水泥生产工艺及应用.doc

水泥生产技术的研究进展及应用 摘要：介绍了立窑技术、新型干法技术等几种生产工艺，并比较了这两种技术的优缺点；总结了当前水泥生产过程需要改善的地方以及对未来水泥工艺的发展进行了展望。 关键词：新型干法； 粉尘；效率； 污染； Abstract: The paper introduces the technology of shaft kiln, several production processes such as NSP technology, and compares the advantages and disadvantages of both technologies; Summed up the cement production process need to improve and the development of concrete technology in the future was prospected. Key words: new try process ; dust ; efficiency ; pollution 引言 随着社会经济的迅猛发展，必然伴随着基本建设的扩大。道路、桥梁、建筑物等建设都离不开水泥。我国的水泥生产量也不断扩大，2012年全年水泥总产量达22忆吨，居全世界第一位。现在我国水泥生产线类型主要是新型干法和立窑两种，立窑属于淘汰型，单线熟料产量低，一般小于300吨/天，最大500-700吨/天【1】 。目前，我国最先进的水泥生产技术就是新型干法，单线规模700-10000吨/天【2】 。虽然现阶段的新型干法使水泥产业的效益方面大大的提高，但在余热利用、废气处理、粉尘处理方面还有待发展。在本文章中，通过对不同生产工艺进行对比，提出一个适合未来水泥生产技术发展的趋势。 1 水泥生产工艺技术 1.1 水泥立窑生产工艺 立窑生产工艺是制备水泥较传统和应用比较广泛的方法，我国目前使用的立窑有两种类型：普通立窑和机械立窑。普通立窑是人工加料和人工卸料或者机械加料，人工卸料；而机械立窑是连续操作的，它的生产效率、产品质量要比普通的立窑高得多。立窑生产技术相对其他技术而言热耗较大，立窑生产水泥熟料的单位热耗大约为950大卡/千克，而PC窑只为780大卡/千克。因此，保守计算，使用立窑技术生产水泥每年就多消耗标准煤120万吨、多排放粉尘60万吨、二氧化硫40万吨、二氧化碳300万吨、多浪费石灰石6000万吨。【3】 立窑是竖立的，因此窑房向高空发展，占地少，基建费用低，也不需要另设冷却机。同时立窑生产在使用煤是月原料一起共同入磨，也不需要另设粉煤磨。其能充分利用劣质煤，生料和煤混合在一起制成料球加入窑内煅烧，在燃烧带中煤燃烧产生的热量直接传给生料，在预烧带和冷却带传热面积大，立窑内传热效率高；但立窑也有它不利的方面，因为其生料均匀性差，在窑内不易充分煅烧，导致熟料质量不稳定，单机产量低，自动化程度也低，不易实现窑的自动控制。因此，对工人劳动强度要求大，劳动生产极低同时环境污染也很大；立窑矿山的开采比较混乱，不能进行规范开采不能对矿山资源充分利用。 1.2 水泥新型干法生产工艺 所谓的新型干法生产工艺，就是其生产以采用新型干法烧成技术为核心，采用新型原料、燃料预均化技术和节能粉磨技术及装备，全线采用计算机集散控制，实现水泥生产过程自动化和高效、优质、低耗、环保。【4】 新型干法燃烧技术的标志就是采用悬浮预热器窑和预分解窑，其在热效率、耐火砖等部件和材料的消耗、适合大型化，在熟料质量等方面新型干法水泥窑要比立窑优越得多。其在传热速率以及热效率都比立窑的要高，单位容积较湿法水泥产量大，热耗低。干法回转窑是18世纪末、19世纪初的窑型，它比立窑生产前进了一大步。由于它所用生料是干粉，含水量1%【5】，比湿法生产减少了用于蒸发水分的大部分热量，而且也比湿法生产短，但干法中空窑无余热利用装置，窑尾温度一般都在700～950℃。有些厂可看到烟囱冒火现象，热能浪费严重，每千克熟料热耗高达1713～1828kcal，而且灰尘大，污染严重。生料均化差，质量低，产量也不高（均与湿法生产相比），曾一度被湿法生产所取代。20世纪30年代初，出现了立波尔窑，在窑的尾部加装了炉篦子加热机，对含水分为12%～14%的生料球进行加热，使余热得到较好利用，窑尾温度从700℃以上降到100～150℃，热耗大幅度下降，产量和质量都得到很大提高。20世纪50年代又出现了带旋风预热器窑，窑尾余热得到更好的利用。尤其是20世纪70年代初出现的带窑外分解炉的新型窑生产线，将干法生产推向一个新阶段。 2 水泥的种类及特点 2.1 火山灰质硅酸盐水泥 由硅酸盐水泥熟料和20