【正文】 目錄1新型干法水泥生產(chǎn)的簡述 2 2 新型干法水泥生產(chǎn)的發(fā)展 52配料方案的確定 7 7 7 8（礦渣、粉煤灰）石膏加入量的確定 93物料平衡計(jì)算 10 10 134全廠工藝流程的確定 16 1儲庫堆場計(jì)算 19 30 315結(jié)論 336謝辭 347參考文獻(xiàn) 351新型干法水泥生產(chǎn)的簡述進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國新型干法水泥生產(chǎn)的發(fā)展進(jìn)入了快車道，達(dá)到了令人刮目相看的速度。新型干法水泥生產(chǎn)的特點(diǎn)就是“高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)低消耗”。其實(shí)，這只是預(yù)分解工藝所表現(xiàn)出的先進(jìn)水平，是它必將取代其它傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝的原因[1]。當(dāng)前不同新型干法水泥生產(chǎn)線的管理與操作水平存在較大差異的根源，正在于這種認(rèn)識上的差異，而且這種差異還將更為深刻長久地影響著該類工藝線所創(chuàng)造效益的大小。新型干法水泥生產(chǎn)需要從基本建設(shè)階段直到生產(chǎn)階段，在原燃料管理、操作控制、質(zhì)量檢驗(yàn)、設(shè)備維護(hù)、儀表自動化等每個(gè)環(huán)節(jié)都要滿足均質(zhì)穩(wěn)定的要求。 新型干法水泥生產(chǎn)必須均質(zhì)穩(wěn)定　　凡是化工產(chǎn)品都有“均質(zhì)穩(wěn)定”的要求，水泥也不例外，因此，在水泥的使用中，對水泥的均質(zhì)穩(wěn)定既是基本要求，也是最高要求。之所以是基本，是因?yàn)槿魏我患宜喈a(chǎn)品如不能做到均質(zhì)穩(wěn)定，就不會有用戶敢使用。之所以是最高，是因?yàn)榫|(zhì)穩(wěn)定程度的提高并不是輕而易舉的事，尤其對于像水泥這種固態(tài)的粉狀產(chǎn)品，比液態(tài)或氣態(tài)的化工產(chǎn)品的均質(zhì)要難得多。評價(jià)水泥質(zhì)量不能只是強(qiáng)度、泌水性等物理指標(biāo)的高低，更是這些指標(biāo)的穩(wěn)定性。它決定了混凝土及砂漿性能的均質(zhì)穩(wěn)定，并由此決定建筑物的整體耐久性。隨著現(xiàn)代建設(shè)的發(fā)展，不但水泥生產(chǎn)大型化，而且建筑物越來越大，因此，對水泥生產(chǎn)的管理與操作就需要更加重視均質(zhì)穩(wěn)定的精細(xì)要求，傳統(tǒng)工藝無法適應(yīng)，新型干法生產(chǎn)工藝正是面對這種要求，在不斷地發(fā)展和完善?！⌒滦透煞ㄉa(chǎn)線的生產(chǎn)規(guī)模越大，設(shè)備能力對各種參數(shù)的波動承受能力會增大，即同樣的風(fēng)、煤、料的絕對波動值，5000t/d生產(chǎn)線比2000t/d生產(chǎn)線要顯得穩(wěn)定得多。但決不意味對生產(chǎn)中每個(gè)環(huán)節(jié)的控制穩(wěn)定程度的要求就可降低，因?yàn)槿绻窍嗤南鄬Σ▌又?，則大規(guī)模生產(chǎn)線的絕對波動值要大得多。 (1)要想在最大允許喂料量下運(yùn)行，生料喂料量就不能波動，因?yàn)橄蛏系牟▌泳蜁霈F(xiàn)竄生料、塌料的問題；而生料成分的向高波動，就需要更多的熱量，不但鍛燒溫度難以穩(wěn)定、窯皮難以保住，而巨還使喂料量難以維持恒定。 (2)隨著原燃料的不穩(wěn)定，喂料、喂煤、用風(fēng)的任意一項(xiàng)不穩(wěn)定都會造成堵塞、塌料、結(jié)圈等工藝事故發(fā)生，直接影響生產(chǎn)穩(wěn)定。(3)由于風(fēng)、煤、料等參數(shù)的互相影響牽制，系統(tǒng)的不穩(wěn)定加劇了操作難度，增加了錯誤操作的可能性。比如，喂煤量波動造成的窯內(nèi)溫度不穩(wěn)定，使喂料量必須隨之調(diào)整。如果用風(fēng)量波動，即使喂煤量穩(wěn)定，煤的燃燒也不能正常。這些都會制約產(chǎn)量的提高?！∫?yàn)樯铣煞峙c煤粉的灰分都是化學(xué)反應(yīng)的參加者，其中任何一者的變動都會直接使配料三率值改變因此，不論是生料成分的不穩(wěn)定，還是煤粉成分的不穩(wěn)定，都會對熟料鍛燒制度產(chǎn)生干擾，更無法保證熟料質(zhì)量的均質(zhì)穩(wěn)定。因此只有熟料的礦物組成保持穩(wěn)定，熟料標(biāo)號才能穩(wěn)定在高水平上。　如果系統(tǒng)在不穩(wěn)定的狀態(tài)下運(yùn)行，喂煤量、喂料量、通風(fēng)量加減頻繁，最佳風(fēng)、煤、料的配合就無法獲取，就會發(fā)生: (1)過剩的風(fēng)量消耗更多的熱量，不足的風(fēng)量使燃料燃燒不完全，兩種情況都要消耗更多的燃料，而恰到好處的風(fēng)量使用，在不穩(wěn)定的窯中是很難實(shí)現(xiàn)的。 (2)加煤過多，不會有完全燃燒。加煤過少，溫度就會降低。窯內(nèi)溫度的變化，不論是由高溫變成低溫，還是低溫升為高溫，都要消耗更多的燃料。而且用煤量的改變直接要求燃燒器的一次用風(fēng)量及風(fēng)速與之相符，如果喂煤量不穩(wěn)定，這種相符很難達(dá)到。 (3)影響下料量波動的因素更多，這種波動不僅造成窯內(nèi)溫度的變化，而且直接影響風(fēng)、煤、料的配比，使煤耗增加[2]?！∮绊懜G的運(yùn)轉(zhuǎn)率的主要因素一是窯襯壽命的長短，二是設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性。二者也相互影響?！?1)窯襯壽命的影響:在生料成分及煤粉成分不穩(wěn)定時(shí)，燒成系統(tǒng)溫度無法穩(wěn)定，必然導(dǎo)致窯皮頻繁長落，加劇消耗燒成帶及其前后的窯磚，使壽命大為縮短。 (2)設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的影響:在系統(tǒng)溫度不穩(wěn)定時(shí)，無法保證窯體及托輪的正常上下竄動。如果發(fā)生窯內(nèi)局部溫度過高紅窯，還會導(dǎo)致筒體變形。 而筒體變形更不利于窯襯的穩(wěn)定，加劇了運(yùn)轉(zhuǎn)周期的縮短。 綜上所述，對于某一設(shè)備及原燃料相對固定的生產(chǎn)線而言，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、安全運(yùn)轉(zhuǎn)要求的最佳參數(shù)只會有一組，而該組參數(shù)只有在系統(tǒng)穩(wěn)定時(shí)才能通過不斷摸索而獲得。—預(yù)分解窯　　預(yù)分解窯是新型干水泥工藝的核心技術(shù)，它主要是指:懸浮狀態(tài)的預(yù)熱器及分解爐，高窯速的回轉(zhuǎn)窯以及高效快速冷卻的篦冷機(jī)[3]。 (1)分解爐。新型干法水泥生產(chǎn)工藝的核心技術(shù)是熟料鍛燒前采取懸浮狀態(tài)的預(yù)分解技術(shù)，其核心裝備是各種類型的分解爐，它使煤粉在懸浮狀態(tài)下燃燒釋放出熱量，而生料同樣在懸浮狀態(tài)下接受這些熱量而分解，它不僅能快速地為生料的鍛燒創(chuàng)造最好的石灰石分解狀態(tài)，而且是提供了最為理想的均質(zhì)穩(wěn)定分解過程，化學(xué)反應(yīng)過程能做到如此均質(zhì)穩(wěn)定的程度是任何傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)方法所望塵莫及的。比如，立窯因生料與煤粉的緊密接觸，其熱耗也不高，但它無法使傳熱及分解在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，因而它所生產(chǎn)的熟料質(zhì)量很難實(shí)現(xiàn)均質(zhì)穩(wěn)定，這種本質(zhì)上的差異不僅是立窯質(zhì)量提高的難題，也是其大型化的致命弱點(diǎn)。 (2)多級預(yù)熱器系統(tǒng)。采取懸浮狀態(tài)利用鍛燒的余熱預(yù)熱生料，而且是采取最多達(dá)六級的多級預(yù)熱方式，同樣不僅提高熱傳導(dǎo)效率，強(qiáng)化預(yù)熱效果，而巨也是均質(zhì)穩(wěn)定的過程。這同樣是其它窯型無法與之比擬的。 (3)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的窯。懸浮狀態(tài)下高分解率的物料，為較大幅度提高窯的轉(zhuǎn)速創(chuàng)造了可能，而恰恰是這種高而穩(wěn)的窯速大大改善了熟料鍛燒階段均質(zhì)穩(wěn)定的效果，從而使熟料的受熱均勻程度及礦物之間的反應(yīng)均勻程度都有明顯地改善。相對于中空干法窯、濕法窯及立波爾窯，這就是預(yù)分解窯熟料質(zhì)量有得天獨(dú)厚優(yōu)勢的原因。當(dāng)然，要想從根本上改變鍛燒的均質(zhì)穩(wěn)定條件，應(yīng)當(dāng)使熟料鍛燒過程也處于懸浮狀態(tài)，這種試圖進(jìn)一步提高質(zhì)量、降低熱耗的研究從未停止過，但畢竟這種技術(shù)的難度要大得多，目前世界上還沒有生產(chǎn)成功應(yīng)用的先例。 (4)篦冷機(jī)。熟料用空氣急冷是保證熟料質(zhì)量的必要手段，受熟料加熱的高溫空氣則對煤粉的燃燒速度及火焰的質(zhì)量有著決定的影響，篦冷機(jī)的不斷更新?lián)Q代就是為了改善這種效果。篦板的類型、有效控制冷卻空氣量是開發(fā)蓖冷機(jī)的核心內(nèi)容?！∨c懸浮狀態(tài)下預(yù)熱、分解、高窯速及快速冷卻相配的其它設(shè)備，被視為新型干法技術(shù)不可缺少的輔助設(shè)施，也無不為均質(zhì)穩(wěn)定做出了貢獻(xiàn)。比如原燃料的均化堆場、裝置，在線的質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)施，多風(fēng)道燃燒器、自動化儀表等。它們的應(yīng)用為保證最終產(chǎn)品的均質(zhì)穩(wěn)定做出了貢獻(xiàn)。但是這些設(shè)備并不為預(yù)分解窯所獨(dú)有，當(dāng)前的JT立窯技術(shù)正是建立在這些設(shè)備的基礎(chǔ)上[4]。 (1)原燃料的均化堆場。均化設(shè)施的原理是:讓同一時(shí)間進(jìn)場的物料不同時(shí)間出場，而不同時(shí)間進(jìn)場的物料同一時(shí)間出場。用于均化石灰石、輔料、原煤在內(nèi)的各種類型的均化堆場、裝置是生產(chǎn)線上第一道均質(zhì)穩(wěn)定的設(shè)施，它們無非是讓天然的非均質(zhì)礦石以均質(zhì)的成分進(jìn)人生產(chǎn)線。 (2)生料均化庫。為了進(jìn)一步克服配料成分波動及生料系統(tǒng)控制的波動，提高人窯生料成分的穩(wěn)定性，水泥專家們在開發(fā)生料均化庫上也曾花費(fèi)大量精力。它的原理與均化堆場完全一致，但設(shè)施完全不同，管理與操作方法也各有特點(diǎn)。γ在線分析儀的投人使用可以減輕生料庫的均化壓力，甚至可以適當(dāng)減少庫容量，以降低基建投資?！?3)多風(fēng)道燃燒器。如果煤粉的燃燒能使火焰穩(wěn)定，均勻地傳遞熱量，這對于鍛燒均質(zhì)穩(wěn)定的熟料非常有益。三風(fēng)道與四風(fēng)道燃燒器的開發(fā)就是實(shí)現(xiàn)這個(gè)要求最好的裝備。它不僅根據(jù)需要可以調(diào)節(jié)火焰的形狀，更重要的是能用最少的一次風(fēng)使煤粉快速燃燒，能在回轉(zhuǎn)窯的高溫帶放出熱能，這是非常重要的。尤其當(dāng)使用含揮發(fā)分低的煤質(zhì)時(shí)，這種能力就變得必須具備和更加寶貴?！?(4)自動化儀表。儀表準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)狀態(tài)，當(dāng)測定值偏離給定要求時(shí)，根據(jù)設(shè)計(jì)的自控回路將實(shí)際值自動調(diào)整到給定值，這個(gè)過程遠(yuǎn)比人為操作要精細(xì)、可靠、及時(shí)得多，使操作參數(shù)都能穩(wěn)定在理想水平上。因此，只將自動化理解為可以節(jié)約勞動力，提高勞動效率，是一種片面認(rèn)識應(yīng)該明確，只有自動化，才能使系統(tǒng)的均質(zhì)穩(wěn)定程度提高到新的水平，這才是自動化重大而深遠(yuǎn)的意義。 新型干法水泥生產(chǎn)的發(fā)展干法回轉(zhuǎn)窯是18世紀(jì)末、19世紀(jì)初的窯型，它比立窯生產(chǎn)前進(jìn)了一大步。由于它所用生料是干粉，含水量1%，比濕法生產(chǎn)減少了用于蒸發(fā)水分的大部分熱量，而且也比濕法生產(chǎn)短，但干法中空窯無余熱利用裝置，窯尾溫度一般都在700～950℃。有些廠可看到煙囪冒火現(xiàn)象，熱能浪費(fèi)嚴(yán)重，每千克熟料熱耗高達(dá)1713～1828kcal，而且灰塵大，污染嚴(yán)重。生料均化差，質(zhì)量低，產(chǎn)量也不高（均與濕法生產(chǎn)相比），曾一度被濕法生產(chǎn)所取代。20世紀(jì)30年代初，出現(xiàn)了立波爾窯，在窯的尾部加裝了爐篦子加熱機(jī)，對含水分為12%～14%的生料球進(jìn)行加熱，使余熱得到較好利用，窯尾溫度從700℃以上降到100～150℃，熱耗大幅度下降，產(chǎn)量和質(zhì)量都得到很大提高。20世紀(jì)50年代又出現(xiàn)了帶旋風(fēng)預(yù)熱器窯，窯尾余熱得到更好的利用。尤其是20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)的帶窯 。外分解爐的新型窯生產(chǎn)線，將干法生產(chǎn)推向一個(gè)新階段。這種能耗低、產(chǎn)量高、質(zhì)量好、技術(shù)新的窯已成為世界各國水泥生產(chǎn)的發(fā)展方向。在論證新型干法水泥生產(chǎn)均質(zhì)穩(wěn)定的必要性及可能性的同時(shí)，必須清醒地認(rèn)識到水泥生產(chǎn)中滿