、转子、传动装 置和防爆阀所组成。物料由进风管 随气流进入选粉机，经灰斗与下壳 体间的环形缝隙到达上壳体。气流 通过沿切向布置的导向叶片时被改 变方向，形成涡旋并进入转子，在 气流向内的向心力和转子旋转向外 的离心力的共同作用下，对物料进 行分选。合格的物料（细粉）随气 流进入转子内部，经由出风口排出， 由下一级收尘设备将成品物料收集 下来；不合格的物料（粗粉）则失 去动能落入灰斗，通过回料管送回 磨内再次循环
旋风除尘器
冷凝水回用
干法回转窑
生料喂料口 60％ 煤 粉 煤 粉 仓
40％ 煤 粉
水蒸汽
旋风除尘器
粗粉
24 破碎机
窑头废气
19
AQC
(120℃ )
余热锅炉
窑头废气 (360℃ )
充气梁式篦冷机
粉煤灰
水
图例
物 流: 气流:
产尘点及
除 尘器编 号:
数字
噪声 点:
固体废 物:
旋 风 除 尘 器:
说 明 :设 有 除 尘 器 的 位 置 均 产 生 固 废， 图 中 标 注 省 略
17 煤磨
石膏仓
水 余热发电系统
水
电能
发 电 机 动能
增湿塔 降温
14 生 料 均 化 库 (空 压 机 )
15
18 动态选粉机
余热锅炉余气 (235℃ )
细粉 空气输送斜槽
SP余 热 锅 炉 余 气 (热 源 )
SP余 热 锅炉
水蒸汽
汽轮机
16
窑尾废气 (340℃ )
五级旋风预热器 TSD型 分 解 炉
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
水泥窑第1节水泥生产过 程及其工艺
2020/11/22
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
水泥与陶瓷及玻璃的特点
原料都是各种不同的天然岩石； 高温煅烧后构成产品； 由天然岩石到人造石质产品是一个还原循环 过程；天然岩石→破碎→煅烧→石质产品，矿 物成分没有改变，只是晶体结构发生了变化。
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
第二部分 水泥厂常见设备
Ì 1、斗式提升机 、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 2、空气斜槽 、风机
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 3、分格轮、空气炮、收尘器
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 4、磨机、窑、破碎机
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 磨辊辊套、衬板、研磨体、耐火材料
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
传统水泥生产过程
Ì 水泥生产过程有许多工序和环节，水泥生产过程大致分 为五个过程：
Ì 1、原料开采 Ì 2、生料制备（粉磨） Ì 3、熟料煅烧 Ì 4、水泥制成（粉磨） Ì 5、水泥装运 Ì 将它们概括后，主要分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉
周转、抛射、倾泻 二、球磨机的特点 ： 1、优点： 适应性较强，能连续生产和大规模生产； 颗粒级配易于调节，颗粒形貌近似球形，有利于生料煅烧及水泥的水化硬 化； 干法湿法均可，烘干粉磨同时，另有均化作用； 2、缺点： 粉磨效率低，只有2一3％。 研磨体和村板的消耗量大； 设备笨重，投资大．噪音大等
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 企业规模划分
Ì 1）以工程设计水泥规模划分：大型》100万吨/年；中型为60-100万 吨/年；小型《60万吨/年
2020/11/22
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
水泥与陶瓷及玻璃的特点
原料都是各种不同的天然岩石； 高温煅烧后构成产品； 由天然岩石到人造石质产品是一个还原循环 过程；天然岩石→破碎→煅烧→石质产品，矿 物成分没有改变，只是晶体结构发生了变化。
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
第二部分 水泥厂常见设备
Ì 1、斗式提升机 、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 2、空气斜槽 、风机
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 3、分格轮、空气炮、收尘器
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 4、磨机、窑、破碎机
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 磨辊辊套、衬板、研磨体、耐火材料
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
传统水泥生产过程
Ì 水泥生产过程有许多工序和环节，水泥生产过程大致分 为五个过程：
Ì 1、原料开采 Ì 2、生料制备（粉磨） Ì 3、熟料煅烧 Ì 4、水泥制成（粉磨） Ì 5、水泥装运 Ì 将它们概括后，主要分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉
周转、抛射、倾泻 二、球磨机的特点 ： 1、优点： 适应性较强，能连续生产和大规模生产； 颗粒级配易于调节，颗粒形貌近似球形，有利于生料煅烧及水泥的水化硬 化； 干法湿法均可，烘干粉磨同时，另有均化作用； 2、缺点： 粉磨效率低，只有2一3％。 研磨体和村板的消耗量大； 设备笨重，投资大．噪音大等
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
水泥窑第1节水泥生产过程及其工艺
Ì 企业规模划分
Ì 1）以工程设计水泥规模划分：大型》100万吨/年；中型为60-100万 吨/年；小型《60万吨/年
《水泥制作流程图》课件
《水泥制作流程图》PPT 课件
# 水泥制作流程图
## 简介
本PPT介绍了水泥的制作流程。水泥是建筑材料的重要组成部分，广泛应用于 房屋、桥梁等建筑物的建设中。
矿山开采
石石
从矿山开采石灰石作为水泥生产的主要原料之一。
粘土
从矿山开采粘土作为水泥生产的主要原料之一。
原料处理
1 粉碎
石灰石和粘土经由破碎机等设备进行粉碎处 理，以便后续的原料混合。
2 筛选
筛选处理过的石灰石和粘土，确保去除杂质。
原料混合
石灰石
按照比例将石灰石和粘土混合，以确保水泥品质的 稳定性。
粘土
按照比例将石灰石和粘土混合，以确保水泥品质的 稳定性。
原料煅烧
1 煤气窑
将混合后的原料放入煤气窑中进行煅烧，产生熟料。
2 高温处理
在高温下进行处理，以确保熟料的品质。
熟料研磨
包装
1 袋装
将水泥混合物包装成标准袋装供销售和运输。
2 散装
将水泥混合物以散装形式供应给大型工程项目。
总结
通过以上流程，我们可以制备出优质的水泥产物，为建筑等领域的发展做出贡献。
1
研磨设备
将熟料经过研磨设备处理，使其成为细粉。
2
加入适量石膏
在适当的时间加入石膏等物质，调整水泥的硬化速度和性能。
3
筛选
对研磨后的水泥进行筛选，确保其质量。
混合物制备
熟料粉
将研磨成细粉的熟料作为水泥 制备的主要成分之一。
石膏
加入适量石膏等物质，调整水 泥的性能和硬化速度。
其他添加剂
添加其他辅助材料，以调整水 泥的特性和性能。
# 水泥制作流程图
## 简介
本PPT介绍了水泥的制作流程。水泥是建筑材料的重要组成部分，广泛应用于 房屋、桥梁等建筑物的建设中。
矿山开采
石石
从矿山开采石灰石作为水泥生产的主要原料之一。
粘土
从矿山开采粘土作为水泥生产的主要原料之一。
原料处理
1 粉碎
石灰石和粘土经由破碎机等设备进行粉碎处 理，以便后续的原料混合。
2 筛选
筛选处理过的石灰石和粘土，确保去除杂质。
原料混合
石灰石
按照比例将石灰石和粘土混合，以确保水泥品质的 稳定性。
粘土
按照比例将石灰石和粘土混合，以确保水泥品质的 稳定性。
原料煅烧
1 煤气窑
将混合后的原料放入煤气窑中进行煅烧，产生熟料。
2 高温处理
在高温下进行处理，以确保熟料的品质。
熟料研磨
包装
1 袋装
将水泥混合物包装成标准袋装供销售和运输。
2 散装
将水泥混合物以散装形式供应给大型工程项目。
总结
通过以上流程，我们可以制备出优质的水泥产物，为建筑等领域的发展做出贡献。
1
研磨设备
将熟料经过研磨设备处理，使其成为细粉。
2
加入适量石膏
在适当的时间加入石膏等物质，调整水泥的硬化速度和性能。
3
筛选
对研磨后的水泥进行筛选，确保其质量。
混合物制备
熟料粉
将研磨成细粉的熟料作为水泥 制备的主要成分之一。
石膏
加入适量石膏等物质，调整水 泥的性能和硬化速度。
其他添加剂
添加其他辅助材料，以调整水 泥的特性和性能。
水泥生产工艺流程及过程控制PPT学习教案
第33页/共45页
水泥粉磨系统
第34页/共45页
水泥包装及成品库
第35页/共45页
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14页/共45页
铁质校正原料检验与控制
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
第5页/共45页
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。
第6页/共45页
第三部分：水泥生产主要工艺流程
CaO
SiO2
石膏
生 料
Al2O 3
第16页/共45页
▲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）
第17页/共45页
▲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： ——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。
水泥粉磨系统
第34页/共45页
水泥包装及成品库
第35页/共45页
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14页/共45页
铁质校正原料检验与控制
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
第5页/共45页
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
Al2O 3
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▲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）
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▲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： ——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。
水泥厂生产流程及主要设备PPT课件
3
半干法生产的特点
将干生料粉加10％~15％水制成料球入窑煅 烧称半干法，带炉篦子加热机的回转窑又称立波 尔窑和立窑都是用半干法生产。国外还有一种将 湿法制备的料浆用机械方法压滤脱水，制成含水 19％左右的泥段再入立波尔窑煅烧，称为半湿法 生产。半干法入窑物料的含水率降低了，窑的熟 料单位热耗也可比湿法降低837~1675kJ／ kg(200~400kcal／kg)。由于用炉篦子加热机代 替部分回转窑烘干料球，效率较高，回转窑可以 缩短，如按窑的单位容积产量计算可以提高2—3 倍。但半干法要求生料应有一定的塑性，以便成 球，使它的应用受到一定限制，加热机机械故障 多，在我国一般煅烧温度较低，不宜烧高质量的 4 熟料。
干法生产的特点
干法是将生料粉直接送入窑内煅烧，入窑生料的含 水率一般仅1％～2％，省去了烘干生料所需的大量热量。 以前的干法生产使用的是中空回转窑，窑内传热效率较低， 尤其在耗热量大的分解带内，热能得不到充分利用，以致 干法中空窑的热效率并没有多少改善。干法制备的生料粉 不易混合均匀，影响熟料质量，因此40—50年代湿法生 产曾占主导地位。50年代出现了生料粉空气搅拌技术和悬 浮预热技术，70年代初诞生了预分解技术，原料预均化及 生料质量控制技术。现在干法生产完全可以制备出质量均 匀的生料，新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分 解都移到窑外在悬浮状态下进行，热效率高，减轻了回转 窑的负荷，不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30％ 左右提高到60％以上，又使窑的生产能力得以扩大。
5
水泥厂的主要工艺流程
水泥生产过程主要分为三个阶段，即 生料制备、熟料烧成和水泥粉磨。
以干法生产为例包括以下几个主要工 序：
破碎及预均化—生料制备—生料均化— 预热分解—水泥熟料的烧成—水泥粉磨— 水泥包装
半干法生产的特点
将干生料粉加10％~15％水制成料球入窑煅 烧称半干法，带炉篦子加热机的回转窑又称立波 尔窑和立窑都是用半干法生产。国外还有一种将 湿法制备的料浆用机械方法压滤脱水，制成含水 19％左右的泥段再入立波尔窑煅烧，称为半湿法 生产。半干法入窑物料的含水率降低了，窑的熟 料单位热耗也可比湿法降低837~1675kJ／ kg(200~400kcal／kg)。由于用炉篦子加热机代 替部分回转窑烘干料球，效率较高，回转窑可以 缩短，如按窑的单位容积产量计算可以提高2—3 倍。但半干法要求生料应有一定的塑性，以便成 球，使它的应用受到一定限制，加热机机械故障 多，在我国一般煅烧温度较低，不宜烧高质量的 4 熟料。
干法生产的特点
干法是将生料粉直接送入窑内煅烧，入窑生料的含 水率一般仅1％～2％，省去了烘干生料所需的大量热量。 以前的干法生产使用的是中空回转窑，窑内传热效率较低， 尤其在耗热量大的分解带内，热能得不到充分利用，以致 干法中空窑的热效率并没有多少改善。干法制备的生料粉 不易混合均匀，影响熟料质量，因此40—50年代湿法生 产曾占主导地位。50年代出现了生料粉空气搅拌技术和悬 浮预热技术，70年代初诞生了预分解技术，原料预均化及 生料质量控制技术。现在干法生产完全可以制备出质量均 匀的生料，新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分 解都移到窑外在悬浮状态下进行，热效率高，减轻了回转 窑的负荷，不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30％ 左右提高到60％以上，又使窑的生产能力得以扩大。
5
水泥厂的主要工艺流程
水泥生产过程主要分为三个阶段，即 生料制备、熟料烧成和水泥粉磨。
以干法生产为例包括以下几个主要工 序：
破碎及预均化—生料制备—生料均化— 预热分解—水泥熟料的烧成—水泥粉磨— 水泥包装
建筑材料热工设备水泥窑水泥生产过程及其工艺PPT教案
周转、抛射、倾泻 二、球磨机的特点 ： 1、优点： 适应性较强，能连续生产和大规模生产； 颗粒级配易于调节，颗粒形貌近似球形，有利于生料煅烧及水泥的水化硬 化； 干法湿法均可，烘干粉磨同时，另有均化作用； 2、缺点： 粉磨效率低，只有2一3％。 研磨体和村板的消耗量大； 设备笨重，投资大．噪音大等 第39页/共49页
标准煤耗：把实物煤折算为标准煤的消耗量称为标准煤 耗。
熟料烧成的综合能耗：是指烧成车间在标定期内，对熟 料烧成过程中实际消耗的各种能源进行综合计算所得的 能源消耗量。
砖耗：在单位期间内，消耗的耐火砖量与单位期间熟料 量的比值。
油耗：在单位期间内，消耗的柴油量与单位期间熟料量 的比值。
原料——生料——熟料——水泥
第8页/共49页
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第二部分 水泥厂常见 设备 1、斗式提升机 、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机
第9页/共49页
10
2、空气斜槽 、风机
第10页/共49页
11
3、分格轮、空气炮、收尘器
第11页/共49页
12
4、磨机、窑、破碎机
第12页/共49页
13
磨辊辊套、衬板、研磨体、耐火材料
生产硅酸盐水泥熟料的原料品种，主要由石灰质、硅铝质、铝质、硫 质及校正原料组成，不同水泥熟料品种所采用的原料不完全相同。
标准煤：国际统一以燃料热值为29308kj/m3的能源单位。 水泥混合材是指在水泥粉磨环节与熟料、石膏一起入磨、用以改善水
泥某种性能、调节水泥质量、降低成本所掺加的矿物质材料或工业废 渣。 普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，6%-15%混合材料和适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥。
袋装水泥 水泥库 包装机 推车或摞包机 水泥栈台 厂
标准煤耗：把实物煤折算为标准煤的消耗量称为标准煤 耗。
熟料烧成的综合能耗：是指烧成车间在标定期内，对熟 料烧成过程中实际消耗的各种能源进行综合计算所得的 能源消耗量。
砖耗：在单位期间内，消耗的耐火砖量与单位期间熟料 量的比值。
油耗：在单位期间内，消耗的柴油量与单位期间熟料量 的比值。
原料——生料——熟料——水泥
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9
第二部分 水泥厂常见 设备 1、斗式提升机 、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机
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10
2、空气斜槽 、风机
第10页/共49页
11
3、分格轮、空气炮、收尘器
第11页/共49页
12
4、磨机、窑、破碎机
第12页/共49页
13
磨辊辊套、衬板、研磨体、耐火材料
生产硅酸盐水泥熟料的原料品种，主要由石灰质、硅铝质、铝质、硫 质及校正原料组成，不同水泥熟料品种所采用的原料不完全相同。
标准煤：国际统一以燃料热值为29308kj/m3的能源单位。 水泥混合材是指在水泥粉磨环节与熟料、石膏一起入磨、用以改善水
泥某种性能、调节水泥质量、降低成本所掺加的矿物质材料或工业废 渣。 普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，6%-15%混合材料和适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥。
袋装水泥 水泥库 包装机 推车或摞包机 水泥栈台 厂
建筑材料生产工艺与设备第1章水泥及水泥生产工艺
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5、You have to believe in yourself. That's the secret of success. ----Charles Chaplin人必须相信自己，这是成功的秘诀。-Thursday, June 17, 2021June 21Thursday, June 17, 20216/17/2021
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10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。02:25:1002:25:1002:257/10/2021 2:25:10 AM
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11、一个好的教师，是一个懂得心理 学和教 育学的 人。21.7.1002:25:1002:25Jul- 2110-J ul-21
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12、要记住，你不仅是教课的教师， 也是学 生的教 育者， 生活的 导师和 道德的 引路人 。02:25:1002:25:1002:25Satur day, July 10, 2021
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15、一年之计，莫如树谷；十年之计 ，莫如 树木； 终身之 计，莫 如树人 。2021年7月上 午2时25分21.7.1002:25Jul y 10, 2021
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16、提出一个问题往往比解决一个更 重要。 因为解 决问题 也许仅 是一个 数学上 或实验 上的技 能而已 ，而提 出新的 问题， 却需要 有创造 性的想 像力， 而且标 志着科 学的真 正进步 。2021年7月10日星期 六2时25分10秒02:25:1010 July 2021
1.2.2硅酸盐水泥的生产
硅酸盐水泥生产的大体步骤是：先把几种原材料按适 当的比例配合好后在磨机中磨成生料；然后将制得的生 料入窑进行煅烧；再把烧好的熟料配以适当的石膏（和 混合材料）在磨机中磨成细粉，即得水泥。硅酸盐系水 泥的生产概括起来就是“两磨一烧”，如图1-1所示。
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建筑材料热工设备
过程装备与控制工程系 严晗
第一章 水泥回转窑
第一节 水泥生产过程及其工艺
水泥窑型经历了哪六个阶段 1、1824年出现的土立窑； 2、1885年出现的回转窑； 3、1910年出现的机立窑； 4、1928年出现的立波尔窑； 5、1950年出现的悬浮预热器窑； 6、1971年出现的窑外分解窑。
15
预均化堆场的布置形式及堆取料方式 一、堆场的布置形式 1.矩形预均化堆场 直线布置：堆料机、取料机易布置，不需转化台车，多采用 平行布置：设中转台车，回转式或双臂式堆料机，较少采用 2.圆形预均化堆场 原料由进料机送到堆场中心，由可绕中心360°回转的悬臂式
带堆料机堆料。料堆为圆环，其截面是“人”字形料层。取 料一般都用桥式刮板取料机，可回转360 °，取出的物料经 刮板送到堆场中心卸料口，由地沟内的出料机运走
效果好，特别是当物料颗粒 相差较大（如0~200mm）， 或者物料的成分在粒度大小 不同的颗粒中差别很大的情 况下，效果比较显著。 缺点：堆料点要在整个堆场 宽度范围内移动，堆料机必 须能够横向伸缩或回转，设 备价格贵，操作比较复杂， 所以此法一般仅限于少数物 料。
18
布料取料形式比较
3、水平层堆料法 这种堆料发优点是，可以完全消除
作方便，利于自动化控制。
可在长度方向扩展
无法扩展
17
布料取料形式比较
1、人字型布料
人字形堆料的优点：堆料的方法 和设备都较简单，可取得较好的 化效果，因此这种方法使用得最 普遍。
主要缺点：物料颗粒离析比较显 著，堆料两侧及底部集中了大块 物料而料堆中上部分多为细粒。
2、波浪型布料法 波浪形堆料法的优点：均化
水泥：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中 硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散料或纤维材料牢固地胶结 在一起的水硬胶凝材料，通称为水泥。
熟料：凡以适当成分的生料，烧至部分熔融所得的以硅酸钙为主要成 分的矿物质，称为硅酸盐水泥熟料。
料耗：是指生成单位熟料所需的生料量（干基）。通常以“t·生料 /t·熟料”表示。
14
原料预均化
预均化的意义 1.均化原料成分，减少质量波动，稳定生产 2.扩大矿山资源的利用，放宽矿山开采的质量控
制要求，降低开采成本 3.可对不同组分的原料预配料 采用预均化技术的条件 需Ca均CO化3；的波动R<5％：表示原料均匀性较好，不 R=5～10％：原料均匀性一般，视情况而定 R>15％：原料均匀性差，必须采用预均化 要求预均化后的成分波动范围控制在±1％
间的成分差异，影响均化效果， 果好，堆、取料连续进行，物料
成分波动不连续
成分的波动不会产生突变。
只有在料堆被取或堆完料后，换堆 作业才能开始。因此如堆、取 料周期控制不好，会影响设备 的利用。
堆取料机能分别的连续工作，设备利 用率高。
由于堆、取料分别分堆作业，操作 堆取料机连续围绕中心立柱回转，操
上有所不便。
颗粒离析作用，每层内部也比 较稳定。缺点是，堆料机结构 复杂，操作也不简单，一般都 用于多种原料混合配料的堆场。
4、横向倾斜层堆料法
标准煤耗：把实物煤折算为标准煤的消耗量称为标准煤耗。 熟料烧成的综合能耗：是指烧成车间在标定期内，对熟料烧成过程中
实际消耗的各种能源进行综合计算所得的能源消耗量。 砖耗：在单位期间内，消耗的耐火砖量与单位期间熟料量的比值。 油耗：在单位期间内，消耗的柴油量与单位期间熟料量的比值。 原料——生料——熟料——水泥
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第二部分 水泥厂常见设备
1、斗式提升机 、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机
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2、空气斜槽 、风机
8
3、分格轮、空气炮、收尘器
9
4、磨机、窑、破碎机
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磨辊辊套、衬板、研磨体、耐火材料
11
水泥生产工艺流程图
12
传统水泥生产过程
水泥生产过程有许多工序和环节，水泥生产过程大致分 为五个过程：
5
企业规模划分
1）以工程设计水泥规模划分：大型》100万吨/年；中型为60-100万 吨/年；小型《60万吨/年
2）按回转窑熟料年生产能力划分：新型干法生产线，大型100万-350 万吨/年；中型60万-100万吨/年；小型20万-60万吨/年。
3）按单窑熟料产能划分：如2000t/d、2500t/d、5000t/d、7200t/d、 10000t/d等
1、原料开采 2、生料制备（粉磨） 3、熟料煅烧 4、水泥制成（粉磨） 5、水泥装运 将它们概括后，主要分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉
磨三阶段，故俗称“两磨一烧”。如将煤粉制备列入也 可改称为“三磨一烧”。
13
一、原料开采
矿山开采与运输是将矿床用挖掘机、电铲、转机等机械 设备开采矿石，然后经运输设备，如汽车、胶带机，把 矿石输送到生产使用点——均化堆场、破碎机等。
4
第一部分 几个概念
干法生产：将原料先烘干后粉磨或同时烘干与粉磨成生料粉，而后喂 入干法窑内煅烧成熟料称为干法生产。 窑外分解窑：亦称为预分解窑，是一种能显著提高水泥回转窑产量的 煅烧工艺设备，其主要特点是把大量吸热的碳酸钙分解反应从窑内传 热速率较低的区域移到悬浮器与窑之间的特殊煅烧炉（分解炉）中进 行。
16
比较项目 占地面积 工艺平面布置 投资费用 均化效果
设备利用率
生产操预均化堆场
圆形预均化堆场
较大
较矩形减少30%～40%
进出料方向有所限制不利于灵活布 进出料方向随意，布置灵活 置。
设备费用多，土建投资亦较多
设备、土建投资较低
由于每个料堆的堆端和每个料堆之 取料层数大于堆料层数，因此均化效
生产硅酸盐水泥熟料的原料品种，主要由石灰质、硅铝质、铝质、硫 质及校正原料组成，不同水泥熟料品种所采用的原料不完全相同。
标准煤：国际统一以燃料热值为29308kj/m3的能源单位。 水泥混合材是指在水泥粉磨环节与熟料、石膏一起入磨、用以改善水
泥某种性能、调节水泥质量、降低成本所掺加的矿物质材料或工业废 渣。 普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，6%-15%混合材料和适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥。
过程装备与控制工程系 严晗
第一章 水泥回转窑
第一节 水泥生产过程及其工艺
水泥窑型经历了哪六个阶段 1、1824年出现的土立窑； 2、1885年出现的回转窑； 3、1910年出现的机立窑； 4、1928年出现的立波尔窑； 5、1950年出现的悬浮预热器窑； 6、1971年出现的窑外分解窑。
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预均化堆场的布置形式及堆取料方式 一、堆场的布置形式 1.矩形预均化堆场 直线布置：堆料机、取料机易布置，不需转化台车，多采用 平行布置：设中转台车，回转式或双臂式堆料机，较少采用 2.圆形预均化堆场 原料由进料机送到堆场中心，由可绕中心360°回转的悬臂式
带堆料机堆料。料堆为圆环，其截面是“人”字形料层。取 料一般都用桥式刮板取料机，可回转360 °，取出的物料经 刮板送到堆场中心卸料口，由地沟内的出料机运走
效果好，特别是当物料颗粒 相差较大（如0~200mm）， 或者物料的成分在粒度大小 不同的颗粒中差别很大的情 况下，效果比较显著。 缺点：堆料点要在整个堆场 宽度范围内移动，堆料机必 须能够横向伸缩或回转，设 备价格贵，操作比较复杂， 所以此法一般仅限于少数物 料。
18
布料取料形式比较
3、水平层堆料法 这种堆料发优点是，可以完全消除
作方便，利于自动化控制。
可在长度方向扩展
无法扩展
17
布料取料形式比较
1、人字型布料
人字形堆料的优点：堆料的方法 和设备都较简单，可取得较好的 化效果，因此这种方法使用得最 普遍。
主要缺点：物料颗粒离析比较显 著，堆料两侧及底部集中了大块 物料而料堆中上部分多为细粒。
2、波浪型布料法 波浪形堆料法的优点：均化
水泥：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中 硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散料或纤维材料牢固地胶结 在一起的水硬胶凝材料，通称为水泥。
熟料：凡以适当成分的生料，烧至部分熔融所得的以硅酸钙为主要成 分的矿物质，称为硅酸盐水泥熟料。
料耗：是指生成单位熟料所需的生料量（干基）。通常以“t·生料 /t·熟料”表示。
14
原料预均化
预均化的意义 1.均化原料成分，减少质量波动，稳定生产 2.扩大矿山资源的利用，放宽矿山开采的质量控
制要求，降低开采成本 3.可对不同组分的原料预配料 采用预均化技术的条件 需Ca均CO化3；的波动R<5％：表示原料均匀性较好，不 R=5～10％：原料均匀性一般，视情况而定 R>15％：原料均匀性差，必须采用预均化 要求预均化后的成分波动范围控制在±1％
间的成分差异，影响均化效果， 果好，堆、取料连续进行，物料
成分波动不连续
成分的波动不会产生突变。
只有在料堆被取或堆完料后，换堆 作业才能开始。因此如堆、取 料周期控制不好，会影响设备 的利用。
堆取料机能分别的连续工作，设备利 用率高。
由于堆、取料分别分堆作业，操作 堆取料机连续围绕中心立柱回转，操
上有所不便。
颗粒离析作用，每层内部也比 较稳定。缺点是，堆料机结构 复杂，操作也不简单，一般都 用于多种原料混合配料的堆场。
4、横向倾斜层堆料法
标准煤耗：把实物煤折算为标准煤的消耗量称为标准煤耗。 熟料烧成的综合能耗：是指烧成车间在标定期内，对熟料烧成过程中
实际消耗的各种能源进行综合计算所得的能源消耗量。 砖耗：在单位期间内，消耗的耐火砖量与单位期间熟料量的比值。 油耗：在单位期间内，消耗的柴油量与单位期间熟料量的比值。 原料——生料——熟料——水泥
6
第二部分 水泥厂常见设备
1、斗式提升机 、胶带提升机、拉链机、螺旋输送机、带式输送机
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2、空气斜槽 、风机
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3、分格轮、空气炮、收尘器
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4、磨机、窑、破碎机
10
磨辊辊套、衬板、研磨体、耐火材料
11
水泥生产工艺流程图
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传统水泥生产过程
水泥生产过程有许多工序和环节，水泥生产过程大致分 为五个过程：
5
企业规模划分
1）以工程设计水泥规模划分：大型》100万吨/年；中型为60-100万 吨/年；小型《60万吨/年
2）按回转窑熟料年生产能力划分：新型干法生产线，大型100万-350 万吨/年；中型60万-100万吨/年；小型20万-60万吨/年。
3）按单窑熟料产能划分：如2000t/d、2500t/d、5000t/d、7200t/d、 10000t/d等
1、原料开采 2、生料制备（粉磨） 3、熟料煅烧 4、水泥制成（粉磨） 5、水泥装运 将它们概括后，主要分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉
磨三阶段，故俗称“两磨一烧”。如将煤粉制备列入也 可改称为“三磨一烧”。
13
一、原料开采
矿山开采与运输是将矿床用挖掘机、电铲、转机等机械 设备开采矿石，然后经运输设备，如汽车、胶带机，把 矿石输送到生产使用点——均化堆场、破碎机等。
4
第一部分 几个概念
干法生产：将原料先烘干后粉磨或同时烘干与粉磨成生料粉，而后喂 入干法窑内煅烧成熟料称为干法生产。 窑外分解窑：亦称为预分解窑，是一种能显著提高水泥回转窑产量的 煅烧工艺设备，其主要特点是把大量吸热的碳酸钙分解反应从窑内传 热速率较低的区域移到悬浮器与窑之间的特殊煅烧炉（分解炉）中进 行。
16
比较项目 占地面积 工艺平面布置 投资费用 均化效果
设备利用率
生产操预均化堆场
圆形预均化堆场
较大
较矩形减少30%～40%
进出料方向有所限制不利于灵活布 进出料方向随意，布置灵活 置。
设备费用多，土建投资亦较多
设备、土建投资较低
由于每个料堆的堆端和每个料堆之 取料层数大于堆料层数，因此均化效
生产硅酸盐水泥熟料的原料品种，主要由石灰质、硅铝质、铝质、硫 质及校正原料组成，不同水泥熟料品种所采用的原料不完全相同。
标准煤：国际统一以燃料热值为29308kj/m3的能源单位。 水泥混合材是指在水泥粉磨环节与熟料、石膏一起入磨、用以改善水
泥某种性能、调节水泥质量、降低成本所掺加的矿物质材料或工业废 渣。 普通硅酸盐水泥：凡由硅酸盐水泥熟料，6%-15%混合材料和适量石 膏磨细制成的水硬性胶凝材料称为普通硅酸盐水泥。