无机非金属材料工艺课程设计(2)

但我国新型干法水泥的综合指标与国际相比，还有一定差距。在大型节能粉磨设备、大型减速机、计量装备等方面，国内还需要加强开发和研究的力度。

1.1.4水泥生态化与可持续发展

从20世纪90年代中期开始，我国水泥工业提高了对环保问题的重视，由于我国水泥工业存在着严重的产业结构问题，故在环境保护与可持续发展方面进展缓慢，一些技经指标与国外相比差距较大，进入21世纪之后我国加强了力度，已在如下方面取得进展。

采用低品位石灰石，使用替代粘土原料和采用工业废渣配料，无烟煤和低挥发份煤煅烧技术都已成熟，对细掺合料（如超细矿渣）与水泥强度的关系、水泥颗粒级配、颗粒形状与水泥砂浆强度的关系作了较多的实验室研究；用回转窑焚烧可燃废弃物和有毒有害物、下水污泥配料等工业实验已在几家水泥厂进行，北京水泥厂的焚烧有毒有害废弃物示范工程即将完成；对新型干法水泥厂窑尾NOx排出量的调查已完成，正在深入研究降低NOx生成量的方法。

1.1.5过程控制自动化及网络技术方面

国内在水泥生产过程检测与控制技术、以及水泥厂信息管理系统、高低压供配电综合自动化系统方面都取得了较大成绩，国内开发的DCS控制系统应用软件，得到了客户好评，但国内在工业控制用计算机硬件和一些操作软件应用软件方面，与国外比还有一定差距，如水泥厂生产管理信息系统、水泥厂电子商务平台系统等。

2、水泥类型

2.1水泥分类

2.1.1水泥按其主要水硬性物质名称分为

（1）硅酸盐水泥，即国外通称的波特兰水泥；

（2）铝酸盐水泥；

（3）硫铝酸盐水泥；

（4）铁铝酸盐水泥；

（5）氟铝酸盐水泥；

（6）磷酸盐水泥

（7） 以火山灰或潜在水硬性材料及其他活性材料为主要组分的水泥。

2.1.2水泥按主要技术特性分为

（1） 快硬性（水硬性）：分为快硬和特快硬两类；

（2）水化热：分为中热和低热两类；硅酸盐水泥

（3） 抗硫酸盐性：分中抗硫酸盐腐蚀和高抗硫酸盐腐蚀两类；

（4） 膨胀性：分为膨胀和自应力两类；

（5） 耐高温性：铝酸盐水泥的耐高温性以水泥中氧化铝含量分级。

2.1.3水泥按用途及性能分为

（1）通用水泥: 一般土木建筑工程通常采用的水泥。通用水泥主要是指：GB175—2007规定的六大类水泥，即硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。

（2）专用水泥：专门用途的水泥。如：G级油井水泥，道路硅酸盐水泥。水泥原态

（3）特性水泥：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、膨胀硫铝酸盐水泥、磷铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。

2.2硅酸盐水泥熟料的矿物组成

硅酸盐水泥熟料的矿物主要由硅酸三钙（C3S）、硅酸二钙（C2S）、铝酸三钙（C3A）和铁铝酸四钙（C4AF）组成。

3、参数的确定

3.1熟料率值的确定

已知熟料要求率值、熟料热耗及煤灰工业分析数据和原料化学成分

原料与煤灰的化学成分（%）（原料2）

3.2、进行配料计算；

由上面的数据计算出其他量，得下表

解：（1）计算煤灰掺入量

1000t熟料中煤灰掺入量可按下式近似计算：

Ga=qAadSPAadS4186 28.56 1000000 5.371000000Qnet,ad10000001000000 20930

Ga-----熟料中煤灰掺入量,%;

q----单位熟料热耗，4186kJ/kg熟料

Qnet,ad--------煤的热置，20930kJ/kg

Aad-----煤的空气干燥基灰分含量，28.56%

S----煤灰沉落率，%

P----煤耗，kJ/kg熟料

（2）根据热熟料率值，估算熟料化学成分

已知KH=0.89，SM=2.1，IM=1.3， Fe2O3

(2.8KH 1)(IM 1)SM 2.65IM 1.35和 由

SiO2 SM(Al2O3 Fe2O3)

CaO=∑-(SiO2+Al2O3+Fe2O3)计算得：

Fe2O3

(2.8KH 1)(IM 1)SM 2.65IM 1.35=4.56%

Al2O3=IM(Fe2O3)=5.93%

SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)=22.03%

CaO=∑-(SiO2+Al2O3+Fe2O3)=64.98%

据上表可求得煅烧100Kg熟料所需各种原料用量为:

干石灰石=132-0.35=131.75Kg

干粘土=15.53Kg

干铁粉=3.39Kg

换算成1000t熟料所需各种原料用量为: 干石灰石=1317.5t

干粘土=153.5t

干铁粉=33.9t

累加试凑过程

①(64.98-0.512)/0.5313=132 ②(22.03-2.446-2.952)/0.7025=24

③(4.56-0.204-0.232-1.26)/0.48278=8.47

（4）计算熟料热耗

由表可得，配置1000t熟料所需的干原料（即熟料热耗）如下：

干石灰石=12/99.97*1000=1317.5t

干粘土=(24-8.47)/99.97*1000=155.3t

干铁粉=(5.93-2.6)/99.97*1000=33.9t

(5)计算生料配比

石灰石=1316.5/1505.7*100%=87.44%

粘土=155.3/1505.7*100%=10.31%

铁粉=33.9/1505.7*100%=2.25%

4全厂水泥工艺流程的确定

4.1石灰石、煤的预均化措施

水泥生料化学成分的均齐性，不仅直接影响熟料质量，而且对窑的产量、热耗、运转周期及窑用耐火材料的消耗都有很大影响。这种影响对新型干法水泥生产尤为突出，因此新型干法水泥生产都采用预均化措施。

原料预均化的意义主要表现在以下几个方面：

有利于稳定入窑生料成分的稳定。保证均衡稳定生产，对于提高产品质量及生产率，降低能耗，长期安全运转起着重要作用。我国是一个产煤大国，水泥生产几乎全部以煤为燃料，而煤质差别大、波动大，如果不采用预均化措施，很难稳定生产。

有利于扩大资源利用范围。对石灰石矿产资源采用高低品位搭配使用，有利于扩大资源利用范围。

有利于利用矿山夹层废石，扩大矿山使用年限，提高经济效益。

满足矿山储存及均化双重要求，节约建设投资。

现代大型水泥厂大多采用矩形预均化堆场，而且矩形堆场有利于工厂扩建，综合以上考虑，本设计采用矩形预均化堆场。

4.2生料制备系统

生料制备系统目前按设备分为立磨和球磨。立磨与球磨相比，具有以下优点：

（1）由于立磨属厚床粉磨，粉磨方式合理，并且磨内气流可将磨细的物料及时带出，避免了过粉碎现象，故粉磨效率高，能耗较低。整个粉磨系统电耗可降低10%～30%，其降低值随原料的水分增加而增加，而且它将破碎、粉磨、烘干、分级等工序集中为一体，大大简化了生产流程和设备台数。

（2）允许入磨物料粒度较大，一般可达磨辊直径的5%，大型磨入磨物料粒度可高达100～150mm，因而可省略第二段破碎，节约投资。

（3）入磨热风从环缝中进入，风速可高达80m/s以上，磨内通风截面也大，阻力小，通风能力强，烘干效率高。利用窑尾低温废气可烘干8%水分的物料，

如采用热风炉烘干可烘干15%～20%水分的物料。

（4）物料在磨内停留时间短，仅2～4min（球磨15～20min），故生产调节反应快，易于对生料成分及细度调节控制，也便于实现操作自动化。

（5）金属消耗省，检修时间少，不需要清球，设备运转率可高达95%以上。

（6）磨机结构合理，整体密闭好（漏风可降到10%以内），扬尘少，噪音低，有利于环境保护。设备布置紧凑，建筑空间小，且可以露天布置，投资低。所以本设计采用立磨。

4.3水泥制备方式的确定

根据所希望制造的水泥种类、耗能、环境污染度等方面考虑水泥每个阶段应该用什么方式 …… 此处隐藏：2942字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……