工程学院生产实习报告

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工程学院生产实习报告 0.1 实习目标 赴水泥厂生产实习是材料工程专业本科生必修课程之一 , 通过生 产实习 , 掌握水泥材料的具体生产工程 , 掌握水泥熟料的形成工程 , 掌 握各种生产设备的工作原理和作用 , 为学好专业课程打下良好的基 础. 本次生产实习由侯新凯和宋强两位老师带队 , 材料科学与工程专 业材料工程模块共 48 人参加实习 . 整个实习共两周 , 实习地方是陕西 尧柏特种水泥股份有限公司 . 0.2 公司简介 陕西尧柏特种水泥股份有限公司是集水泥和商品硅酸盐生产于一 体的股份制企业 , 是经陕西省人民政府批准成立的股份有限公司 . 公 司所属子公司包括 : 陕西尧柏水泥蒲城分公司 , 陕西尧柏水泥蓝田分 公司 ( 筹), 陕西尧柏水泥销售公司 . 企业法定代表人张继民 , 注册资本 6000 万元 , 企业总资产 3.8 亿元 . 公司连续多年被 __ 命名为 "重合同 , 守信用 " 单位 ," 省十大水泥明星企业 "," 省环保先进单位 ", 是省水利 厅指定的唯一特种水泥定点生产厂家 ; 被省银行同业协会评为 " 诚信 企业 "; 被渭南市政府列为 " 市水泥骨干企业 ". 公司连续四年被省农行 评为 "aaa" 级信用企业和 " 黄金客户 ". 0.2.1 经营理念 : 以人为本铸造精品不断创新赶超一流 企业核心价值观 : 共同致富实现双赢体现人生服务社会 企业核心竞争力 : 诚信经营质优价廉至诚服务行业领先 企业精神 : 自强自立励精图治开拓创新超越自我 0.2.2 产品介绍 " 尧柏 " 牌 32.5 低热矿渣硅酸水泥具有强度高 , 水 化热低 , 抗冻 , 收缩小等技术特性 . 经国家水泥质量监督检验中心检验 , 符合 gb200-xx 国家标准 32.5 低热矿渣水泥的技术要求 , 产品适用于 各种大体积硅酸盐工程 . (2)32.5r 普通硅酸盐水泥 (3)42.5 低热硅酸盐水泥 " 尧柏 " 牌 42.5# 低热硅酸盐水泥具有水化热低 , 抗蚀 , 抗裂 , 耐磨等 技术特性 . 符合 gb200-xx 国家标准 42.5 低热硅酸盐水泥技术要求 . 该产品特别适用于水工 , 大坝 , 大体积硅酸盐工程 . (4)42.5 中热硅酸盐水泥 (5)42.5r 普通硅酸盐水泥最后再次感谢 陕西尧柏特种水泥股份有限公司为这次生产实习提供了实习基地并 给与了大力支持 . 此外感谢侯新凯教授 , 宋强老师在这次实习中给与 指导 . 1. 水泥生产工艺及其发展 水泥的生产工艺简单讲便是两磨一烧 , 即原料要经过采掘 , 破碎 , 磨细和混匀制成生料 , 生料经 1450℃的高温烧成熟料 , 熟料再经破碎 , 与石膏或其他混合材一起磨细成为水泥 . 由于生料制备有干湿之别 , 所以将生产方法分为湿法 , 半干法或半湿法 , 干法 3 种 . (3) 立窑生产的特点立窑属半干法生产 , 它是水泥工业应用最早的 煅烧窑 , 从 19世纪中期开始由石灰立窑演变而来 , 到 1910年发展成为 机械化立窑 . 立窑生产规模小 , 设备简单 , 投资相对较低 , 对水泥市场 需求比较小的 , 交通不方便 , 工业技术水平相对较低的地区最为适用 . 用立窑生产水泥热耗与电耗都比较低 , 我国是世界上立窑最多的国家 , 立窑生产技术水平较高 . 但是 , 立窑由于其自身的工艺特点 , 熟料煅烧 不均匀 , 不宜烧高硅酸率和高饱和比的熟料 , 窑的生产能力太小 , 日产 熟料量很难超过 300 吨, 从目前的技术水平来看也难以实现高水平的 现代化 .1.2 全场平面布置及规模 2 原材料和燃料的种类及要求 制造硅酸盐水泥的主要原料是 : 石灰石原料 ( 主要提供氧化钙 ) 和 粘土质原料 ( 主要提供氧化硅和氧化铝 , 还提供部分氧化铁 ), 我国粘 土质原料及煤炭灰分一般含氧化铝较高 , 含氧化铁不足 , 需用铁质校 正原料 , 即采用石灰石原料 , 粘土质原料和铁质校正原料进行配料 . 3 生料制备 3.1 矿山的开采方式及设施 3.1.1 开采方式 矿山的开采方式主要有露天开采和洞采两种 , 露天开采又分为斜 坡开采和凹陷开采 . 技术要求最低开采标高 ( 不低于最低基准面 , 能保 证矿山自由排水 ); 合适的剥采比 (剥取废石量与开采矿石重量之比 , 一般大于 0.2 ～0.5); 最低可采厚度 ; 夹石剔除厚度 ; 矿山开采最终边 坡角 . 矿山开采的工艺流程 : 采矿工作面的整平→布置爆孔→钻孔→ 装药爆破→集矿→装车 3.2 原料的破碎 , 预均化和生料粉磨 从矿山开采的矿石用卡车运到水泥厂 , 由板式喂料机送入单段锤 式破碎机 , 再用皮带送到预均化堆场 , 采用横堆竖取的方式取料 , 料经 皮带送到石灰石仓 . 再加上从铁粉仓和粘土仓及粉煤灰仓经电子皮带 称定量取料混合后送入生料磨 ( 立磨). 经立磨粉磨后粗细料被选粉机 分离 , 粗料返回立磨继续粉磨 , 细料送入两个锥型仓暂时储存 . 3.3 生料储存 , 均化和输送 由立磨出来的细粉经气力输送管道和皮带提升机送到均化库顶部 , 经四嘴下料机进入均化库 . 均化库既有均化的作用也有储存生料的作 用. 3.4 水泥厂生料工段工艺流程图 石灰石→板式喂料机→单段锤式破碎机→皮带→堆料机→取料机 →皮带→配料站→立磨→ o-sepa 选粉机→气力输送管道和皮带提升 机→生料均化库 附: 图 3.1 生料工段工艺流程图 ( 尧柏水泥一厂 ) 图 3.2 生料工段工艺流程图 ( 尧柏水泥三厂 ) 3.5 生料工段主要设备 , 设备工作原理 (1) 板式喂料机 型号 :bz180-9.8 链板规格 :1800 ×9800mm重量( 不包括电 机):6800kg 电机功率 :37kw 板式喂料机能承受较大的料压和冲击 , 适应大块矿石的喂料 , 该机 给料均衡运转可靠 , 但设备较重 , 价格高 . 板式喂料机分轻型 , 中型和 重型三种 . 立窑水泥厂石灰石破碎的喂料机一般选用中型的占多 . (2)pc-2018 反击锤式破碎机锤头数量 :36 个电机电压 :10000v 进了粒度 : ≤1000mm电机功率 :710kw 出料粒度 :80%≤25mm生产能力 :350-450t/h 工作原理 : 物料进入锤破中受到高速回转的锤头冲击而被破碎 , 物 料从锤头处获得动能以高速冲向打击板而被第二次破碎 , 粒径合格的 物料通过蓖条排出 , 较大粒径在蓖条上再经锤头附加冲击 , 研磨而被 破碎 , 直至合格后通过蓖条排出 . (3) 袋收尘——脉冲袋收尘器 是一种新型高效袋式收沉器 , 利用脉冲阀使压缩空气定时地对滤 袋进行喷吹清灰 , 滤袋寿命长 , 收尘效率高 . 工作原理 : 含尘气体由进风口进入箱体 , 气体由滤袋外进入滤袋内 , 经文氏管 进入上箱体 , 从出风口排出 , 粉尘能截留在滤袋外表面 . 为了保持收尘 器的阻力在一定的范围内 ( 一般为 1176～1470pa)必须定期清灰 . 清灰 时由脉冲控制仪按程序开启控制阀使气沧内的压缩空气由喷嘴管的 孔眼高速喷出 , 每个孔眼对准一个滤袋中心 , 通过文氏管的诱导在高 速气体周围引入相当于喷嘴空气 5—7 倍的二次空气冲进滤袋 , 使滤 袋急剧膨胀 , 引起冲击震动 . 同时产生由袋内向袋外的逆向气流 , 是黏 附在滤袋外表面的积灰被吹落 . 此时滤布空隙中的粉尘也被吹落 , 吹 扫下来的积灰落入灰斗经排灰系统排出 . (4) 堆料机和取料机 堆料机是 : 车式悬臂胶带堆料机 .( 一侧两轨 ) 取料机是 : 桥式刮板取料机 .( 两侧两轨 ) (5) 立磨 mls3626 给料粒度 : ≤90mm生产能力 :185t/h 工作原理 : 物料由三道锁风阀门下料溜子进入磨内 , 堆积在磨盘中间 . 由于磨 盘的旋转带动磨辊转动物料受离心力的作用想磨盘边缘移动 , 并被齿 入磨辊底部而粉磨 . 磨辊有液力系统增压以满足粉末需要 . 磨盘的转 速比较高 , 比相同直径的球蘑机要快大约 80%.物料不仅在辊下被压碎 , 而且被推向外缘 , 越过挡料圈落入风环 , 被高速气流入分离器 , 在回转 风叶的作用下进行分选 , 粗粉重新返回磨盘再粉磨 . 合格的成品随气 流带出机外被收集作为产品 , 由于风环外气流速度很高因此转热速率 很快 , 小颗粒瞬时得到干燥 , 大颗粒表面被烘干 , 再折回重新粉碎过程 中得到进一步干燥 . (6)o ～sepa 选粉机 型号 :n-2000 总重 :19183kg 待选物料由上部的两个喂料管喂入选粉机 , 通过撒料盘缓冲板充 分分散 , 落如选粉区 , 选粉气流大部分磨机 , 通过切向一次风进口 . 收 尘设备的收尘风通过二次风进口进入 , 经导向叶片水平进入选粉区 . 在选粉机内由垂直叶片和水平叶片组成笼式转子 , 回转时使内外压差 在整个高度内上下保持一定 , 从而使气流稳定均匀 , 为精确选粉创造 了条件 , 物料自上而下为每个颗粒提供了多次重复分选的机会 , 而且 每次分选都在精确的离心力和水平风力的平衡条件下进行 . 细粉从外 向内克服了边壁效应的不利影响 . (7) 电收尘 工作原理 : 电收尘利用高压静电场的作用 , 使通过的含尘气体中的尘粒荷电 , 在电场的作用下 , 使尘粒沉积于电极上 , 将尘粒从气体中分离出来 . 电 收尘器具有运行可靠 , 维护简单 , 电耗低 , 除尘效率高等优点 , 在合适 条件下使用 , 其除尘效率可达 99%以上 . (8)cp 均化库 工作原理 : 该库直径较大 , 生料先送至顶生料分配器 , 再经放射状布置的空气 输送斜槽入库 , 库顶还设有收尘器 , 仓满指示器等装置 , 在大库的下部 中心建有一圈锥型混合室 , 当轮流向大库的环型库底冲气时生料呈流 态化并经混合室周围的 8—12 个进料孔流入混合库中 , 同时大库内的 生料呈旋涡状踏落 , 在生料下移的过程中产生重力混合 , 进入混合库 的生料则按扁型四分区进行激烈的空气搅拌 , 即进行气力均化 . 混合 室的另一作用是靠室内所存一定数量成分均匀的生料起缓冲作用 , 使 进入混合室时略有成分波动的生料缩小其波动 . (9) 气力输送斜槽 以高压离心通风机为动力源 , 使密闭输送斜槽中的粉状物料保持 流态化向斜槽的一端缓慢流动 , 这种斜槽的主体部分无主动部件 , 结 构简单 , 输送能力大 , 易改变输送方向 . 3.6 保证生料质量的几个控制环节 3.6.1 生料粉磨系统的调节控制 为实现最优控制 , 使粉磨作业经常处于良好状态 , 在烘干粉磨系统 生产中 , 越来越广泛的采用电子计算机和自动化仪表 , 实行生产过程 的自动调节控制 . 生料粉磨系统是水泥厂生产中实行自动化最为成功 , 并且得到普遍应用的一个工序 . 自动控制主要有以下五个方面的主要 内容 : ①调节入磨原料配比 , 保证磨机产品达到规定的化学成分 ; ②调 节喂入磨物料总量 , 使粉磨过程经常处于最佳的稳定状态 , 提高粉磨 效率 ; ③调节磨机系统温度 , 保证良好的烘干及粉磨作业条件 , 并使产 品达到规定的水分 ; ④调节磨机系统压力 , 保证磨机系统的正常通风 , 满足烘干及粉磨作业需要 ; ⑤控制磨机系统的开车喂料程序 , 实行磨 机系统生产全过程的自动控制 . 3.6.2 原料配料控制 采用电子称 -x 荧光分析仪 - 电子计算机自动调节生料磨系统的喂 料配比 , 是 20 世纪 60 年代取得的成果 .40 多年来 , 国外许多现代化水 泥厂几乎全部实现了原料配比的自动控制 . 这个自动控制系统的应用 成功, 主要在于对生料化学成分可以进行在线快速分析和建立了一套 数学模型及控制算法 . 控制系统的目标是调节入磨原料配比 , 保证规定的生料化学成分 . 控制系统分为两段 , 首先对待用的各种物料进行取样和分析 , 再由东 西得到的化学成分计算出各种原料的要求配比 . 计算公式是线形的 , 很容易由计算机计算出 . 在某些情况下即使不可能取得最理想的配比 , 也可以求出近乎理想的配比 . 计算机取得的各种原料的成放是取样值的平均数 . 原料成分的波 动会导致生料成分的波动 . 近年来 , 很多工厂采用了自动取样装置及 x 荧光分析仪 ,- 射线仪分析生料成分 , 将测定的结果输入计算机 , 以便 及时得到各种原料配比 , 并调整其流量 . 样品的抽取一般有两种方式 , 即磨入口取样和磨出口取样 . 前一种 取样方式虽然可以缩短控制的滞后时间 , 但由于进入磨机前的物料均 匀性差 , 故一般采用后一种取样方式 . 采用电子计算机进行配料计算和控制的指导思想及基本原则如 下: (1) 对取样器采集的样品 , 一般是间隔测量分析 , 同时考虑到原料 在喂料机上的输送时间 , 在磨机内的粉磨时间以及制样 , 分析所需的 时间 , 故计算一次配料的时间周期大约为 30-60min. 生料配料控制程 序也是按此时间定期启动 . (2) 配料计算中所用的生料目标率值 , 一般是应用熟料的率值 , 以 便考虑煤灰掺入的影响 . (3) 采用修正控制加积分控制的方法 . 对原料成分数据之所以进行 修正计算 , 是由于给定的原料成分是某一段时间的平均值 , 而实际上 从矿山开采的原料资源在质量上是有所波动的 , 虽经过预均化 , 入磨 原料的成分仍然时刻波动 , 故原料成分的实际值与给定值之间有偏离 . 对于产生偏差的主要原因进行理论分析 , 可有两种考虑方法 : 一是假 定偏差是由于原料中所含比例最大的那种氧化物的波动引起的 , 例如 , 石灰石中的 cao, 砂岩中的 sio2, 页岩中的 al2o3 和铁粉中的 fe2o3 等, 即修正的要素是选用这些原料中含量最多的氧化物 ; 另一种假设是认 为生料成分的波动是由于几种原料中配合比例最大的那种原料化学 成分波动 , 或者是由化学成分波动最大的那种原料的化学成分波动而 引起的 . 这样 , 在四种原料配料中假定三种原料化学成分没有变 , 或假 定四种原料中的三种含量较小的氧化物的成分未变 , 就可以根据两次 取样间的原料配比及出磨生料中四种氧化物的含量计算下一周期所 需的原料新配比 ( 当然计算中也要考虑煤灰的影响 ). (4) 对原料成分进行修正计算后实际上每一次生料值率的瞬间值 与目标值仍会产生微小的偏差 . 为消除这些偏差 , 在每次新配比计算 中都要考虑前几个周期进入均化库的生料率值 , 以便消除或减小累计 偏差 , 使在均化库中的这几个周期的生料的平均成分值与设定的目标 值趋于一致 . 3.6.3 磨机系统压力控制 磨机系统压力控制的目的 , 是为了检测各部通风情况 , 及时调节 , 满足烘干及粉磨作业要求 . 磨机出 , 入口负压差 , 表征磨内通风的阻力 大小, 压差增大表示磨内可能负荷过大或隔仓板篦缝可能发生堵塞 ; 其他任何两点之间的压差有较大变动 , 都表明两点间阻力的变 . 一般 在生产情况基本正常 , 压差变动不大时 , 可适当调节排风机的风门 ; 压 差变动过大时 , 则需及时检查设备状况 , 及时消除故障 . 3.6.4 磨机开车喂料程序控制 对磨机启动时的喂料程序控制的目的 , 是为了避免磨机启动时 , 由 于外了喂料不当时发生磨满堵塞 . 该程序控制可以保证对磨机的喂料 量进行均匀地 , 按一定程序的逐步加大 , 实现最优操作 . 控制办法是在 磨机启动后 , 检测出它的负荷值 , 用计算机按一定数学模型运算处理 , 向喂料调节器送出喂料量的目标值 , 使之逐步增大喂料量 , 直至磨机 进入正常负荷状态为止 . 3.6.5 辊式磨的自动调节控制系统 辊式磨自动控制系统的设置基本与上述方法相同 , 由于磨机结构 与烘干兼粉磨的钢球蘑机不同 , 故自动控制系统亦有区别 , 一般装设 五个自动调节回路 . 3.6.6 磨机系统温度控制 磨机系统温度控制的目的 , 是为了保持良好的烘干及粉磨作业 , 保 证成品水分达到规定要求 . 烘干粉磨系统的温度控制 , 大多采用单回 路自动调节系统 . 对磨机成品水分的控制可有两种方法 : 一是根据原 料及成品水分 , 通过调节系统排风机风门 , 改变入磨热风量 , 控制烘干 作业 ; 另一种是通过改变热风入口管道上的冷风门 , 调节入磨热风温 度, 控制烘干作业 . 两种方法相比 , 后一种方法有利于保持磨机系统的 生产稳定 . 在带有预烘干设备的烘干粉磨系统及利用选粉机等设备同 时进行原料烘干时 , 亦需通过调节各种设备系统的排风机风门或冷风 掺入量的办法 , 调节热风进入量或改变热风温度 , 以控制这些设备的 出口气温 , 达到控制烘干过程的目的 . 4 熟料的煅烧 4.1 生料的预热和预分解系统 尧柏水泥一厂的预热与分解系统为五级旋风预热器和分解炉 , 从 窑头来的三次风入分解炉 , 分解炉上有两个喷煤管来完成煤粉的供给 . 相关参数如下 分解炉的尺寸为 : φ5.1 ×30m 五级预热器的尺寸分别为 : 尧柏水泥三厂的预分解系统为四级旋 风带分解炉 . 物料从预热器的顶端加入 , 从一级旋风筒依次向下再经 过分解炉最后入回转窑 ; 从窑头来的高温气体先入分解炉 , 然后依次 向上最后进入增湿塔 , 一句话概括就是料往下走 , 气往上流 . 预分解系统不但合理利用了于窑头的废气 , 节约了能源 , 而且使物 料预先进行了预热和分解 , 从而为物料的煅烧提供了前提 , 提高了熟 料的质量和生产效率 . 4.2 煅烧设备在回转窑的斜度和转速不变的情况下 , 物料在窑内各 带的化学变化和物理状态不同 , 使得物料以不同的速度通过窑的各带 . 在烧成带硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙微吸热 , 只是在熟料形成 过程中生成液相时需极少量的熔融净热 , 在分解窑内 , 碳酸钙分解需 要吸收大量的热量 . 4.3 熟料冷却 水泥熟料出窑温度大约为 1100～1300 摄氏度 , 充分回收熟料带走 的热量以预热二次要气 , 对提高燃烧速度和燃料温度以及窑和冷却机 的热效率 , 都有主要意义 , 冷却熟料对于改善熟料的质量和易磨性有 良好的效果 , 冷却良好的熟料可保证设备的安全运转 . 熟料冷却主要有三种类型 : 一是 : 筒式( 包括单筒和多筒 ); 二是 : 篦 式( 包括震动 , 回转推动篦式 ); 三是 : 其他形式 ( 包括立式及 "g" 式) 尧柏水泥厂 , 一厂使用的是篦冷机 , 通过风机进行冷却 . 三厂使用 的是单筒冷却机 , 单筒冷却机与窑相似 , 不同的是筒内装有扬料板用 以加速熟料冷却 . 4.4 烧成工段工艺流程 附: 图 4.1 烧成工段工艺流程 (尧柏水泥一厂 ) 图 4.2 烧成工段工艺流程 ( 尧柏水泥三厂 ) 4.5 烧成工段主要设备及其工作原理 (1) 旋风预热器 (2) 预热预分解系统 :( 原理) 悬浮预热技术是指低 温粉体物料均匀分散在高温气流之中 , 在悬浮状态下进行热交换 , 使 物料得到迅速加热升温的技术 . 其优越性在于使物料悬浮在热气流中 , 与气流的接触面积大幅度增加 , 传热速度极快 , 效率极高 . 同时 , 生料 粉与燃料在悬浮下均匀混合 , 燃料燃烧热及时传给物料 , 使之迅速分 解. 而预分解 ( 或窑外分解 ) 技术是指将已经过悬浮预热后的水泥生料 , 在达到分解温度前 , 进入到分解炉内与进入到炉内的燃料混合 , 在悬 浮状态下迅速吸收燃料燃烧热 , 使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙 的技术 . 这样不仅减少了窑内燃烧带的热负荷 , 并且入窑生料的碳酸钙分 解率达到了 95%左右 , 从而大幅度提高了窑系统的生产效率 . (3) 悬浮预热预分解窑 : 其的特点是在长度较短的回转窑后装设了 悬浮预热器和分解炉 , 使原来在窑内以堆积状态进行的物料预热及碳 酸钙分解过程 , 移到悬浮预热器和分解炉内以悬浮状态下进行 , 不仅 可以减轻窑内煅烧带的热负荷 , 有利于缩小窑的规格及生产大型化 , 并且可以节约单位建设投资 , 延长衬料寿命 , 减少大气污染 . (4) 五级旋风预热器 : 主要是旋风筒和各级旋风筒之间的联接管 道 ,( 亦称换热管道 )旋风筒的主要任务在于气固分离 , 联结管道主要 起的是换热作用 . 撒料箱 : 它会影响气固换热的效率 , 本系统采用的扩散式撒料箱为 凸弧多孔分布板结构 , 这种撒料箱强化了物料在气流中的分散性 , 提 高了气固换热的效率 , 降低了物料短路的可能 . (5) 分解炉 : 采用在线旋喷结合式管道分解炉 . 以喷腾分解炉为基 础," 涡旋" 结合 . 分解炉直接与窑尾烟室相接 , 避免了结皮和堵塞 , 三 次风单侧切向进入 , 布局简单 . 分解炉出口在本体顶部缩径 , 气流获得 二次加速 , 有效地加强了后期的混合 , 煤粉经过喷嘴从三次风端口切 向向下倾斜 , 尽管炉用煤管为单通道 , 但也能确保预燃充分 . 生料经 c4 级筒收集由炉侧加入 , 受三次风的扰动 , 改善了其分布状态 , 减少了塌 料的危险 . 操作中由于受配料的影响 , 生料易烧性差 , 将炉出口温度控 制在 910℃左右 ,c5 级筒下料管 890℃, 从而保持一切正常 . 4.6 生料在各个反应带的物理和化学变化 4.6.1 理论热耗 b. 每公 斤熟料所需的热量 (kca): 碳酸钙 :1.22 ×0.248 ×430=130.1kca, 粘 土:0.20 ×0.248 ×430=21.3kca,(2) 粘土脱水 0.20×223=44.6kca. (3) 从 450℃加热至 900℃过程中 fe2o3:0.03(0.218 ×900-0.19 × 430)-3.3kca; c. 可回收的热量 (kca/kg) (4) 水蒸气冷却热 (450℃～100℃)0.03(3.50x0.375)=4.0kca; 总 计:609.8kca 约为 610kca.4.6.2 回转窑系统个反应带内物料的物理 化学反应进程 窑系统的在不同温度场的各个反应带内生料的物理 , 化学反应过 程如下 . 但是由于温度及反应速率的不同 , 其中许多反应带在边缘地 区有相当一部分是交叉的 . 1, 干燥带 2, 预热带 承担粘土质等原料中化学水的分解脱水任务 . 反应温度 450℃, 反 应热很小 . 反应式 : al2o32sio2h2o →al2o3+2sio2+h2o ↑. 3, 碳酸盐分解带 mgco3→mgo+co2↑(600～700℃) caco3 →cao+co2↑(650～900℃) cao+al2o3 →caoal2o3(800 ℃) cao+fe2o3 →caofe2o3(800 ℃) cao+caofe2o3 →2caofe2o3(800 ℃) 3(caofe2o3)+2cao →5cao3al2o3(900 ～950℃) 4, 放热反应带 ( 或称过渡带 )2cao+sio2 →2caosio2(1000 ℃) 3(2caofe2o3)+5cao3al2o3+cao →3(4caoal2o3fe2o3)(1200 ～ 1300℃) 5cao3al2o3+4cao →3(3caoal2o3)(1200 ～1300℃) 5, 烧成带 2caosio2+cao →3caosio2(1280 ～1450℃) 6, 冷却带 5 水泥的制成 5.1 熟料破碎 5.2 水泥粉磨 5.2.1 水泥粉磨的功能和意义 . 水泥粉磨是水泥制造的最后工序 , 也是耗电最多的工序 . 其主要功 能在于将水泥熟料 (及胶凝剂 , 性能调节材料等 ) 粉磨至适宜的粒度 ( 以细度 , 比表面积等表示 ), 形成一定的颗粒级配 , 增大其水化面积 , 加速水化速度 , 满足水泥浆体凝结 , 硬化要求 . 5.2.2 影响粉磨作业动力消耗和生产能力的因素 : (1) 物料的性质 . (2) 被粉磨物料的粒度与产品的细度 . (3) 粉磨作业系统与设备性能 . 5.2.3 水泥磨系统的开路与闭路系统 . 开路系统 : 在粉磨过程中当物料一次通过磨机后即为产品时称为 开路系统 . 闭路系统 : 当物料出磨后经过分级设备分出产品返回磨机 内再磨称为闭路系统 . 由于闭路粉磨有利于水泥质量 , 且技术经济效 果较好 , 因此闭路粉磨的钢球式磨机水泥粉磨系统中应用比较广泛 . 5.3 水泥包装 水泥出厂有袋装和散装两种发运方式 . 进料必须先经过回转筛将 混入泥中的铁件杂物筛除 , 防止堵塞 , 保证包装机的正常运转 . 包装机 和回转筛之间设置包装小仓以稳定物料流量 , 不作贮存用 . 包装好的 袋水泥一般直接落入设于包装机下的平型胶带输送机送至成品库 . 5.4 制成工段工艺流程 附: 图 5.1 制成工段工艺流程图 ( 尧柏水泥一厂 ) 图 5.2 制成工段工艺流程图 ( 尧柏水泥三厂 ) 5.5 制成工段主要设备其工作原理 5.5.1 球磨机 工作原理 : 磨机内装有钢球钢段 , 当筒体旋转时 , 由于摩擦力 , 推力 和离心力的作用 , 磨介随筒体往上运动 , 运动一段距离然后下落 . 磨介 运动的状态视磨机的直径 , 转速, 衬板形状 , 磨介充填率等因素 , 可以 呈泻落式或抛落式下落 , 或呈离心状态随筒体一起回转 . 5.5.2 袋式收尘器 包装车间的尘源主要是包装机在生产中更换纸袋时由包嘴子喷出 水泥扬起的灰尘 , 以及水泥袋运送过程中落包式或破包时的飞尘 . 包 装收尘通常设置一台袋式收尘器进行多点尘 . 袋式收尘器的工作原理 : 把顶部封闭的圆筒形滤袋 3 朝上并排悬吊在过滤室 2 内, 含尘气体 从下面送进滤袋内 . 气体穿过滤袋经排风口排出 . 尘粒被滤袋截留 , 积 集在滤袋内壁上形成尘粒层 . 为了使滤袋保持通畅 , 在适当的间隔时 间内进行清理一次 . 通过清灰机构 1 使积聚在滤袋内表面上的尘粒振 落到灰仓 4 后排出 . 过滤和清灰依次交替进行 . 5.5.3o-sepa 高效选粉机 型号 :n-200 风量 :2000m3/min 水泥生产能力 :72-120t/h 工作原理 : 空气从两个入口沿水平切线方向进入由转子和定子所 组成的分级室 , 选粉机喂料从顶部两个方面进入定子内部 , 被水平进 入的气流强烈冲散并进入回旋气流中 , 以保证在较高的固气比浓度下 使物料分散 . 分级气流磨尾和提升机的含尘气体 , 沿切线进入一个可 调的均匀涡流场 , 物料的分离是通过回旋气流的离心作用完成的 , 并 随气流调节风叶的作用再次分离 . 粗粉在向集料斗落下的过程中 , 被 进入选粉机流动的三次风 " 清洗", 使粗粉中夹带的细粉再次分离出来 . 细粉通过管道从顶部随气流逸出经旋风筒收集下来作为成品 , 粗粉从 底部排出 , 并重新入磨 . 产品细度可通过调节气流的回转转子速度进 行调节 . 5.6 出厂水泥的主要质量指标 1 、不溶物 :pi 中不溶物不得超过 0.75%,pii 中不得超过 1.5%. 2 、氧化镁 : 水泥中氧化镁的含量不得超过 5.0%,如果水泥经压蒸 安定性试验合格 , 则水泥中氧化镁含量允许放宽到 6.0%. 3 、三氧化硫 : 水泥中三氧化硫的含量不得超过 3.5%. 4 、烧失量 :pi 的烧失量不得大于 3.0%,pii 不得大于 3.5%,po 不 得大于 5.0%. 5 、细度 : 硅酸盐水泥比表面积大于 300mhkg,葡萄水泥 80nm方孔 筛筛条不得超过 10.0%. 6 、凝结时间 : 硅酸盐水泥初凝不得早于 45min, 终凝不得迟于 6h, 普通水泥初凝不得早于 45min, 终凝不得迟于 10h. 7 、安定性 : 用沸煮法校验必须合格 . 8 、碱: 水泥中碱的含量按 na2o+0.658k2o 计算值来表示 . 若使用活 性集料 ( 滑料 ), 用户要求提供低碱水泥时 , 水泥中碱含量不大于 0.60%, 或由供需双方商定 . 9 、标号及强度 : 硅酸盐水泥分 425r,525,525r,625,625r,725r 六 个标号 , 普通水泥分 325,425,425r,525,525r,625,625r 七个标号 ,r 表示早强化 . 6 水泥性能检测 6.1 水泥制成工程检测项目 (1) 凝结时间 在水化的诱导期 , 会泥浆的可塑性基本不变 , 然后逐渐失去流动能 力, 开始凝结 , 到达 "初凝 "; 接着进入凝结阶段 , 继续变硬 , 带完全失去 可塑性 , 有一定结构强度 , 即为" 终凝", 初凝时间大于四十五分钟 ; 终 凝时间小于等于十个小时 . 所用仪器为 : 凝结时间测定仪 (维卡仪 ). (2) 强度强度标准检验方法 , 都包含有以下内容 : a. 标准砂颗粒度 0.25mm--0.65mm其中 :<0.25mm的 0.65mm的 <3%;sio 含量≥ 96%;烧适量≤ 0.4%; 含泥量≤ 0.2%. b. 水泥胶砂组成 :gb177-77 标准胶砂的平均流动度约为 135mm,在 规定的固定水灰比下绝大部分水泥在 130---140mm 范围内 . 湿气养护 箱: 温度: ±3℃相对温度 :>90% 羊湖水 : 温度: ±2℃水质一般用饮用自来水 (3) 安定性—试饼法 步骤:a. 一个样品需准备两块约 100×100 的玻璃板 , 每个试样成 行两块试饼 . b. 在玻璃板上稍稍涂一层油 . c. 称取 500 克水泥以标准稠度用水量加水拌制成标准稠度净浆 .e. 养护一天后 , 取出试饼 , 脱去玻璃板 , 检查试饼是否完整 , 在试饼无缺 陷的情况下将试饼放入已调好水位的沸煮箱中 , 然后在 30±5min 内 加热直恒沸 3h±5min. 沸煮结束后 , 放掉箱中热水 , 打开箱盖 , 待箱体 冷直室温取出试饼 . d. ①目测未发现裂缝 , 用直尺检查也没发现弯曲的试饼为安定性 合格 , 反之为不合格 . ②当两块试饼判别结果有矛盾时则判断该水泥 安定性不合格 . (4) 游离 cao 步骤:a. 称 0.5 克水泥式样放入锥形瓶 (150ml). b. 加入 15 无水干油酒精 . c. 放在带有石棉网的铁架台上 . d. 加热煮沸保持微沸状态 15 分钟, 取出冷却立即用苯甲酸无水乙 醇溶液滴直红色消失 . e. 在加热直微沸状态 10 分钟, 取下滴定直红色消失 , 如此反复滴 定直红色不再出现 . (5) 水泥细度 细度也成为分散度 , 是指物料颗粒粗细的程度 . 水泥细度通常有三 种表示方法 : 筛余 , 比表面积 , 颗粒级配 . 尧柏水泥厂采用比表面积法 . (6) 水泥水化热 水泥水化时发生温度变化的主要是由于几种无水化合物组分的熔 解热和几种水化物在溶解中的沉淀热 , 这些热值的代数和就是水泥在 任何时期下的水化热 . 6.2 检测仪器 (1) 一厂所用的检测仪器主要有 : a) 净浆搅拌机 sj--160 型 c) 沸煮箱 d) 水泥细度负压筛析仪 fsy —150d 型 e) 红外线干燥器 f) 自动比表面积测定仪正的 sib--j g)jj--5 水泥胶砂搅拌机 h) 水泥水化热测定仪 shr--650 ⅱ型 i) 水泥自动抗折试验机 kij5000-- ⅰ型 j) 水泥自动抗压试验机 hy—200 型 k) 荧光分析仪 (2) 三厂所用的检测仪器主要有 :(2)hby-40b 型水泥恒温恒湿标准 养护箱 (3)sj-160 水泥净搅拌机 (4)kzj5000-1 型水泥电动抗折实验机 , 最大负荷 :5000n, 示指相对 误差 <1%,山东荣城市石岛仪器厂 内容仅供参考