水泥实习报告.docx
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水泥实习报告.docx
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水泥实习报告
前言
水泥,是建筑用胶凝材料。
中国古代曾有过辉煌的建筑胶凝材料史。
早在公元前新石器时代的仰韶文化时期,我们的祖先就懂得用“白灰面”涂抹山洞,此后又学会用黄泥浆砌筑土坯墙,至公元前7世纪,开始出现了石灰。
在公元5世纪的南北朝时代,出现了一种名叫“三合土”的建筑材料,然而,由于社会与经济的停滞,我国建筑胶凝材料发展到“三合土”阶段似乎就停止不前了。
在欧美国家,建筑胶凝材料的发展则在罗马砂浆的基础上不断提高,最终发明了波特兰水泥。
相应的,水泥工业成长壮大,其生产技术不断进步。
清末的“洋务运动”中,军事工业和民用工业建设需要大量水泥,促使中国民族水泥工业兴起。
20世纪初的日俄战争后,日本水泥资本随日本侵略势力的入侵进入中国,开办了一批日资水泥企业。
第一次世界大战中,世界列强热衷于国内战争,无暇顾及对中国的进一步掠夺,中国民族水泥工业乘机获得较大发展。
中华人民共和国成立后,百废待兴,大兴土木,在计划经济体制时期国家建设了一大批水泥企业,改革开放使中国现代水泥企业纷纷诞生。
中国水泥生产技术水平随着时代的进步而不断提高,由低到高大致分为立窑、湿法回转窑、日产2000吨熟料预分解窑新型干法和日产5000吨熟料预分解窑新型干法等4个层次。
中国水泥史上设备国产化的进程中有4个里程碑:
昆明水泥厂(后改名云南水泥有限公司)是国产设备建设立窑厂的里程碑;湘乡水泥厂(后改名韶峰水泥集团有限公司)是国产设备建设湿法回转窑厂的里程碑;江西水泥厂(后改名江西万年青水泥股份有限公司)是国产设备建设日产2000吨熟料预分解窑新型干法厂的里程碑;安徽海螺集团有限责任公司是国产设备建设日产5000吨熟料预分解窑新型干法厂的里程碑,中国水泥工业现代化步伐从此大大加快。
历史是人民创造的。
中国水泥史是由千千万万的中国水泥工作者所谱写的。
在中国水泥工业发展的不同时期涌现出许多佼佼者,如:
民国时期水泥界叱咤风云的“水泥大王”王涛;共和国初期水泥工业发展的总指挥、“布衣”部长赖际发;水泥界的传奇人物刘公诚;改革开放时期发展现代水泥工业的旗手郭文叁,等等。
一、实习目的
生产实习的目的是使同学了解水泥厂的生产工艺、生产设备和生产组织机构,通过生产实习,掌握水泥材料的具体生产过程,掌握水泥熟料的形成过程,掌握各种生产设备的原理和作用,为后续专业课程的学习奠定感性知识,同时认识社会,培养独立思考、独立工作的能力,为以后的毕业设计收集必要的资料和数据。
二、公司简介
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三、水泥生产工艺流程
3.1新型干法水泥生产方法
凡是以悬浮预热器和分解炉技术为核心,并把现代科学技术如:
矿山计算机控制网络化开采,原料预均化,生料均化,高效多功能挤压粉磨新技术、新型机械粉体输送装置、新型耐热、耐火、耐磨、隔热材料以及IT技术等广泛应用于水泥干法生产全过程,使水泥生产具有高效、优质、节约能源、清洁生产、符合环境保护要求和工艺装备大型化、生产控制自动化、实行科学管理的现代化水泥生产方法,称为新型干法水泥生产方法。
干法生产的特点干法是将生料粉直接送入窑内煅烧,入窑生料的含水率一般仅1%~2%,省去了烘干生料所需的大量热量。
以前的干法生产使用的是中空回转窑,窑内传热效率较低,尤其在耗热量大的分解带内,热能得不到充分利用,以致干法中空窑的热效率并没有多少改善。
干法制备的生料粉不易混合均匀,影响熟料质量,因此40~50年代湿法生产曾占主导地位。
50年代出现了生料粉空气搅拌技术和悬浮预热技术,60年代初诞生了预分解技术,原料预均化及生料质量控制技术。
现在干法生产完全可以制备出质量均匀的生料,新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进行,热效率高,减轻了回转窑的负荷,不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30%左右提高到60%以上,又使窑的生产能力得以扩大,目前的标准窑型为3000t/d,最大的10000t/d。
我国现在有700t/d,1000t/d,2000t/d,4000t/d的几种规格,逐步向大型方向发展。
预分解窑生料预烧得好,窑内温度较高,熟料冷却速度快,可以烧高硅酸率,高饱和比以及高铝氧率的熟料,熟料强度高,因此现在将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑,或新型干法生产线,新型干法生产是今后的发展方向。
新型干法窑规模大,投资相对较高,对技术水平和工业配套能力要求也比较高,如条件不具备则难以正常发展。
3.2工艺流程
3.2.1新型干法水泥生产工艺流程
石灰石
矿山采矿
砂岩配料(荧光分析立磨生料均化库窑尾预热器
钢渣
熟料库冷却机回转窑分解炉
出厂包装水泥水泥磨混合材
石膏
1、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
2、生料工段工艺流程图:
石灰石→板式喂料机→单段锤式破碎机→皮带→堆料机→取料机→皮带→配料站→立磨→o-sepa选粉机→气力输送管道和皮带提升机→生料均化库
3.2.2生料工段主要设备,设备工作原理
(1)板式喂料机
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.
(2)PC-2018反击锤式破碎机
转子尺寸:
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
工作原理:
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.
(3)袋收尘——脉冲袋收尘器
是一种新型高效袋式收沉器,利用脉冲阀使压缩空气定时地对滤袋进行喷吹清灰,滤袋寿命长,收尘效率高.
工作原理:
含尘气体由进风口进入箱体,气体由滤袋外进入滤袋内,经文氏管进入上箱体,从出风口排出,粉尘能截留在滤袋外表面.为了保持收尘器的阻力在一定的范围内(一般为1176~1470Pa)必须定期清灰.清灰时由脉冲控制仪按程序开启控制阀使气沧内的压缩空气由喷嘴管的孔眼高速喷出,每个孔眼对准一个滤袋中心,通过文氏管的诱导在高速气体周围引入相当于喷嘴空气5—7倍的二次空气冲进滤袋,使滤袋急剧膨胀,引起冲击震动.同时产生由袋内向袋外的逆向气流,是黏附在滤袋外表面的积灰被吹落.此时滤布空隙中的粉尘也被吹落,吹扫下来的积灰落入灰斗经排灰系统排出.
(4)堆料机和取料机
堆料机是:
车式悬臂胶带堆料机.(一侧两轨)
取料机是:
桥式刮板取料机.(两侧两轨)
(5)立磨MLS3626
给料粒度:
≤90mm生产能力:
185t/h
工作原理:
物料由三道锁风阀门下料溜子进入磨内,堆积在磨盘中间.由于磨盘的旋转带动磨辊转动物料受离心力的作用想磨盘边缘移动,并被齿入磨辊底部而粉磨.磨辊有液力系统增压以满足粉末需要.磨盘的转速比较高,比相同直径的球蘑机要快大约80%.物料不仅在辊下被压碎,而且被推向外缘,越过挡料圈落入风环,被高速气流入分离器,在回转风叶的作用下进行分选,粗粉重新返回磨盘再粉磨.合格的成品随气流带出机外被收集作为产品,由于风环外气流速度很高因此转热速率很快,小颗粒瞬时得到干燥,大颗粒表面被烘干,再折回重新粉碎过程中得到进一步干燥.
(6)O~SEPA选粉机
型号:
N-2000总重:
19183kg
风量:
2000m3/min喂料量:
400t/h
电机功率:
132kw水泥生产能力:
72~120t/h
工作原理:
待选物料由上部的两个喂料管喂入选粉机,通过撒料盘缓冲板充分分散,落如选粉区,选粉气流大部分来自磨机,通过切向一次风进口.来自收尘设备的收尘风通过二次风进口进入,经导向叶片水平进入选粉区.在选粉机内由垂直叶片和水平叶片组成笼式转子,回转时使内外压差在整个高度内上下保持一定,从而使气流稳定均匀,为精确选粉创造了条件,物料自上而下为每个颗粒提供了多次重复分选的机会,而且每次分选都在精确的离心力和水平风力的平衡条件下进行.细粉从外向内克服了边壁效应的不利影响.
(7)CP均化库
该库直径较大,生料先送至顶生料分配器,再经放射状布置的空气输送斜槽入库,库顶还设有收尘器,仓满指示器等装置,在大库的下部中心建有一圈锥型混合室,当轮流向大库的环型库底冲气时生料呈流态化并经混合室周围的8—12个进料孔流入混合库中,同时大库内的生料呈旋涡状踏落,在生料下移的过程中产生重力混合,进入混合库的生料则按扁型四分区进行激烈的空气搅拌,即进行气力均化.混合室的另一作用是靠室内所存一定数量成分均匀的生料起缓冲作用,使进入混合室时略有成分波动的生料缩小其波动.
(8)气力输送斜槽
以高压离心通风机为动力源,使密闭输送斜槽中的粉状物料保持流态化向斜槽的一端缓慢流动,这种斜槽的主体部分无主动部件,结构简单,输送能力大,易改变输送方向.
3.2.3保证生料质量的几个控制环节
1、生料粉磨系统的调节控制
为实现最优控制,使粉磨作业经常处于良好状态,在烘干粉磨系统生产中,越来越广泛的采用电子计算机和自动化仪表,实行生产过程的自动调节控制.生料粉磨系统是水泥厂生产中实行自动化最为成功,并且得到普遍应用的一个工序.自动控制主要有以下五个方面的主要内容:
①调节入磨原料配比,保证磨机产品达到规定的化学成分;②调节喂入磨物料总量,使粉磨过程经常处于最佳的稳定状态,提高粉磨效率;③调节磨机系统温度,保证良好的烘干及粉磨作业条件,并使产品达到规定的水分;④调节磨机系统压力,保证磨机系统的正常通风,满足烘干及粉磨作业需要;⑤控制磨机系统的开车喂料程序,实行磨机系统生产全过程的自动控制.
2、原料配料控制
采用电子称-X荧光分析仪-电子计算机自动调节生料磨系统的喂料配比,是20世纪60年代取得的成果.40多年来,国外许多现代化水泥厂几乎全部实现了原料配比的自动控制.这个自动控制系统的应用成功,主要在于对生料化学成分可以进行在线快速分析和建立了一套数学模型及控制算法.
控制系统的目标是调节入磨原料配比,保证规定的生料化学成分.控制系统分为两段,首先对待用的各种物料进行取样和分析,再由东西得到的化学成分计算出各种原料的要求配比.计算公式是线形的,很容易由计算机计算出.在某些情况下即使不可能取得最理想的配比,也可以求出近乎理想的配比.
计算机取得的各种原料的成放是取样值的平均数.原料成分的波动会导致生料成分的波动.近年来,很多工厂采用了自动取样装置及X荧光分析仪,-射线仪分析生料成分,将测定的结果输入计算机,以便及时得到各种原料配比,并调整其流量.
样品的抽取一般有两种方式,即磨入口取样和磨出口取样.前一种取样方式虽然可以缩短控制的滞后时间,但由于进入磨机前的物料均匀性差,故一般采用后一种取样方式.
采用电子计算机进行配料计算和控制的指导思想及基本原则如下:
(1)对取样器采集的样品,一般是间隔测量分析,同时考虑到原料在喂料机上的输送时间,在磨机内的粉磨时间以及制样,分析所需的时间,故计算一次配料的时间周期大约为30-60min.生料配料控制程序也是按此时间定期启动.
(2)配料计算中所用的生料目标率值,一般是应用熟料的率值,以便考虑煤灰掺入的影响.
(3)采用修正控制加积分控制的方法.对原料成分数据之所以进行修正计算,是由于给定的原料成分是某一段时间的平均值,而实际上从矿山开采的原料资源在质量上是有所波动的,虽经过预均化,入磨原料的成分仍然时刻波动,故原料成分的实际值与给定值之间有偏离.对于产生偏差的主要原因进行理论分析,可有两种考虑方法:
一是假定偏差是由于原料中所含比例最大的那种氧化物的波动引起的,例如,石灰石中的CaO,砂岩中的SiO2,页岩中的Al2O3和铁粉中的Fe2O3等,即修正的要素是选用这些原料中含量最多的氧化物;另一种假设是认为生料成分的波动是由于几种原料中配合比例最大的那种原料化学成分波动,或者是由化学成分波动最大的那种原料的化学成分波动而引起的.这样,在四种原料配料中假定三种原料化学成分没有变,或假定四种原料中的三种含量较小的氧化物的成分未变,就可以根据两次取样间的原料配比及出磨生料中四种氧化物的含量计算下一周期所需的原料新配比(当然计算中也要考虑煤灰的影响).
(4)对原料成分进行修正计算后实际上每一次生料值率的瞬间值与目标值仍会产生微小的偏差.为消除这些偏差,在每次新配比计算中都要考虑前几个周期进入均化库的生料率值,以便消除或减小累计偏差,使在均化库中的这几个周期的生料的平均成分值与设定的目标值趋于一致.
3、磨机系统压力控制
磨机系统压力控制的目的,是为了检测各部通风情况,及时调节,满足烘干及粉磨作业要求.磨机出,入口负压差,表征磨内通风的阻力大小,压差增大表示磨内可能负荷过大或隔仓板篦缝可能发生堵塞;其他任何两点之间的压差有较大变动,都表明两点间阻力的变.一般在生产情况基本正常,压差变动不大时,可适当调节排风机的风门;压差变动过大时,则需及时检查设备状况,及时消除故障.
4、磨机开车喂料程序控制
对磨机启动时的喂料程序控制的目的,是为了避免磨机启动时,由于外了喂料不当时发生磨满堵塞.该程序控制可以保证对磨机的喂料量进行均匀地,按一定程序的逐步加大,实现最优操作.控制办法是在磨机启动后,检测出它的负荷值,用计算机按一定数学模型运算处理,向喂料调节器送出喂料量的目标值,使之逐步增大喂料量,直至磨机进入正常负荷状态为止.
5、辊式磨的自动调节控制系统
辊式磨自动控制系统的设置基本与上述方法相同,由于磨机结构与烘干兼粉磨的钢球蘑机不同,故自动控制系统亦有区别,一般装设五个自动调节回路.
6、磨机系统温度控制
磨机系统温度控制的目的,是为了保持良好的烘干及粉磨作业,保证成品水分达到规定要求.烘干粉磨系统的温度控制,大多采用单回路自动调节系统.对磨机成品水分的控制可有两种方法:
一是根据原料及成品水分,通过调节系统排风机风门,改变入磨热风量,控制烘干作业;另一种是通过改变热风入口管道上的冷风门,调节入磨热风温度,控制烘干作业.两种方法相比,后一种方法有利于保持磨机系统的生产稳定.在带有预烘干设备的烘干粉磨系统及利用选粉机等设备同时进行原料烘干时,亦需通过调节各种设备系统的排风机风门或冷风掺入量的办法,调节热风进入量或改变热风温度,以控制这些设备的出口气温,达到控制烘干过程的目的.
3.2.4熟料的煅烧
1、流程:
预热和与分解系统→煅烧设备→熟料冷却
2、设备工作原理:
(1)旋风预热器
旋风预热器由上下排列的五级旋风筒组成,为了提高收尘效率最上一级旋风筒通常为双级旋风筒之间由气体管通连接;每个旋风筒和相连的管道形成预热器的一个级.通常预热器由上向下顺序编号为Ⅰ至Ⅳ(或Ⅴ,Ⅵ)旋风筒的卸料口用生料管道与下一级的气体管道连接.生料首先喂入I级旋风筒的入口的上升管道内,熟料在管道内进行充分热交换,然后由I级旋风筒把气体和生料颗粒分离,收下的生料经卸料管进入Ⅱ级旋风筒的上升管道内进行第二次热交换,再经Ⅱ级旋风筒分离,如此,依次经Ⅴ级旋风预热器进入回转窑内进行煅烧,而预热器排出的废气经增湿塔,电收尘器由排风机进入大气.窑尾排出的1100℃烟气经预热器热交换后温度降至330℃左右,50℃左右的生料经多级预热器预热到750~820℃进入回转窑,熟料热耗均为750/kg熟料左右.
(2)预热预分解系统:
(原理)悬浮预热技术是指低温粉体物料均匀分散在高温气流之中,在悬浮状态下进行热交换,使物料得到迅速加热升温的技术.其优越性在于使物料悬浮在热气流中,与气流的接触面积大幅度增加,传热速度极快,效率极高.同时,生料粉与燃料在悬浮下均匀混合,燃料燃烧热及时传给物料,使之迅速分解.而预分解(或窑外分解)技术是指将已经过悬浮预热后的水泥生料,在达到分解温度前,进入到分解炉内与进入到炉内的燃料混合,在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热,使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术.
这样不仅减少了窑内燃烧带的热负荷,并且入窑生料的碳酸钙分解率达到了95%左右,从而大幅度提高了窑系统的生产效率.
(3)悬浮预热预分解窑:
其的特点是在长度较短的回转窑后装设了悬浮预热器和分解炉,使原来在窑内以堆积状态进行的物料预热及碳酸钙分解过程,移到悬浮预热器和分解炉内以悬浮状态下进行,不仅可以减轻窑内煅烧带的热负荷,有利于缩小窑的规格及生产大型化,并且可以节约单位建设投资,延长衬料寿命,减少大气污染.
(4)五级旋风预热器:
主要是旋风筒和各级旋风筒之间的联接管道,(亦称换热管道)旋风筒的主要任务在于气固分离,联结管道主要起的是换热作用.
旋风筒:
采用大直径四圆心渐扩蜗壳结构,旋风筒阻力低,下部偏锥结构,下料管粗(C1φ710mm),能有效防堵;合理的旋风筒整体高度;有效防止物料因二次飞扬而导致的分离效率下降.
内筒:
内筒插入深度低,内径大,C1--C2级筒设置整流器,阻力明显下降,C3--C5级筒采用挂片,方便安装和更换,内筒材质为耐热钢,使用寿命较长.
导流板:
导流板的作用是防止进气口气流与筒内旋转气流碰撞,降低进口湍流阻力.本系统投料175t/h时,系统阻力仅4200Pa.
翻板阀:
下料管翻板阀位于上一级旋风筒下料管与下一级旋风筒上升管道之间,要求保持下料流畅的同时,封闭物料不能填充下料管.南京院设计的下料管杆轻锤小,材质为耐热钢,实用小巧.
撒料箱:
它会影响气固换热的效率,本系统采用的扩散式撒料箱为凸弧多孔分布板结构,这种撒料箱强化了物料在气流中的分散性,提高了气固换热的效率,降低了物料短路的可能.
(5)分解炉:
采用在线旋喷结合式管道分解炉.以喷腾分解炉为基础,"涡旋"结合.分解炉直接与窑尾烟室相接,避免了结皮和堵塞,三次风单侧切向进入,布局简单.分解炉出口在本体顶部缩径,气流获得二次加速,有效地加强了后期的混合,煤粉经过喷嘴从三次风端口切向向下倾斜,尽管炉用煤管为单通道,但也能确保预燃充分.生料经C4级筒收集由炉侧加入,受三次风的扰动,改善了其分布状态,减少了塌料的危险.操作中由于受配料的影响,生料易烧性差,将炉出口温度控制在910℃左右,C5级筒下料管890℃,从而保持一切正常.
四、工艺流程图
结束语
实习是每个大学生必须拥有的一段经历,它使我们在实践中了解社会,让我们学到了很多在课堂上学不到的知识,也让我们开阔了视野,增加了见识,让我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。
通过生产实习,让我们学会了生产实践知识,增强了我们劳动观念,培养了我们进行生产实践的技能。
实习是我们把学到的理论知识应用在实践中的一种尝试。
最后衷心感谢***的辛勤指导。
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