2021-05-03
日產(chǎn)5000噸熟料新型水泥生產(chǎn)的工藝流程說明
1.1生產(chǎn)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(jīng)1臺EBP2200—10的重型板式喂料機喂入1臺TKLPC20D22雙轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機中，當(dāng)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(tǒng)擬采用立磨生產(chǎn)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(yù)均化堆場。
1.1.2 石灰石預(yù)均化堆場
為均化和儲存石灰石，設(shè)置1座φ90m的石灰石預(yù)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(jīng)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(nèi)的砂巖鏟入破碎機前受料斗，砂巖經(jīng)篩分后，小塊由膠帶輸送機直接送入輔助原料預(yù)均化堆場，大塊經(jīng)反擊式硬料破碎機破碎后由膠帶輸送機送到輔助原料預(yù)均化堆場儲存。當(dāng)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(yù)均化堆場及輸送
堆場為1座30×180m的長形預(yù)均化堆場，粘土、砂巖和硫酸渣分別經(jīng)懸臂式堆料機進行分層堆料，由側(cè)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(diào)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(diào)配站設(shè)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(jīng)膠帶輸送機送至原料磨粉磨。在入磨膠帶輸送機上設(shè)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(shè)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(tǒng)，該系統(tǒng)的生產(chǎn)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(jīng)皮帶輸送機、入磨鎖風(fēng)閥送至原料立式磨內(nèi)進行烘干、粉磨，粗粉返回磨內(nèi)再次粉磨，合格生料隨出磨氣流進入旋風(fēng)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(jīng)提升機、空氣輸送斜槽送入生料均化庫內(nèi)。當(dāng)原料磨停磨時，窯灰可另行輸送至生料入窯系統(tǒng)中。
從窯尾預(yù)熱器排出的廢氣，經(jīng)高溫風(fēng)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(diào)質(zhì)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(zhì)利用預(yù)熱器排出的廢氣。出磨廢氣經(jīng)選粉機、旋風(fēng)分離器后一部分循環(huán)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(dāng)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(zhuǎn)，將收下的濕料從另一頭排出。
原料粉磨系統(tǒng)設(shè)有自動連續(xù)取樣裝置，試樣經(jīng)過X—熒光分析儀檢測并由計算機自動控制和調(diào)整各種原料的配合比例，從而調(diào)整生料配比，保證出磨生料化學(xué)成份的合格與穩(wěn)定。原料粉磨系統(tǒng)設(shè)置了輔助熱風(fēng)爐作為備用熱源。當(dāng)原料磨不運行時，窯尾廢氣經(jīng)增濕塔降溫調(diào)質(zhì)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(tǒng)
設(shè)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(xù)均化庫，使入庫生料呈層狀布置。庫底設(shè)有充氣斜槽，由羅茨鼓風(fēng)機供氣。庫底圓錐形周圍的環(huán)形空間分成六個卸料大區(qū)，12個充氣小區(qū)，由羅茨風(fēng)機輪流向各區(qū)充氣，充氣區(qū)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(jīng)流量控制閥送至生料喂料計量倉，該倉下部設(shè)有荷重傳感器，內(nèi)部設(shè)有充氣裝置，集混合、稱量、喂料功能于一體。出混合倉生料經(jīng)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(tǒng)
熟料燒成系統(tǒng)由回轉(zhuǎn)窯、雙系列5級低壓損旋風(fēng)預(yù)熱器和NDF分解爐組成，日產(chǎn)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(fēng)筒的聯(lián)結(jié)風(fēng)管，由熱風(fēng)帶入C1筒，物料自上而下依次進入C1、C2、C3、C4、分解爐、C5旋風(fēng)筒入窯。熱風(fēng)自下而上最后經(jīng)C1筒入高溫風(fēng)機。
由高溫風(fēng)機出來的熱風(fēng)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(jīng)煙囪排入大氣。熟料煅燒采用1臺φ4.8×72m回轉(zhuǎn)窯，三檔支撐，斜度為3.5%，轉(zhuǎn)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(fēng)預(yù)熱器中除C1筒處，其余全是低壓損型旋風(fēng)筒，在保持分離效率不變的條件下，可使旋風(fēng)筒本身阻力降低40%。包括分解爐在內(nèi)整個預(yù)分解系統(tǒng)阻力控制在4800Pa以下。窯與分解爐用煤比例為40%:60%，出預(yù)熱器廢氣溫度為320～350℃。
預(yù)熱器易堵部位設(shè)有捅料清灰孔和空氣炮，各級旋風(fēng)筒錐體部分均設(shè)有雙環(huán)壓縮空氣吹掃系統(tǒng)。通過控制程序可實現(xiàn)定時自動吹掃，根據(jù)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(huán)境溫度＋65℃。為破碎大塊熟料，冷卻機出口處設(shè)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(jīng)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(fēng)入窯，一部分經(jīng)三次風(fēng)管送往窯尾分解爐，三次風(fēng)從窯頭罩上抽?。创蟾G門罩），一部分用作煤磨的烘干熱源，其余經(jīng)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(shè)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(jīng)鏈斗輸送機送至熟料帳篷庫頂，落入庫中心柱體內(nèi)，柱體環(huán)向分層開有許多卸料孔，熟料分層卸入帳篷庫內(nèi)。庫底設(shè)有13個卸料點，經(jīng)卸料設(shè)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(yù)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(jīng)裝載機卸入車坑，由板式喂料機、膠帶輸送機送至原煤預(yù)均化堆場，堆成兩堆，經(jīng)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(tǒng)。當(dāng)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(tǒng)產(chǎn)量為38t/h。
煤磨設(shè)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(nèi)，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(jīng)螺旋輸送機分別送入窯及分解爐的煤粉倉。經(jīng)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(shè)有煤粉計量輸送裝置，煤粉可經(jīng)此裝置精確地送入窯頭及分解爐。
煤粉制備系統(tǒng)設(shè)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(tǒng)、消防水系統(tǒng)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(nèi)，再由裝載機喂入卸車坑，經(jīng)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(jīng)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(dāng)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(fēng)爐。烘干后的礦渣經(jīng)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(shè)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?guī)?，儲量?×1800t，儲期為1.8d。每種物料均由引進技術(shù)生產(chǎn)的調(diào)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(jīng)膠帶輸送機、入磨鎖風(fēng)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(tǒng)，配用2臺V型選粉機和2臺N-3000的改進型O-Sepa選粉機。當(dāng)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(tǒng)生產(chǎn)能力為340t/h。
水泥配料站配合好的物料經(jīng)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(fēng)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(jīng)磨尾斗式提升機送入O-Sepa選粉機，選粉機選出的粗粉經(jīng)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(jīng)空氣輸送斜槽送至水泥儲存系統(tǒng)。出氣箱脈沖袋收塵器的凈化氣體經(jīng)排風(fēng)機排入大氣。
O-Sepa選粉機所需一次風(fēng)大部來自磨尾含塵氣體，二次風(fēng)可由磨系統(tǒng)各個收塵點提供，三次風(fēng)來自空氣。
本次設(shè)計所選用的O-Sepa選粉機屬高效渦流選粉機，與離心式、旋風(fēng)式選粉機相比具有以下技術(shù)特點：
a.選粉效率高
處理粉料量大，產(chǎn)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(tǒng)具有較低的循環(huán)負荷率。
b.提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量
由于選粉機效率高，回料中的細粉含量少，循環(huán)量低，因而磨內(nèi)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(chǎn)品顆粒級配合理，在保證水泥質(zhì)量相同的情況下，產(chǎn)品細度和比表面積降低，為此粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量還可進一步提高。
c.降低產(chǎn)品能耗
由于有以上特點，因此單位產(chǎn)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(fēng)選氣流使用，而不影響選粉效果。
e.改進水泥質(zhì)量
O-Sepa選粉機所選產(chǎn)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(nèi)含塵氣體全部用作選粉空氣使用，還可補充一部分冷風(fēng)，因此能有效地降低水泥溫度，保證了水泥質(zhì)量。
f.操作簡單，維修量小
O-Sepa選粉機僅需調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速就能在較大范圍內(nèi)改變產(chǎn)品細度，產(chǎn)品比表面積可在280～650m2/kg范圍內(nèi)任意選擇。
選粉機的導(dǎo)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(shè)備體積小，流程簡單
O-Sepa選粉機設(shè)備緊湊，體積僅為離心式、旋風(fēng)式選粉機15～20%，系統(tǒng)流程簡單，減少了設(shè)備數(shù)量。
1.1.16 水泥儲存、散裝發(fā)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(nèi)設(shè)有卸料減壓錐形室及充氣裝置，充氣所需氣源由羅茨鼓風(fēng)機提供。水泥經(jīng)庫底卸料箱、電控氣動開關(guān)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(cè)設(shè)有散裝設(shè)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(fā)運
水泥包裝車間設(shè)有引進技術(shù)、國內(nèi)制造的4臺8嘴回轉(zhuǎn)式包裝機，每臺包裝機產(chǎn)量90～100t/h。來自水泥庫的水泥經(jīng)斜槽入振動篩、中間倉，再經(jīng)倉底手動開關(guān)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(jīng)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(guī)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(shè)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(shè)備提供氣源。
1.1.19 低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)
出窯尾一級筒的廢氣（約350℃ ）經(jīng)SP爐換熱后溫度降至230℃左右，經(jīng)窯尾高溫風(fēng)機送至原料磨烘干原料后，經(jīng)收塵器凈化后達標排放。取自窯頭篦冷機廢氣（約350℃）經(jīng)沉降室沉降（預(yù)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(fēng)機經(jīng)煙囪排入大氣。
