水泥生產(chǎn)方法
水泥的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單講便是兩磨一燒，即原料要經(jīng)過(guò)采掘、破碎、磨細(xì)和混勻制成生料，生料經(jīng)1450~C的高溫?zé)墒炝?，熟料再?jīng)破碎，與石膏或其他混合材一起磨細(xì)成為水泥。由于生料制備有干濕之別，所以將生產(chǎn)方法分為濕法，半干法或半濕法，干法3種。
濕法生產(chǎn)特點(diǎn)
將生料制成含水32％一36％的料漿，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)將生料漿烘干并燒成熟料。濕法制備料漿，粉磨能耗較低，約低30％，料漿容易混勻，生料成分穩(wěn)定，有利于燒出高質(zhì)量的熟料。但球磨機(jī)易磨件的鋼材消耗大，回轉(zhuǎn)窯的熟料單位熱耗比干法窯高2093~2931KT／kg(500—700kcal／kg)，熟料出窯溫度較低，不宜燒高硅酸率和高鋁氧率的熟料。
半干法生產(chǎn)的特點(diǎn)
將干生料粉加10％~15％水制成料球入窯煅燒稱(chēng)半干法，帶爐篦子加熱機(jī)的回轉(zhuǎn)窯又稱(chēng)立波爾窯和立窯都是用半干法生產(chǎn)。國(guó)外還有一種將濕法制備的料漿用機(jī)械方法壓濾脫水，制成含水19％左右的泥段再入立波爾窯煅燒，稱(chēng)為半濕法生產(chǎn)。半干法入窯物料的含水率降低了，窯的熟料單位熱耗也可比濕法降低837~1675kJ／kg(200~400kcal／kg)。由于用爐篦子加熱機(jī)代替部分回轉(zhuǎn)窯烘干料球，效率較高，回轉(zhuǎn)窯可以縮短，如按窯的單位容積產(chǎn)量計(jì)算可以提高2—3倍。但半干法要求生料應(yīng)有一定的塑性，以便成球，使它的應(yīng)用受到一定限制，加熱機(jī)機(jī)械故障多，在我國(guó)一般煅燒溫度較低，不宜燒高質(zhì)量的熟料。
干法生產(chǎn)的特點(diǎn)
干法是將生料粉直接送入窯內(nèi)煅燒，入窯生料的含水率一般僅1％～2％，省去了烘干生料所需的大量熱量。以前的干法生產(chǎn)使用的是中空回轉(zhuǎn)窯，窯內(nèi)傳熱效率較低，尤其在耗熱量大的分解帶內(nèi)，熱能得不到充分利用，以致干法中空窯的熱效率并沒(méi)有多少改善。干法制備的生料粉不易混合均勻，影響熟料質(zhì)量，因此40—50年代濕法生產(chǎn)曾占主導(dǎo)地位。50年代出現(xiàn)了生料粉空氣攪拌技術(shù)和懸浮預(yù)熱技術(shù)，70年代初誕生了預(yù)分解技術(shù)，原料預(yù)均化及生料質(zhì)量控制技術(shù)。現(xiàn)在干法生產(chǎn)完全可以制備出質(zhì)量均勻的生料，新型的預(yù)分解窯已將生料粉的預(yù)熱和碳酸鹽分解都移到窯外在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，熱效率高，減輕了回轉(zhuǎn)窯的負(fù)荷，不僅熱耗低使回轉(zhuǎn)窯的熱效率由濕法窯的30％左右提高到60％以上，又使窯的生產(chǎn)能力得以擴(kuò)大。
水泥廠的主要工藝流程
水泥生產(chǎn)過(guò)程主要分為三個(gè)階段，即生料制備、熟料燒成和水泥粉磨。
以干法生產(chǎn)為例包括以下幾個(gè)主要工序：
破碎及預(yù)均化—生料制備—生料均化—預(yù)熱分解—水泥熟料的燒成—水泥粉磨—水泥包裝
1.破碎及預(yù)均化
（1）破碎水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大部分原料需要進(jìn)行破碎，如石灰石，黏土，鐵礦石及煤等。
（2）原料預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存,取過(guò)程中，運(yùn)用科學(xué)的堆取技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場(chǎng)同時(shí)具備貯存與均化的功能。
2.生料制備
水泥生產(chǎn)過(guò)程中，每生產(chǎn)一噸硅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(jù)統(tǒng)計(jì)，干法水泥作業(yè)生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動(dòng)力約占全場(chǎng)動(dòng)力的60%以上，其中生料粉磨約占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量，降低能耗具有重大意義。
3.生料均化
新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的后一道把關(guān)作用。
4.預(yù)熱分解
把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來(lái)完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長(zhǎng)度，同時(shí)使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過(guò)程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)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(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
（1）物料分散（2）氣固分離（3）預(yù)分解
5.水泥熟料的燒成
生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后，下一道工序是進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行熟料的燒成。
在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng)，生成水泥熟料中的等礦物。隨著物料溫度升高近時(shí)，部分礦物會(huì)變成液相，溶解于液相進(jìn)行反應(yīng)生成大量 （熟料）。熟料燒成后，溫度開(kāi)始降低。后由水泥熟料冷卻機(jī)將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫(kù)和水泥粉磨所能承受的溫度，同時(shí)回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。
6.水泥粉磨
水泥粉磨是水泥生產(chǎn)線制造的后工序，也是耗電多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等）粉磨至適宜的粒度（以細(xì)度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級(jí)配，增大其水化面積，加速水化速度，滿足水泥漿體凝結(jié)、硬化要求。
7.水泥包裝
水泥出廠有袋裝和散裝兩種發(fā)運(yùn)方式。
生產(chǎn)水泥設(shè)備
1．水泥窯系統(tǒng)
水泥窯是水泥廠的主要設(shè)備，由生料燒成熟料的整個(gè)過(guò)程都在窯內(nèi)完成，簡(jiǎn)單的回轉(zhuǎn)窯是干法中空窯。生料粉由窯尾加入，煤粉用一次風(fēng)由窯頭噴入并在窯內(nèi)燃燒，這里的火焰溫度達(dá)1800—2000℃。生料在窯內(nèi)不斷向窯頭流動(dòng)，濕度也逐漸升高，經(jīng)過(guò)烘干、脫水、預(yù)熱、分解，到1300°C左右時(shí)出現(xiàn)液相，在火焰下面升高到1450°C燒成熟料，然后冷卻到1300~1100℃離開(kāi)回轉(zhuǎn)窯落入單筒冷卻機(jī)，冷卻到100—150℃左右卸到熟料輸送機(jī)運(yùn)至熟料破碎機(jī)，破碎后入庫(kù)貯存。
2.回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)
回轉(zhuǎn)窯是由鋼板卷制的圓筒，內(nèi)砌耐火磚，由裝車(chē)簡(jiǎn)體上的輪帶和下面的托輪支承，用裝在窯身上的大齒圈傳動(dòng)?；剞D(zhuǎn)窯通常以3．5％的斜度安放，轉(zhuǎn)數(shù)一般在1轉(zhuǎn)／分鐘以?xún)?nèi)、新式干法窯可達(dá)3轉(zhuǎn)／分鐘以上。單筒冷卻機(jī)與窯相似，不同的是筒內(nèi)裝有揚(yáng)料板用以加速熟料冷卻。窯頭高溫區(qū)簡(jiǎn)體溫度過(guò)高，以前曾用水冷卻，現(xiàn)已改為用風(fēng)冷卻。
上述干法中空窯是基本窯型，其他各種窯型主要是改變后部的烘干、預(yù)熱和分解部分的結(jié)構(gòu)與型式，及變換熟料冷卻機(jī)。
3.水泥粉磨站
若把水泥生產(chǎn)設(shè)備工藝過(guò)程作為一個(gè)完整的工藝系統(tǒng)來(lái)看，終產(chǎn)品是水泥，熟料是半成品，所以可以將這個(gè)系統(tǒng)分開(kāi)，從原料采掘到制成熟料是一段，由熟料制成水泥和裝運(yùn)發(fā)貨是第二段。一般情況下這兩段應(yīng)放在一起，這樣少占用土地，方便管理，用人工也少，可以完全集中控制。然而在有些特殊情況又以分開(kāi)更為有利。
4.粉磨系統(tǒng)
球磨機(jī)是水泥生產(chǎn)工業(yè)早使用的粉磨設(shè)備，現(xiàn)在仍占主導(dǎo)地位，雖然它的效率很低，如按單顆粒的粉碎功耗計(jì)算只有6％～9％，但球磨機(jī)維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性高，尤其用于水泥熟料粉磨，產(chǎn)品顆粒形狀和級(jí)配合適，水泥性能好，目前還難以找到可以完全取代的設(shè)備。
一：生料的準(zhǔn)備
l 1.石灰石板式喂料機(jī)
l 布置位置 位于石灰石破碎車(chē)間內(nèi)
l 用 途 用于石灰石喂料
l 2.石灰石破碎機(jī)
l 用 途 用于破碎石灰石
l 布置位置 位于廠區(qū)石灰石破碎車(chē)間
l 破碎型式 單段錘式(PCF20.18)
l 3.石灰石混勻堆取料機(jī)
二：生料磨制
球磨機(jī)
立磨機(jī)
4. 輥式磨
5.窯尾袋收塵器
規(guī)格型號(hào) 戶(hù)外型
用 途 用于窯尾及原料磨廢氣生料粉的捕集
布置位置 位于增濕塔與原料磨后面
6.窯尾袋收塵器排風(fēng)機(jī)
用途 用于窯尾及原料磨系統(tǒng)廢氣處理
布置位置 位于窯尾袋收塵后
工作風(fēng)溫 正常： 80～150℃ 極限溫度：200℃
7.窯尾高溫風(fēng)機(jī)
用途 用于抽引預(yù)熱器廢氣
布置位置 位于預(yù)熱器后面、增濕塔后面
工作風(fēng)溫 正常溫度：320～350℃;
極限溫度：450℃;
風(fēng)機(jī)葉片需采用優(yōu)質(zhì)耐磨材料制成，保證轉(zhuǎn)子葉片有較長(zhǎng)的壽命。
8.原料磨循環(huán)風(fēng)機(jī)
用途 用于原料磨系統(tǒng)通風(fēng)
布置位置 位于原料磨組合式旋風(fēng)筒后
工作風(fēng)溫 正常：90~100℃ 極限溫度(短時(shí))：250℃
風(fēng)機(jī)葉片需采用優(yōu)質(zhì)耐磨材料制成，保證轉(zhuǎn)子葉片有較長(zhǎng)的壽命。
三：熟料燒制
分解爐
預(yù)熱器
把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來(lái)完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長(zhǎng)度，同時(shí)使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過(guò)程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)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(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
9.入庫(kù)斗式提升機(jī)
用 途 生料入庫(kù)(戶(hù)外型帶頭部檢修平臺(tái))
10.入窯斗式提升機(jī)
用 途 生料入預(yù)熱器(戶(hù)外型帶頭部檢修平臺(tái))
11.回轉(zhuǎn)窯
12. 篦式冷卻機(jī)
13.篦冷機(jī)冷卻風(fēng)機(jī)
用途及位置 用于篦冷機(jī)廢氣供風(fēng)，布置在篦冷機(jī)周?chē)?br />
14.窯頭電收塵器
用 途 用于窯頭篦冷機(jī)余風(fēng)處理
布置位置 位于冷卻機(jī)后面、窯頭電收塵排風(fēng)機(jī)前面
15.窯頭電收塵排風(fēng)機(jī)
用途 用于抽引冷卻機(jī)廢氣經(jīng)電收塵器凈化后排空
布置位置 位于窯頭冷卻機(jī)和電收塵器后面
工作風(fēng)溫 正常：200~250℃ 大(短時(shí))：400℃
風(fēng)機(jī)葉片需采用優(yōu)質(zhì)耐磨材料制成，保證轉(zhuǎn)子葉片有較長(zhǎng)的壽命。
16 熟料鏈斗輸送機(jī)
四：水泥磨制
17水泥磨粉站
18選粉機(jī)
