根據(jù)市場需求,國內(nèi)白水泥的需求量一直在增加,但是國內(nèi)對白水泥的生產(chǎn)工藝技術(shù)水平不高,造成了產(chǎn)品質(zhì)量較低,本文就白水泥的生產(chǎn)工藝進行研究。
白色硅酸鹽水泥熟料生產(chǎn)工藝與普通灰水泥熟料生產(chǎn)工藝有很大的差別,如石灰石選礦、生料制備、熟料冷卻、熟料粉磨、水泥包裝等與普通硅酸鹽水泥相比,無論在工藝流程和設(shè)備選型都獨具特色。
白水泥熟料特性
白水泥熟料和灰水泥熟料的測定數(shù)據(jù)對比見下表:
從表中可以看出白水泥熟料具有以下幾個顯著的特點:
1、入磨粒度小、細粉多:熟料的分析結(jié)果顯示白水泥熟料人磨粒度更細,有較多細粉,細粉含量( 80m)達到55%左右;
2、易碎難磨:粉磨功指數(shù)只有6.32kWH/t,但是T3000=63.7min,比正常熟料的57min高12%,說明該熟料易于粗碎但難于細磨,而且一倉的出料粒度也比普通雙倉磨粒度細。這是由于白水泥熟料在漂白機內(nèi)水淬急冷后形成密實玻璃相,顆粒細小但難磨、磨蝕性高。
3、含水量大:由于熟料經(jīng)過漂泊噴水冷卻處理,含水量較灰水泥熟料高很多,一般熟料含水量在0%-0.5%,白水泥熟料在1%-2%左右,手抓有潮濕感,生產(chǎn)易糊球。
白水泥生產(chǎn)工藝
根據(jù)以上對白水泥的特性分析,我們設(shè)計了高能合理的白水泥生產(chǎn)工藝流程如下圖:
1一回轉(zhuǎn)窯;2一冷卻漂白機;3一分解爐;4一預(yù)熱器;
5一增濕塔;6一高溫風機;7一袋式收塵器;8一煙囪
1、原料配料
白水泥生產(chǎn)線總的設(shè)計原則是: 度地減少有色金屬元素的污染,保證出窯熟料的急冷效果,得到劇透高白度的水泥熟料。
為了保證水泥白度達標,必須精選原料,以限制著色氧化物含量。因而白水泥原料一般采用純凈的石灰石(鈣質(zhì)原料)、高嶺土(黏土質(zhì)原料)、石英砂(校正原料),選擇潔白的雪花石膏或優(yōu)越纖維石膏作緩凝劑。
2、生料制備
生料制備系統(tǒng)的關(guān)鍵就是要使制成的生料成品滿足燒成系統(tǒng)的煅燒要求。針對白水泥燒成特性,生料制備采用干濕結(jié)合的工藝。對于易磨性較差的硅質(zhì)原料即石英砂巖和葉臘石采用球磨機單獨粉磨的工藝,而且粉磨細度要比一般生料細很多,一般到45μm篩篩余5%,這已經(jīng)達到甚至超過了普通水泥的成品細度。
3、原料粉磨
葉臘石先經(jīng)過顎式破碎機破碎到粒度 25mm,然后喂人輥壓機進行細碎。細碎后的葉臘石粒度可以達到90% 3mm,然后人兩臺并聯(lián)的濕法磨單獨粉磨,這是為了減少硅質(zhì)粉塵對環(huán)境的污染。出磨料漿的含水量一般在45%~50%,細度控制45μm篩篩余5%。
葉臘石料漿在輥磨內(nèi)與其他原料混合、烘干,出輥磨生料要保證成分、細度和水分合格。輥磨生料成品細度控制90μm篩余5%,水分 0.5%。由于生料制備過程中采用干濕兩條線分別粉磨,且葉臘石料漿含水量超過45%,使綜合人磨水分高達15%以上,所以生料成分穩(wěn)定性及輥磨內(nèi)物料烘干是設(shè)計中較大的難點。
4、熟料煅燒
燒成系統(tǒng)采用四級預(yù)熱器帶分解爐系統(tǒng),見圖:
采用以上燒成系統(tǒng)設(shè)計可以保證窯尾預(yù)熱器一級筒的廢氣溫度為350~380℃,除滿足生料烘干外,還有較大的利用空間。通過在窯尾設(shè)置熱交換器,可以提高窯尾廢氣的余熱利用率,達到節(jié)能降耗的目的。出窯尾C1筒廢氣進熱交換器與冷空氣換熱后熱風溫度約250℃,出熱交換器的熱風分成兩部分,一部分經(jīng)高溫風機去生料粉磨系統(tǒng),另一部分經(jīng)二次風機抽出后分別作為分解爐三次風和窯頭二次風風源。在設(shè)計時,考慮到節(jié)省投資,在窯尾高溫風管安裝管道噴水系統(tǒng)代替增濕塔,對高溫廢氣實施噴水降溫,而后進入袋式收塵器除塵排放。
在白水泥熟料的煅燒過程中,因生料配料組成中含鐵量極低,煅燒過程中液相量少、煅燒溫度高,產(chǎn)生的能耗很高。因此必須選擇合理的窯型,以降低白水泥熟料的燒成熱耗。據(jù)有關(guān)研究顯示,傳統(tǒng)的生產(chǎn)白水泥的小型中空窯熟料燒成熱耗高達9614~11286kJ/kg,與中空窯相比,預(yù)分解窯系統(tǒng)的燒成熱耗大約降低40%,從節(jié)能降耗角度來看,預(yù)分解窯工藝是白水泥生產(chǎn)的一個重要發(fā)展方向。
5、熟料漂白
對白水泥熟料進行漂白是燒成中提高熟料白度的重要一步。目前,國內(nèi)外的白水泥熟料漂白工藝主要有以下幾種方法:
①水浴法:將高溫出窯熟料從窯口直接排入水池中,水浴冷卻后,采用拉鏈機等設(shè)備取出熟料。該方法能耗高,熟料浸水后部分水化降低了熟料的強度。
②回轉(zhuǎn)窯內(nèi)噴水法:熟料出窯前采取噴水冷卻,同時噴入還原劑阻止生成Fe203,該方法中部分水蒸氣人窯增加了系統(tǒng)能耗,影響了回轉(zhuǎn)窯的正常運行。
③漂白機法:出窯熟料人單筒冷卻機,又稱單筒漂白機,單筒漂白機內(nèi)布置一定的噴嘴,冷卻水均勻的噴灑到熟料上,汽化的水蒸氣由抽氣管抽出,出單筒漂白機熟料冷卻至50~150℃后直接人熟料庫。該方法為現(xiàn)有白水泥生產(chǎn)線熟料漂白及冷卻的主要工藝,得到廣泛應(yīng)用。
④二段冷卻和漂白工藝:其工藝流程見下圖。
出窯熟料成熟入漂白機噴水急冷漂白,熟料溫度降到550~600℃,然后進入第四代篦冷機進行二次冷卻至100℃以下,出篦冷機的熱風溫度在180~250℃左右,分別作為入窯二次風和入爐三次風使用;熟料漂白時產(chǎn)生大量的高溫水蒸汽,帶有大量的熱量,為充分利用該部分熱量,高溫水蒸汽進入窯頭的空氣熱交換器,被加熱的空氣可以達到250℃左右,用于石油焦立磨的烘干熱源。
總之,對于白水泥熟料生產(chǎn)線而言,必須嚴格控制原燃料中著色劑含量,同時需要對熟料煅燒、熟料漂白處理、水泥粉磨等關(guān)鍵生產(chǎn)工藝進行控制,這樣方可生產(chǎn)出質(zhì)量好、白度高的白水泥。更多水泥熟料生產(chǎn)線咨詢電話:0371-67772626。