水泥厂工艺设计概况教学文稿

水泥厂工艺设计概况

上图为水泥厂工艺流程

水泥厂主要的生产车间包含：物料的破碎（石灰石、黏土、砂岩、页岩、铁矿石、原煤、石膏等），熟料储存，熟料散装，煤粉制备，原、燃料储存或预均化，混合材及石膏的储存，原料配料站，水泥配料站，原料粉磨及废气处理，水泥粉磨，水泥储存，生料均化库，水泥散装、包装及发运，生料入窑，压缩空气站，烧成窑尾，化验室,中央控制室，烧成窑中，矿渣微粉粉磨系统，烧成窑头等。

物料的破碎

在水泥生产中，大部分的物料都需要先经过破碎，如石灰石、粘土、砂岩、粉砂岩、铁矿石、煤、熟料、石膏、混合材等等，破碎的目的是为后续的粉磨、输送、储存等工序创造良好条件。

水泥厂破碎车间一般设有石灰石破碎、辅助原料破碎车间。原煤破碎、石膏破碎等根据具体工厂来料情况决定是否设置。水泥厂中破碎量最大的物料是石灰石，每生产1吨熟料大约需要石灰石1.3～1.5吨左右。

破碎机选用：

常用于石灰石破碎的破碎机种类有：锤式破碎机、反击式破碎机、颚式破碎机、旋回式破碎机、园锥式破碎机等，锤式破碎机、反击式破碎机一段破碎即可满足要求，颚式破碎机、旋回式破碎机用于二段破碎的一级破碎，圆锥破用于二段破碎的二级破碎。

粘土破碎采用齿辊破碎机、冲击式破碎机等。

砂岩、粉砂岩破碎采用反击式破碎机，也有采用颚式破碎机、锤式破碎机等。

原煤破碎采用环锤式破碎机、立轴式破碎机、颚式破碎机等。

石膏破碎采用锤式破碎机、颚式破碎机等。

不平衡、上下工序间生产班制的不同，质量检验的要求以及由于其它原因造成物料供应的中断，保证工厂正常地进行生产，要求各种原材料、燃料、半成品、成品在工厂内部都要有一定的储存量。某物料的储存量所能满足工厂生产需要的天数，称为该物料的储存期。

物料的储存方式：

露天堆场：未破碎的大块的石灰石、石膏等。

简易堆棚：辅助原料、原煤、石膏、混合材等。

联合储库：辅助原料、原煤、石膏、混合材等。

圆库(仓) ：含水量小的小块状、颗粒状、粉状等非粘性物料，如碎石灰石、粉煤灰、干矿渣(粉) 、熟料、水泥等。

预均化堆场：石灰石、辅助原料、原煤等。

耗、运转周期、耐火材料的寿命等都有较大的影响，这些影响对现代大型干法回转窑尤其敏感。为了保证窑的稳产高产，必须进行生料的均化，减少入窑生料的化学成分波动，保证入窑生料化学成分的稳定。

由于水泥厂是以天然矿物作为原料，随着矿山开采层位、开采地段的不同，原料的成分波动在所难免，除应注意选择合理开采方案，尽量减少进厂原料成分波动以外，在要求配制成分稳定的生料方面，当然又不能苛求于矿山。因此，还应对原料、生料采取有效的均化措施以满足生产要求。

水泥厂根据原料成分波动情况一般对石灰石、硅质原料（粘土、砂岩等）、燃料（煤）分别进行预均化。也有厂将石灰石与粘土混合预均化的。

长形预均化堆场：

长形预均化堆场设置两个堆料区，一个区堆料，另一个区取料，两区交替使用。长形预均化堆场具有扩建方便的优点。

长形预均化堆场(桥取）用于石灰石、原煤。

长形预均化堆场(侧取）用于辅助原料、原煤。

圆形预均化堆场：

只有一个料堆，连续堆料和取料。

同等储量的条件下,圆形堆场占地面积小，设备的费用和维护费用均较低。但由于有出料隧道，当地下水位较高时也有其不利之处，另外，无法扩建。圆形预均化堆场的均化效果不如长形预均化堆场。

2500t/d直径为60000。

2500t/d、3200t/d、 5000t/d直径为80000。

5000t/d、6000t/d直径为90000。

6000t/d、 10000t/d直径为110000。

6生料的均化

出磨的生料其化学成分总难免有波动，必须经过均化以至调整，才能满足入窑生料控制指标的要求，一般入窑生料碳酸钙含量的标准偏差控制在±0.2%。

新型干法水泥生产线都采用连续均化库系统。其优点是流程简单、操作管理方便、便于自动控制等。常用的生料均化库型式有：MF库、IBAU库、CP 库、CF库等。

常用生料均化库的规格：

2500t/d、3200t/d：Ф16 X 48m，储量：7000t。

5000t/d、6000t/d ：Ф20 X 64m，储量：17600t。

6000t/d、7000t/d ：Ф22.5 X 66m，储量：20000t。

10000t/d： 2 - Ф20X 64m，储量：2 × 17600t。

常用熟料库的规格：

Ф15 X 36 m，储量：7500t。

Ф18 X 40 m，储量：10000t。

Ф22 X 50 m，储量：20000t。

Ф32 X 28m，储量：25000t。

Ф45 X 38m，储量：50000t。

Ф60 X 41m，储量：100000t。

常用水泥库的规格及储量：

Ф12 X 30 m，储量：3500t。

Ф15 X 35 m，储量：6500t。

Ф18 X 45m，储量：10000t。

Ф22 X 60 m，储量：20000t。

泥生产过程中，磨制生料、制备煤粉和制成水泥，都要进行粉磨作业。用煤作燃料的水泥厂，每生产一吨水泥需要粉磨的物料量约2.7~2.8吨。在全厂生产用电中，由于采用的粉磨设备的不同，电耗也不同，一般而言，生料粉磨电耗为16~22 kWh/t ，煤磨电耗为30~35 kWh/t，水泥电耗为30~40kWh/t。

全厂粉磨电耗占全部电耗的60%以上。因此，合理的选择粉磨流程和设备，保证粉磨产品的质量并降低粉磨电耗，对于水泥厂的生产有着重要的意义。

随着现代干法窑规格的日益扩大，单台窑的产量已达到10000t/d以上，与窑配套的磨机规格也在朝着大型化方向发展，原料磨的台时产量已达到500t/h 以上，水泥磨的台时产量已达到250t/h 以上。另外，磨机也在朝着节能方向发展，现在，在大中型水泥厂，原料粉磨越来越多地采用了辊式磨（立磨）和辊压机终粉磨系统，煤磨根据煤质情况尽可能地选用立磨系统，水泥粉磨系统则越来越多地采用了辊压机、辊式磨等节能的粉磨系统。

新型干法水泥厂目前有朝全厂无球化方向发展趋势。即原料磨采用立磨或辊压机终粉磨、煤磨采用立磨、水泥磨采用立磨终粉磨。

辊压机终粉磨用于水泥粉磨的很少，主要是由于成品的颗粒形状及级配与球磨机有区别，影响水泥的性能。

磨、辊压机终粉磨。

辊式磨（立磨）：

在2500t/d以上规模的生产线中，原料磨采用辊式磨的占绝对的多数。主要优点是：体积小、占地面积小、噪声低、利用废气余热处理湿原料能力好、烘干物料水分大，台时产量大、入磨物料粒度大，而最大的优点在于粉磨电耗低（比管磨系统低6kWh/t生料）。它的缺点是对磨琢性物料和金属夹杂物较敏感，磨辊及磨盘易磨损，不很适应研磨硬质物料等。辊式磨的电耗一般在

16~20 kWh/t生料。

球磨机(管磨)：

常用的球磨机系统有风扫磨、中卸磨及尾卸磨等。常用于2500t/d及以下规模。2500t/d规模以上用管磨系统的不多。

球磨机系统具有投资低、对原料的适应性强、生产可靠、运转率高产品细度均匀等优点。缺点是流程复杂，电耗高。

风扫磨的电耗一般在20~24 kWh/t生料，中卸磨的电耗一般在19~22 kWh/t 生料。

辊压机终粉磨系统：

辊压机终粉磨系统近几年在国内水泥厂使用的越来越多,7000t/d等水泥厂均采用辊压机终粉磨系统。

优点是节能,电耗12~14kWh/t-生料，比立磨系统低。

缺点是设备运转率有待提高,此外,系统烘干能力不如立磨系统。

中卸磨：水分宜＜6%，易磨性及磨蚀性均不限。

辊式磨：水分宜＜8%，易磨性中等，磨蚀性正常。

辊压机终粉磨：水分宜＜5%，易磨性及磨蚀性均不限。