1樓：匿名使用者
一、 水泥生產原燃料及配料
生產矽酸鹽水泥的主要原料為石灰原料和粘土質原料，有時還要根據燃料品質和水泥品種，摻加校正原料以補充某些成分的不足，還可以利用工業廢渣作為水泥的原料或混合材料進行生產。
1、 石灰石原料
石灰質原料是指以碳酸鈣為主要成分的石灰石、泥灰巖、白堊和貝殼等。石灰石是水泥生產的主要原料，每生產一噸熟料大約需要1.3噸石灰石，生料中80%以上是石灰石。
2、 黏土質原料
黏土質原料主要提供水泥熟料中的 、 、及少量的 。天然黏土質原料有黃土、黏土、頁岩、粉砂岩及河泥等。其中黃土和黏土用得最多。
此外，還有粉煤灰、煤矸石等工業廢渣。黏土質為細分散的沉積岩，由不同礦物組成，如高嶺土、蒙脫石、水雲母及其它水化鋁矽酸鹽。
3、 校正原料
當石灰質原料和黏土質原料配合所得生料成分不能滿足配料方案要求時（有的 含量不足，有的 和 含量不足）必須根據所缺少的組分，摻加相應的校正原料
（1） 矽質校正原料 含 80%以上
（2） 鋁質校正原料 含 30%以上
（3） 鐵質校正原料 含 50%以上
二、 矽酸鹽水泥熟料的礦物組成
矽酸鹽水泥熟料的礦物主要由矽酸三鈣（ ）、矽酸二鈣（ ）、鋁酸三鈣（ ）和鐵鋁酸四鈣（ ）組成。
三、 工藝流程
1、 破碎及預均化
（1）破碎 水泥生產過程中，大部分原料要進行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產水泥用量最大的原料，開採後的粒度較大，硬度較高，因此石灰石是生產水泥用量最大的原料，開採後的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。
破碎過程要比粉磨過程經濟而方便，合理選用破碎裝置和和粉磨裝置非常重要。在物料進入粉磨裝置之前，盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度，以減輕粉磨裝置的負荷，提高黂機的產量。物料破碎後，可減少在運輸和貯存過程中不同粒度物料的分離現象，有得於制得成分均勻的生料，提高配料的準確性。
（2）原料預均化 預均化技術就是在原料的存、取過程中，運用科學的堆取料技術，實現原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。
原料預均化的基本原理就是在物料堆放時，由堆料機把進來的原料連續地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時，在垂直於料層的方向，盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即「平鋪直取」。
意義：（1）均化原料成分，減少質量波動，以利於生產質量更高的熟料，並穩定燒成系統的生產。
（2）擴大礦山資源的利用，提高開採效率，最大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開採的過程中不出或少出廢石。
（3）可以放寬礦山開採的質量和控要求，降低礦山的開採成本。
（4）對黏濕物料適應性強。
（5）為工廠提供長期穩定的原料，也可以在堆場內對不同組分的原料進行配料，使其成為預配料堆場，為穩定生產和提高裝置運轉率創造條件。
（6）自動化程度高。
2、生料製備
水泥生產過程中，每生產1噸矽酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據統計，乾法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約佔全廠動力的60%以上，其中生料粉磨佔30%以上，煤磨佔約3%，水泥粉磨約佔40%。因此，合理選擇粉磨裝置和工藝流程，優化工藝引數，正確操作，控制作業制度，對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。
工作原理：
電動機通過減速裝置帶動磨盤轉動，物料通過鎖風餵料裝置經下料溜子落到磨盤**，在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨，粉碎後的物料從磨盤的邊緣溢位，被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘乾，根據氣流速度的不同，部分物料被氣流帶到高效選粉機內，粗粉經分離後返回到磨盤上，重新粉磨；細粉則隨氣流出磨，在系統收塵裝置中收集下來，即為產品。沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料，溢位磨盤後被外迴圈的斗式提公升機喂入選粉機，粗顆粒落回磨盤，再次擠壓粉磨。
3、生料均化
新型乾法水泥生產過程中，穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統起著穩定入窖生料成分的最後一道把關作用。
均化原理：
採用空氣攪拌，重力作用，產生「漏斗效應」，使生料粉在向下卸落時，盡量切割多層料麵，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內平行料麵發生大小不同的流化膨脹作用，有的區域卸料，有的區域流化，從而使庫內料麵產生傾斜，進行徑向混合均化。
4、預熱分解
把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成，代替迴轉窯部分功能，達到縮短回窯長度，同時使窯內以堆積狀態進行氣料換熱過程，移到預熱器內在懸浮狀態下進行，使生料能夠同窯內排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
工作原理：
預熱器的主要功能是充分利用迴轉窯和分解爐排出的廢氣餘熱加熱生料，使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率，實現整個煅燒系統的優質、高產、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功能。
（1）物料分散
換熱80%在入口管道內進行的。餵入預熱器管道中的生料，在與高速上公升氣流的衝擊下，物料折轉向上隨氣流運動，同時被分散。
（2）氣固分離
當氣流攜帶料粉進入旋風筒後，被迫在旋風筒筒體與內筒（排氣管）之間的環狀空間內做旋轉流動，並且一邊旋轉一邊向下運動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然後轉而向上旋轉上公升，由排氣管排出。
（3）預分解
預分解技術的出現是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和迴轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上公升煙道，設燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內以懸浮態或流化態下迅速進行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在迴轉窯內進行的碳酸鹽分解任務，移到分解爐內進行；燃料大部分從分解爐內加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內煅燒帶的熱負荷，延長了襯料壽命，有利於生產大型化；由於燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優化。
因而具有優質、高效、低耗等一系列優良效能及特點。
4、水泥熟料的燒成
生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解後，下一道工序是進入迴轉窯中進行熟料的燒成。
在迴轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解並發生一系列的固相反應，生成水泥熟料中的 、 、 等礦物。隨著物料溫度公升高近 時， 、 、 等礦物會變成液相，溶解於液相中的 和 進行反應生成大量 （熟料）。熟料燒成後，溫度開始降低。
最後由水泥熟料冷卻機將迴轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時**高溫熟料的顯熱，提高系統的熱效率和熟料質量。
5、水泥粉磨
水泥粉磨是水泥製造的最後工序，也是耗電最多的工序。其主要功能在於將水泥熟料（及膠凝劑、效能調節材料等）粉磨至適宜的粒度（以細度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水化速度，滿足水泥漿體凝結、硬化要求。
6、水泥包裝
水泥出廠有袋裝和散裝兩種發運方式。
矽酸鹽水泥生產的原料
1.矽酸鹽水泥的主要成分
矽酸三鈣（3cao•sio2）、矽酸二鈣（2cao•sio2）、鋁酸三鈣（3cao•ai2o3）、
鐵鋁酸四鈣（4cao•ai2o3•fe2o3）
其中：cao 62～67%； sio2 20～24%； ai2o3 4～7%； fe2o3 2～6%。
2.矽酸鹽水泥生產的主要原料
(1) 石灰質原料：
以碳酸鈣為主要成分的原料，是水泥熟料中cao的主要**。如石灰石、白堊、石灰質泥灰巖、貝殼等。一噸熟料約需1.4～1.5噸石灰質幹原料，在生料中約佔80%左右。
石灰質原料的質量要求
品位 cao（%） mgo（%） r2o（%） so3（%） 燧石或石英（%）
一級品 ＞48 ＜2.5 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0
二級品 45～48 ＜3.0 ＜1.0 ＜1.0 ＜4.0
(2)粘土質原料：
含鹼和鹼土的鋁矽酸鹽，主要成分為sio2，其次為ai2o3，少量fe2o3，是水泥熟料中sio2、ai2o3、fe2o3的主要**。粘土質原料主要有黃土、粘土、頁岩、泥岩、粉砂岩及河泥等。一噸熟料約需0.
3～0.4噸粘土質原料，在生料中約佔11～17%。
粘土質原料的質量要求
品位 矽酸率 鐵率 mgo（%） r2o（%） so3（%） 塑性指數
一級品 2.7～3.5 1.5～3.5 ＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12
二級品 2.0～2.7或3.5～4.0 不限 ＜3.0 ＜4.0 ＜2.0 ＞12
一般情況下sio2含量60～67%，ai2o3含量14～18%。
(3)主要原料中的有害成分
① mgo：影響水泥的安定性。水泥熟料中要求mgo＜5%，原料中要求mgo＜3%。
② 鹼含量（k2o、na2o）：對正常生產和熟料質量有不利影響。水泥熟料中要求r2o＜1.3%，原料中要求r2o＜4%。
③ p2o5：水泥熟料中含少量的p2o5對水泥的水化和硬化有益。當水泥熟料中p2o5含量在0.3%時，效果最好，但超過1%時，熟料強度便顯著下降。p2o5含量應限制。
④ tio2：水泥熟料中含有適量的tio2，對水泥的硬化過程有強化作用。當tio2含量達0.
5～1.0%，強化作用最顯著，超過3%時，水泥強度就要降低。如果含量繼續增加，水泥就會潰裂。
因此在石灰石原料中應控制tio2＜2.0%。
3. 矽酸鹽水泥生產的輔助原料
(1)校正原料
① 鐵質校正原料：補充生料中fe2o3的不足，主要為硫鐵礦渣和鉛礦渣等。
② 矽質校正原料：補充生料中sio2的不足，主要有矽藻土等。
③ 鋁質校正原料：補充生料中ai2o3的不足，主要有鋁釩土、煤矸石、鐵釩土等。
校正原料的質量要求
矽質原料 矽 率 sio2（%） r2o（%）
＞4.0 70～90 ＜4.0
鐵質原料 fe2o3＞40%
鋁質原料 ai2o3＞30%
(2) 緩凝劑：以天然石膏和磷石膏為主。摻加量3～5%。
4.工業廢渣的利用
① 赤泥：燒結法生產氧化鋁排出的赤色廢渣，以cao、sio2為主。摻加石灰質原料可配製成生料。
② 電石渣：以cao為主。可替代部分石灰石生產水泥。
③ 煤矸石：以sio2、ai2o3為主。可替代粘土生產水泥。
④ 粉煤灰：以sio2、ai2o3為主。可替代粘土配製生料，也可作混合材料。
⑤ 石煤：以sio2、ai2o3為主。可作不粘土質原料，也可作燃料。
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