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[摘 要]随着工业、房地产业的发展壮大,我国水泥业也随之迅速发展,但是一些传统的工艺手法不符合新时期生产发展的需要,不符合构建”绿色社会、和谐社会”的要求,因此,本文主要探讨了新型干法水泥生产的工艺。
[关键词]新型干法;水泥;生产;节能
中图分类号:TQ172.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0048-01
水泥是国民经济的基础原料,水泥工业与经济建设紧密相关,在未来相当长的时期内,水泥仍然会是人类社会的主要建筑材料[1]。但水泥工业作为能源和资源消耗密集型产业,消耗大量不可再生资源和能源,并排放大量二氧化碳。对人类生存环境造成一定的危害。近年来我国大力发展新型干法工艺,单位熟料标准煤耗已大大下降,但水泥工业二氧化碳排放总量仍然逐年上升[2]。尽管我国水泥工业的发展取得了很大成就,但有些问题一直没有彻底解决,如企业较为分散且规模小、落后产能占比较高、能耗高、环境污染大、盲目扩张严重、产业集中度低等诸多问题[3]。
新型干法水泥厂的生产过程,就是以悬浮预热和窑外分解技术内核心,应用现代科学技术和工业生产最新成就,以新型的烘干粉磨及原燃料均化工艺及装备,采用以计算机控制为代表的自动化过程控制手段,实现高效、优质、低耗的水泥生产过程,使水泥生产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、科学管理特征的现代水泥生产方法。
1 节能粉磨粉碎技术与装备
截至目前,我国最为先进的石灰石单段破碎机可以达到产量从80~1800t/h,此外,对于破碎工艺以及难破碎物料的技术装备都已经不断的变得成熟,基本上可以满足我国现代化工业的发展的需要。
1.1 水泥粉磨系统。具体包括辊压机系统和管磨闭路系统,辊压机系统相对于其他系统来说,其具有电耗低、可靠性强等优点,在应用中较为广泛,这种系统是预粉磨过程的主机装备;管磨闭路系统是由高效笼型选粉机、布袋收尘器以及管磨机等组成,被看作是高新技术对传统水泥工艺流程优化的典型实例。
1.2 原料烘干粉末系统。主要有辊磨系统和管磨系统,辊磨系统在操作中流程较为简单,烘干的能力也比较强,而且还具有节能的优点,随着我国机械工业的快速发展,我国已经开发出了新一代的辊式磨,其具有的节能效果更加明显,也大大的提高了其应用的可靠性。管磨系统适用于大多数的原材料,其采用了新式的TSL型组合式选粉机,具有可靠性强,流程简单等优点,大大的提高了系统的产量,而且还节约了生产成本。
2 预分解窑节能煅烧工艺和技术装备
随着生产规模的日益扩大,为了满足规模生产线的需要,开发出了二支撑和三支撑的回转窑系列产品,最大规格的三支撑回转窑可满足6000t/d左右规模生产线的需要。
为了提高热回收效率,还研发了第三代TC系列空气梁熟料篦式冷却机装置,这种装置可以将孰料冷却风量下调到1.7m3/kg这样,从而保障了烧成系统的有效运行。此外,还开发出了双系列和单系列系统压损在4000pa这样的预热器系统,通过改进和优化预热器内筒、锁风阀和耐火材料,从而降低孰料煅烧的能耗,确保系统的可靠运行。
3 原料均化技术
原料均化技术是提高新型干法水泥生产质量的重要技术。针对矿化模型系统制定的搭配开采方案可以为有效利用低品位矿石创造条件,还可以保障所开采的矿石中主要成分的稳定性。配置计量精确的粉状物料和块状物料计量装置。通过调整各种原料的味料比例,从而合理的控制产品的质量,保证水泥的合格率。近年来,我国已经可以提供不同规模化生产线的预均化堆场技术装备的条件,通过应用均化效果的原燃料均化堆场,满足可以达到10000t/d的生产规模的需要。通过采用了生料均化库来提高入窑生料的合格率,其具有均化效果强、能耗低、卸空率高等优点。
4 自动控制技术
新型干法水泥生产工艺线具有上百台机械设备、数千个开关、阀门、电动机,还有十几个调节回路以及上百个模拟量检测点,所以一定要通过自动控制来进行管理,确保产品质量的有效控制和系统的正常运行,我国目前应用最为广泛的就是图形显示技术、计算机控制技术、通信技术以及分散控制的集散型控制系统,通过这些系统和技术来实现集中管理,确保企业生产的可靠性和安全性。
5 新型干法水泥生产技术的优化
新型干法水泥生产线熟料烧成热耗高的问题已经越来越受到人们的关注和重视,企业在原有的生产技术装备和技术条件下,通过生产技术的管理、加强生产工艺和技术的优化,使得生产运行参数保持合理的范围内,对生产系统做进一步的挖掘,从而提高孰料的产量,具体的优化措施如下:
(1)加强对原材料的优化,充分发挥生料的均化作用,对入窑生料组成进行合理的控制,各率值变化不大;放宽对生料细度的要求,综合考虑生料粉磨电耗和粉磨效率的影响;合理有效的控制煤粉的余量,对入窑煤粉进行优化,降低水分和灰分。
(2)加大对企业生产线的设备检修,校正各个温度测量、喂料设备和压力测量等设备,对磨损的设备进行修补,减少系统的漏风和漏料的损失;可以对各级预热器进、出风口和下料装置进行优化,这样可以提高热交换效率和收尘效率;通过调整篦冷机壁板来提高冷却机热回收效率。
(3)对烧成控制方面的優化,在保证蜜内通风量和烟室合理的负压的条件下,不断的调试用煤量、生料喂料量和窑速,通过优化系统用风和修正各级旋风筒,从而降低预热器废气温度。
6 结语
近年来,在国家产业政策的引导下,新型干法水泥得到了快速发展。以国产装备为主导的新型干法水泥生产技术是20世纪我国工程科技最伟大的成就之一,主要表现在原料的综合利用和预均化、粉磨、烧成、无烟煤利用、环境保护和软件开发等方面。对于很多水泥企业而言,节能已经成为首要的问题,目前,我国新型干法水泥生产优化和节能技术还存在着诸多的不足,需要合理的控制水泥生产和优化生产运行参数,从而降低孰料能耗的空间,降低企业的生产成本,这样也有利于企业更好的在激烈的市场竞争中得以立足。
参考文献
[1] 李云春.关于我国水泥工业可持续发展的思考[J].建材发展导向,2007,(12):25-27.
[2] 韩仲琦.立磨技术在水泥工业的应用与发展[J].中国水泥,2009,(12):53-56.
[3] 陆广军.简析立磨在水泥粉磨中的应用[J].四川水泥,2010,(1):15-17.
作者简介
李亚军,男,1987年8月出生,材料与科学专业,菏泽联合混凝土有限公司试验室主任。
[关键词]新型干法;水泥;生产;节能
中图分类号:TQ172.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)17-0048-01
水泥是国民经济的基础原料,水泥工业与经济建设紧密相关,在未来相当长的时期内,水泥仍然会是人类社会的主要建筑材料[1]。但水泥工业作为能源和资源消耗密集型产业,消耗大量不可再生资源和能源,并排放大量二氧化碳。对人类生存环境造成一定的危害。近年来我国大力发展新型干法工艺,单位熟料标准煤耗已大大下降,但水泥工业二氧化碳排放总量仍然逐年上升[2]。尽管我国水泥工业的发展取得了很大成就,但有些问题一直没有彻底解决,如企业较为分散且规模小、落后产能占比较高、能耗高、环境污染大、盲目扩张严重、产业集中度低等诸多问题[3]。
新型干法水泥厂的生产过程,就是以悬浮预热和窑外分解技术内核心,应用现代科学技术和工业生产最新成就,以新型的烘干粉磨及原燃料均化工艺及装备,采用以计算机控制为代表的自动化过程控制手段,实现高效、优质、低耗的水泥生产过程,使水泥生产具有高效、优质、节约资源、清洁生产、符合环境保护要求和大型化、自动化、科学管理特征的现代水泥生产方法。
1 节能粉磨粉碎技术与装备
截至目前,我国最为先进的石灰石单段破碎机可以达到产量从80~1800t/h,此外,对于破碎工艺以及难破碎物料的技术装备都已经不断的变得成熟,基本上可以满足我国现代化工业的发展的需要。
1.1 水泥粉磨系统。具体包括辊压机系统和管磨闭路系统,辊压机系统相对于其他系统来说,其具有电耗低、可靠性强等优点,在应用中较为广泛,这种系统是预粉磨过程的主机装备;管磨闭路系统是由高效笼型选粉机、布袋收尘器以及管磨机等组成,被看作是高新技术对传统水泥工艺流程优化的典型实例。
1.2 原料烘干粉末系统。主要有辊磨系统和管磨系统,辊磨系统在操作中流程较为简单,烘干的能力也比较强,而且还具有节能的优点,随着我国机械工业的快速发展,我国已经开发出了新一代的辊式磨,其具有的节能效果更加明显,也大大的提高了其应用的可靠性。管磨系统适用于大多数的原材料,其采用了新式的TSL型组合式选粉机,具有可靠性强,流程简单等优点,大大的提高了系统的产量,而且还节约了生产成本。
2 预分解窑节能煅烧工艺和技术装备
随着生产规模的日益扩大,为了满足规模生产线的需要,开发出了二支撑和三支撑的回转窑系列产品,最大规格的三支撑回转窑可满足6000t/d左右规模生产线的需要。
为了提高热回收效率,还研发了第三代TC系列空气梁熟料篦式冷却机装置,这种装置可以将孰料冷却风量下调到1.7m3/kg这样,从而保障了烧成系统的有效运行。此外,还开发出了双系列和单系列系统压损在4000pa这样的预热器系统,通过改进和优化预热器内筒、锁风阀和耐火材料,从而降低孰料煅烧的能耗,确保系统的可靠运行。
3 原料均化技术
原料均化技术是提高新型干法水泥生产质量的重要技术。针对矿化模型系统制定的搭配开采方案可以为有效利用低品位矿石创造条件,还可以保障所开采的矿石中主要成分的稳定性。配置计量精确的粉状物料和块状物料计量装置。通过调整各种原料的味料比例,从而合理的控制产品的质量,保证水泥的合格率。近年来,我国已经可以提供不同规模化生产线的预均化堆场技术装备的条件,通过应用均化效果的原燃料均化堆场,满足可以达到10000t/d的生产规模的需要。通过采用了生料均化库来提高入窑生料的合格率,其具有均化效果强、能耗低、卸空率高等优点。
4 自动控制技术
新型干法水泥生产工艺线具有上百台机械设备、数千个开关、阀门、电动机,还有十几个调节回路以及上百个模拟量检测点,所以一定要通过自动控制来进行管理,确保产品质量的有效控制和系统的正常运行,我国目前应用最为广泛的就是图形显示技术、计算机控制技术、通信技术以及分散控制的集散型控制系统,通过这些系统和技术来实现集中管理,确保企业生产的可靠性和安全性。
5 新型干法水泥生产技术的优化
新型干法水泥生产线熟料烧成热耗高的问题已经越来越受到人们的关注和重视,企业在原有的生产技术装备和技术条件下,通过生产技术的管理、加强生产工艺和技术的优化,使得生产运行参数保持合理的范围内,对生产系统做进一步的挖掘,从而提高孰料的产量,具体的优化措施如下:
(1)加强对原材料的优化,充分发挥生料的均化作用,对入窑生料组成进行合理的控制,各率值变化不大;放宽对生料细度的要求,综合考虑生料粉磨电耗和粉磨效率的影响;合理有效的控制煤粉的余量,对入窑煤粉进行优化,降低水分和灰分。
(2)加大对企业生产线的设备检修,校正各个温度测量、喂料设备和压力测量等设备,对磨损的设备进行修补,减少系统的漏风和漏料的损失;可以对各级预热器进、出风口和下料装置进行优化,这样可以提高热交换效率和收尘效率;通过调整篦冷机壁板来提高冷却机热回收效率。
(3)对烧成控制方面的優化,在保证蜜内通风量和烟室合理的负压的条件下,不断的调试用煤量、生料喂料量和窑速,通过优化系统用风和修正各级旋风筒,从而降低预热器废气温度。
6 结语
近年来,在国家产业政策的引导下,新型干法水泥得到了快速发展。以国产装备为主导的新型干法水泥生产技术是20世纪我国工程科技最伟大的成就之一,主要表现在原料的综合利用和预均化、粉磨、烧成、无烟煤利用、环境保护和软件开发等方面。对于很多水泥企业而言,节能已经成为首要的问题,目前,我国新型干法水泥生产优化和节能技术还存在着诸多的不足,需要合理的控制水泥生产和优化生产运行参数,从而降低孰料能耗的空间,降低企业的生产成本,这样也有利于企业更好的在激烈的市场竞争中得以立足。
参考文献
[1] 李云春.关于我国水泥工业可持续发展的思考[J].建材发展导向,2007,(12):25-27.
[2] 韩仲琦.立磨技术在水泥工业的应用与发展[J].中国水泥,2009,(12):53-56.
[3] 陆广军.简析立磨在水泥粉磨中的应用[J].四川水泥,2010,(1):15-17.
作者简介
李亚军,男,1987年8月出生,材料与科学专业,菏泽联合混凝土有限公司试验室主任。