水泥生产工艺熟料煅烧
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水泥的生产工艺流程
《水泥的生产工艺流程》
水泥是建筑材料中的重要组成部分,其生产工艺经过多道工序精心制作而成。
下面简要介绍水泥的生产工艺流程:
1. 矿石采集:水泥生产的原料主要包括石灰石、粘土、铁矿石等。
这些原料首先需要通过采矿作业进行开采,并运送到水泥厂。
2. 矿石破碎:通过颚式破碎机等设备对采集到的矿石进行初步破碎,将原料破碎成适当的颗粒大小,以便后续工序的进行。
3. 预混和搅拌:将破碎后的原料进行混合,并与适量的石膏、燃料等添加剂进行混合,形成水泥原料。
4. 烧成制备:将混合后的水泥原料送入煤磨进行粉碎,并进入旋窑或立窑进行煅烧,煅烧过程中原料逐渐变成熟料。
5. 粉磨制备:将煅烧后的熟料送入水泥磨中进行粉磨,形成最终的水泥产品。
6. 包装出厂:将粉磨后的水泥产品进行包装,并通过输送带等设备进行出厂,以便运送到建筑工地等使用。
以上即为水泥的生产工艺流程,通过各道工序的精心制作,最终形成高质量的水泥产品,为建筑施工提供了重要的材料支持。
引言在水泥生产的过程当中,熟料煅烧是非常重要的一部分内容。
提高水泥熟料煅烧的质量,保证水泥的质量,提高水泥的产量,降低生产水泥的消耗对于企业的发展来说具有非常重要的意义,然而要做到这三方面的内容不仅要控制水泥生产的过程以及相关技术的应用,也要控制水泥生产原料的质量。
对于水泥生产来说,生产原料的质量包括三大内容,分别是生料的易烧性,生料的均匀性以及生料的细度,在这三方面内容当中生料的易烧性会直接影响到水泥熟料的煅烧效率,直接影响到水泥的生产。
1、生料的易烧性基本概念在水泥的生产过程当中,原材料的燃烧过程会受到原材料本身的物质组成,颗粒大小,化学成分等因素的影响。
原材料的燃烧程度会直接影响到窑的产量,熟料的煤耗以及熟料的质量。
实际上水泥生料的易烧性是指水泥在煅烧的过程当中形成熟料的难易程度。
水泥生料的易烧性会受到原材料的物质组成,颗粒大小化学成分等因素的影响,如果易烧性好,则煅烧过程中所需要的温度较低,如果易烧性不好,则煅烧过程当中所需要的温度较高。
一般通过对水泥的原材料进行灼烧后,检验原材料当中的氧化钙含量来测定该原材料的易烧性的高低。
如果灼烧后氧化钙的含量过高,则说明原材料的易烧性很低,如果氧化钙的含量低则说明原材料的易烧性高。
2、影响生料易烧性的因素实际上对于水泥的灼烧来说,原材料的易烧性被材料的矿物组成、化学组成、颗粒组成、材料煅烧的温度和时间、材料出现的液相量、材料的塑料的相组成、煤灰的灰分以及窑的气氛这八个因素影响。
但是在这八个因素当中,原材料的矿物组成,化学组成和颗粒组成这三个因素会直接影响到材料的易烧性,其它因素的影响并非是由原材料本身的原因产生的。
而是在煅烧的过程当中煅烧的环境和煅烧的条件决定的。
在以往的研究过程当中,仅仅重视了原材料的化学组成和熟料的相液组成,这两方面的原因,而忽视了原材料的矿物质组成和颗粒组成。
通过实际的调查研究,能够明显的发现原材料的易烧性除了会受到化学组成的影响之外,材料的矿物质组成和颗粒组成也会影响到原材料的易烧性。
水泥生产工艺及水泥熟料的形成水泥生料经过连续升温,达到相应的温度时,其煅烧会发生一系列物理化学变化,最后形成熟料。
硅酸盐水泥熟料主要由硅酸三钙(C3S)、硅酸盐二钙(C2S)、铝酸三钙(C3A)、铁铝酸四钙(C4AF)等矿物所组成。
硅酸盐水泥生料通常是用石灰石、黏土及少量铁矿石等按适当的比例配制而成。
石灰石的主要组成是碳酸钙(CaCO3)和少量的碳酸镁(MgCO3),黏土的主要矿物是高岭石(2SiO2·Al2O3·2H2O)及蒙脱石(4SiO2·Al2O3·9H2O)等,铁矿石的主要组成是氧化铁(Fe2O3)。
硅酸盐水泥熟料形成的过程,实际上是石灰石、黏土、铁矿石等主要原料经过加热,发生一系列物理化学变化形成C3A、C4AF、C2S和C3S等矿物的过程,不论窑型的变化如何,其过程是不变的。
一、煅烧过程物理化学变化水泥生料在加热煅烧过程中所发生的(一)自由水的蒸发(二)黏土质原料脱水和分解(三)石灰石的分解(四)固相反应(五)熟料烧成(六)熟料的冷却(一)自由水的蒸发无论是干法生产还是湿法生产,入窑生料都带有一定量的自由水分,由于加热,物料温度逐渐升高,物料中的水分首先蒸发,物料逐渐被烘干,其温度逐渐上升,温度升到100~150℃时,生料自由水分全部被排除,这一过程也称为干燥过程。
(二)黏土质原料脱水和分解黏土主要由含水硅酸铝所组成,其中二氧化硅和氧化铝的比例波动于2:1~4:1之间。
当生料烘干后,被继续加热,温度上升较快,当温度升到450℃时,黏土中的主要组成高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)失去结构水,变为偏高岭石(2SiO2·Al2O3)。
高岭土进行脱水分解反应时,在失去化学结合水的同时,本身结构也受到破坏,变成游离的无定形的三氧化二铝和二氧化硅,其具有较高的化学活性,为下一步与氧化钙反应创造了有利条件。
在900-950℃,由无定形物质转变为晶体,同时放出热量。
水泥制作流程摘要:稍微了解水泥生产工艺的人,提到水泥的生产都会说到“两磨一烧”,它们即是:生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。
就其中的一些工艺要求,本网站作一些收集、整理,提供给大家参考:水泥:凡细磨物料,加适量水后,成塑性浆状,即能在空气硬化,又能在水中硬化的水硬性胶凝材料,并能把沙石等材料牢固地胶结在一起的叫水泥。
水泥的制作过程是很复杂的。
水泥的生产主要分为三个阶段:生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。
其中,制造水泥的主要原料是石灰石、粘土、铁粉、萤石、石膏。
(一)生料制备生料制备的主要任务是:将原料经过一系列的加工过程后,制成具有一定细度,化学成分符合要求,并且均匀的生料,使其符合煅烧要求。
首先将石灰石、石膏、萤石经过滚式破碎机,在两对相对旋转的滚轮之间受到挤压而被破碎。
破碎后的物质由喂料机喂入烘干磨内,在烘干仓经过烘干,又经过细磨仓初次粉磨后,由磨出部御出。
出磨物料由提升机和空气输送入两台离心式选粉机中进行分选,产品经斜槽和螺旋泵输送入仓,粗粉则由粗粉提升机和斜槽输送入细磨仓。
经过生料磨磨出的生料,在喂入窑中煅烧以前,必须经过调配和混合,使获得成分符合要求及均一的生料浆(或生料粉)。
生料的准备·石灰石是水泥生产的主要原材料,大多数工厂都位于石灰石采石场附近,以尽量降低运输成本。
·通过爆破或者使用截装机来进行原料 ( 石灰石、页岩、硅土和黄铁矿 ) 的提取。
·原料被送至破碎机,在那里经过破碎或锤击变成碎块。
·压碎的石灰石和其它原料通常覆盖储存,以防受外界环境的影响,同时也可最大程度地减小灰尘。
·在大多数情况下,采石场和水泥厂会需要分离的或单独的电源设备。
生料磨·在生料磨车间,原料被磨得更细,以保证高质量的混合。
·在此阶段使用了立磨和球磨,前者利用滚筒外泄的压力将通过的材料碾碎,后者则依靠钢球对材料进行研磨。
·至今为止,生料磨所消耗电能的大部分并未被用来破碎材料,而是转化成了热能损耗。
水泥的制作流程水泥的制作过程是很复杂的。
水泥的生产主要分为三个阶段:生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。
其中,制造水泥的主要原料是石灰石、粘土、铁粉、萤石、石膏。
制造水泥的主要原料是石灰石(80%~90%,为质量分数,以下同)、粘土(10%~15%)和铁矿粉(1%~2%)。
为了控制凝结速率),还要在熟料中加入3%以下的石膏。
(1)水泥生料煅烧成熟料的物理、化学变化过程混合生料进入回转窑的上端,受热到100℃时,主要是水分蒸发,这一段叫干燥带。
干燥的生料继续在窑中前进,在与更热的气体相遇时,被加热到600℃左右,这时发生有机物燃烧和高岭土脱水。
此时,由于粘土可塑性减低,块料粉碎成粉料,这一带叫做“预热带”。
温度升高到900℃,石灰石发生分解,生成的CaO和粘土组成里的二氧化硅、氧化铝开始发生固态反应,这一段叫“分解带”。
当温度升高到1100℃以上,CaO和酸性氧化物的反应大为加快,反应主要是:3CaO+Al2O3—→3CaO·Al2O3(铝酸三钙)(1200℃时)这一段叫做“煅烧带”或称“放热反应带”。
温度到达1400℃左右,窑内物料开始烧结,部分开始熔融。
这时硅酸二钙仍保持为固态,它熔于熔融液里,与游离的CaO继续反应生成硅酸三钙(3CaO·SiO2)。
硅酸三钙以微小的结晶析出,即成熟料。
这一段称为“烧结带”。
经过烧结带后,熟料开始冷却而出窑,这一段叫做“冷却带”。
(2)熟料中加入石膏,为什么可以延缓水泥硬化速率?首先来分析一下水泥的硬化过程:水泥配上适当分量的水后,调和成浆,经过相当时间,凝固成块,最后成为坚硬如石的物体,这一过程叫做水泥的硬化。
硬化时发生下列反应3CaO·SiO2+2H2O=2CaO·SiO2·H2O+Ca(OH)2(水解)2CaO·SiO2+H2O=2CaO·SiO2+H2O(水化)3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O(水化)第一个反应生成的Ca(OH)2由于开始时量少而溶解,随着量的增多,变成饱和溶液而后析出胶体Ca(OH)2,引起水合硅酸钙和水合铝酸钙凝成凝胶状胶体,这时水泥具有可塑性。
6 水泥熟料的煅烧【本章导读】生料在入窑后和热气体进行热交换发生一系列的物理化学反应生成熟料。
熟料主要由硅酸三钙(C 3S)、硅酸二钙(C 2S)、铝酸三钙(C 3A)、铁铝酸四钙(C 4AF)等矿物所组成。
煅烧过程所发生的物理化学变化在不同条件下进行的程度与状况决定了水泥熟料的质量和性能,也直接影响到水泥熟料的产量以及燃料、耐火材料的消耗和窑的长期安全运转。
无论窑型的变化如何,熟料的煅烧过程和煅烧中所发生的反应基本相同,掌握了这些矿物形成的机理及影响因素,掌握了这些物理化学变化的规律,就能烧出高质量的熟料。
6.1 煅烧过程物理化学变化水泥生料入窑后,在加热煅烧过程中发生干燥、粘土脱水与分解、碳酸盐分解、固相反应、熟料烧成和熟料冷却等物理化学反应。
这些过程的反应温度、速度及生成的产物不仅和生料的化学成分及熟料的矿物组成有关,也受到其它因素如生料细度、生料均匀性、传热方式等的影响。
6.1.1 干燥干燥即自由水的蒸发过程。
生料中都有一定量的自由水,生料中自由水的含量因生产方法与窑型不同而异。
干法窑生料含水量一般不超过1.0%,立窑、立波尔窑生料需加水12~14%成球,湿法生产的料浆水分在30~40%。
自由水的蒸发温度为100~150℃左右。
生料加热到100℃左右,自由水分开始蒸发,当温度升到150℃~200℃时,生料中自由水全部被排除。
自由水的蒸发过程消耗的热量很大。
每千克水蒸发热高达2257kJ ,如湿法窑料浆含水35%,每生产1kg 水泥熟料用于蒸发水分的热量高达2100kJ ,占湿法窑热耗的1/3以上。
降低料浆水分是降低湿法生产热耗的重要途径。
3.1.2 粘土脱水粘土脱水即粘土中矿物分解放出结合水。
粘土主要由含水硅酸铝所组成,常见的有高岭土和蒙脱土,但大部分粘土属于高岭土。
粘土矿物的化合水有两种:一种是以OH -离子状态存在于晶体结构中,称为晶体配位水(也称结构水);另一种是以分子状态存在吸附于晶层结构间,称为晶层间水或层间吸附水。
水泥生产工艺流程
水泥是建筑行业中不可或缺的材料,它通过一系列复杂的工艺
流程生产出来。
水泥生产工艺流程主要包括原材料准备、熟料生产、水泥磨矿和水泥包装四个主要环节。
首先,原材料准备是水泥生产的第一步。
水泥的主要原料包括
石灰石、粘土、铁矿石和煤矿石。
这些原料需要经过粉碎、混合等
工艺处理,以确保原料的化学成分和物理性质符合水泥生产的要求。
其次,熟料生产是水泥生产的核心环节。
原料经过混合后,进
入回转窑进行煅烧。
在高温下,原料中的水分和有机物质被挥发,
形成熟料。
熟料是水泥的主要成分,其品质直接影响到水泥的最终
质量。
接下来是水泥磨矿环节。
熟料经过磨矿机研磨成为水泥粉,同
时加入适量石膏调节水泥的凝固时间和硬化速度。
经过磨矿后的水
泥粉称为水泥熟料,它是水泥生产的最终产品。
最后是水泥包装环节。
水泥熟料经过包装机包装成不同规格的
水泥袋,然后通过输送带运输到仓库,等待销售和使用。
整个水泥生产工艺流程需要严格控制原料的成分和比例,严格控制熟料的煅烧温度和时间,以及磨矿机的运行参数等。
只有严格按照工艺要求进行生产,才能生产出优质的水泥产品。
总的来说,水泥生产工艺流程是一个复杂而又精密的过程,需要各个环节紧密配合,确保生产出符合标准的水泥产品。
只有不断优化工艺流程,提高生产效率和产品质量,才能满足不断增长的市场需求,为建筑行业的发展做出贡献。