【正文】 度，從而提高水泥強(qiáng)度。 在 C3A 含量高， C3A 呈粗大晶體析出，石膏用量應(yīng)適當(dāng)增多。 b）熟料的性質(zhì)； 許多學(xué)者指出，水泥中石膏摻入量，應(yīng)是水泥加水后 24 小時左右剛被耗盡的數(shù)量。非活性混合材不具有活性，它對水泥的強(qiáng)度沒有貢獻(xiàn)，只會使水泥的強(qiáng)度降河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 15 低。過高的石膏用量會使水泥安定性不良。 c)石膏的摻入量： 石膏在水泥中除調(diào)節(jié)凝結(jié)時間外，還可以改善水泥的一些性能，其中最顯著的抗壓強(qiáng)度、抗硫酸鹽性能、耐凍性、抗?jié)B性及降低干縮濕脹等。 影響水泥強(qiáng)度的因素 a)熟料的強(qiáng)度： 熟料強(qiáng)度越高，則使用這種熟料生產(chǎn)的水泥的強(qiáng)度也相應(yīng)越高。 熟料強(qiáng)度的高低是由綜合因素決定的。二是入窯煤粉水分過高、細(xì)度過粗，加之煤灰分高或二次風(fēng)溫低，噴煤管位置偏低，使噴煤管噴出的黑火頭過長，粗煤燃燒不完全造成碳粒沉積形成液相而滲入熟料，使熟料中 SiO2 和 AlO3 增 加， KH 值下降，低共熔物形成，液相提前出現(xiàn)，易出現(xiàn)大料球及包燒現(xiàn)象。黃心料的形成主要與窯內(nèi)還原氣氛或煤粉燃燒不完全、碳粒沉落以及灰分沉積固溶有關(guān)。 黃心料對熟料強(qiáng)度的影響：黃心料 的表皮與合格熟料一樣，礦物組成類似，但其內(nèi)部呈黃心，ｗ（ｆ－Ｃ aＯ）低，孔隙率低，致密難磨。因?yàn)榉纸鉅t承擔(dān)了生料的分解功能，而石灰石分解所需熱量占熟料燒結(jié)總耗熱量的絕大部分。而預(yù)分解窯系統(tǒng)的窯、爐喂煤量的調(diào)節(jié)及比例分配非常關(guān)鍵。窯頭廢氣量以窯頭負(fù)壓表示，當(dāng)窯頭負(fù)壓過小或過大時，均導(dǎo)致二、三次風(fēng)量的波動，使預(yù)分解系統(tǒng)的燃燒和工況發(fā)生變化，進(jìn)而影響窯、篦冷機(jī)的工況，并形成惡性 循環(huán)，導(dǎo)致燒成系統(tǒng)煅燒質(zhì)量變差。第一，兩者若匹配不當(dāng)，造成窯內(nèi)通風(fēng)大而三次風(fēng)小時，易導(dǎo)致結(jié)長厚窯皮、結(jié)大球等；若窯內(nèi)通風(fēng)小、三次風(fēng)大時，易使預(yù)分解系統(tǒng)產(chǎn)生局部過熱、堵塞等現(xiàn)象，使熟料 w(fCaO)居高臨下，影響熟料強(qiáng)度。 風(fēng)的匹配：預(yù)分解窯操作不僅存在總風(fēng)量的調(diào)節(jié)問題，而且存在風(fēng)的分配問題。 d)熟料煅燒 熟料煅燒對熟料質(zhì)量的影響舉足輕重。 IM 值的確定決定于 KH 值（或者 SM 值）。 c)配料方案中的三率值匹配 配料的內(nèi)涵就是合理匹配 KH、 SM、 IM 三率值，配制出易于煅燒出優(yōu)質(zhì)高強(qiáng)度熟料的物料 。 b)煤灰分的波動 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 13 煤灰分引入熟料的主要成分為 SiO Al2O3 和其它微量成分。由于其配料的均勻性較濕法生產(chǎn)差，因此物料均化（包括整個原燃材料從開 采進(jìn)廠、儲存及使用的整個均化鏈）的配置、控制和質(zhì)量是一關(guān)鍵。 最大液相量的計算： 1400 攝氏度時： P=+= + = (212) 1450 攝氏度時： P=+= + = (213) 礦物組成的計算： C3S=（ 3KH2） SiO2 =（ 3 ） = (214) C2S=（ 1KH） SiO2 =（ ） = (215) C3A=（ ） =（ ） = (216) C4AF= = = (217) 表 27 熟料的礦物組成 /% C3S C2S C3A C4AF 全廠物料平衡計算 原燃料消耗定額的計算 a)考慮煤灰摻入時， 1t熟料的干生料的理論消耗定額 100100T SK I?? ? 式中： TK —— 干生料的理論消耗量 I—— 干生料的燒失量 S—— 煤灰摻入量，百分?jǐn)?shù)計 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 12 1 0 0 2 .6 1 1 .5 1 6 t /t1 0 0 3 5 .7 5 4 8TK ???? 熟 料 (218) b)考慮煤灰摻入時， 1t 熟料的干生料的消耗定額 100100 TKK P? ?生 生 式中： K生 —— 干生料的消耗定額 P生 —— 生產(chǎn)損失（ %），回轉(zhuǎn)窯有電收塵，取 P生 =3%～ 5% 1 0 0 1 . 5 1 6 1 . 5 6 3 t/t1 0 0 3K ????生 熟 料 (219) c)各種干生料的消耗定額 K K X?原 生 式中： K原 —— 各種干原料的消耗定額（ t/t 熟料） X—— 干生料中該生料的配合比 92 .9 6% 1. 56 3 92 .9 6% 1. 45 3t/tKK ? ? ? ? ?原 石 灰 石 生 熟 料 3 .3 5 % 1 .5 6 3 3 .3 5 % 0 .0 5 2 t/ tKK ? ? ? ? ?原 頁 巖 生 熟 料1 .4 0 % 1 .5 6 3 1 .4 0 % 0 .0 2 2 t/ tKK ? ? ? ? ?原 鐵 粉 生 熟 料2 .2 9 % 1 .5 6 3 2 .2 9 % 0 .0 3 6 t/ tKK ? ? ? ? ?硅 石 生 熟 料 (223) 熟料標(biāo)號的確定 影響新型干法窯熟料強(qiáng)的的因素有：入窯物料喂料量，原燃料品質(zhì)的均勻性和穩(wěn)定性，煤灰分的波動，配料方案中的三率值的匹配，煅燒過程中風(fēng)、煤、料、操作四者的平衡，入窯物料顆粒接觸狀況以及堿含量等。 ， IM=177?？紤]到生產(chǎn)波動熟料率值控制指標(biāo)可定為： KH=177。 [6,7] 初定率值為： KH= SM= AM= 煤灰摻入量的計算 3 2 0 0 1 9 . 1 2 1 0 0 2 . 6 1 k g /1 0 0 k g1 0 0 2 3 4 2 0 1 0 0yA yDWq A SG Q ??? ? ??? 熟 料 (21) 式中： AG — 熟料中煤灰摻入量， % q— 單位熟料熱耗， kJ/kg 熟料 yA — 煤的應(yīng)用基灰分含量， % yDWQ — 煤的應(yīng)用基低位 熱值， kJ/kg 煤 S— 煤灰沉落率， %（窯外分解窯有點(diǎn)收塵 S取 100%） 配料計算 原料和煤灰的化學(xué)成分 表 22 原料和煤灰的化學(xué)成分 名稱 Loss CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 MaO SO3 R2O 石灰石 粘土 鐵礦石 石膏 礦渣 煤灰 煤灰摻入量為 ，則灼燒生料配合比為（表 23）： （ ） %=% 計算三率值為： 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 10 6 4 . 1 7 0 7 1 . 6 5 5 . 5 7 6 6 0 . 3 5 3 . 4 5 8 6 0 . 8 6 52 . 8 2 2 . 1 9 4 8KH ? ? ? ???? (22) 2 2 .1 9 4 8 2 .4 65 .5 7 6 6 3 .4 5 8 6SM ??? (23) 5 .5 7 6 6 1 .6 13 .4 5 8 6AM ?? (24) 由上述計算可知，三個率值均與與初定值相近。 鋁率系數(shù)越高 ,生料越難燒 .當(dāng)其它成份固定時 ，鋁含量越高越容易燒 。 SM 值一般在 ～ 之間。 當(dāng) fCaO、 fSiO SO3量很小時， KH表示為： KH=河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 9 硅率系數(shù) (SM)： SM= SiO2/Al2O3+Fe2O3。因此， KH一般控制在 ～ 之間。因此， KH 應(yīng)控制在 ～ 之間。 石灰飽和系數(shù)（ KH）又稱飽和比，它表示為熟料中全部氧化鈣生成硅酸鈣（硅酸二鈣和硅酸三鈣）所需的氧化鈣含量與全部氧化鈣生成硅酸三鈣所需氧化鈣最大含量的比值，即表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸鈣的程度。 177。 177。 Qin ling 2021 3133 ～ ～ ～ Jin pai 2021 177。 177。 Bao shan 1000 3972 Hu qiu 1000 3404 ～ ～ ～ Lu nan 2021 3667 177。 177。 熟料率值的確定 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 8 水泥生產(chǎn)企業(yè)大多采用石灰飽和系數(shù)（ KH）、硅酸率（ SM 或 n）和鋁率（ IM 或 AM）三個率值進(jìn)行生產(chǎn)控制，率值取值范圍分別為 KH： — ； SM： — ； AM：— 國家標(biāo)準(zhǔn)對于水泥（硅酸鹽水泥）除了規(guī)定應(yīng)具有正常的凝結(jié)時間、合格的安定性以及符合相應(yīng)標(biāo)號的強(qiáng)度等基本性能外，沒有其他特殊要求，因此水泥熟料成分可在一定范圍內(nèi)變化，率值的選擇或熟料組成的選擇，一般應(yīng)根據(jù)水泥品種、原料與燃料的品質(zhì)、生料制備與熟料煅燒工藝來進(jìn)行綜合考慮，還應(yīng)注意三個率值要配合適當(dāng)，不能過分強(qiáng)調(diào)某一率值，以達(dá)到保證水泥質(zhì)量、提高質(zhì)量、降低消耗和設(shè)備長期安全運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。 最大限度地將水泥工業(yè)可以回收利用的可燃廢料和含可燃質(zhì)的燃料，乃至人類社會活動中排出的工業(yè)廢棄物和生活廢棄物作為二次燃料，加以有效利用，積極開發(fā)出新型水泥燒成工藝，發(fā)展高性能水泥 [5]。三是應(yīng)用新型高效的篦式冷卻機(jī)通過提高冷卻風(fēng)的利用率，降低出冷卻機(jī)的熟料溫度，以此降低系統(tǒng)熱耗。一是從原料入手，優(yōu)化原料配方。 原料的組分關(guān)系，到完成燒成 反應(yīng)所需條件和理論熱耗及易燒性等，燃料的質(zhì)量影響到窯內(nèi)溫度及其分布不同類型的窯熱耗，同一種窯由于規(guī)格尺寸、熟料品種、保溫情況及 操作 參數(shù)控制等不同，熱耗也有不同，燒成熱耗中影響最大的是熱損失： ①窯系統(tǒng)排出廢氣帶走的熱焓損失，②熟料帶走熱焓損失，③系統(tǒng)表面散熱。因此，降低熱損失、提高熱效率對節(jié)能、增加窯的產(chǎn)量具有重要意義 。 生產(chǎn) 1kg 熟料所需理論熱耗 基本均在 1675~1755kj/kg 熟料的范圍內(nèi)。第二次是在礦山開采初步設(shè)計之后、工藝設(shè)計之前。 河 北 理 工 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 6 第二章 配料計算和全廠物料平衡 配料計算 在水泥廠設(shè)計過程中，應(yīng)進(jìn)行兩次配料計算。 設(shè)計的基本原則是“經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、生產(chǎn)可靠”。其中設(shè)計說明書一份，燒成車間窯尾工藝布置圖一套?？傮w設(shè)計的設(shè)計內(nèi)容包括配料計算、全廠物料平衡計算、主機(jī)設(shè)備選型。料流流量計量和控制技術(shù)的開 發(fā)活動在這一技術(shù)演變進(jìn)程中起了不可替代的作用。料流流量遂成為一項居于中心重要地位的過程信息量和控制對象。雖然作為其技術(shù)最大競爭力的省卻生料均化庫操作效果尚待進(jìn)一步評估 ,其挑戰(zhàn)現(xiàn)有技術(shù)的潛力仍值得充分重視。 11)在線料流成分及料流流量的計量和控制技術(shù)：水泥原料混合物獲得在小區(qū)域 (數(shù)毫米 )內(nèi)精確而均勻的化學(xué)成分是現(xiàn)代水泥制造工藝的關(guān)鍵技術(shù)之一 ,用于生料流成分檢測控制的 X螢光分析儀是現(xiàn)代水泥廠不可或缺的裝備。 10)高性能混凝土用水泥生產(chǎn)技術(shù)在混凝土已成為水泥最大用戶 ,混凝土配制過程已成為一門規(guī)范化工業(yè)的現(xiàn)代社會里 ,與其把水泥當(dāng)作傳統(tǒng)意義上的終產(chǎn)品 ,還不如把它看作是一種作為混凝土產(chǎn)品主要原材料的中間產(chǎn)品 ,從而促使人們更多地從混凝土性能角度來評價水泥質(zhì)量。纖維袋除塵器和靜電除塵器為除塵技術(shù)中的兩大主流產(chǎn)品。目前 ,水泥工業(yè)日產(chǎn)1萬噸熟料生產(chǎn)線的技術(shù)及裝備已經(jīng)成熟并獲加速推廣之勢。現(xiàn)代水泥工業(yè)把傳統(tǒng)的單機(jī)作業(yè)模式改變成了多項設(shè)備在特定工藝的綜合要求下運(yùn)行的系統(tǒng)作業(yè)模式。 8)水泥廠單機(jī)大型化裝備制造技術(shù)：以單機(jī)規(guī)格大型化為基礎(chǔ)的大型化生產(chǎn)方式是現(xiàn)代水泥工業(yè)的一大特點(diǎn)。在水泥粉磨領(lǐng)域 ,受研磨件磨損和產(chǎn)品水泥質(zhì)量問題的困擾 ,已取得的商業(yè)成功還只是有限的。其開發(fā)活動的經(jīng)驗(yàn)已被 WBCSD 在“面向可持續(xù)發(fā)展的水泥工業(yè)”研究課題中用作成功范例予以介紹。1995～ 2021 年為技術(shù)消化期 ,解決了投放市場第一階段工業(yè)實(shí)踐中的眾多問題。這一預(yù)熱器單體技術(shù)優(yōu)化工作仍在進(jìn)行中。此外 ,歐洲綜合污染防控局 (EIPPCB)于 2021 年提出的“水泥石灰制造業(yè)現(xiàn)有最佳技術(shù)”參考文件中認(rèn)為 ,利用現(xiàn)有最佳技術(shù)可實(shí)現(xiàn) NOX 排放量為～ 。 2021 年歐盟發(fā)布的“廢物焚燒技術(shù)指導(dǎo)意見”規(guī)定 ,現(xiàn)有兼燒廢物水泥廠的NOX排放限制為 ,新廠為 。這種新的技術(shù)組