水泥厂实习报告 - 图文

西安蓝田尧柏水泥有限公司生实习报告

班级:材料0701 姓名:邢益豪 指导老师:范金禾 云斯宁

实习安排：

一、 实习地点：西安蓝田尧柏水泥有限公司 二、 实习时间：2010年9月7日～2010年9月17日

实习详细安排：9月7日～9月11日——安全教育及理论函授。 9月12日～9月15日——进入车间生产实习。 9月16日——矿山参观实习及厂区劳动 9月17日——总结大会 三、 带队老师：云斯宁 范金禾

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目录

0 前言 ............................................................................................................................................. 4 1实习目的 ...................................................................................................................................... 4 2公司简介 ...................................................................................................................................... 4

2.1企业文化 .......................................................................................................................... 5 2.2员工生活及本身特性 ...................................................................................................... 6 2.3企业安全及制度 .............................................................................................................. 6 3水泥工艺发展史及前景 .............................................................................................................. 6

3.1水泥的定义及历史 .......................................................................................................... 6 3.2工艺简介 .......................................................................................................................... 7 4水泥厂生产流程简图 .................................................................................................................. 9 5水泥生产原燃料及配料 ............................................................................................................ 10

5.1硅酸盐水泥的矿物组成 ................................................................................................ 10 6.硅酸盐水泥的技术指标 ........................................................................................................... 11

6.1制造水泥的组分材料 .................................................................................................... 12 6.2硅酸盐水泥的标号 ........................................................................................................ 12 6.3技术指标（品质指标） ................................................................................................ 12

6.3.1、化学指标：是保证水泥质量和性能的重要依据 .......................................... 12 6.3.2、物理指标 ......................................................................................................... 13 6.4硅酸盐水泥熟料的组成 ................................................................................................ 14 7工艺流程 .................................................................................................................................... 15

7.1生料制备 ........................................................................................................................ 15

7.1.1原料的开采和运输 ............................................................................................ 15 7.1.2矿山开采的工艺流程 ........................................................................................ 16 7.2原料的破碎,预均化和生料粉磨 .................................................................................. 16

7.2.1原料的破碎 ........................................................................................................ 17 7.2.2预均化 ................................................................................................................ 18 7.2.3生料粉磨 ............................................................................................................ 20 7.3、生料均化 ..................................................................................................................... 22 8水泥熟料的烧成 ........................................................................................................................ 23

8.1预热分解 ........................................................................................................................ 23 8.2熟料的烧成 .................................................................................................................... 25 8.3熟料冷却 ........................................................................................................................ 27

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9水泥的制成 ................................................................................................................................ 28

9.1水泥粉磨的功能和意义. .............................................................................................. 29 9.2水泥包装 ........................................................................................................................ 29 9.3制成工段主要设备其工作原理 .................................................................................... 30

9.3.1球磨机 ................................................................................................................ 30 9.3.2袋式收尘器 ........................................................................................................ 30 9.3.3 O-sepa高效选粉机 .......................................................................................... 31

10化验室及中控室 ...................................................................................................................... 31

10.1控制室 .......................................................................................................................... 31

10.1.1试验方法 .......................................................................................................... 32 10.2 检验规则 ..................................................................................................................... 33

10.2.1 编号及取样 ..................................................................................................... 33

11余热发电 .................................................................................................................................. 34 12.实习感言 ................................................................................................................................. 34

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0 前言

1实习目的

生产实习是与课堂教学完全不同的教学方法，在教学计划中，生产实习是课堂教学的补充，生产实习区别于课堂教学。是材料科学与工程专业教学中重要的实践性教学环节，其目的是使学生获得所学材料的生产工艺和管理知识，培养学生理论联系实际的能力，提高其在生产实际中调查研究，观察问题，分析问题及解决问题的能力和方法，通过现场的讲授、参观、座谈、讨论、分析、作业、考核等多种形式，一方面来巩固在书本上学到的理论知识，另一方面，可获得在书本上不易了解和不易学到的生产现场的实际知识，使学生在实践中得到提高和锻炼，为后续专业课程的学习打下基础。

通过本次生产实习，同学们在云思宁和范金禾老师的带领下进行与有关水泥的生产劳动训练，学习生产实践知识，增强了学生的劳动观念，培养了学生进行生产实践的技能。使学生学习和了解水泥从原材料到成品生产的全过程以及生产组织管理等知识，培养学生树立理论联系实际的工作作风，以及生产现场中将科学的理论知识加以验证、深化、巩固和充实。

2公司简介

陕西尧柏特种水泥有限公司是一家集水泥产销于一体的上市企业。从2006年1月开始，他们与英国AIM证券市场和上市股票保荐人进行接触，研究上市方案，提出上市申请。经过多方面的认真准备，英国的股票保荐人和基金经理人多次派会计专家和法律专家来企业考察。经过层层审核，陕西尧柏特种水泥有限公司顺利通过了上市前的初审。2006年12月4日，尧柏水泥股票以中国西部水泥命名在英国AIM市场挂牌上市，成为我国第一家在伦敦上市的水泥企

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业，一次就融到2200万英镑（约合3.3亿人民币）的资金。公司注册地位于西安市高新技术产业开发区。下设陕西尧柏特种水泥有限公司蒲城分公司、西安蓝田尧柏水泥有限公司、安康市尧柏水泥有限公司、汉中尧柏水泥有限公司、汉中勉县尧柏水泥有限公司、汉中西乡尧柏水泥有限公司、商洛尧柏秀山水泥有限公司、商洛尧柏龙桥水泥有限公司、西安市尧柏物资有限公司等九个分公司。公司注册资本5.3亿元人民币，总资产40亿元人民币，拥有员工3600余名。

西安蓝田尧柏水泥有限公司，是英国独资陕西尧柏特种水泥有限公司的子公司，总投资5.2亿元，拥有两条目前世界上最先进的日产2500吨水泥熟料生产线。2007年3月和8月，两条生产线先后投产，年产水泥220万吨，实现产值6亿元。实现利税1.5亿元。生产线大量采用了具有国际先进水平和我国自主知识产权的先进工艺和装备，是目前陕西省内区位优势最好、综合利用程度最高的节能环保型水泥生产线。并配套建设了两条4.5MW纯低温余热发电系统，年发电量可达5472×104kw·h。公司主要产品有：普通硅酸盐水泥PO·52.5R、普通硅酸盐水泥PO·42.5R、普通硅酸盐水泥PO·42.5、复合硅酸盐水泥PC·32.5R、中热硅酸盐水泥P·MH42.5、低热硅酸盐水泥P·LH42.5、低热矿渣硅酸盐水泥P·SLH32.5、道路硅酸盐水泥P·R42.5、低碱水泥和缓凝水泥。

公司自投产以来，以优质的产品，优良的服务，赢得了社会和客户的信赖。产品始终供不应求。国家重点建设项目及各类工业、民用建筑，都广泛地选用了我公司产品。西汉高速、西康高速、郑西高速客运专线、西安地铁、蓝商高速、商界高速、西安三环昆明路立交、咸宁路立交等工程及西安各大型商品混凝土搅拌站，都使用我公司产品。汶川特大地震后，我公司紧急调拨大批产品到陕南、四川一带，积极支援灾区人民重建家园，受到社会各界的好评。

2.1企业文化

经营理念：以人为本 铸造精品 不断创新 赶超未来 企业精神：自强自立 励精图治 开拓创新 赶超自我 核心价值观：共同致富 实现双赢 体现人生 服务社会 核心竞争力：诚信经营 质优价廉 至诚服务 创世领先

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2.2员工生活及本身特性

生活：勤奋学习 扎实工作 诚信立身 团结友爱 自强自立 自重自立 特性：坚韧性 全面性 持久性 务实性 创新性

2.3企业安全及制度

公司安全生产方针：安全第一 预防为主

公司安全生产思路：以人为本 突出重点 责任到人 措施到位 检查及时 处理果断 追究责任

严防“三违”现象：违章指挥 违章操作 违反劳动纪律

牢记“三不伤害”：不伤害自己 不伤害他人 不被他人伤害

严厉实行四不放过原则：事故原因不明不放过 责任为落实不放过 责任人因受教育而未受教育不放过 未采取防范措施不放过

认真落实安全生产五同时：同时计划 同时布置 同时检查 同时总结 同时评比

十二禁令：禁止酒后疲劳上岗 禁止在施工现场逗留

禁止不带安全帽、不穿工作服进入工作现场 禁止在易燃易爆区点火 禁止随意移动安全标识牌 禁止触摸正在运转的机器 禁止翻越正在运转的机器 禁止从高空处抛下工具物品 禁止私接临时电路

禁止非工作人员私自操作设备 禁止在工作现场乱堆乱放

3水泥工艺发展史及前景

3.1水泥的定义及历史

水泥，粉状水硬性无机胶凝材料。加水搅拌后成浆体，能在空气中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂浆或混凝土，坚固耐久，广泛应用于土木建筑、水利、国防等工程。水泥是建筑工业三大基本材料之一，使用广、用量大、素有“建

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筑工业的粮食”之称。生产水泥虽需要较多的能源，但水泥与砂、石等材料的混泥土是一种低能耗新型建筑材料。例如，在相同荷载的条件下，混泥土柱的耗能量仅为钢柱的1/5-1/6,砖柱的1/4。根据预测，在未来的几十年内，水泥依旧是主要建筑材料。水泥具有较好的可塑性，与砂、石等胶合后的混和物具有较好的和易性，可浇注成多种形状及尺寸的构件，以满足设计上的不同要求；水泥的适应性较强，适用于海上、地下、深水、严寒、干热、腐蚀、辐射等多种条件下；水泥还可与多种有机、无机材料制成多种用途的水泥复合材料；水泥耐久性较好，维修工作量小，不易生锈、耐腐朽。目前，水泥已广泛用于建筑、水利、道路、国防等工程中。近年来，宇航、信息及其它新兴工业中对各种具有特种性能的水泥复合材料的需求也越来越大。因此，水泥工业在整个国民经济中起着十分重要的作用。在目前甚至未来相当长的时期内，水泥仍将是人类社会的主要的建筑材料

3.2工艺简介

水泥的生产工艺，以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成

生料，喂入水泥窑中煅烧成熟料，加入适量石膏（有时还掺加混合材料或外加剂）磨细而成。水泥的生产工艺简单讲便是两磨一烧,即原料要经过采掘,破碎,磨细和混匀制成生料,生料经1450℃的高温烧成熟料,熟料再经破碎,与石膏或其他混合材一起磨细成为水泥. 由于各地条件、原料资源和采用的主机设备情况的不同，水泥生产方法也有所不同。大致有以下几类：

一、按生料的制备方法分为湿法和干法

1、湿法：将原料加水粉磨成生料浆（含水33-40%）后喂入湿法回转窑煅烧成熟料，则称为湿法；将湿法制备的生料浆脱水后，制成生料块入窑煅烧，称为半湿法，亦归入湿法。

2、干法：将原料同时烘干与粉磨或先烘干后粉磨成生料粉，而后喂入干法窑内煅烧成熟料，则称为干法生产；将生料粉加入适量水分制成生料球，而后喂入立窑或立波尔窑内煅烧成熟料的方法叫半干法，亦归入干法。

二、按煅烧熟料窑的结构分类

1、立窑：有普通立窑和机械化立窑。机立窑水泥在我国水泥工业发展史上做出了重要贡献。它有力地支撑了我国国民经济的持续高速发展，缓解了长期以来水泥短缺状态。自1985年机立窑水泥跃居全国水泥总量的80％以来，一直居高不下，占据我国水泥数量的主体地位。“八五”以来，水泥工业加大了结构调整的力度。新型干法生产工艺得到了快速发展，全国已形成了7000万吨的生产能力。但与此同时， 机立窑水泥仍保持了较高的增长速度，2001年全

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国6亿吨水泥中有4.5亿吨是立窑水泥， 仍占水泥总量的75％以上。可以预见在今后相当长的历史时期，机立窑将与新型干法窑有一个共存时期。在社会经济活动中仍将发挥重要作用，在交通不便，市场容量不大的地区，立窑水泥仍将有很大的存在空间，特别是西部大开发，机立窑水泥仍将以其独特的优势发挥着积极的作用。

2、回转窑

回转窑的发明，使得水泥工业迅速发展，同时也促进了人们对回转窑应用的研究，很快回转窑被广泛应用到许多工业领域,回转圆筒烘干机，并在这些生产中越来越重要，成为相应企业生产的核心设备。它的技术性能和运转情况，在很大程度上决定着企业产品的质量、产量和成本。回转窑分为湿法回转窑（其中有中空式窑、带热交换装置的窑、带余热锅炉的窑）、干法回转窑（其中有带预热器的窑、带分解炉的窑）、半干法回转窑（即立波尔窑） 。

3、各种生产方法的特点 一、立窑生产的特点：

1）基本建设投资小，投入生产快。 2）立窑内填充系数高，因而单位积产量高。 3）可以就地取材，充分利用地方资源。

4）窑内传热效率高散热损失小，约为总热值的3%（回转窑为15%），可节约烧成用燃料。

5）需要设备和动力容量少，故可节约钢材和动力。 2、缺点： 1）生产规模小。 2）熟料质量较差。

3）劳动生产率低，劳动强度大，单机产量低。4）环保达标难。 二、回转窑的特点

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1）湿法回转窑生产热耗高，但电耗较低，生料易于均化，成分均匀，熟料质量较高且输送方便，粉尘少。所以此生产方法在20世纪30年代左右得以迅速发展。缺点是能耗高。

2）新型干法回转窑是当前世界各国竞相发展的窑型。悬浮预势器窑和窑外分解窑技术的开发成功，使水泥生产方法开始逐步发生变化，出现了向干法发展及湿法改干法的发展趋势。新型干法回转窑的优点是节能、产量高、质量稳定、环保、生产率高。

4水泥厂生产流程简图

硅质原料 石灰石 校正原料 煤 石膏 混合材 破碎 单段锤式破碎机 储库 破碎

预均化堆场 预均化堆场 配料站 煤磨

立式生料磨 煤粉仓 破碎 破碎 均化库 转子称 烘干 烘干 预热器 分解炉 回转窑 冷却机 贮库 贮库 熟料库

水泥磨 散装水泥出厂 成品库 袋装水泥出厂 新型干法水泥生产工艺流程简图4.1

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新型干法水泥生产工艺流程图4.2

5水泥生产原燃料及配料

5.1硅酸盐水泥的矿物组成

生产硅酸盐水泥的主要原料为石灰质原料和粘土质原料，有时还要根据燃料品质和水泥品种，掺加校正原料以补充某些成分的不足，还可以利用工业废渣作为水泥的原料或混合材料进行生产。石灰质原料主要提供CaO；一般要求如下表

表5.1.1

成分 含量（%） CaO ≥48 MgO ≤3 石英 ≤4 SO3 ≤1 碱 ≤0.6 第 10 页

粘土质原料主要提供SiO2、Al2O3、以及少量的Fe2O3；一般要求如下表

表5.1.2 品位 一级品 二级品 n 2.0～2.7或3.5～4.0 当石灰质原料和黏土质原料配合所得生料成分不能满足配料方案要求时（有的SIO2含量不足，有的Al2O3 和Fe2O3 含量不足）必须根据所缺少的组分，掺加相应的校正原料。1）硅校正原料SiO2 80%以上，2）铝校正原料Al2O3 30%以上，3）铁质校正原料 Fe2O350%以上。

表5.1硅酸盐水泥原燃料表

类别 主要 原料 石灰石原料 名称 石灰石、贝壳、电石渣、泥岩层等 铁矿石、铜矿渣、铁粉等 河沙、砂岩、粉砂岩、硅藻土等 铝矾土、煤矸石、炉渣等 金属尾矿、硫铁矿、萤石等 孰料 三乙醇胺下脚料、醋酸钠、亚硫酸盐制浆废液 纸浆黑液、CL-C料浆稀试剂等 无烟煤、烟煤 重油 石膏、硬石膏、工业副石膏等 粒化高炉矿渣、石灰石、建筑垃圾等 加入水泥中 加入水泥中 生产水泥熟料 生产水泥熟料 用于生料等助磨 湿法生产时用 常用燃煤 备注 p 不限 MgO(%) <3.0 <3.0 R2O(%) <4.0 <4.0 SO3（%） 塑性指数 <2.0 <2.0 >12 >12 2.7～3.5 1.5～3.5 用于生产水泥熟料 粘土质原料 粘土、页岩、河泥、黄土、粉煤灰等 用于生产水泥熟料 校正 铁质校正原料 硅质校正原料 原料 铝质校正原料 外加剂 矿化剂 晶种 助磨剂 料浆稀释剂 燃料 固体燃料 液体燃料 缓凝剂 混合材料 6.硅酸盐水泥的技术指标

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6.1制造水泥的组分材料

制造水泥的组分材料主要有硅酸盐水泥熟料：凡适当成分的生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为主要成分的产物称为硅酸盐水泥熟料（简称熟料 ）：石膏：包括天然石膏和工业副产石膏、质量必须符合标准：活性混合材：系指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。如高炉矿渣、火山灰和粉煤灰：制造水泥的组分材料 非活性混合材：系指活性指标不符合标准要求的潜在水硬性或火山灰的水泥混合材料，以及砂岩和石灰石：窑灰：从水泥回转窑窑尾废气中收集下的粉尘：助磨剂：水泥粉磨时允许加入起助磨作用而不损害水泥性能的助磨剂。其加入量不得超过水泥质量的1%。

6.2硅酸盐水泥的标号

国家标准中把硅酸盐水泥的标号设置为325、325R；425、425R；525、525R；625、625R；725、725R几等。标号是根据水泥28D抗压强值确定的，R表示早强化

6.3技术指标（品质指标）

6.3.1、化学指标：是保证水泥质量和性能的重要依据

1）氧化镁含量：在水泥熟料中，常含有少量与其他矿物结合的游离氧化镁，它是高温时形成的方镁石，它水化为氢氧化镁的速度很慢，常在水泥硬化以后才开始水化，在水化时产生体积膨胀，可导致水泥石结构产生裂缝甚至破坏，因此，它是引起水泥安定性不良的原因之一。因此，国家标准（GB175-1999）规定，水泥中氧化镁的含量不得超过5%。如果水泥经压蒸安定性试验合格，则水泥中氧化镁的含量允许放宽到6%。

2）三氧化硫含量：水泥中的S03主要是在生产时为调节凝结时间加入石膏而带来的，也可能是煅烧熟料时加入石膏矿化剂而带入熟料的。适量石膏虽能改善水泥性能（如提高水泥强度、降低收缩性、改善抗冻耐蚀和抗渗性等），但石膏超过一定含量后，水泥性能会变差，甚至引起硬化水泥石膨胀，导致结

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构破坏。因此水泥中S03的含量必须加以限制。现行国家标准规定，水泥中S03的含量不得超过3.5%。

3）烧失量：水泥煅烧不佳或受潮后，均会导致烧失量增加。烧失量测定是以水泥试样在950-1000℃下灼烧15-20min，冷至室温称量。如此反复灼烧直至恒重，按下式计算烧失量：X?=（mo-m1）/mo×100

式中：X?——烧失量% mo——灼烧前试样质量g m1——灼烧后试样质量g

普通水泥、矿渣水泥中的烧失量，回转窑厂不得大于5%，立窑大不得大于7%硅酸盐水泥的技术指标（品质指标）。 6.3.2、物理指标

1）细度：水泥细度是表示水泥磨细后的程度或水泥分散度的指标。它对水泥的水化硬化速度、水泥需水量、和易性、放热速率及强度都有影响。水泥细度可用筛析法和比表面积法表示。现行标准规定，普通水泥、矿渣水泥、火山灰水泥和粉煤灰水泥，在0.08mm方孔筛上筛余量不得超过10%；硅酸盐水泥细度不少于300㎝2/g。

2）凝结时间：是指水泥从加水开始，到水泥浆失去可塑性所需的时间。凝结时间分为初凝时间和终凝时间。初凝时间是从水泥加水开始到水泥浆失去可塑性所需的时间凝时间是从水泥加水开始到水泥浆完全失去塑性的时间。我国标准规定，采用凝结时间测定仪来测定。标准规定，硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于390分钟（6.5小时）；普通硅酸盐水泥初凝时间不得早于45分钟，终凝时间不得迟于10小时。

3）安定性：安定性是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。水泥与水拌制成的水泥浆体，在凝结硬化过程中，一般都会发生体积变化。如果这种体积变化是在凝结硬化过程中，则对建筑的质量并没有什么影响。但是如果混凝土硬化后，由于水泥中某些有害成分的作用，在水泥石内部产了剧烈的、不均匀的体积变化时，在建筑物内部产生破坏应力，导致建设物强度降低，甚至

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会引起建筑物开裂，崩塌等严重事故。水泥体积安定性不良的原因在于：水泥熟料中游离Cao、MgO含量过多或掺入的石膏含量过多。熟料中的游离CaO、MgO经过高温煅烧后均呈“过烧”状态，水化十分缓慢。在水泥已经硬化后才进行水化，体积膨胀，引起不均匀的体积变化，使水泥石开裂。石膏含量过多时，在水泥硬化后，它还会与固体的水化铝酸钙反应，生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，引起水泥石开裂。

安定性的检验方法：①沸煮法：（不常用）主要用来检验由游离CaO引起的体积变化。②试饼法。③雷氏法：用雷氏夹测定，试件两指针尖端距离增加的平均值≤5mm时，安定性合格。④压蒸法：主要用来检验由游离MgO引起的体积变化。

4）强度：强度是水泥技术中最基本的指标，它直接反映了水泥的质量水平和使用价值。国际上都采用砂浆法作为水泥强度的标准检验方法。我国亦采用水泥胶砂来评定水泥强度。我国现行标准（GB177-1999）规定，以1∶3的水泥和ISO标准砂，按规定的水灰比0.50，用标准制作方法制成4cm×4cm×16cm的标准试件。在标准养护条件下，达到规定龄期（3d、28d）时，测定其抗折和抗压强度，按国家标准规定的最低强度值来评定其所属的强度等级。为提高水泥的早期强度，我国现行标准将水泥分为普通型和早强型（R）。早强型水泥的3d抗压强度较同强度等级的普通型强度提高10-24%，可达28d抗压强度的50%。道路水泥多用早强水泥。需要强调的是，我国现行国家标准规定，凡是氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中的任何一项指标不符合标准规定的，均为废品.凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中的任何一项不符合标准规定的，或混合材掺加量超过最大限量，或强度低于等级规定的指标时称为不合格产品。废品水泥在工程中严禁使用

6.4硅酸盐水泥熟料的组成

硅酸盐水泥熟料的化学成分水泥的质量主要决定熟料的质量。优质的熟料应该具有合适的矿物组成和岩相结构。因此控制熟料的化学成分，是水泥生产的中心环节之一。一、熟料的化学组成硅酸盐水泥熟料的主要化学组成为氧化钙（CaO），一般范围为62-67%；二氧化硅（SiO2），一般范围为20-24%；三氧化二铝（Al2O3）一般范围为4-7%；三氧化二铁（Fe2O3），一般范围为2.5-6%。这四种氧化物组成通常在熟料中占95%以上，同时含有5%以下的少数氧化物，

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如氧化镁（MgO）、硫酐（SO3）、氧化钛（TiO2）、氧化磷（P2O5）以及碱（k20、Na20） 等。 这四种氧化物构成水泥熟料的最主要的化学成分。它们在水泥熟料生产中是按一定含量和一定比例进行配比生产的。配比不恰当，都会直接影响到熟料的质量进而影响到水泥的质量。如熟料中若CaO含量过高，则CaO不能充分与硅酸性氧化物化合，部分呈现游离状态存在于熟料中，成“死烧状态”。这种“死烧状态”的氧化钙，其水化作用非常缓慢，常发生在水泥凝结硬化过程之后的水泥石中，致使水泥石膨胀变形、破裂。如氧化铝和氧化铁，它们是熟料烧成过程中产生液相的主要氧化物，如果它们的含量过高，则产生的液相量过多，使物料易结大块而影响操作；如果含量过低，则产生液相量过少，使烧成困难，熟料易于“粉化”。所以在熟料生产中化验人员要对原料进行认真分析计算，作出科学合理的配料方案，指导熟料生产。

7工艺流程

稍微了解水泥生产工艺的人，提到水泥的生产都会说到“两磨一烧”，它们即是：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。如下所示

石灰石 石膏 铁粉 按比例混合、磨细 生料 孰料 水泥 粘土 煤 混合材料 7.1生料制备

7.1.1原料的开采和运输

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水泥厂一般要求都有自己的原料矿山。水泥厂的原料均属非金属矿床。非金属矿床的开采按开采对象和开采方法，可分为露天开采和地下开采，露天开采又分为斜坡开采和凹陷开采.技术要求最低开采标高(不低于最低基准面,能保证矿山自由排水);合适的剥采比(剥取废石量与开采矿石重量之比,一般大于0.2～0.5);最低可采厚度;夹石剔除厚度;矿山开采最终边坡角：矿石运输：根据采石场距工厂的距离长短来选择运输设备。一般采石场距工厂300-500ｍ时，则可采用皮带输送机、相距在3Km以内时，采用自动卸料汽车或小型内燃机车运输。矿山管理要贯彻“采剥并举，剥离先行”的原则，矿山要实行计划开采，不同质量的矿石要分别开采和存放，搭配使用。稳定进厂原料成分，达到配料要求。

7.1.2矿山开采的工艺流程

矿山开采的工艺流程:采矿工作面的整平→布置爆孔→钻孔→装药爆破→集矿→装车

7.2原料的破碎,预均化和生料粉磨 流程简图

矿山 堆料机 人字型取料机 刮板 石灰库（配料站） 立磨 o-sepa选粉机 气力输送管道和斗式提升机 生料均化库 图7.2

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工艺流程见下图

图7.2.1原料的破碎,预均化和生料粉磨工艺流程图

7.2.1原料的破碎

从矿山开采的矿石用卡车运到水泥厂,由板式喂料机送入单段锤式破碎机,再用皮带送到预均化堆场,本次实习地使用 PC-2018反击锤式破碎机 ，转子尺

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寸:Φ2020×1802mm转子转速:300r/min ，锤头数量:36个电机电压:10000v 进了粒度:≤1000mm电机功率:710kw ，出料粒度:80%≤25mm生产能力:350～450t/h 见下图

图7.2.2破碎机

其工作原理为: 物料进入锤破中受到高速回转的锤头冲击而被破碎,物料从锤头处获得动能以高速冲向打击板而被第二次破碎,粒径合格的物料通过蓖条排出,较大粒径在蓖条上再经锤头附加冲击,研磨而被破碎,直至合格后通过蓖条排出.

7.2.2预均化

经破碎的原料的化学成分是很不均齐的。为使原料成分初步趋于均齐，充分发挥原料堆场在储存和取用原料两方面的功能，采用一定的堆放和取用方式，使生料得到均齐，叫原料的预均化。原料预均化的基本原理是“平铺直取”。意义：

（1）均化原料成分，减少质量波动，以利于生产质量更高的熟料，并稳定烧成系统的生产。

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（2）扩大矿山资源的利用，提高开采效率，最大限度扩大矿山的覆盖物和夹层，在矿山开采的过程中不出或少出废石。

（3）可以放宽矿山开采的质量和控要求，降低矿山的开采成本。 （4）对黏湿物料适应性强。

（5）为工厂提供长期稳定的原料，也可以在堆场内对不同组分的原料进行配料，使其成为预配料堆场，为稳定生产和提高设备运转率创造条件。

（6）自动化程度高。

即采取堆料机将料一层一层地铺起来，用料时，采用取料机垂直切取料层，这样取得的生料就较均齐，接着送入生料磨进行粉磨。堆料机是:车式悬臂机.(一侧两轨) 取料机是:桥式刮板取料机.(两侧两轨) 见下图

图7.2.3与均化堆场

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7.2.3生料粉磨

生料制备是将原料（石灰质原料、粘土质原料及少量较正原料，）经过合理配比、研磨等一系列的加工过程后，制成具有一定细度、适当化学成分，并且均匀的生料，使其满足多种窑型的煅烧要求。原料由皮带运送至配料站的料库，物料经板式喂料机，落入皮带秤，进行称量，以质量控制达到陪聊的目的，本次实习所使用的板式喂料机为： 型号:BZ180-9.8链板规格:1800×9800mm 链板速度:0.01～0.07m/s最大给料尺寸:1200mm ，重量(不包括电机):6800kg电机功率:37kw，电机转速:740r/min给料能力:65-650t/h40-400m3/h ，板式喂料机能承受较大的料压和冲击,适应大块矿石的喂料,该机给料均衡运转可靠,但设备较重,价格高.板式喂料机分轻型,中型和重型三种.立窑水泥厂石灰石破碎的喂料机一般选用中型的占多.

研磨主要采用立磨机，立磨机具有以下优势：占地面积小、噪音小、粉磨效率高。物料烘干能力强。操作简便，维修方便。产品质量稳定等等。本次实习地所使用的磨机为立磨MLS3626，给料粒度:≤90mm生产能力:185t/h见下图

图7.2.4立磨机

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浮预热器和加热机的窑，预热都在窑外进行，回转窑内预热带很短或者没有。 反应式：2SiO2＋Al2O→2SiO2＋Al2O3＋2H20↑

分解带（物料温度750-1000℃）主要承担MgCO3和CaCO3的分解任务。在预热带未分解完的MgCO3在该带继续分解，但主要是CaCO3的分解。这一带末端，分解产物之间产生固相反应，生成碱性的CA、CF、C2S。带悬浮预热器和加热机的窑，分解反应有一部分在预热器和加势机内进行，而带窑外分解炉的窑绝大部分的分解反应是在分解炉内进行。反应式: MgCO3→MgO +CO2↑(600～700℃) CaCO3→CaO +CO2↑(650～900℃) CaO +Al2O3→CaO +Al2O3(800℃) CaO+ Fe2O3→CaO +Fe2O3(800℃) CaO+ CaO +Fe2O3→2CaO+Fe2O3(800℃)

3(CaO Fe2O3) +2CaO→5CaO+ 3Al2O3(900～950℃)

放热反应带（过渡带）（物料温度1000-1300℃）在分解带分解出的大量Ca0、Si02、Al203等氧化物在该带进行固相反应，生成大量C3A、C4AF和C2S。这些反应是放热反应，故称“固相反应带”。由于固相反应放热，物料温度迅速上升，使该带在窑内占的比例较小。反应温度及反应式如下: 2CaO SiO2→2CaO SiO2(1000℃)

3(2CaO Fe2O3) 5CaO 3Al2O3 CaO→3(4CaO Al2O3 Fe2O3)(1200～1300℃) 5CaO 3Al2O3 4CaO→3(3CaO Al2O3)(1200～1300℃)

烧成带（物料温度1300－1450℃-1300℃）该带又称烧结带，是回转窑内温度最高的一带，物料进入这带就出现液相，在液相中C2S和游离氧化钙作用形成C3S即：Ca0＋C2S→C3S，因此，此带也叫“石灰吸收带”。为C3S的生成反应完全，物料在此停留的时间，也就是烧成带应有一定长度，因此，要求回转窑内燃料燃烧的火焰应有一定的长度和温度。反应温度及反应式如下:

2CaOS iO2 CaO→3CaOS iO2(1280～1450℃)

冷却带（物料温度1300—1000℃）在烧成带形成的C3S、C2S、C3A、C4AF四种主要矿物的晶体继续向前运动与温度较低的二次空气相遇，熟料温度下降，这一区域称为冷却带。在该带快速冷却后，形成含C3S、C2S、C3A、C4AF圆形颗粒和玻璃体－－阿利特晶体，落入冷却机内。温度分布如下图

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图8.2回转窑内物料温度和气体温度以及各带划分的大致情况图 在尧柏水泥厂主要是采用ф4.0×60m的回转窑,其放置的倾斜度为4%,传动装置采用的是直流电机单传动,窑体转速为0.41～0.42r/min. 在回转窑的斜度和转速不变的情况下,物料在窑内各带的化学变化和物理状态不同,使得物料以不同的速度通过窑的各带.在烧成带硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙微吸热,只是在熟料形成过程中生成液相时需极少量的熔融净热,在分解窑内,碳酸钙分解需要吸收大量的热量. 8.3熟料冷却

水泥熟料出窑温度大约为1100～1300摄氏度,充分回收熟料带走的热量以预热二次要气,对提高燃烧速度和燃料温度以及窑和冷却机的热效率,都有主要意义,冷却熟料对于改善熟料的质量和易磨性有良好的效果,冷却良好的熟料可保证设备的安全运转. 熟料冷却主要有三种类型:一是:筒式(包括单筒和多筒);二是:篦式(包括震动,回转推动篦式);三是:其他形式(包括立式及\式) 蓝田尧柏水泥厂使用的是篦冷机,通过风机进行冷却.单筒冷却机与窑相似,不同的是筒内装有扬料板用以加速熟料冷却.如下图

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图8.3冷却系统

9水泥的制成

水泥制成工艺是水泥生产的最后一环。是指把熟料、石膏、混和材共同粉磨制成水泥，再进行包装或散装出厂。工艺过程如下:

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熟料 包装机 袋装出厂 冷却 石膏 水泥磨机 水泥均化库 混合材 散装车 散装出厂

9.1水泥粉磨的功能和意义.

水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序.其主要功能在于将水泥熟料(及胶凝剂,性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度,比表面积等表示),形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速度,满足水泥浆体凝结,硬化要求. 影响粉磨作业动力消耗和生产能力的因素: 1)物料的性质. 2)被粉磨物料的粒度与产品的细度. 3)粉磨作业系统与设备性能.

9.2水泥包装

水泥出厂有袋装和散装两种发运方式.进料必须先经过回转筛将混入泥中的铁件杂物筛除,防止堵塞,保证包装机的正常运转.包装机和回转筛之间设置包装小仓以稳定物料流量,不作贮存用.包装好的袋水泥一般直接落入设于包装机下的平型胶带输送机送至成品库.见下图

图9.2

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9.3制成工段主要设备其工作原理

9.3.1球磨机

工作原理: 有一个圆形筒体，筒体两端装有带空心轴颈的端盖，端盖的轴颈支承在轴承上，电动机通过装在筒体上的齿轮使球磨机回转，在筒体内装有磨矿介质（钢球、钢棒或砾石等）和被磨的矿石，其总装入量为筒体有效容积的25—45%。当筒体按规定的转速绕水平轴线回转时，筒体内的磨矿介质和矿石在离心力和摩擦力的作用下，被筒体衬板提升到一定的高度，然后脱离筒壁自由泻落或抛落，使矿石受到冲击和磨剥作用而粉碎。矿石从筒体一端的空心轴颈不断地给入，而磨碎以后的产品经筒体另一端的空心轴颈不断地排出，筒体内矿石的移动是利用不断给入矿石的压力来实现的。湿磨时，矿石被水流带走。干磨时，矿石被向筒体外抽出的气流带走。 9.3.2袋式收尘器

包装车间的尘源主要是包装机在生产中更换纸袋时由包嘴子喷出水泥扬起的灰尘,以及水泥袋运送过程中落包式或破包时的飞尘.包装收尘通常设置一台袋式收尘器进行多点尘.

袋式收尘器的工作原理: 袋式收尘器的过滤机理是一个综合效应的结果，如重力、惯性力、碰撞、静电吸附、筛滤作用等。当含烟尘、粉尘气体经进风口进入大灰斗锥体中上部，粉尘与导流板发生碰撞，较粗颗粒的粉尘在撞击下受惯性力和重力作用落入灰斗；较细的颗粒随气流上升以均匀的速度进入箱体，经滤袋过滤后，粉尘被挡在布袋外面，清灰后落入灰斗，由卸灰系统排出，气体则透过滤袋成为净化的烟气，沿滤袋内部进入箱体，再由阀板孔、出风口排入大气，达到除尘的目的。

随着过滤的进行，滤袋外侧的烟尘、粉尘逐渐增多，使收尘器的运行阻力也逐渐增高，当设备阻力达到一定的限值时，滤袋表面积聚的烟尘、粉尘需及时清除；在外力(主要是脉冲压缩气体、反吹风气体、机械振打等)的作用下，抖动和反吹滤袋，将附着在滤袋表面的烟尘、粉尘清除，使滤袋再生，周而复

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