在水泥生产中的应用

一、生产方法 
    硅酸盐类水泥的生产工艺在水泥生产中很具有代表性，它是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。  
    水泥生产随生料制备方法不同，可分为干法(包括半干法)与湿法（包括半湿法）两种。 
   （1） 干法生产：将原料同时烘干并粉磨，或先烘干经粉磨成生料粉后，再喂入干法窑内煅烧成熟料的方法。但也有将生料粉加入适量水制成生料球，送入立波尔窑内煅烧成熟料的方法，即称之为半干法，仍属干法生产之一种。 
   （2）湿法生产；将原料加水粉磨成生料浆后，喂入湿法窑煅烧成熟料的方法。也有将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧成熟料的方法，即称为半湿法，仍属湿法生产之一种。 
    干法生产的主要优点是热耗低（如带有预热器的干法窑熟料热耗仅为3140～3768焦/千克），缺点是生料成分不易均匀，车间扬尘大，电耗较高。湿法生产具有操作简单，生料成分容易控制，产品质量好，料浆输送方便，车间扬尘少等优点，缺点是热耗高（熟料热耗通常为5234～6490焦/千克）。 
二、生产工序 
    水泥的生产，一般可分生料磨制、煅烧和粉磨等三个工序。 
   （1）生料磨制 
生料磨制分干法和湿法两种。 
    干法一般采用闭路操作系统，即原料经磨机磨细后，进入选粉机分选，粗粉回流入磨再行粉磨的操作，并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的工艺，所用设备有管磨、中卸磨及辊式磨等。 
    湿法磨制；通常采用管磨、棒球磨等一次通过磨机不再回流的开路系统，但也有采用带分级机或的闭路系统的。 
  （2）煅烧 
　  煅烧熟料的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的工厂，大、中型    厂宜采用回转窑。 
    1)立窑：窑筒体立置不转动的称之为立窑。它分为普通立窑和机械化立窑。 
    普通立窑是人工加料和人工卸料或机械加料，人工卸料。 
    机械立窑是机械加料和机械卸料。机械立窑是连续操作的，它的产量、质量及劳动生产率都比普通立窑高。近年来，国外大多数立窑已被回转窑所取代，但在当前中国水泥工业中，立窑仍占有重要地位。根据建材技术政策要求，小型水泥厂应用机械化立窑，逐步取代普通立窑。        
    2)回转窑：窑筒体卧置（略带斜度），并能作回转运动的称为回转窑。又分为煅烧生料    粉的干法窑和煅烧料浆（含水量通常为35％左右）的湿法窑。 
    干法窑；干法窑又可分为中空式窑、余热锅炉窑、悬浮预热器窑和悬浮分解炉窑。70年代前后，发展了一种可大幅度提高回转窑产量的煅烧工艺——窑外分解技术。其特点是采用了预分解窑，它是以悬浮预热器窑为基础，在预热器与窑之间增设了分解炉。在分解炉中加入占总燃料用量50～60％的燃料，使燃料燃烧过程与生料的预热和碳酸盐分解过程，从窑内传热效率较低的地带移到分解炉中进行，生料在悬浮状态或沸腾状态下与热气流进行热交换，从而提高传热效率，使生料在入窑前的碳酸钙分解率达80％以上，达到减轻窑的热负荷，延长窑衬使用寿命和窑的运转周期，在保持窑的发热能力的情况下，大幅度提高产量的目的。 
    湿法窑；用于湿法生产中的水泥窑称湿法窑，湿法生产是将生料制成含水为32%~40%的料浆。由于制备成具有流动性的泥浆，所以各原料之间混合好，生料成分均匀，使烧成的熟料质量高，这是湿法生产的主要优点。 
    湿法窑可分为湿法长窑和带料浆蒸发机的湿法短窑，长窑使用广泛，短窑目前已很少采用。为了降低湿法长窑热耗，窑内装设有各种型式的热交换器，如链条、料浆过滤预热器、金属或陶瓷热交换器。 
   （3）粉磨 
　  水泥熟料的细磨通常采用圈流粉磨工艺（即闭路操作系统）。为了防止生产中的粉尘飞扬，水泥厂均装有收尘设备。电收尘器、袋式收尘器和旋风收尘器等是水泥厂常用的收尘设备。  
　　近年来，由于在原料预均化、生料粉的均化输送和收尘等方面采用了新技术和新设备，尤其是窑外分解技术的出现，一种干法生产新工艺随之产生。采用这种新工艺使干法生产的熟料质量不亚于湿法生产，电耗也有所降低，已成为各国水泥工业发展的趋势。 
三、筛分设备在水泥生产工艺流程中的应用 
    在整个生产工艺流程中，根据各生产企业的不同，针对设备的选择也不尽相同。在这里向大家介绍几种用于水泥生产工艺流程中的振动筛分设备。 
   （1）水泥熟料振动筛：顾名思义，就是对水泥熟料进行筛选的振动筛，由于在水泥生产中，将熟料先经细碎机破碎至5mm以下再用磨机粉碎，可以大大提高水泥磨的30％左右的产量，并且节电约18％，因此这种新工艺被很多水泥生产企业所采用。为了保证入磨熟料的粒度达到5mm以下，需要将5mm以上的熟料颗粒选出并重新细碎，所以必须在细碎机和水泥磨间配备熟料振动筛，这种筛机也可用于生料的分级和筛选。 
   （2）水泥振动筛：作为各种水泥包装机前级配套设备的水泥振动筛也是水泥生产环节中必不可少的设备，由于水泥行业对产成品的粒度等级要求很高，因此在产品包装之前还要经过最终的检查过程，水泥振动筛就是用于筛除水泥等粉状物料中的结块、异物，以保证产品的质量。 
四、生产工艺流程举例 
    原料和燃料进厂后，由化验室采样分析检验，同时按质量进行搭配均化，存放于原料堆棚。粘土、煤、硫铁矿粉由烘干机烘干水分至工艺指标值后，通过提升机提升到相应原料贮库中。石灰石、萤石、石膏经过两级破碎后，由提升机送入各自贮库。化验室根据石灰石、粘土、无烟煤、萤石、硫铁矿粉的质量情况，计算工艺配方，通过生料微机配料系统进行全黑生料的配料，由生料磨机进行粉磨。每小时采样化验一次生料的氧化钙、三氧化二铁和细度的百分含量，及时进行调整，使各项数据符合工艺配方要求。磨出的黑生料经过斗式提升机提入生料库，化验室依据出磨生料质量情况，通过多库搭配和机械倒库方法进行生料的均化，经提升机提入两个生料均化库，生料经两个均化库进行搭配，将料提至成球盘料仓，由设在立窑面上的预加水成球控制装置进行料、水的配比，通过成球盘进行生料的成球。所成之球由立窑布料器将生料球布于窑内不同位置进行煅烧，烧出的熟料经卸料管、鳞板机送至熟料破碎机进行破碎，由化验室每小时采样一次进行熟料的化学、物理分析。根据熟料质量情况由提升机放入相应的熟料库，同时根据生产经营要求及建材市场情况，化验室将熟料、石膏、矿渣通过熟料微机配料系统进行水泥配比，由水泥磨机分别进行425号、525号普通硅酸盐水泥的粉磨，每小时采样一次进行分析检验。磨出的水泥经斗式提升机提入3个水泥库，化验室依据出磨水泥质量情况，通过多库搭配和机械倒库方法进行水泥的均化。经提升机送入2个水泥均化库，再经两个水泥均化库搭配，由微机控制包装机进行水泥的包装，包装出来的袋装水泥存放于成品仓库，再经化验采样检验合格后签发水泥出厂通知单。 
五、筛分设备 
    由于水泥生产对物料粒度要求比较严格，物料的粉碎程度直接影响到生产成本的缩小。在水泥生产中，将熟料先经细碎机破碎至5毫米以下再入磨机粉碎，可取得提高水泥磨台时产量约30%，节电约18%的可观经济效益。这一新工艺已被许多厂家采纳应用。在生产中为保证入磨熟料的粒度，并将5毫米以上的熟料颗粒选出重新细碎，必须在细碎机和水泥磨间配备熟料筛。 
    根据这种工艺上的要求，水泥熟料振动筛采用粗、细两层筛网，具有筛分效率高，排渣快，寿命长、能耗低，体积小，重量轻等特点，更因其使用可靠，安装、维修简便，清理筛面杂物及更换筛网、减振弹簧均十分方便而受到用户的欢迎，这种振动筛不仅可以用于熟料的筛分也可用于生料及其它物料的筛分。 
    另外与熟料振动筛类似的还有一种水泥振动筛，它主要是作为各种水泥包装机的前级配套设备，用于水泥产品包装前筛除水泥等粉状物料中的结块、异物，也可用于颗粒状物料的分选作业。从结构上来讲，采用张紧筛网，使得筛网钢丝所受的疲劳应力小，筛面不出现凹陷现象。由于水泥生产过程中粉尘很大，因此这类振动筛通常采用全封闭式，以减少作业环境的污染。