水泥工艺学第七章-生产控制及均化.ppt

水泥工艺学第七章,生产控制及均化第七章第七章 生产控制与均化生产控制与均化 生产控制与均化是保证工厂正常稳定生产和提高生产控制与均化是保证工厂正常稳定生产和提高水泥质量的关键。水泥质量的关键。在水泥生产中，无论哪一道工序出现质量问题，在水泥生产中，无论哪一道工序出现质量问题，都会影响水泥的质量。因此，为了保证和提高水泥质都会影响水泥的质量。因此，为了保证和提高水泥质量，必须运用科学的方法，定时对水泥生产过程从矿量，必须运用科学的方法，定时对水泥生产过程从矿山、原料、燃料、半成品到水泥成品出厂的每一道工山、原料、燃料、半成品到水泥成品出厂的每一道工序，按照工艺要求一环扣一环地进行严格系统的质量序按照工艺要求一环扣一环地进行严格系统的质量控制，使每一个工序环节都符合控制要求。控制，使每一个工序环节都符合控制要求。第一节第一节 石灰石、粘土矿山的控制石灰石、粘土矿山的控制 水泥厂一般要求都有自己的原料矿山。同一矿山，不同一矿区，其原料的化学成分有可能不同，为了确保生料成分的合格与稳定，应对矿山进行控制。一、石灰石、粘土的控制措施 1、原料矿山的质量勘查 2、计划开采、选择性开采 3、不同质量石灰石搭配二、控制指标 1、石灰石：、3、石英或隧石、碱 2、粘土:率值（n、p)、3、碱、石英第二节第二节 原、燃料的预均化和控制原、燃料的预均化和控制 原、燃料的预均化是在工厂内进行，目的是为原燃料的预均化是在工厂内进行，目的是为了保证每一批生产的生料和燃料的成分波动控制在了保证每一批生产的生料和燃料的成分波动控制在允许的范围内。允许的范围内。一、原料的均化一、原料的均化 经破碎的原料的化学成分是很不均齐的。为使经破碎的原料的化学成分是很不均齐的。为使原料成分初步趋于均齐，充分发挥原料堆场在储存原料成分初步趋于均齐，充分发挥原料堆场在储存和取用原料两方面的功能，采用一定的堆放和取用和取用原料两方面的功能，采用一定的堆放和取用方式，使生料得到均齐，叫原料的预均化。方式，使生料得到均齐，叫原料的预均化。1 1、均化的判断、均化的判断 :变异系数变异系数 S S：标准偏差：标准偏差 X X：各次测量：各次测量的算术平均值的算术平均值 当：当：5%5%不用均化不用均化 10%10%一定要均化一定要均化 ：5%-10%5%-10%可均化，也可以不均可均化，也可以不均化化 2 2、均化方法、均化方法 几种原料的联合预均化和特定原料的单独预几种原料的联合预均化和特定原料的单独预均化。均化。3 3、均化场所及原理、均化场所及原理 预均化是在原料堆场进行的。预均化是在原料堆场进行的。原料预均化的基本原理是原料预均化的基本原理是“平铺直取平铺直取”。即采取堆料机将料一层一层地铺起来，用料时，即采取堆料机将料一层一层地铺起来，用料时，采用取料机垂直切取料层，这样取得的生料就采用取料机垂直切取料层，这样取得的生料就较均齐，接着送入生料磨进行粉磨。较均齐，接着送入生料磨进行粉磨。长形堆场第三节第三节 生料的均化和控制生料的均化和控制 生料的均化和控制主要是控制生料的化学成分、细度，保证生料成分的均匀、生料的均化和控制主要是控制生料的化学成分、细度，保证生料成分的均匀、稳定。稳定。1、控制内容、控制内容 四大氧化物或率值、细度四大氧化物或率值、细度 对生料的要求对生料的要求:（1）生料成分的均匀性。生料成分均匀稳定对熟料烧成具有）生料成分的均匀性。生料成分均匀稳定对熟料烧成具有 重要影响。衡量生料成分稳定性的重要指标是碳酸钙滴重要影响。衡量生料成分稳定性的重要指标是碳酸钙滴 定值，出磨生料碳酸钙滴定值波动范围，湿法窑不大于定值，出磨生料碳酸钙滴定值波动范围，湿法窑不大于 0.15%；干法窑不大于；干法窑不大于0.4%；立窑不大于；立窑不大于0.5%（2 2）细度：一般控制在）细度：一般控制在0.080.08方孔筛筛余方孔筛筛余10%10%左右，左右，0.2 0.2方孔筛筛余小于方孔筛筛余小于1.5%1.5%以内为宜。以内为宜。（3 3）生料的水分：湿法，料浆含水份）生料的水分：湿法，料浆含水份33-40%33-40%；干法一；干法一 般控制在般控制在1.2%1.2%以内。以内。2 2、控制手段、控制手段 化学分析、仪器分析化学分析、仪器分析 3 3、均化场所及方法、均化场所及方法 （1 1）均化场所）均化场所 出磨的生料粉或生料浆，其化学成分出磨的生料粉或生料浆，其化学成分难免有些波动，为保证入窑生料化学成分难免有些波动，为保证入窑生料化学成分均齐、合格，生料应在贮存均化库内进行均齐、合格，生料应在贮存均化库内进行均化均化 干法生料的均化可采用多库搭配，机干法生料的均化可采用多库搭配，机械倒库和压缩空气搅拌库。械倒库和压缩空气搅拌库。（2 2）方法）方法 间歇均化和连续均化。间歇均化和连续均化。第四节第四节 熟料和水泥的质量控制熟料和水泥的质量控制 熟料质量是影响水泥质量最重要的因素。熟料的质量控制是水泥企业最重要的工作之一。熟料质量控制，不同的生产工艺略有不同回转窑生产：除常规化学全分析、物理检验和控制游离氧化钙外，还要控制烧成带温度、窑尾温度及各处负压，控制熟料的容积密度，有的厂还做岩相结构分析和检验；立窑生产：主要做常规控制，有时也控制容积密度。一般熟料质量控制项目有：熟料化一般熟料质量控制项目有：熟料化学分析（包括、）烧失量、游离氧化学分析（包括、）烧失量、游离氧化钙、氧化镁、安定性、强度等。钙、氧化镁、安定性、强度等。一、控制项目一、控制项目 1 1、熟料的化学成分、熟料的化学成分 控制目的：检验其化学成分和矿物组控制目的：检验其化学成分和矿物组成是否符合配料设计的要求，从而判断成是否符合配料设计的要求，从而判断前面工艺的状况和熟料质量，并作为调前面工艺的状况和熟料质量，并作为调整前一工艺的依据。整前一工艺的依据。控制目标：熟料中各氧化物之间的不控制目标：熟料中各氧化物之间的不同比例即率值，率值决定着熟料中各氧同比例即率值，率值决定着熟料中各氧化物的含量，并直接影响熟料煅烧的难化物的含量，并直接影响熟料煅烧的难易程度及质量。一般通过三个率值来表易程度及质量。一般通过三个率值来表示熟料中各氧化物含量之间的关系。控示熟料中各氧化物含量之间的关系。控制范围如下：制范围如下：目标值：目标值0.010.02 0.010.02 合格率：湿法及日产合格率：湿法及日产20002000以上的预分解窑以上的预分解窑 80%80%；其他窑型；其他窑型70%70%标准偏差：旋窑标准偏差：旋窑0.0200.020；立窑；立窑0.030 0.030 、：目标值、：目标值0.1 0.1 合格率合格率85%85%检验频次：化学成分的测定应进行连续取样，检验频次：化学成分的测定应进行连续取样，使试样具有代表性，每天测定至少使试样具有代表性，每天测定至少 一次。以上控制指标一个月统计一一次。以上控制指标一个月统计一 次。次。2 2、游离氧化钙（）：、游离氧化钙（）：控制目的：控制目的：游离氧化钙是熟料中没有参加化学反应而以游离氧化钙是熟料中没有参加化学反应而以游离状态存在的氧化钙。因其水化很慢易造成水游离状态存在的氧化钙。因其水化很慢易造成水泥安定性不良。控制熟料中游离氧化钙的含量十泥安定性不良。控制熟料中游离氧化钙的含量十分必要。可以对煅烧情况和熟料质量进行判断。分必要。可以对煅烧情况和熟料质量进行判断。理论上讲，熟料中越低越好，因其含量增加，理论上讲，熟料中越低越好，因其含量增加，熟料强度下降，安定性合格率下降。确定其控制熟料强度下降，安定性合格率下降。确定其控制指标时应综合考虑生产工艺、原燃材料、设备、指标时应综合考虑生产工艺、原燃材料、设备、操作水平等因素，确定一个既经济又合理的指标。操作水平等因素，确定一个既经济又合理的指标。在生产中造成含量高的原因有：在生产中造成含量高的原因有：配料不当，过高；煤与生料配比不均匀、不准确，配料不当，过高；煤与生料配比不均匀、不准确，煤质波动大或煤粒过粗；入窑生料过粗，窑内煅烧煤质波动大或煤粒过粗；入窑生料过粗，窑内煅烧不完全；热工制度不稳，卸料太快或偏火漏生；熟不完全；热工制度不稳，卸料太快或偏火漏生；熟料冷却慢，产生二次。料冷却慢，产生二次。减少对强度和安定性影响的措施：减少对强度和安定性影响的措施：熟料出窑时喷洒少量水；加入少量的高活性混合熟料出窑时喷洒少量水；加入少量的高活性混合材料制备水泥；调整水泥的粉磨细度；适当延长熟材料制备水泥；调整水泥的粉磨细度；适当延长熟料的堆放时间；和质量好的熟料搭配使用。料的堆放时间；和质量好的熟料搭配使用。控制指标：控制指标：旋窑旋窑1.5%1.5%，合格率，合格率85%85%，检验次数自定；，检验次数自定；立窑立窑2.5%2.5%，合格率，合格率85%85%，分窑每，分窑每4h4h测定一次测定一次3 3、熟料中氧化镁、熟料中氧化镁 控制目的：控制目的：熟料中氧化镁是有害成分，含量过高会影响水泥熟料中氧化镁是有害成分，含量过高会影响水泥安定性。安定性。控制指标：控制指标：国家标准规定，水泥熟料中须国家标准规定，水泥熟料中须5.0%5.0%，若在，若在5.06.0%5.06.0%时，要进行压蒸安定性检验。如压蒸安定性时，要进行压蒸安定性检验。如压蒸安定性合格，则熟料中含量可放宽到合格，则熟料中含量可放宽到6.0%6.0%。测定频次：测定频次：每天至少测定一次，若含量较高，应增加测定次每天至少测定一次，若含量较高，应增加测定次数。数。4 4、熟料的立升重（容积密度）、熟料的立升重（容积密度）控制目的：控制目的：熟料的立升重即熟料的立升重即1 1立升熟料的质量，其高低是判立升熟料的质量，其高低是判断熟料质断熟料质量和窑内温度（主要是烧成带温度）的参数之一，通量和窑内温度（主要是烧成带温度）的参数之一，通过物料颗过物料颗粒大小及均匀程度，可以推测烧成温度是否正常。当粒大小及均匀程度，可以推测烧成温度是否正常。当窑温正常窑温正常时，产量高，熟料颗粒大小均齐，外观紧密结实，表时，产量高，熟料颗粒大小均齐，外观紧密结实，表面较光滑面较光滑而近似小圆球状，立升重较高；物料在烧成带温度过而近似小圆球状，立升重较高；物料在烧成带温度过高或在烧高或在烧成带停留时间太长，过烧料多，熟料立升重过高，熟成带停留时间太长，过烧料多，熟料立升重过高，熟料质量反料质量反而不好。如窑内物料化学反应不完全，熟料颗粒小的而不好。如窑内物料化学反应不完全，熟料颗粒小的多，而且多，而且其中还带有细粉，立升重就低，说明窑内温度低。因其中还带有细粉，立升重就低，说明窑内温度低。因此立升重此立升重应控制在一定范围之内。一般回转窑应控制在一定范围之内。一般回转窑1300150013001500，立窑，立窑85010008501000 控制指标：目标值控制指标目标值75 75，最好，最好5050以内。以内。测定频次：分窑测定频次：分窑1h1h测定一次测定一次 测定方法：测定方法：工具和仪器：孔径工具和仪器：孔径5 5和和7 7筛子各两个；筛子各两个；容量为半立升的铁制圆筒两个；容量为半立升的铁制圆筒两个；磅秤一台；留样筒两个（容量约为磅秤一台；留样筒两个（容量约为1010）操作步骤：将操作步骤：将7 7筛放在筛放在5 5筛之上，打开取样器闸筛之上，打开取样器闸板，放取熟料。然后将闸板关闭，筛动板，放取熟料。然后将闸板关闭，筛动7 7筛中筛中的熟料，使小于的熟料，使小于7 7的熟料通过筛孔漏入的熟料通过筛孔漏入5 5筛内。筛内。将大于将大于7 7的熟料倒掉，再筛动的熟料倒掉，再筛动5 5的筛子，直至的筛子，直至每分钟通过每分钟通过5 5筛子的熟料不超过筛子的熟料不超过50g50g为止。将为止。将留于留于5 5筛子之上的熟料倒入升重筒内，用铁尺筛子之上的熟料倒入升重筒内，用铁尺将多出筒口的熟料刮掉，使其与升重筒面水将多出筒口的熟料刮掉，使其与升重筒面水平，然后称量。平，然后称量。熟料立升重按下式计算：熟料立升重按下式计算：立升重立升重=（总重（总重-皮重）皮重）X 2X 25 5、熟料的烧失量、熟料的烧失量 控制目的：控制目的：烧失量是衡量熟料质量好坏的重要指烧失量是衡量熟料质量好坏的重要指标之一。烧失量高，说明窑内物料反应不标之一。烧失量高，说明窑内物料反应不完全，还有部分完全，还有部分3 3没有分解或煤粒未燃烧，没有分解或煤粒未燃烧，或部分或部分3 3虽已分解，但来不及继续完成熟料虽已分解，但来不及继续完成熟料的化学反应。的化学反应。控制目标：控制目标：1.5%1.5%测定频次：每窑每班测一次。测定频次：每窑每班测一次。6 6、熟料的物理性能、熟料的物理性能 控制目的：熟料的物理性能主要指凝结时间、控制目的：熟料的物理性能主要指凝结时间、安定性、强度、外观特征等。测定作用是验证配安定性、强度、外观特征等。测定作用是验证配料方案；检查窑内煅烧操作情况；作为水泥制成料方案；检查窑内煅烧操作情况；作为水泥制成质量控制的依据。质量控制的依据。检验频次：分窑每天检验一次，取平均样。检验频次：分窑每天检验一次，取平均样。注意：强度检验，须使用平均样，从取样到成注意：强度检验，须使用平均样，从取样到成型不得超过型不得超过2d2d。通过将水泥熟料在。通过将水泥熟料在500500500500标标准小磨中与二水石膏一起磨细至比表面积为准小磨中与二水石膏一起磨细至比表面积为35010m235010m2，0.0800.080方孔筛筛余不大于方孔筛筛余不大于4%4%，制成，制成P.P.型硅酸盐水泥后来进行的。型硅酸盐水泥后来进行的。制成的水泥中制成的水泥中3 3应在应在2.02.5%2.02.5%范围内。所有试样的物理检验范围内。所有试样的物理检验（除（除28d 28d 强度外）应在制成水泥强度外）应在制成水泥10d10d内进行。内进行。出窑熟料出窑熟料28d28d抗压强度抗压强度4848，每月统计一次。，每月统计一次。二、熟料的管理二、熟料的管理1 1、熟料的储存、熟料的储存 出窑熟料不允许直接入磨，应进行储存。出窑熟料不允许直接入磨，应进行储存。储存的目的：降低熟料温度，防止石膏脱水和保证粉磨效储存的目的：降低熟料温度，防止石膏脱水和保证粉磨效 率；提高熟料易磨性。率；提高熟料易磨性。储存方式：圆库或堆棚。质量波动不大时，可混合入库。储存方式：圆库或堆棚。质量波动不大时，可混合入库。质量差的要分别堆放，搭配使用。质量差的要分别堆放，搭配使用。入磨熟料温度最好小于入磨熟料温度最好小于100100，熟料的储存期应在，熟料的储存期应在5d5d以上。以上。2 2、熟料的均化、熟料的均化 均化目的：均化目的：减少质量波动，保证出厂水泥的质量。减少质量波动，保证出厂水泥的质量。均化方式：均化方式：搭配人磨；分层堆放，竖直切取。搭配人磨；分层堆放，竖直切取。在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥标号，而标号，而 加到水泥中去的人工的和天然的矿物材料，称为加到水泥中去的人工的和天然的矿物材料，称为水泥混合水泥混合 材料。材料。作业：作业：1111、原料预均化的目的、方法；生料均化的、原料预均化的目的、方法；生料均化的内容、要求和方法；熟料和水泥质量控制内容、要求和方法；熟料和水泥质量控制的内容。的内容。本章要点本章要点1 1、原料预均化的目的、方法、原理、原料预均化的目的、方法、原理2 2、生料均化的内容、要求和方法、生料均化的内容、要求和方法3 3、熟料和水泥质量控制的内容、熟料和水泥质量控制的内容谢谢