水泥厂石灰石破碎生产线

生产水泥的天然原料主要为石灰质原料（石灰岩、大理岩等），占原料组成的70%～90%，配料为粘土质原料、硅质原料及铁铝质原料等。《GB50295-2008水泥工厂设计规范》中规定：氧化钙＞48.00%，氧化镁＜3.00%，碱＜0.60%，三氧化硫＜0.50%，游离氧化硅＜8.00%（石英质）或＜4.00%（燧石质），氯离子＜0.03%。

石灰岩（Limestone）简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸反应剧烈。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）、生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形。石灰岩结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑，主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等，泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥，质点大多小于0.05毫米，亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物，是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒；晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。

石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒

屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）；生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，是炼铁和炼钢的熔剂。有生物化学作用生成的石灰岩，常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物，当黏土矿物含量达25%~50%时，称为泥质灰岩。白云石含量达25%~50%时，称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑石料.

石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一。按其沉积地区，石灰岩又分为海相沉积和陆相沉积，以前者居多；按其成因，石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型；按矿石中所含成分不同，石灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。资源分布情况：中国石灰岩矿产资源十分丰富，作为水泥、溶剂和化工用的石灰岩矿床已达八百余处。产地遍布全国，各省、市自治区均可在工业区附近就地取材。

石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积，各个地质构造发展阶段都有分布，但质量好，规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。以水泥用石灰岩为例，东北、华北地区的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位，中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石

灰岩，西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩，华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。

1．矿石的矿物组成石灰岩的矿物成分主要为方解石、伴有白云石、菱镁矿和石灰岩其他碳酸盐矿物，还混有其他一些杂质。其中的镁呈白灰石及菱镁矿出现，氧化硅为游离状的石英，石髓及蛋白石分布在岩石内，氧化铝同氧化硅化合成硅酸铝（粘土、长石、云母）；铁的化合物呈碳酸盐（菱镁矿）、硫铁矿（黄铁矿）、游离的氧化物（磁铁矿、赤铁矿）及氢氧化物（含水针铁矿）存在；此外还有海绿石，个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐，以及磷和钙的化合物，碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物，但含量很低。

2.石灰岩的性质:石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于饱和硫酸，能和各种强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO2。石灰岩煅烧至900℃以上（一般为

1000~1300℃）时分解转化为石灰（CaO），放出CO2。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰[Ca(OH)2]，熟石灰溶于水后可调浆，在空气中易硬化。

石灰岩是地壳中分布最广的矿产之一。按其沉积地区，石灰岩又分为海相沉积和陆相沉积，目前以前者居多。按其成因，石灰岩可分为生物沉积、化学沉积和次生三种类型；按矿石中所含成分不同，石

灰岩可分为硅质石灰岩、粘土质石灰岩和白云质石灰岩三种。

资源分布情况：中国石灰岩矿产资源十分丰富，作为水泥、溶剂和化工用的石灰岩矿床已达八百余处。产地遍布全国，各省、市自治区均可在工业区附近就地取材。石灰岩矿产在每个地质时代都有沉积，各个地质构造发展阶段都有分布，但质量好，规模大的石灰岩矿床往往赋存于一定的层位中。以水泥用石灰岩为例，东北、华北地的中奥陶系马家沟组石灰岩是极其重要的层位，中南、华东、西南地区多用石炭、二叠、三叠系石灰岩，西北、西藏地区一般多用志留、泥盆系石灰岩，华东、西北及长江中下游的奥陶纪石灰岩也是水泥原料的重要层位。

中国石灰石资源丰富，分布广泛。中国是世界上石灰岩矿资源丰富的国家之一。中国石灰石主要分布陕西、安徽省、广西自治区、四川、重庆、山东、河北、河南、广东、辽宁、湖南、湖北、黑龙江、浙江、江苏、贵州、江西、云南、福建、山西、新疆、吉林、内蒙古、青海、甘肃、北京、宁夏、海南、西藏、天津等。中国水泥石灰石分布面积达全国石灰岩分布面积达43.8万KM2，全国已发现水泥石灰岩矿点七、八千处，其中已有探明储量的有1286处，其中大型矿床257处、中型481处、小型486处(矿石储量大于8000万吨为大型、4000～8000万吨为中型、小于4000万吨为小型)，共计保有矿石储量542亿吨，其中石灰岩储量504亿吨，占93%；大理岩储量38亿吨，

占7%。

石灰岩是冶金、建材、化工、轻工、建筑、农业、塑料、橡胶、造纸、环保及其他特殊工业部门重要的工业原料。根据其化学成份、有害杂质的含量和矿石物理性质的不同，在不同行业中广泛应用。因具脱磷脱硫等化学作用，在钢铁及铝工业中用作熔剂，在制糖业、石油工业用作净化剂。

石灰石矿山数量逐步减少，规模逐渐增大，矿业结构渐趋合理。矿山建设投资增长，设备更新换代加快。逐步淘汰了一部分规模小，技术含量低、设备落后、资源综合利用率低、污染严重的小矿山。新建石灰岩矿山，基本投资在200万元以上，逐步朝着大型化、机械化方向发展。

石灰石破碎车间是水泥厂水泥生产线的第一道工艺生产工序,破碎系统的运行是否正常直影响了水泥厂的生产。为此, 石灰石破碎车间的设计优劣对于整条生产线至关重要。

1石灰石破碎车间的工艺设计理论

(1)石灰石破碎系统流程石灰石破碎系统的流程应根据石灰石的物理性质、不同的进料粒度、原料磨要求的入磨粒度和生产能力, 以及所选用的破碎设备来确定破碎系统工艺流程。破碎系统流程一般分为单段破碎和多段破碎。目前, 国内大部分水泥厂采用单段破碎的工

艺流程。单段大型化破碎机被广泛应用且有很好的效果。因此, 石灰石破碎系统在原料符合单段破碎的条件下首先选用单段破碎流程。单段破碎进料粒度大, 系统投资少, 工艺流程简单.

(2)石灰石破碎机的型式国内水泥厂所用石灰石大多数属于中等硬度,新型干法水泥生产线一般采用单段锤式破碎机。锤式破碎机是利用机壳内高速旋转的锤头由上而下打击物料, 实现以动能冲击粉碎物料的目的。它具有生产能力大、破碎比高、产品粒度均齐、功率消耗低、结构简单、维修方便等特点。对于高硬度石灰石, 可选用低速运转的颚式、旋回式破碎机。

(3)石灰石破碎机的能力确定石灰石破碎机的能力要根据水泥厂的生产规模、年运转天数、工作班制等因素来确定。

石灰石破碎车间的位置石灰石破碎车间一般布置在矿山或在生产厂区内。破碎车间的位置要充分考虑石灰石矿山和生产厂区的距离远近、重型车辆的运输条件、料流是否顺畅、适合破碎机高差布置的地形等因素来确定是否设置在矿山还是布置在厂区。石灰石单段破碎车间的进、出料高差大, 一般在6~12 米左右, 为了利用地形, 高进低出布置紧凑, 节省土建工程量, 使用检修也方便, 车间位置一般布置在斜坡上, 这是目前石灰石破碎车间的主要布置型式———台阶式布置, 另一种是地坑式布置：这种布置型式一般在无法满足破碎机高

差要求的生产厂区内使用, 破碎系统的主要设备设计在地坑内, 土建工程量大, 使用检修也不方便。

我国水泥厂所用石灰石大多属于中等硬度，因此可供选择的设备的类型也很多。当石灰石中含有较多的粘性夹缝土时，如选用鄂式、回旋式破碎机，则容易造成腔下部的堵塞，如选用锤式破碎机也容易造成下篦条的堵塞；反击式破碎机的防堵性能也不好。若采用破碎兼烘干流程（向破碎机通入空气），用锤式、反击式破碎机来破碎粘性物料有良好效果。对于片状石灰石，宜选用旋回式破碎机。如选用鄂式破碎机，则片状石灰石容易从机腔中滑下而不能有效地受到压碎作用，根据设计原则和已计算的数据，可选用反击式破碎机，因其破碎比可达50以上，它就为单段破碎创造了条件，选用一台破碎机即可满足所需破碎比的要求，则以一段破碎为宜，一段较之两段或多段具有设备台数少，扬尘点小，生产流程简单、车间占地面积小、基建投资小、经营费用低，劳动生产率高等优点。而且反击式破碎机比锤式破碎机更多地利用了冲击与反击作用，因此其破碎效果好、效率高、破碎比较大，产品较细、磨损较小。

传统的石灰石破碎系统多采用两段或一段破碎。从矿山开采后的石灰石先进入颖式破碎机进行一破碎之后由胶带输送机运至锤式破碎机进行二破或者由PF1010反击式破碎机进行一段破碎后进贮库

供生产使用。这样破碎后的石灰石粒度相差悬殊小粒径可在10毫米以下大粒径可达30-40毫米，由于粒度不均常影响生料磨台时产量的提高。在同样的研磨时间内，常见大颗粒石灰石不易磨细而从磨尾甩出。

设计方案：

1、颚式破碎机在水泥工厂中被广泛采用，主要用来破碎石灰石、铁矿石、石膏和大块熟料等。颚式破碎机有粗碎和细碎之分，其规格都按其进料口的长宽尺寸来表示，如150mm*750mm250mm*500mm，250mm*1000mm400mm*600mm,600mm*900mm,900mm*1200mm,1 200mm*1500mm,1500mm*2100mm等。最大入料度为其进料口宽度的0.85倍，如进料口宽度250mm的最大进料粒度为210mm。

颚式破碎机的优点是：构造简单、制造维护容易，机体坚固，能破碎高强度的矿石，进料口大，能装大料块。其缺点是：破碎比不大，粗碎式颚式破碎机出料粒度不能满足入磨要求；片状岩石不宜用颚式破碎机进行破碎；运转时呈往复活动，效率较低；当破碎湿的和可塑性的物料时，出料口容易堵塞。

2、反击式破碎机：反击式破碎机在水泥工业中被广泛采用。它适用于破碎石灰石等脆性物料，是一种高效率的破碎设备。反击式破碎机具有结构简单，生产效率高，破碎比大，单位能耗低，产品粒度

较细，磨损较少等优点。缺点是：不设下篦条的反击式破碎机产品中有少量大块；用于单段破碎时，必须严格控制最大进料粒度，以免损坏转子。

从矿山开采后的石灰石由喂料机送到颚式破碎机一破, 后经胶带输送机至反击式破碎机二破, 期间由收尘器对车间的灰尘进行回收，破碎完成后由皮带机将颗粒化的石灰石成品送到栈桥式堆场。