新型干法水泥工艺流程.doc

第一讲新型干法水泥生产技术现状及发展方向
一、新型干法水泥生产技术的含义
悬浮预热和窑外分解技术，是国际公认的代表当代技术发展水平的水泥生产方法。
新型干法水泥生产技术的特点是生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗低、有害物排放量低、工业废弃物利用量大。
新型干法水泥生产技术的内容是原料矿山计算机控制开采、原料预均化、生料均化、新型节能粉磨、高效预热器和分解炉、新型篦式冷却机、高耐热耐磨及隔热材料、计算机与网络化信息技术等，使水泥生产具有高效、优质、节能、资源利用符合环保和可持续发展的要求。
二、新型干法水泥生产技术的主要经济指标：熟料烧成热耗降至2884kJ/kg，熟料单位容积产量160～270kg/(m3·h)；吨水泥单位电耗90kWh，并继续下降；运转率可达92%，年运转周期达到320～330d；人均劳动生产率达5000t/a，可利用窑尾和篦冷机320℃～420℃废气进行余热发电。
表1新型干法水泥厂主要技术经济指标
生产规模（t/d）1000200040005000800010000年产熟料（万t）
年产水泥（万t）
设备重量（t）
装机容量（kw）
计算负荷（kw）
年耗电量（kwh）
劳动定员（人）
厂区占地（ha）
熟料热耗（Kj/kg）
标煤耗（kg/kg）
熟料电耗（kwh/t）
水泥电耗（kwh/t）31
33
3100
1100
7600
4.03×107
180
8～12
3302~3471
113～119

110～12062
66
6200
1900
13300
6.93×107
300
16～18
3094
106

102～106124
134
11050
35000
26000
13.77×107
330
20～24
3011
114
56
100～105155

37000
27500
13.77×107
320
18~20
3000
104
～59
~95248

47700
30000
14.88×107
323
24
2884
98.6
60
95310
322
17100
46800

22.7×107
310
21
2885
98.6
56
95
三、新型干法水泥生产工艺过程中涵盖的技术成果
1矿山开采与生料制备
（1）在探明原料矿山地质构成及矿物成分之后，采用现代计算机技术、地质学、矿物学理论与技术，编制矿体三维模型软件，指导矿石搭配开采，矿山开采、运储过程中预先均化，既保证了进厂矿石成分尽可能均匀，又能有效地对在传统开采方式下必须丢弃的废石进行合理有效利用。
（2）采用自控及机电一体化堆、取料技术，在原、燃料进厂后进一步均化，完全改变了传统生产工艺中原、燃料储库仅可用于储存物料的原始功能，使原、燃料储库具有预均化和储存物料的双重新功能，既减少了物料储期，又为原料配料、生料制备和熟料烧成创造了稳定的生产条件。
（3）采用现代数学优化理论技术成果以及X荧光分析仪和物料成分连续测试、计量仪表、仪器系统，并与计算机联网，编制原料配料软件程序，实现生料自动配料，解决了熟料成分均匀稳定即“均化链”中长期难以解决的课题。
（4）采用粉体工程学理论的技术成果，将传统工艺中的生料储库，优化为具有生料粉连续式气力均化装置，保证在入窑煅烧前得到充分均化的生料。
2熟料烧成工艺及设备
（1）利用现代流体力学、燃烧动力学、气固两相流稀相输送、热量一质量一动量传递机理、硅酸盐物理化学、胶体化学等化学工程以及热工学、热力学等现代科学技术理论，指导新型悬浮预热、分解炉系统的研制开发和工程优化。目前已开发出许多不同形式的高效低压损预热器和新型分解炉，以满足不同原、燃料特性和工艺特殊要求，不仅有利于提高燃料燃烧率和燃尽率，而且保证物料在窑中充分分散、均匀分布，提高了气固换热效率、入窑物料分解率以及整个窑系统的热效率。同时降低了系统的废气排放量、排放温度和还原窑气中产生的NOx含量，降低了二氧化碳排放量等，减少了对大气的污染。
（2）根据矿物晶体化学、硅酸盐物理化学固相反应机理及相图，进一步缩短回转窑长度，研制“两支点超短窑”。在预分解系统中，水泥熟料生产过程中耗热量最大的碳酸盐分解过程基本完成，新生态CaO、SiO2等微晶矿物成分，在入窑后，快速进行固相反应，使固相反应的放热过程直接用于物料升温，实现“熟料速烧，促使熟料矿物结构微晶化，提高熟料品质”，同时，也减少了窑体过大造成的筒体散热损失。
（3）根据流体力学、结晶化学及自控技术研制成功第三代空气梁控制流篦式冷却机，既可保证出窑高温熟料骤冷、以防熟料中硅酸三钙（3CaO·SiO2）晶体长大、硅酸二钙（2CaO·SiO2）晶体变型，又可使铝酸盐（3CaO·A12O3等）、铁铝酸盐（4CaO·A12O3·Fe2O3）固溶体等熔融矿物形成玻璃体，提高熟料活性