2021-05-03
日产5000吨熟料新型水泥生产的工艺流程说明
1.1生产工艺流程
1.1.1 石灰石矿山
石灰石破碎采用单段破碎，由皮带将石灰石倒入受料斗，经1台EBP2200—10的重型板式喂料机喂入1台TKLPC20D22双转子单段锤式破碎机中，当入料粒度≤1000mm，出料粒度≤25mm时，破碎能力为1200t/h。由于生料磨系统拟采用立磨生产工艺,要求入磨粒度≤80mm(≤85%),破碎机要求出料粒度可放宽至≤75mm，破碎能力可增加到1500t/h，重型板式给料机给料能力≥1600t/h。破碎后的石灰石由胶带输送机送至石灰石预均化堆场。
1.1.2 石灰石预均化堆场
为均化和储存石灰石，设置1座φ90m的石灰石预均化堆场，堆场总储量为52000t，有效储量为47000t，有效期7.4天，堆料采用1台悬臂式堆料机，堆料能力正常为600t/h，最大可达到800t/h，取样选用1台桥式刮板取料机，取料能力正常为450t/h，最大可达550t/h，均化后的石灰石经胶带输送机送至原料配料站的石灰石库中。
1.1.3砂岩破碎及输送
铲车将砂岩堆场内的砂岩铲入破碎机前受料斗，砂岩经筛分后，小块由胶带输送机直接送入辅助原料预均化堆场，大块经反击式硬料破碎机破碎后由胶带输送机送到辅助原料预均化堆场储存。当入料粒度≤600mm，出料粒度≤25mm时，破碎机能力为90t/h。
1.1.4辅助原料预均化堆场及输送
堆场为1座30×180m的长形预均化堆场，粘土、砂岩和硫酸渣分别经悬臂式堆料机进行分层堆料，由侧式取料机取料。取出的粘土、砂岩和硫酸渣分别由胶带输送机送至原料调配站。堆料机的堆料能力为250t/h，取料机的取料能力为150t/h。
1.1.5原料配料站
原料调配站设置4座圆库，1座φ10×24m库储存石灰石，3座φ8×20m库分别储存粘土、砂岩和硫酸渣。每种物料均由定量给料机按比例从各储库中卸出，经胶带输送机送至原料磨粉磨。在入磨胶带输送机上设有电磁除铁器，以祛除原料中可能的铁件。在胶带输送机头部设有金属探测器，检测原料中是否残存铁件，以确保立磨避免受损。
1.1.6 原料粉磨及废气处理
原料粉磨采用1台立磨系统，该系统的生产能力为400t/h，生料细度为80um筛筛余＜12%，入磨物料综合水份＜8%，出磨物料综合水份＜0.5%。
由配料站来的原料经皮带输送机、入磨锁风阀送至原料立式磨内进行烘干、粉磨，粗粉返回磨内再次粉磨，合格生料随出磨气流进入旋风收尘器，细粉作为成品与从电收尘器、增湿塔收下的窑灰一起经提升机、空气输送斜槽送入生料均化库内。当原料磨停磨时，窑灰可另行输送至生料入窑系统中。
从窑尾预热器排出的废气，经高温风机一部分送至原料磨作为烘干热源，另一部分废气送入增湿塔降温调质后，与原料磨废气一起进入电收尘器净化后排入大气。
烘干介质利用预热器排出的废气。出磨废气经选粉机、旋风分离器后一部分循环入磨，剩余部分送入废气处理电收尘器中。电收尘器处理后的烟气的正常排放浓度≤50mg/m3（标）当增湿塔收下的粉尘水份过大时，则增湿塔下的螺旋输送机反转，将收下的湿料从另一头排出。
原料粉磨系统设有自动连续取样装置，试样经过X—荧光分析仪检测并由计算机自动控制和调整各种原料的配合比例，从而调整生料配比，保证出磨生料化学成份的合格与稳定。原料粉磨系统设置了辅助热风炉作为备用热源。当原料磨不运行时，窑尾废气经增湿塔降温调质后，直接进入电收尘器净化。电收尘器处理后的烟气的正常排放浓度≤50mg/m3（标）。
1.1.7 生料均化及入窑喂料系统
设置1座φ22.5×52m的生料均化库，库有效储量为17000t。该库属中心锥式多料流连续均化库，使入库生料呈层状布置。库底设有充气斜槽，由罗茨鼓风机供气。库底圆锥形周围的环形空间分成六个卸料大区，12个充气小区，由罗茨风机轮流向各区充气，充气区上部的物料下落形成一个漏斗形状，同时切割多层生料，生料在出料口处形成多股料流，轮流通过库中心的两个对顶卸料口同时卸料。出库生料经流量控制阀送至生料喂料计量仓，该仓下部设有荷重传感器，内部设有充气装置，集混合、称量、喂料功能于一体。出混合仓生料经固体流量计计量，由空气输送斜槽送至窑尾斗式提升机。
1.1.8 熟料烧成系统
熟料烧成系统由回转窑、双系列5级低压损旋风预热器和NDF分解炉组成，日产熟料4500吨，熟料热耗3178kJ/kg.熟料。
烧成工艺简述如下：自生料均化库来的生料由斗提送入C1与C2旋风筒的联结风管，由热风带入C1筒，物料自上而下依次进入C1、C2、C3、C4、分解炉、C5旋风筒入窑。热风自下而上最后经C1筒入高温风机。
由高温风机出来的热风一部分入增湿塔，另一部分做为生料磨的烘干热源，最后入窑尾电收尘器经烟囱排入大气。熟料煅烧采用1台φ4.8×72m回转窑，三档支撑，斜度为3.5%，转速0.35～3.5r/min。窑头及分解炉均配有多通道的煤粉燃烧器。
5级旋风预热器中除C1筒处，其余全是低压损型旋风筒，在保持分离效率不变的条件下，可使旋风筒本身阻力降低40%。包括分解炉在内整个预分解系统阻力控制在4800Pa以下。窑与分解炉用煤比例为40%:60%，出预热器废气温度为320～350℃。
预热器易堵部位设有捅料清灰孔和空气炮，各级旋风筒锥体部分均设有双环压缩空气吹扫系统。通过控制程序可实现定时自动吹扫，根据堵塞信号自行进行喷吹清堵，喷吹无效时则自动报警。
1.1.9 熟料冷却
熟料冷却采用1台第三代可控气流篦冷机，熟料出冷却机的温度为环境温度＋65℃。为破碎大块熟料，冷却机出口处设有一台锤式破碎机，保证出冷却机熟料粒度≤25mm。冷却后的熟料经链斗输送机送至熟料储存库。
冷却机排出的气体，一部分作为窑头二次风入窑，一部分经三次风管送往窑尾分解炉，三次风从窑头罩上抽取（即大窑门罩），一部分用作煤磨的烘干热源，其余经电收尘器净化后排入大气。废气正常排放浓度≤50mg/m3（标）。
1.1.10 熟料储存及输送、熟料散装
设置1座φ45m熟料帐蓬库，储存量为52500t，库的有效储存量为45000t，有效储期10天。该库的特点是投资省，且散热效果好，有利于熟料强度的提高。
冷却后的熟料经链斗输送机送至熟料帐篷库顶，落入库中心柱体内，柱体环向分层开有许多卸料孔，熟料分层卸入帐篷库内。库底设有13个卸料点，经卸料设备卸入3条耐热胶带机后再汇入同一条胶带输送机送至水泥配料站。
熟料散装采用装载机直接装车的方式。
1.1.11 原煤预均化堆场及煤粉制备
原煤汽车或火车运输进厂，储存于煤露天堆场，经装载机卸入车坑，由板式喂料机、胶带输送机送至原煤预均化堆场，堆成两堆，经斗轮取料机送至胶带输送机入煤磨磨头仓。
煤磨采用1台立式磨系统。当原煤水分≤8%，出磨煤粉水分≤1%，原煤粒度≤70mm，煤粉细度为80µm筛筛余10%时，系统产量为38t/h。
煤磨设置在窑头，利用篦冷机废气作为烘干热源，原煤由原煤仓下定量给料机计量后喂入磨内，烘干并粉磨后的煤粉与废气一同进入袋收尘器，收下的煤粉经螺旋输送机分别送入窑及分解炉的煤粉仓。经袋收尘器净化后的废气排入大气，烟气的正常排放浓度≤30mg/Nm3。
煤粉仓下设有煤粉计量输送装置，煤粉可经此装置精确地送入窑头及分解炉。
煤粉制备系统设置有严格的安全措施，如防爆阀、CO检测器装置、CO2自动灭火系统、消防水系统等。
1.1.12 石膏破碎及输送
石膏由汽车运输进厂，存放在露天堆场内，再由装载机喂入卸车坑，经中型板式喂料机喂入1台TKPC14.12S型锤式破碎机中。破碎后的石膏经胶带输送机、提升机送往水泥配料站。
1.1.13 矿渣烘干及输送
拟采用1台Φ3.6×32m烘干机进行烘干，当初水分为12%，终水分为＜1.5%时，烘干机的能力为100t/h，同时配备1套GXDF型沸腾热风炉。烘干后的矿渣经胶带输送机、提升机送往水泥配料站。
1.1.14 水泥配料站
水泥配料站设有4座φ8×20m配料库，其中2座储存熟料，储量为1300×2=2600t，储期为12.5h；1座储存矿渣，储量为1000t，储期为1.5天；1座储存石膏，储量为1260t，储期为3.2天；2座φ12×22m粉煤灰库，储量为2×1800t，储期为1.8d。每种物料均由引进技术生产的调速定量给料机按一定比例从库底中卸出计量，配合好的物料经胶带输送机、入磨锁风阀送至水泥磨。
1.1.15 水泥粉磨
水泥粉磨选用2台φ2000×1500mm辊压机＋2台φ4.2×11m球磨机系统，配用2台V型选粉机和2台N-3000的改进型O-Sepa选粉机。当入磨物料粒度≤25mm，水泥比表面积为320～350m2/kg(粉磨P.042.5普通硅酸盐水泥)时,系统生产能力为340t/h。
水泥配料站配合好的物料经胶带输送机斗式提升机送入V型选粉机，选出的粗粉喂入辊压机，粉碎后由斗式提升机再送入V型选粉机；V型选粉机出来的含尘气体通过旋风收尘器处理后粗粉喂至球磨机，废气进入O-Sepa选粉机。粉磨后的物料经磨尾斗式提升机送入O-Sepa选粉机，选粉机选出的粗粉经空气输送斜槽送回球磨机磨头，细粉随出选粉机气流进入气箱脉冲袋收尘器，收下的水泥成品经空气输送斜槽送至水泥储存系统。出气箱脉冲袋收尘器的净化气体经排风机排入大气。
O-Sepa选粉机所需一次风大部来自磨尾含尘气体，二次风可由磨系统各个收尘点提供，三次风来自空气。
本次设计所选用的O-Sepa选粉机属高效涡流选粉机，与离心式、旋风式选粉机相比具有以下技术特点：
a.选粉效率高
处理粉料量大，产品颗粒级配尺寸范围窄。与一般选粉机相比，O-Sepa选粉机所选粗粉中细粉含量极少，即成品回收率极高，因而磨系统具有较低的循环负荷率。
b.提高粉磨系统产量
由于选粉机效率高，回料中的细粉含量少，循环量低，因而磨内过粉磨减少，料球比降低，有利于提高磨机的粉磨效率。另外O-Sepa选粉机所选产品颗粒级配合理，在保证水泥质量相同的情况下，产品细度和比表面积降低，为此粉磨系统产量还可进一步提高。
c.降低产品能耗
由于有以上特点，因此单位产品综合电耗可降低8KWh/t。
d.能处理高浓度含尘气体，并将含尘气流作为风选气流使用，而不影响选粉效果。
e.改进水泥质量
O-Sepa选粉机所选产品3～30μm颗粒含量增加，有助于提高水泥等级。
由于O-Sepa选粉机允许磨内含尘气体全部用作选粉空气使用，还可补充一部分冷风，因此能有效地降低水泥温度，保证了水泥质量。
f.操作简单，维修量小
O-Sepa选粉机仅需调节转子转速就能在较大范围内改变产品细度，产品比表面积可在280～650m2/kg范围内任意选择。
选粉机的导向板和旋流叶片采用耐磨材料制造，磨损率极低，因此几乎不存在维修问题。
g.设备体积小，流程简单
O-Sepa选粉机设备紧凑，体积仅为离心式、旋风式选粉机15～20%，系统流程简单，减少了设备数量。
1.1.16 水泥储存、散装发运
水泥储存采用8座φ16×22m的圆库，水泥总储量为：8×7000=56000t，总储期7d。φ16m水泥库的库内设有卸料减压锥形室及充气装置，充气所需气源由罗茨鼓风机提供。水泥经库底卸料箱、电控气动开关阀、电动流量控制阀、空气输送斜槽送至水泥包装车间的斗式提升机中。
水泥库的库侧设有散装设施，为汽车散装，散装头上有料位检测装置，车满时可自动停止卸料。
1.1.17 水泥包装及成品发运
水泥包装车间设有引进技术、国内制造的4台8嘴回转式包装机，每台包装机产量90～100t/h。来自水泥库的水泥经斜槽入振动筛、中间仓，再经仓底手动开关阀，立式双层分格轮下料阀进入包装机。包装好的袋装水泥经卸包胶带机、破包处理机、辊道、电子校正称、胶带输送机送入袋装成品库（或装车机）。成品库规格为2座200×36m，水泥储量为2×8640t，储期为3.6d。
1.1.18 压缩空气站
设有1座压缩空气站，共有5台40m3/min螺杆式空气压缩机及冷冻式空气干燥装置，可提供压力0.8MPa的压缩空气，其中1台40m3/min空气压缩机备用。该压缩空气站为脉冲袋收尘器、各气动装置及空气炮等设备提供气源。
1.1.19 低温余热发电系统
出窑尾一级筒的废气（约350℃ ）经SP炉换热后温度降至230℃左右，经窑尾高温风机送至原料磨烘干原料后，经收尘器净化后达标排放。取自窑头篦冷机废气（约350℃）经沉降室沉降（预收尘装置）后进入AQC炉，热交换后进入收尘器净化达标后与熟料冷却机尾部的废气会合后由引风机经烟囱排入大气。
