《水泥工藝學(xué)》第3章原料及預(yù)均化技術(shù)-全文預(yù)覽
【正文】 開采：有用礦的開采 鉆孔 爆破 采運(yùn) 礦山開采 礦石的運(yùn)輸，根據(jù)采石場(chǎng)距工廠的距離及采石場(chǎng)與工廠間的地形可以利用不同的運(yùn)輸工具。 礦山開采 主要原料（石灰石和粘土）資源 ，靠近工廠，自行開采。 燃料 為何要用無煙煤？ 經(jīng)測(cè)算，在福建地區(qū)，根據(jù)煤的來源不同，用無煙煤比外購煤每噸熟料可降低成本 25～ 40元，如果按日產(chǎn) 2023噸熟料計(jì)算，僅燃料一項(xiàng)每年就可增加凈利潤(rùn) 1500萬～ 2400多萬元。 燃料 為何要用無煙煤？ 我國(guó)幅員遼闊，煤炭?jī)?chǔ)量及品種分布極不平衡。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對(duì)燃煤的質(zhì)量要求 1．熱值 揮發(fā)分 3．灰分 4．水分 5．細(xì)度 但煤粉磨得過細(xì)，既增加能耗，又容易引起煤粉自燃和爆炸。 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對(duì)燃煤的質(zhì)量要求 1．熱值 揮發(fā)分 3．灰分：見前介紹 4．水分：見前介紹 燃料 (三 )、回轉(zhuǎn)窯對(duì)燃煤的質(zhì)量要求 1．熱值 揮發(fā)分 3．灰分 4．水分 5．細(xì)度：回轉(zhuǎn)窯用煙煤作燃料時(shí)，須將塊煤磨成煤粉再行入窯。當(dāng)煤的揮發(fā)分不恰當(dāng)時(shí)，應(yīng)該采用配煤的方法，用高揮發(fā)分和低揮發(fā)分的煤搭配使用。 煤粉在燃燒過程中，首先是揮發(fā)分從煤粒中析出并在一定的溫度下著火燃燒，隨著揮發(fā)分析出燃燒，在煤粒中形成許多孔隙，煤粒表面的空氣向內(nèi)擴(kuò)散與煤粒中部的固定碳被點(diǎn)燃，反過來又進(jìn)一步加快了揮發(fā)分的析出和燃燒 。熱值較低的煤使煅燒熟料的單位熱耗增加，同時(shí)使窯的單位產(chǎn)量降低。 adf 煤的各種成分的換算關(guān)系如下表。 燃料 1．收到基 指工廠實(shí)際使用的煤的組成。 ④．干燥無灰基 指假想的無灰無水的煤組成。 燃料 工業(yè)分析法 ② ．空氣干燥基 指實(shí)驗(yàn)室所用的空氣干燥煤樣的組成（將煤樣在 20℃ 和相對(duì)溫度 70%的空氣下連續(xù)干燥 1h后質(zhì)量變化不超過 %，即可認(rèn)為達(dá)到空氣干燥狀態(tài)，此時(shí)煤中的水分與大氣達(dá)到平衡），在各組成的右下角以“ ad” 表示（原 f）。在四項(xiàng)量以外還需測(cè)定硫分，作為單獨(dú)的百分?jǐn)?shù)提出。 煤粉水分高，使燃燒速度減慢，且汽化時(shí)要吸收大量汽化熱，降低火焰溫度。 ? 煤的灰分還影響熟料的化學(xué)成分，若煤的來源多，又未能均化，其灰分的波動(dòng)必然導(dǎo)致熟料化學(xué)成分及質(zhì)量的波動(dòng)。成分多為硅酸鹽等無機(jī)化合物，如 S、 F、 A、 C、 M等。其影響如下： ? 灰分的存在，降低了燃料中可燃成分含量，同時(shí)燃燒過程中灰分升溫吸熱，消耗熱量，降低燃料的發(fā)熱量。 燃料 ⑤灰分：燃料燃燒后剩下的不可燃燒的雜質(zhì)稱為灰分。 ④硫（ S）：有三種形態(tài)，有機(jī)硫化物、金屬硫化物、無機(jī)硫化物，前兩種可揮發(fā)并參與燃燒，放出熱量，稱為可燃硫或揮發(fā)硫。固體燃料中含量約為 1～ 3%。 燃料 (二 )、煤的組成及分析 煤的分析方法通常有二種：元素分析和工業(yè)分析。 ②氫（ H）：是燃料中的一種可燃成分，對(duì)燃料的性質(zhì)的影響較大。 ①碳（ C）：是燃料中最主要組分，在煤中的含量為 55～99%， 是固體燃料的主要熱能來源 。褐煤中自然水分含量較大，性質(zhì)不穩(wěn)定，易風(fēng)化或粉碎。 燃料 （一）、固體燃料煤的種類 固體燃料煤，可用無煙煤、煙煤和褐煤?；剞D(zhuǎn)窯一般用煙煤，立窯采用無煙煤或焦煤末。 無煙煤：無煙煤是一種碳化程度最高，干燥無灰基揮發(fā)分含量小于 10%的煤。 書 P40 表 。 P39 表 校正原料 (二 )、硅質(zhì)校正原料 1．種類： 硅藻土、硅藻石、蛋白石，含 SiO2高的粘土、硅質(zhì)渣、砂巖、粉砂巖等，但要注意，砂巖是結(jié)晶 SiO2 ，對(duì)粉磨、煅燒都不有利的影響，故非特殊情況，一般不予采用。 校正原料 (一 )、鐵質(zhì)校正原料 1．種類： 天然的：低品位鐵礦石 工業(yè)廢渣：硫鐵礦渣 (硫鐵礦煅燒脫硫后排出的一種粉狀殘?jiān)?Fe2O3＞ 50%，在我國(guó)用得較多，俗稱鐵粉。 粘土質(zhì)原料 4．粘土礦物 粘土礦物與粘土工藝性能的關(guān)系見書 P37表 。這些性能隨粘土中所含的主導(dǎo)礦物、黏粒多寡及其雜質(zhì)等不同而異。 隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及水泥廣大型化的趨勢(shì)，為保護(hù)耕地，不占農(nóng)田，近年來多采用頁巖、粉砂巖等為粘土質(zhì)原料。（ 硅鋁質(zhì)原料 ） 1．種類 ①．天然的：黃土、粘土、頁巖、粉砂巖、河泥等。 重結(jié)晶的大理石與方解石結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶粗大，完整，雖化學(xué)成分較純， CaCO3含量較高；但不易磨細(xì)與燃燒。MgCO 3）是氧化鎂的主要來源。 低品位石灰石具有易燒、易磨、共熔溫度低、晶格有缺陷和碳酸鈣分解溫度低等優(yōu)點(diǎn)，但低品位石灰石成分波動(dòng)大、 R2O等有害成分含量高，對(duì)配料煅燒有一定影響。其中常夾有粘土，碳酸鈣含量在 90%以上。 石灰質(zhì)原料 泥灰?guī)r是由碳酸鈣和粘土物質(zhì)同時(shí)沉積所形成的均勻混合的沉積巖，易采掘。 石灰質(zhì)原料 石英、燧石（以石英為主要礦物）對(duì)生料易磨性、易燒性的影響： 化學(xué)成分均為 SiO2，呈穩(wěn)定的結(jié)晶狀態(tài)。MgCO 3）、石英（結(jié)晶 SiO2）、燧石（又稱玻璃質(zhì)石英、火石，主要成分為 SiO2 ，屬結(jié)晶 SiO2 ）、粘土質(zhì)及鐵質(zhì)等雜質(zhì)。 一般生產(chǎn) 1t熟料約用 ，在生料中約占原料總量的 80%以上。 否則配料困難，甚至無法配料 2．含雜質(zhì)少。第三章 原料及預(yù)均化技術(shù) 水泥生產(chǎn)用主要原料 水泥生產(chǎn)用輔助原料 礦山開采 原料破碎與烘干、輸送與儲(chǔ)存 原料的預(yù)均化 提高原料預(yù)均化效果的主要措施 硅酸鹽水泥原材料種類 水泥熟料的質(zhì)量主要取決于生料率值的控制和成分的均齊。 原料必須滿足一定的要求： 1．化學(xué)成分滿足要求。如石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。 石灰質(zhì)原料 石灰?guī)r：是由碳酸鈣所組成的化學(xué)與生物化學(xué)沉積巖，主要礦物： 方解石（ CaCO3）微粒 常含有白云石（ CaCO3 CaC03晶體愈大，分解溫度愈高。破壞結(jié)晶 SiO2的結(jié)構(gòu)，需要的能量大。 白堊是由海生生物外殼與貝殼堆積而成，主要由隱晶或無定形細(xì)粒疏松的碳酸鈣所組成的石灰?guī)r。 石灰質(zhì)原料 2．生產(chǎn)質(zhì)量要求 用作生產(chǎn)硅酸鹽水泥原料的石灰?guī)r和泥灰?guī)r，其質(zhì)量要求如下表 GB 50295－ 2023《 水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范 》 成分 CaO MgO fSiO2 （燧石或石英） SO3 堿 氯離子 含量 (％ ) ＞ 48 ＜ 3 ＜ 8(石英質(zhì) )或 ＜ 4(燧石質(zhì) ) ＜ ＜ ＜ 石灰質(zhì)原料 新型干法水泥生產(chǎn)過程中，采用了石灰石預(yù)均化、生料均化等措施，為低品位石灰石的利用提供了保證，使 C含量在 42%左右、 M含量在 35%之間的低品位石灰石，也能達(dá)到生產(chǎn)要求，處長(zhǎng)了礦山服務(wù)年限，有效利用了資源。 氧化鎂如果含量太高，會(huì)影響到水泥的安定性，而石灰石中的白云石（ CaCO
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