水泥工艺培训材料生料熟料部分.docx
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水泥工艺培训材料生料熟料部分
水泥工艺培训材料（生料、熟料部分）
一新型干法工艺流程
二、水泥生产的原燃料及配料
2.1、水泥生产原料
2.1.1.石灰质原料:
（石灰石、大理石等）占生料70～75%（本厂82～87%）
2.1.2粘土质原料:
（硅铝质原料、粘土、砂岩等）占生料10～20%（砂岩4～6%）
2.1.3.校正原料:
（铁质、铝质原料、外加剂等）占生料5～10%（煤矸石3～4%粉煤灰3～4%钢渣3～4%）
（有3、4、5组分配料。
其中组分多、易于调整。
我们厂现在是5组分配料）
2.2、水泥生产燃料
1.固体燃料
（1）烟煤：
挥发分≥14%回转窑主要使用烟煤。
Vf（30～36%）Af（8～12%）Qdwf（6000～6500）
（2）无烟煤：
挥发分≤10%
（3）低质煤：
热值≤4000×4.18kJ/kg
2.液体和气体燃料
重油、渣油、天然气、煤气等。
2.3水泥熟料的矿物组成
2.3.1、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）
2.3.2、主要化学成分:
CaO62～67%、SiO220～24%、
Al2O34～7%、Fe2O32.5～6%。
MgOR2OSO3CL-
2.4、硅酸盐水泥熟料的率值
2.4.1.率值：
水泥熟料中各氧化物之间的相对含量的比值。
它与熟料的矿物组成、熟料质量、生料的易烧性有密切的关系，是水泥生产中的重要控制指标之一。
2.4.2常用率值:
（1）石灰饱和比（KH）:
表示SiO2被CaO饱和成C3S的程度。
KH=｛CaO-（1.65*AL2O3+0.35*Fe2O3+0.7SO3）｝／2.8SiO2
（2）硅酸率（n或SM）：
表示SiO2与Al2O3及Fe2O3之和的比值。
SM=SiO2/（Al2O3+Fe2O3）
（3）铝氧率（P或IM）：
表示Al2O3与Fe2O3的比值。
IM=Al2O3/Fe2O3
还有一些其它表示方法。
如：
HM
2.4.3新型干法水泥生产工艺的熟料率值控制范围：
饱和比KH:
0.88～0.91、硅酸率n:
2.4～2.7、铝氧率p:
1.4～1.8（KH0.91n2.5p1.6）
2.5配料计算
2.5.1熟料中煤灰掺入量GA=q*AarS/Qnet,ar（热耗收到基S沉落率）
2.5.2配料计算
生料配料过程就是使熟料中的化学组分符合上述矿物组成和率值的过程。
2.5.3五组分配料计算举例：
1.原始数据
1.1原料化学成分
原料名称
化学成分
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
合计
水分
石灰石
40.57
6.02
1.81
0.86
47.68
1.53
0.25
0.11
98.83
1.10
砂岩
1.17
91.89
2.70
1.74
0.44
0.19
0.65
0.25
0.00
99.03
4.92
粉煤灰
5.31
53.64
28.83
6.05
2.73
0.73
0.00
0.00
0.00
97.29
0.00
钢渣
5.98
14.99
3.49
25.59
40.90
4.52
0.00
0.00
0.00
95.47
16.87
煤矸石
20.14
54.04
18.69
3.90
2.18
0.46
0.43
99.84
4.60
煤灰份
0.00
57.89
14.55
10.00
7.84
1.33
1.85
93.46
1.2煤工业分析
项目
Mar
Mad
Aad
St.ad
Clad
Qnet
煤
1.81
6.50
34.67
55.09
6386
2.计算结果
方案：
热耗=
800
KH=
0.910
SM=
2.50
IM=
1.60
（1）原料配比：
石灰石
砂岩
粉煤灰
钢渣
煤矸石
煤灰掺入量
煤耗
干基
84.71
4.81
3.21
3.76
3.51
湿基
83.87
4.95
3.14
4.43
3.60
0.81
0.125
（2）生料熟料化学成分：
Loss
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
合计
水分
生料
35.53
13.70
3.38
2.11
42.11
1.51
0.24
0.11
0.02
0.00
98.70
2.08
灼烧生料
21.25
5.24
3.27
65.32
2.35
0.38
0.16
0.02
0.00
97.98
熟料
21.55
5.31
3.32
64.85
2.34
0.37
0.16
0.04
0.00
97.95
（3）生料与熟料率值及矿物组成：
KH
SM
IM
Lsf
C3S
C2S
C3A
C4AF
CaSO4
硫碱比
生料
0.933
2.50
1.60
熟料
0.910
2.50
1.60
59.84
16.66
8.44
10.09
0.07
0.0727
结果严整
KH
SM
IM
合计
0.00
0.00
0.00
0.00
0.00
三、原料的破碎及预均化
3.1物料破碎
3.1.1.破碎的目的
破碎是利用外力克服物料的内聚力，使其由大变小的过程；常用机械方法来减小物料的粒度。
（1）有利于物料的输送和预均化；
（2）有利于配料的准确性；
（3）有利于物料的烘干；
（4）有利于粉磨过程的节能高产。
3.1.2.破碎分类
按破碎后的产品粒度分：
（1）粗碎：
将物料破碎到100mm以下；
（2）中碎：
将物料破碎到30mm以下；
（3）细碎：
将物料破碎到3mm以下。
3.1.3.破碎比（永远大于1）
物料被破碎前后的尺寸之比称之为：
破碎比。
3.1.4.公称破碎比
破碎机进料口宽度与出料口宽度之比称之为:
公称破碎比。
3.1.5.物料颗粒大小的表示方法
（1）平均粒径：
表示物料颗粒大小的平均尺寸。
算术平均粒径:
（长+宽+高）÷3
几何平均粒径:
（长×宽×高）1/3
（2）筛余（%）和当量径（d80）:
某一堆物料在经过取样筛析后，留在筛面上的量占物料筛析总量的百分数，标记为：
R=%,以此来代表这些粉状物料的颗粒大小。
筛孔尺寸写在R的右下角,筛余百分数的数值写在%的前面。
如：
生料细度R0.08=10%，它的含义是用0.08mm方孔筛对生料筛析后，它的筛余是10%。
筛余百分数数值越大，物料越粗；反之，数值越小，物料越细。
某一堆物料（颗粒群）中有80%的物料能通过某一孔径的筛网，则可以用该筛网的筛孔尺寸作为当量径来代表这堆物料的平均粒径，标记为：
d80,如：
入磨物料粒度d80=20mm。
筛孔尺寸的表示方法:
水泥行业的筛网孔径大小的表示方法有四种：
筛号、筛孔数、网目和筛孔尺寸。
①筛号：
指每厘米长度筛网上的筛孔数。
有多少个孔，叫多少号筛。
②筛孔数：
指每平方厘米筛网面积上的筛孔数。
有多少个孔，叫多少孔筛。
③网目：
指每英寸长度筛网上的筛孔数。
有多少个孔，叫多少目筛。
④筛孔尺寸：
指筛网的孔径尺寸大小。
正方形孔，以边长表示；圆形孔，以直径表示。
某厂32.5级普通硅酸盐水泥的颗粒组成
举例：
某水泥厂买进铁矿石作铁质原料，要求进厂矿石平均粒径小于20mm，经取样筛析结果如下，问：
该原料粒度是否合格？
3.2、物料烘干（干法生产水泥）
3.2.1.物料烘干目的
（1）方便物料储存、运输、预均化；
（2）提高配料过程的准确性；
（3）有利于粉磨过程的节能高产。
3.2.2.固体物料的干燥过程
（1）第一阶段：
外扩散（表面水分蒸发）；
（2）第二阶段：
内扩散（内部水分扩散到表面）；
3.2.3.烘干基本原理
热气流（干燥介质）以对流传热等方式将热量传递给物料，使物料中的水分蒸发，并扩散到干燥介质中，水分被气流带走，物料得以干燥。
3.2.4.水泥生产对入磨物料水分的要求
根据生产实践经验，各种物料的水份可控制在下列范围内：
（1）石灰石＜1%；
（2）粘土＜2％；（3）铁粉＜8％；（4）混合材＜2％；
（5）石膏＜8％；（6）熟料＜0.5％；（7）煤＜4％；（8）综合水分控制在1.5％以内。
3.2.5.物料烘干方式
（1）顺流烘干和逆流烘干
物料在烘干机内的运动方向与热气流的流动方向一致，称之为顺流烘干；（适合烘矿渣、煤）
物料在烘干机内运动方向与热气流的流动方向相反,称之为逆流烘干。
（适合烘粘土）
（2）水泥厂物料的干燥方法
晾晒、通风吹干、熟料、烧成余热烘干、粉磨兼烘干、回转烘干机、立式烘干塔烘干。
（3）进入烘干机
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