2021-05-03
日產5000噸熟料新型水泥生產的工藝流程說明
1.1生產工藝流程
1.1.1 石灰石礦山
石灰石破碎采用單段破碎，由皮帶將石灰石倒入受料斗，經1臺EBP2200—10的重型板式喂料機喂入1臺TKLPC20D22雙轉子單段錘式破碎機中，當入料粒度≤1000mm，出料粒度≤25mm時，破碎能力為1200t/h。由于生料磨系統擬采用立磨生產工藝,要求入磨粒度≤80mm(≤85%),破碎機要求出料粒度可放寬至≤75mm，破碎能力可增加到1500t/h，重型板式給料機給料能力≥1600t/h。破碎后的石灰石由膠帶輸送機送至石灰石預均化堆場。
1.1.2 石灰石預均化堆場
為均化和儲存石灰石，設置1座φ90m的石灰石預均化堆場，堆場總儲量為52000t，有效儲量為47000t，有效期7.4天，堆料采用1臺懸臂式堆料機，堆料能力正常為600t/h，最大可達到800t/h，取樣選用1臺橋式刮板取料機，取料能力正常為450t/h，最大可達550t/h，均化后的石灰石經膠帶輸送機送至原料配料站的石灰石庫中。
1.1.3砂巖破碎及輸送
鏟車將砂巖堆場內的砂巖鏟入破碎機前受料斗，砂巖經篩分后，小塊由膠帶輸送機直接送入輔助原料預均化堆場，大塊經反擊式硬料破碎機破碎后由膠帶輸送機送到輔助原料預均化堆場儲存。當入料粒度≤600mm，出料粒度≤25mm時，破碎機能力為90t/h。
1.1.4輔助原料預均化堆場及輸送
堆場為1座30×180m的長形預均化堆場，粘土、砂巖和硫酸渣分別經懸臂式堆料機進行分層堆料，由側式取料機取料。取出的粘土、砂巖和硫酸渣分別由膠帶輸送機送至原料調配站。堆料機的堆料能力為250t/h，取料機的取料能力為150t/h。
1.1.5原料配料站
原料調配站設置4座圓庫，1座φ10×24m庫儲存石灰石，3座φ8×20m庫分別儲存粘土、砂巖和硫酸渣。每種物料均由定量給料機按比例從各儲庫中卸出，經膠帶輸送機送至原料磨粉磨。在入磨膠帶輸送機上設有電磁除鐵器，以祛除原料中可能的鐵件。在膠帶輸送機頭部設有金屬探測器，檢測原料中是否殘存鐵件，以確保立磨避免受損。
1.1.6 原料粉磨及廢氣處理
原料粉磨采用1臺立磨系統，該系統的生產能力為400t/h，生料細度為80um篩篩余＜12%，入磨物料綜合水份＜8%，出磨物料綜合水份＜0.5%。
由配料站來的原料經皮帶輸送機、入磨鎖風閥送至原料立式磨內進行烘干、粉磨，粗粉返回磨內再次粉磨，合格生料隨出磨氣流進入旋風收塵器，細粉作為成品與從電收塵器、增濕塔收下的窯灰一起經提升機、空氣輸送斜槽送入生料均化庫內。當原料磨停磨時，窯灰可另行輸送至生料入窯系統中。
從窯尾預熱器排出的廢氣，經高溫風機一部分送至原料磨作為烘干熱源，另一部分廢氣送入增濕塔降溫調質后，與原料磨廢氣一起進入電收塵器凈化后排入大氣。
烘干介質利用預熱器排出的廢氣。出磨廢氣經選粉機、旋風分離器后一部分循環入磨，剩余部分送入廢氣處理電收塵器中。電收塵器處理后的煙氣的正常排放濃度≤50mg/m3（標）當增濕塔收下的粉塵水份過大時，則增濕塔下的螺旋輸送機反轉，將收下的濕料從另一頭排出。
原料粉磨系統設有自動連續取樣裝置，試樣經過X—熒光分析儀檢測并由計算機自動控制和調整各種原料的配合比例，從而調整生料配比，保證出磨生料化學成份的合格與穩定。原料粉磨系統設置了輔助熱風爐作為備用熱源。當原料磨不運行時，窯尾廢氣經增濕塔降溫調質后，直接進入電收塵器凈化。電收塵器處理后的煙氣的正常排放濃度≤50mg/m3（標）。
1.1.7 生料均化及入窯喂料系統
設置1座φ22.5×52m的生料均化庫，庫有效儲量為17000t。該庫屬中心錐式多料流連續均化庫，使入庫生料呈層狀布置。庫底設有充氣斜槽，由羅茨鼓風機供氣。庫底圓錐形周圍的環形空間分成六個卸料大區，12個充氣小區，由羅茨風機輪流向各區充氣，充氣區上部的物料下落形成一個漏斗形狀，同時切割多層生料，生料在出料口處形成多股料流，輪流通過庫中心的兩個對頂卸料口同時卸料。出庫生料經流量控制閥送至生料喂料計量倉，該倉下部設有荷重傳感器，內部設有充氣裝置，集混合、稱量、喂料功能于一體。出混合倉生料經固體流量計計量，由空氣輸送斜槽送至窯尾斗式提升機。
1.1.8 熟料燒成系統
熟料燒成系統由回轉窯、雙系列5級低壓損旋風預熱器和NDF分解爐組成，日產熟料4500噸，熟料熱耗3178kJ/kg.熟料。
燒成工藝簡述如下：自生料均化庫來的生料由斗提送入C1與C2旋風筒的聯結風管，由熱風帶入C1筒，物料自上而下依次進入C1、C2、C3、C4、分解爐、C5旋風筒入窯。熱風自下而上最后經C1筒入高溫風機。
由高溫風機出來的熱風一部分入增濕塔，另一部分做為生料磨的烘干熱源，最后入窯尾電收塵器經煙囪排入大氣。熟料煅燒采用1臺φ4.8×72m回轉窯，三檔支撐，斜度為3.5%，轉速0.35～3.5r/min。窯頭及分解爐均配有多通道的煤粉燃燒器。
5級旋風預熱器中除C1筒處，其余全是低壓損型旋風筒，在保持分離效率不變的條件下，可使旋風筒本身阻力降低40%。包括分解爐在內整個預分解系統阻力控制在4800Pa以下。窯與分解爐用煤比例為40%:60%，出預熱器廢氣溫度為320～350℃。
預熱器易堵部位設有捅料清灰孔和空氣炮，各級旋風筒錐體部分均設有雙環壓縮空氣吹掃系統。通過控制程序可實現定時自動吹掃，根據堵塞信號自行進行噴吹清堵，噴吹無效時則自動報警。
1.1.9 熟料冷卻
熟料冷卻采用1臺第三代可控氣流篦冷機，熟料出冷卻機的溫度為環境溫度＋65℃。為破碎大塊熟料，冷卻機出口處設有一臺錘式破碎機，保證出冷卻機熟料粒度≤25mm。冷卻后的熟料經鏈斗輸送機送至熟料儲存庫。
冷卻機排出的氣體，一部分作為窯頭二次風入窯，一部分經三次風管送往窯尾分解爐，三次風從窯頭罩上抽取（即大窯門罩），一部分用作煤磨的烘干熱源，其余經電收塵器凈化后排入大氣。廢氣正常排放濃度≤50mg/m3（標）。
1.1.10 熟料儲存及輸送、熟料散裝
設置1座φ45m熟料帳蓬庫，儲存量為52500t，庫的有效儲存量為45000t，有效儲期10天。該庫的特點是投資省，且散熱效果好，有利于熟料強度的提高。
冷卻后的熟料經鏈斗輸送機送至熟料帳篷庫頂，落入庫中心柱體內，柱體環向分層開有許多卸料孔，熟料分層卸入帳篷庫內。庫底設有13個卸料點，經卸料設備卸入3條耐熱膠帶機后再匯入同一條膠帶輸送機送至水泥配料站。
熟料散裝采用裝載機直接裝車的方式。
1.1.11 原煤預均化堆場及煤粉制備
原煤汽車或火車運輸進廠，儲存于煤露天堆場，經裝載機卸入車坑，由板式喂料機、膠帶輸送機送至原煤預均化堆場，堆成兩堆，經斗輪取料機送至膠帶輸送機入煤磨磨頭倉。
煤磨采用1臺立式磨系統。當原煤水分≤8%，出磨煤粉水分≤1%，原煤粒度≤70mm，煤粉細度為80µm篩篩余10%時，系統產量為38t/h。
煤磨設置在窯頭，利用篦冷機廢氣作為烘干熱源，原煤由原煤倉下定量給料機計量后喂入磨內，烘干并粉磨后的煤粉與廢氣一同進入袋收塵器，收下的煤粉經螺旋輸送機分別送入窯及分解爐的煤粉倉。經袋收塵器凈化后的廢氣排入大氣，煙氣的正常排放濃度≤30mg/Nm3。
煤粉倉下設有煤粉計量輸送裝置，煤粉可經此裝置精確地送入窯頭及分解爐。
煤粉制備系統設置有嚴格的安全措施，如防爆閥、CO檢測器裝置、CO2自動滅火系統、消防水系統等。
1.1.12 石膏破碎及輸送
石膏由汽車運輸進廠，存放在露天堆場內，再由裝載機喂入卸車坑，經中型板式喂料機喂入1臺TKPC14.12S型錘式破碎機中。破碎后的石膏經膠帶輸送機、提升機送往水泥配料站。
1.1.13 礦渣烘干及輸送
擬采用1臺Φ3.6×32m烘干機進行烘干，當初水分為12%，終水分為＜1.5%時，烘干機的能力為100t/h，同時配備1套GXDF型沸騰熱風爐。烘干后的礦渣經膠帶輸送機、提升機送往水泥配料站。
1.1.14 水泥配料站
水泥配料站設有4座φ8×20m配料庫，其中2座儲存熟料，儲量為1300×2=2600t，儲期為12.5h；1座儲存礦渣，儲量為1000t，儲期為1.5天；1座儲存石膏，儲量為1260t，儲期為3.2天；2座φ12×22m粉煤灰庫，儲量為2×1800t，儲期為1.8d。每種物料均由引進技術生產的調速定量給料機按一定比例從庫底中卸出計量，配合好的物料經膠帶輸送機、入磨鎖風閥送至水泥磨。
1.1.15 水泥粉磨
水泥粉磨選用2臺φ2000×1500mm輥壓機＋2臺φ4.2×11m球磨機系統，配用2臺V型選粉機和2臺N-3000的改進型O-Sepa選粉機。當入磨物料粒度≤25mm，水泥比表面積為320～350m2/kg(粉磨P.042.5普通硅酸鹽水泥)時,系統生產能力為340t/h。
水泥配料站配合好的物料經膠帶輸送機斗式提升機送入V型選粉機，選出的粗粉喂入輥壓機，粉碎后由斗式提升機再送入V型選粉機；V型選粉機出來的含塵氣體通過旋風收塵器處理后粗粉喂至球磨機，廢氣進入O-Sepa選粉機。粉磨后的物料經磨尾斗式提升機送入O-Sepa選粉機，選粉機選出的粗粉經空氣輸送斜槽送回球磨機磨頭，細粉隨出選粉機氣流進入氣箱脈沖袋收塵器，收下的水泥成品經空氣輸送斜槽送至水泥儲存系統。出氣箱脈沖袋收塵器的凈化氣體經排風機排入大氣。
O-Sepa選粉機所需一次風大部來自磨尾含塵氣體，二次風可由磨系統各個收塵點提供，三次風來自空氣。
本次設計所選用的O-Sepa選粉機屬高效渦流選粉機，與離心式、旋風式選粉機相比具有以下技術特點：
a.選粉效率高
處理粉料量大，產品顆粒級配尺寸范圍窄。與一般選粉機相比，O-Sepa選粉機所選粗粉中細粉含量極少，即成品回收率極高，因而磨系統具有較低的循環負荷率。
b.提高粉磨系統產量
由于選粉機效率高，回料中的細粉含量少，循環量低，因而磨內過粉磨減少，料球比降低，有利于提高磨機的粉磨效率。另外O-Sepa選粉機所選產品顆粒級配合理，在保證水泥質量相同的情況下，產品細度和比表面積降低，為此粉磨系統產量還可進一步提高。
c.降低產品能耗
由于有以上特點，因此單位產品綜合電耗可降低8KWh/t。
d.能處理高濃度含塵氣體，并將含塵氣流作為風選氣流使用，而不影響選粉效果。
e.改進水泥質量
O-Sepa選粉機所選產品3～30μm顆粒含量增加，有助于提高水泥等級。
由于O-Sepa選粉機允許磨內含塵氣體全部用作選粉空氣使用，還可補充一部分冷風，因此能有效地降低水泥溫度，保證了水泥質量。
f.操作簡單，維修量小
O-Sepa選粉機僅需調節轉子轉速就能在較大范圍內改變產品細度，產品比表面積可在280～650m2/kg范圍內任意選擇。
選粉機的導向板和旋流葉片采用耐磨材料制造，磨損率極低，因此幾乎不存在維修問題。
g.設備體積小，流程簡單
O-Sepa選粉機設備緊湊，體積僅為離心式、旋風式選粉機15～20%，系統流程簡單，減少了設備數量。
1.1.16 水泥儲存、散裝發運
水泥儲存采用8座φ16×22m的圓庫，水泥總儲量為：8×7000=56000t，總儲期7d。φ16m水泥庫的庫內設有卸料減壓錐形室及充氣裝置，充氣所需氣源由羅茨鼓風機提供。水泥經庫底卸料箱、電控氣動開關閥、電動流量控制閥、空氣輸送斜槽送至水泥包裝車間的斗式提升機中。
水泥庫的庫側設有散裝設施，為汽車散裝，散裝頭上有料位檢測裝置，車滿時可自動停止卸料。
1.1.17 水泥包裝及成品發運
水泥包裝車間設有引進技術、國內制造的4臺8嘴回轉式包裝機，每臺包裝機產量90～100t/h。來自水泥庫的水泥經斜槽入振動篩、中間倉，再經倉底手動開關閥，立式雙層分格輪下料閥進入包裝機。包裝好的袋裝水泥經卸包膠帶機、破包處理機、輥道、電子校正稱、膠帶輸送機送入袋裝成品庫（或裝車機）。成品庫規格為2座200×36m，水泥儲量為2×8640t，儲期為3.6d。
1.1.18 壓縮空氣站
設有1座壓縮空氣站，共有5臺40m3/min螺桿式空氣壓縮機及冷凍式空氣干燥裝置，可提供壓力0.8MPa的壓縮空氣，其中1臺40m3/min空氣壓縮機備用。該壓縮空氣站為脈沖袋收塵器、各氣動裝置及空氣炮等設備提供氣源。
1.1.19 低溫余熱發電系統
出窯尾一級筒的廢氣（約350℃ ）經SP爐換熱后溫度降至230℃左右，經窯尾高溫風機送至原料磨烘干原料后，經收塵器凈化后達標排放。取自窯頭篦冷機廢氣（約350℃）經沉降室沉降（預收塵裝置）后進入AQC爐，熱交換后進入收塵器凈化達標后與熟料冷卻機尾部的廢氣會合后由引風機經煙囪排入大氣。
