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(tái)EBP2200—10的重型板式喂料機(jī)喂入1臺(tái)TKLPC20D22雙轉(zhuǎn)子單段錘式破碎機(jī)中，當(dāng)入料粒度≤1000mm，出料粒度≤25mm時(shí)，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(jī)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(jī)給料能力≥1600t/h。破碎后的石灰石由膠帶輸送機(jī)送至石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)。
1.1.2 石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)
為均化和儲(chǔ)存石灰石，設(shè)置1座φ90m的石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)，堆場(chǎng)總儲(chǔ)量為52000t，有效儲(chǔ)量為47000t，有效期7.4天，堆料采用1臺(tái)懸臂式堆料機(jī)，堆料能力正常為600t/h，最大可達(dá)到800t/h，取樣選用1臺(tái)橋式刮板取料機(jī)，取料能力正常為450t/h，最大可達(dá)550t/h，均化后的石灰石經(jīng)膠帶輸送機(jī)送至原料配料站的石灰石庫(kù)中。
1.1.3砂巖破碎及輸送
鏟車將砂巖堆場(chǎng)內(nèi)的砂巖鏟入破碎機(jī)前受料斗，砂巖經(jīng)篩分后，小塊由膠帶輸送機(jī)直接送入輔助原料預(yù)均化堆場(chǎng)，大塊經(jīng)反擊式硬料破碎機(jī)破碎后由膠帶輸送機(jī)送到輔助原料預(yù)均化堆場(chǎng)儲(chǔ)存。當(dāng)入料粒度≤600mm，出料粒度≤25mm時(shí)，破碎機(jī)能力為90t/h。
1.1.4輔助原料預(yù)均化堆場(chǎng)及輸送
堆場(chǎng)為1座30×180m的長(zhǎng)形預(yù)均化堆場(chǎng)，粘土、砂巖和硫酸渣分別經(jīng)懸臂式堆料機(jī)進(jìn)行分層堆料，由側(cè)式取料機(jī)取料。取出的粘土、砂巖和硫酸渣分別由膠帶輸送機(jī)送至原料調(diào)配站。堆料機(jī)的堆料能力為250t/h，取料機(jī)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(kù)，1座φ10×24m庫(kù)儲(chǔ)存石灰石，3座φ8×20m庫(kù)分別儲(chǔ)存粘土、砂巖和硫酸渣。每種物料均由定量給料機(jī)按比例從各儲(chǔ)庫(kù)中卸出，經(jīng)膠帶輸送機(jī)送至原料磨粉磨。在入磨膠帶輸送機(jī)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(jī)頭部設(shè)有金屬探測(cè)器，檢測(cè)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(tái)立磨系統(tǒng)，該系統(tǒng)的生產(chǎn)能力為400t/h，生料細(xì)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(lái)的原料經(jīng)皮帶輸送機(jī)、入磨鎖風(fēng)閥送至原料立式磨內(nèi)進(jìn)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(jìn)入旋風(fēng)收塵器，細(xì)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(jī)、空氣輸送斜槽送入生料均化庫(kù)內(nèi)。當(dāng)原料磨停磨時(shí)，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(jī)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(jìn)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(jī)、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(biāo)）當(dāng)增濕塔收下的粉塵水份過大時(shí)，則增濕塔下的螺旋輸送機(jī)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(dòng)連續(xù)取樣裝置，試樣經(jīng)過X—熒光分析儀檢測(cè)并由計(jì)算機(jī)自動(dòng)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(yùn)行時(shí)，窯尾廢氣經(jīng)增濕塔降溫調(diào)質(zhì)后，直接進(jìn)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(biāo)）。
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(kù)，庫(kù)有效儲(chǔ)量為17000t。該庫(kù)屬中心錐式多料流連續(xù)均化庫(kù)，使入庫(kù)生料呈層狀布置。庫(kù)底設(shè)有充氣斜槽，由羅茨鼓風(fēng)機(jī)供氣。庫(kù)底圓錐形周圍的環(huán)形空間分成六個(gè)卸料大區(qū)，12個(gè)充氣小區(qū)，由羅茨風(fēng)機(jī)輪流向各區(qū)充氣，充氣區(qū)上部的物料下落形成一個(gè)漏斗形狀，同時(shí)切割多層生料，生料在出料口處形成多股料流，輪流通過庫(kù)中心的兩個(gè)對(duì)頂卸料口同時(shí)卸料。出庫(kù)生料經(jīng)流量控制閥送至生料喂料計(jì)量倉(cāng)，該倉(cāng)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(cāng)生料經(jīng)固體流量計(jì)計(jì)量，由空氣輸送斜槽送至窯尾斗式提升機(jī)。
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(jí)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(jiǎn)述如下：自生料均化庫(kù)來(lái)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(jìn)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(jī)。
由高溫風(fēng)機(jī)出來(lái)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(tái)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(jí)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(gè)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(jí)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(shí)現(xiàn)定時(shí)自動(dòng)吹掃，根據(jù)堵塞信號(hào)自行進(jìn)行噴吹清堵，噴吹無(wú)效時(shí)則自動(dòng)報(bào)警。
1.1.9 熟料冷卻
熟料冷卻采用1臺(tái)第三代可控氣流篦冷機(jī)，熟料出冷卻機(jī)的溫度為環(huán)境溫度＋65℃。為破碎大塊熟料，冷卻機(jī)出口處設(shè)有一臺(tái)錘式破碎機(jī)，保證出冷卻機(jī)熟料粒度≤25mm。冷卻后的熟料經(jīng)鏈斗輸送機(jī)送至熟料儲(chǔ)存庫(kù)。
冷卻機(jī)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(biāo)）。
1.1.10 熟料儲(chǔ)存及輸送、熟料散裝
設(shè)置1座φ45m熟料帳蓬庫(kù)，儲(chǔ)存量為52500t，庫(kù)的有效儲(chǔ)存量為45000t，有效儲(chǔ)期10天。該庫(kù)的特點(diǎn)是投資省，且散熱效果好，有利于熟料強(qiáng)度的提高。
冷卻后的熟料經(jīng)鏈斗輸送機(jī)送至熟料帳篷庫(kù)頂，落入庫(kù)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(kù)內(nèi)。庫(kù)底設(shè)有13個(gè)卸料點(diǎn)，經(jīng)卸料設(shè)備卸入3條耐熱膠帶機(jī)后再匯入同一條膠帶輸送機(jī)送至水泥配料站。
熟料散裝采用裝載機(jī)直接裝車的方式。
1.1.11 原煤預(yù)均化堆場(chǎng)及煤粉制備
原煤汽車或火車運(yùn)輸進(jìn)廠，儲(chǔ)存于煤露天堆場(chǎng)，經(jīng)裝載機(jī)卸入車坑，由板式喂料機(jī)、膠帶輸送機(jī)送至原煤預(yù)均化堆場(chǎng)，堆成兩堆，經(jīng)斗輪取料機(jī)送至膠帶輸送機(jī)入煤磨磨頭倉(cāng)。
煤磨采用1臺(tái)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(xì)度為80µm篩篩余10%時(shí)，系統(tǒng)產(chǎn)量為38t/h。
煤磨設(shè)置在窯頭，利用篦冷機(jī)廢氣作為烘干熱源，原煤由原煤倉(cāng)下定量給料機(jī)計(jì)量后喂入磨內(nèi)，烘干并粉磨后的煤粉與廢氣一同進(jìn)入袋收塵器，收下的煤粉經(jīng)螺旋輸送機(jī)分別送入窯及分解爐的煤粉倉(cāng)。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(cāng)下設(shè)有煤粉計(jì)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(yán)格的安全措施，如防爆閥、CO檢測(cè)器裝置、CO2自動(dòng)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(yùn)輸進(jìn)廠，存放在露天堆場(chǎng)內(nèi)，再由裝載機(jī)喂入卸車坑，經(jīng)中型板式喂料機(jī)喂入1臺(tái)TKPC14.12S型錘式破碎機(jī)中。破碎后的石膏經(jīng)膠帶輸送機(jī)、提升機(jī)送往水泥配料站。
1.1.13 礦渣烘干及輸送
擬采用1臺(tái)Φ3.6×32m烘干機(jī)進(jìn)行烘干，當(dāng)初水分為12%，終水分為＜1.5%時(shí)，烘干機(jī)的能力為100t/h，同時(shí)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(jī)、提升機(jī)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(kù)，其中2座儲(chǔ)存熟料，儲(chǔ)量為1300×2=2600t，儲(chǔ)期為12.5h；1座儲(chǔ)存礦渣，儲(chǔ)量為1000t，儲(chǔ)期為1.5天；1座儲(chǔ)存石膏，儲(chǔ)量為1260t，儲(chǔ)期為3.2天；2座φ12×22m粉煤灰?guī)?，?chǔ)量為2×1800t，儲(chǔ)期為1.8d。每種物料均由引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的調(diào)速定量給料機(jī)按一定比例從庫(kù)底中卸出計(jì)量，配合好的物料經(jīng)膠帶輸送機(jī)、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(tái)φ2000×1500mm輥壓機(jī)＋2臺(tái)φ4.2×11m球磨機(jī)系統(tǒng)，配用2臺(tái)V型選粉機(jī)和2臺(tái)N-3000的改進(jìn)型O-Sepa選粉機(jī)。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(shí),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(jī)斗式提升機(jī)送入V型選粉機(jī)，選出的粗粉喂入輥壓機(jī)，粉碎后由斗式提升機(jī)再送入V型選粉機(jī)；V型選粉機(jī)出來(lái)的含塵氣體通過旋風(fēng)收塵器處理后粗粉喂至球磨機(jī)，廢氣進(jìn)入O-Sepa選粉機(jī)。粉磨后的物料經(jīng)磨尾斗式提升機(jī)送入O-Sepa選粉機(jī)，選粉機(jī)選出的粗粉經(jīng)空氣輸送斜槽送回球磨機(jī)磨頭，細(xì)粉隨出選粉機(jī)氣流進(jìn)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(chǔ)存系統(tǒng)。出氣箱脈沖袋收塵器的凈化氣體經(jīng)排風(fēng)機(jī)排入大氣。
O-Sepa選粉機(jī)所需一次風(fēng)大部來(lái)自磨尾含塵氣體，二次風(fēng)可由磨系統(tǒng)各個(gè)收塵點(diǎn)提供，三次風(fēng)來(lái)自空氣。
本次設(shè)計(jì)所選用的O-Sepa選粉機(jī)屬高效渦流選粉機(jī)，與離心式、旋風(fēng)式選粉機(jī)相比具有以下技術(shù)特點(diǎn)：
a.選粉效率高
處理粉料量大，產(chǎn)品顆粒級(jí)配尺寸范圍窄。與一般選粉機(jī)相比，O-Sepa選粉機(jī)所選粗粉中細(xì)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(fù)荷率。
b.提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量
由于選粉機(jī)效率高，回料中的細(xì)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(jī)的粉磨效率。另外O-Sepa選粉機(jī)所選產(chǎn)品顆粒級(jí)配合理，在保證水泥質(zhì)量相同的情況下，產(chǎn)品細(xì)度和比表面積降低，為此粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量還可進(jìn)一步提高。
c.降低產(chǎn)品能耗
由于有以上特點(diǎn)，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(jìn)水泥質(zhì)量
O-Sepa選粉機(jī)所選產(chǎn)品3～30μm顆粒含量增加，有助于提高水泥等級(jí)。
由于O-Sepa選粉機(jī)允許磨內(nèi)含塵氣體全部用作選粉空氣使用，還可補(bǔ)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(jiǎn)單，維修量小
O-Sepa選粉機(jī)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(xì)度，產(chǎn)品比表面積可在280～650m2/kg范圍內(nèi)任意選擇。
選粉機(jī)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(jiǎn)單
O-Sepa選粉機(jī)設(shè)備緊湊，體積僅為離心式、旋風(fēng)式選粉機(jī)15～20%，系統(tǒng)流程簡(jiǎn)單，減少了設(shè)備數(shù)量。
1.1.16 水泥儲(chǔ)存、散裝發(fā)運(yùn)
水泥儲(chǔ)存采用8座φ16×22m的圓庫(kù)，水泥總儲(chǔ)量為：8×7000=56000t，總儲(chǔ)期7d。φ16m水泥庫(kù)的庫(kù)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(jī)提供。水泥經(jīng)庫(kù)底卸料箱、電控氣動(dòng)開關(guān)閥、電動(dòng)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(jī)中。
水泥庫(kù)的庫(kù)側(cè)設(shè)有散裝設(shè)施，為汽車散裝，散裝頭上有料位檢測(cè)裝置，車滿時(shí)可自動(dòng)停止卸料。
1.1.17 水泥包裝及成品發(fā)運(yùn)
水泥包裝車間設(shè)有引進(jìn)技術(shù)、國(guó)內(nèi)制造的4臺(tái)8嘴回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)，每臺(tái)包裝機(jī)產(chǎn)量90～100t/h。來(lái)自水泥庫(kù)的水泥經(jīng)斜槽入振動(dòng)篩、中間倉(cāng)，再經(jīng)倉(cāng)底手動(dòng)開關(guān)閥，立式雙層分格輪下料閥進(jìn)入包裝機(jī)。包裝好的袋裝水泥經(jīng)卸包膠帶機(jī)、破包處理機(jī)、輥道、電子校正稱、膠帶輸送機(jī)送入袋裝成品庫(kù)（或裝車機(jī)）。成品庫(kù)規(guī)格為2座200×36m，水泥儲(chǔ)量為2×8640t，儲(chǔ)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(tái)40m3/min螺桿式空氣壓縮機(jī)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(tái)40m3/min空氣壓縮機(jī)備用。該壓縮空氣站為脈沖袋收塵器、各氣動(dòng)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(jí)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(jī)送至原料磨烘干原料后，經(jīng)收塵器凈化后達(dá)標(biāo)排放。取自窯頭篦冷機(jī)廢氣（約350℃）經(jīng)沉降室沉降（預(yù)收塵裝置）后進(jìn)入AQC爐，熱交換后進(jìn)入收塵器凈化達(dá)標(biāo)后與熟料冷卻機(jī)尾部的廢氣會(huì)合后由引風(fēng)機(jī)經(jīng)煙囪排入大氣。
