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白水泥熟料生产工艺技术研究

时间: 2015/3/3 9:16:05

根据市场需求,国内白水泥的需求量一直在增加,但是国内对白水泥的生产工艺技术水平不高,造成了产品质量较低,本文就白水泥的生产工艺进行研究。

白水泥

白色硅酸盐水泥熟料生产工艺与普通灰水泥熟料生产工艺有很大的差别,如石灰石选矿、生料制备、熟料冷却、熟料粉磨、水泥包装等与普通硅酸盐水泥相比,无论在工艺流程和设备选型都独具特色。

白水泥熟料特性

白水泥熟料和灰水泥熟料的测定数据对比见下表:

白水泥熟料和灰水泥熟料的测定数据对比

从表中可以看出白水泥熟料具有以下几个显著的特点:

1、入磨粒度小、细粉多:熟料的分析结果显示白水泥熟料人磨粒度更细,有较多细粉,细粉含量( 80m)达到55%左右;

2、易碎难磨:粉磨功指数只有6.32kWH/t,但是T3000=63.7min,比正常熟料的57min高12%,说明该熟料易于粗碎但难于细磨,而且一仓的出料粒度也比普通双仓磨粒度细。这是由于白水泥熟料在漂白机内水淬急冷后形成密实玻璃相,颗粒细小但难磨、磨蚀性高。

3、含水量大:由于熟料经过漂泊喷水冷却处理,含水量较灰水泥熟料高很多,一般熟料含水量在0%-0.5%,白水泥熟料在1%-2%左右,手抓有潮湿感,生产易糊球。

白水泥生产工艺

根据以上对白水泥的特性分析,我们设计了高效合理的白水泥生产工艺流程如下图:

白水泥生产工艺流程

1一回转窑;2一冷却漂白机;3一分解炉;4一预热器;

5一增湿塔;6一高温风机;7一袋式收尘器;8一烟囱

1、原料配料

白水泥生产线总的设计原则是: 度地减少有色金属元素的污染,保证出窑熟料的急冷效果,得到剧透高白度的水泥熟料。

为了保证水泥白度达标,必须精选原料,以限制着色氧化物含量。因而白水泥原料一般采用纯净的石灰石(钙质原料)、高岭土(黏土质原料)、石英砂(校正原料),选择洁白的雪花石膏或优质纤维石膏作缓凝剂。

2、生料制备

生料制备系统的关键就是要使制成的生料成品满足烧成系统的煅烧要求。针对白水泥烧成特性,生料制备采用干湿结合的工艺。对于易磨性较差的硅质原料即石英砂岩和叶腊石采用球磨机单独粉磨的工艺,而且粉磨细度要比一般生料细很多,一般到45μm筛筛余5%,这已经达到甚至超过了普通水泥的成品细度。

水泥磨

3、原料粉磨

叶腊石先经过颚式破碎机破碎到粒度 25mm,然后喂人辊压机进行细碎。细碎后的叶腊石粒度可以达到90% 3mm,然后人两台并联的湿法磨单独粉磨,这是为了减少硅质粉尘对环境的污染。出磨料浆的含水量一般在45%~50%,细度控制45μm筛筛余5%。

叶腊石料浆在辊磨内与其他原料混合、烘干,出辊磨生料要保证成分、细度和水分合格。辊磨生料成品细度控制90μm筛余5%,水分 0.5%。由于生料制备过程中采用干湿两条线分别粉磨,且叶腊石料浆含水量超过45%,使综合人磨水分高达15%以上,所以生料成分稳定性及辊磨内物料烘干是设计中较大的难点。

4、熟料煅烧

烧成系统采用四级预热器带分解炉系统,见图:

四级预热器带分解炉系统

采用以上烧成系统设计可以保证窑尾预热器一级筒的废气温度为350~380℃,除满足生料烘干外,还有较大的利用空间。通过在窑尾设置热交换器,可以提高窑尾废气的余热利用率,达到节能降耗的目的。出窑尾C1筒废气进热交换器与冷空气换热后热风温度约250℃,出热交换器的热风分成两部分,一部分经高温风机去生料粉磨系统,另一部分经二次风机抽出后分别作为分解炉三次风和窑头二次风风源。在设计时,考虑到节省投资,在窑尾高温风管安装管道喷水系统代替增湿塔,对高温废气实施喷水降温,而后进入袋式收尘器除尘排放。

在白水泥熟料的煅烧过程中,因生料配料组成中含铁量极低,煅烧过程中液相量少、煅烧温度高,产生的能耗很高。因此必须选择合理的窑型,以降低白水泥熟料的烧成热耗。据有关研究显示,传统的生产白水泥的小型中空窑熟料烧成热耗高达9614~11286kJ/kg,与中空窑相比,预分解窑系统的烧成热耗大约降低40%,从节能降耗角度来看,预分解窑工艺是白水泥生产的一个重要发展方向。

白水泥熟料的煅烧过程

5、熟料漂白

对白水泥熟料进行漂白是烧成中提高熟料白度的重要一步。目前,国内外的白水泥熟料漂白工艺主要有以下几种方法:

①水浴法:将高温出窑熟料从窑口直接排入水池中,水浴冷却后,采用拉链机等设备取出熟料。该方法能耗高,熟料浸水后部分水化降低了熟料的强度。

②回转窑内喷水法:熟料出窑前采取喷水冷却,同时喷入还原剂阻止生成Fe203,该方法中部分水蒸气人窑增加了系统能耗,影响了回转窑的正常运行。

③漂白机法:出窑熟料人单筒冷却机,又称单筒漂白机,单筒漂白机内布置一定的喷嘴,冷却水均匀的喷洒到熟料上,汽化的水蒸气由抽气管抽出,出单筒漂白机熟料冷却至50~150℃后直接人熟料库。该方法为现有白水泥生产线熟料漂白及冷却的主要工艺,得到广泛应用。

④二段冷却和漂白工艺:其工艺流程见下图。

二段冷却和漂白工艺

出窑熟料成熟入漂白机喷水急冷漂白,熟料温度降到550~600℃,然后进入第四代篦冷机进行二次冷却至100℃以下,出篦冷机的热风温度在180~250℃左右,分别作为入窑二次风和入炉三次风使用;熟料漂白时产生大量的高温水蒸汽,带有大量的热量,为充分利用该部分热量,高温水蒸汽进入窑头的空气热交换器,被加热的空气可以达到250℃左右,用于石油焦立磨的烘干热源。

总之,对于白水泥熟料生产线而言,必须严格控制原燃料中着色剂含量,同时需要对熟料煅烧、熟料漂白处理、水泥粉磨等关键生产工艺进行控制,这样方可生产出质量好、白度高的白水泥。更多水泥熟料生产线咨询电话:0371-67772626。

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