水泥工廠的典型生產流程
一般來講，水泥行業生產的是硅酸鹽水泥，硅酸鹽水泥是
一種細致的、通常為灰色的粉末，它由鈣 ( 來自石灰石 )、 硅酸鹽、鋁酸鹽 ( 黏土 ) 以及鐵酸鹽組成。在一個硅酸鹽 水泥工廠中，水泥生產有以下幾個主要階段：
生料的準備
· 石灰石是水泥生產的主要原材料，大多數工廠都位于石 灰石采石場附近，以盡量降低運輸成本。
· 通過爆破或者使用截裝機來進行原料 ( 石灰石、頁巖、 硅土和黃鐵礦 ) 的提取。
· 原料被送至破碎機，在那里經過破碎或錘擊變成碎塊。
· 壓碎的石灰石和其它原料通常覆蓋儲存，以防受外界環 境的影響，同時也可最大程度地減小灰塵。
· 在大多數情況下，采石場和水泥廠會需要分離的或單獨 的電源設備。
生料磨
· 在生料磨車間，原料被磨得更細，以保證高質量的混合。
· 在此階段使用了立磨和球磨，前者利用滾筒外泄的壓力 將通過的材料碾碎，后者則依靠鋼球對材料進行研磨。
· 至今為止，生料磨所消耗電能的大部分并未被用來破碎
材料，而是轉化成了熱能損耗。因此這里就存在一種經 濟化的需求，希望能夠對生料磨車間進行調節，將能量 損失保持在盡可能低的水平。
· 使用一種優化粉磨過程的電氣自動化系統是很有必要的。
· 生料最終被運輸到均化堆場進行儲藏和進一步的材料混合。
熟料生產
· 熟料球形結塊的直徑必須在 0.32-5.0cm 范圍之內，它們 是在原料之間的化學反應中產生的。
· 高溫處理系統包括三個步驟：烘干或預熱、煅燒 ( 一次 熱處理，在其過程中生成氧化鈣 ) 以及焙燒 ( 燒結 )。
· 煅燒是此工序中的核心部分。生料被連續地稱重并送入 預熱器最頂部的旋風分離器，預熱器中的材料被上升的 熱空氣加熱，在巨大的旋轉窯內部，原料在 1450 攝氏 度下轉化成為熟料。
· 熟料從窯頭進入篦冷機進行熱再生和冷卻。冷卻了的熟 料隨后用盤式運輸帶傳輸到熟料料倉進行儲存。
· 熟料冷卻后可在運輸帶上傳輸，并可以再生多達 30% 的熱量。送經熟料的冷卻空氣被導入旋窯，它有利于燃料燃燒。一般類型的篦冷機為往復爐蓖式、行星式和旋 轉式。篦冷機收集的非常粗糙的粉塵由水泥礦物組成， 它被回收重新處理。
· 根據冷卻效率和希望得到的冷卻溫度，在冷卻過程中使 用的空氣量大約為 1-2 千克 / 每千克熟料。如果在冷卻 過程之后，一部分氣體被用于其它過程，例如煤炭干燥， 則可以減少需要凈化的氣體量。
· 熟料儲存能力可以基于市場考慮，一個工廠通常可以儲 存熟料年產量的 5-25%。運輸帶和斗式提升機之類的設 備可用于將熟料從篦冷機到儲存區以及熟料磨機之間進行傳輸。重力下落和傳送點通常備有至粉塵收集器的通 風設備。
· 對低散失和低能耗的主要要求是做到旋窯運轉均衡一致。 因此 , 必須使用現代化過程控制技術對燃燒過程進行持續的監控。
儲存及熟料磨
· 熟料從熟料料倉中取出并送到給料倉，在進入熟料磨之 前與石膏和添加劑進行配比混合。
· 在熟料粉磨過程中，熟料與其它原料被一同磨成細粉， 多達 5% 的石膏或附加的硬石膏被添加進來，以控制水 泥的凝固時間，同時加入的還有其它化合物，例如用來 調節流動性或者含氣量的化合物。很多工廠使用滾式破 碎機來獲取可減小到預定尺寸的熟料和石膏，這些材料 隨后被送入球磨 ( 旋轉式、垂直鋼筒，內含鋼合金滾珠 ) 進行余下的粉磨加工。
· 粉磨過程在封閉系統中進行，該系統配備了一個空氣分 離機，用來按大小將水泥顆粒分開，沒有完全磨細的材 料被重新送過該系統。
· 這道高能耗的工序需要自動化和最優化的控制，以保證 目前的質量要求。
儲藏和發運
· 成品水泥被儲藏在巨大的混凝土料倉內。
· 可以將水泥散裝到卡車或者車皮中發運給客戶，也可以 裝袋，用標準貨車發送。
· 在運營一個水泥廠時，交貨過程是最主要的任務之一。
· 由于發運設備通常也用于稱量和裝卸來自外部供應商的 材料，因此這些系統必須同時支持給料傳輸的過程控制。
· 現代化的發運系統提供了全部的物流支持，并且使發運 過程對操作者透明。
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