水泥生產工藝介紹

稍微了解水泥生產工藝的人，提到水泥的生產都會說到“兩磨一燒”，它們即是：生料制備、熟料煅燒、水泥粉磨。

水泥：凡細磨物料，加適量水后，成塑性漿狀，即能在空氣硬化，又能在水中硬化的水硬性膠凝材料，并能把沙石等材料牢固地膠結在一起的叫水泥。一般來講，水泥行業(yè)生產的是硅酸鹽水泥，硅酸鹽水泥是一種細致的、通常為灰色的粉末，它由鈣 ( 來自石灰石 )、 硅酸鹽、鋁酸鹽 ( 黏土 ) 以及鐵酸鹽組成。

石灰石是水泥生產的主要原材料，大多數(shù)工廠都位于石 灰石采石場附近，以盡量降低運輸成本。

通過爆破或者使用截裝機來進行原料 ( 石灰石、頁巖、 硅土和黃鐵礦 ) 的提取。

原料被送至破碎機，在那里經(jīng)過破碎或錘擊變成碎塊。

壓碎的石灰石和其它原料通常覆蓋儲存，以防受外界環(huán) 境的影響，同時也可最大程度地減小灰塵。

在大多數(shù)情況下，采石場和水泥廠會需要分離的或單獨的電源設備。

1、破碎及預均化

（1）破碎 水泥生產過程中，大部分原料要進行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。

（2）原料預均化 預均化技術就是在原料的存、取過程中，運用科學的堆取料技術，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。

2、生料制備

水泥生產過程中，每生產1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產線粉磨作業(yè)需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。

3、生料均化

新型干法水泥生產過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把關作用。

4、預熱分解

把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成，代替回轉窯部分功能，達到縮短回窯長度，同時使窯內以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程，移到預熱器內在懸浮狀態(tài)下進行，使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達到提高窯系統(tǒng)生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。

（1）物料分散

換熱80%在入口管道內進行的。喂入預熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉向上隨氣流運動，同時被分散。

（2）氣固分離

當氣流攜帶料粉進入旋風筒后，被迫在旋風筒筒體與內筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內做旋轉流動，并且一邊旋轉一邊向下運動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉而向上旋轉上升，由排氣管排出。

（3）預分解

預分解技術的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和回轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上升煙道，設燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉窯內進行的碳酸鹽分解任務，移到分解爐內進行；燃料大部分從分解爐內加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內煅燒帶的熱負荷，延長了襯料壽命，有利于生產大型化；由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優(yōu)化。因而具有優(yōu)質、高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。

4、水泥熟料的燒成

生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解后，下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。

在回轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應，生成水泥熟料中等礦物。隨著物料溫度升高時等礦物會變成液相，溶解于液相中的和進行反應生成大量（熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機將回轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質量。

5、水泥粉磨