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干法水泥

什么是新型干法水泥

將水泥生料煅燒成熟料的設(shè)備。可分為立窯和回轉(zhuǎn)窯。回轉(zhuǎn)窯又可分干法窯和濕法窯。其中干法窯又分為:中空式窯;余熱鍋爐窯;懸浮預(yù)熱器窯(包括帶窯外分解爐的窯和不帶窯外分解爐的窯);立波爾窯(半干法)。
    七十年代,國外技術(shù)先進、節(jié)能、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的干法窯外分解工藝廣泛應(yīng)用,其工藝由工業(yè)電視、儀表、電子計算機通過中央控制室進行集中自動控制調(diào)節(jié)。我們把這種工藝叫做新型干法水泥工藝。新世紀(jì)以來,新型干法水泥工藝在我國得到廣泛的應(yīng)用。

所謂“新型”干法窯一般指的是帶有分解爐系統(tǒng)的窯型,這是與以前干法窯最大的不同。增加分解爐后,對煅燒控制更為有利,大大提高了產(chǎn)質(zhì)量,并對降耗非常有益

煤耗顯著降低,勞動生產(chǎn)率顯著提高,質(zhì)量穩(wěn)定,環(huán)保易達(dá)標(biāo).

    質(zhì)量問題:我國水泥75%還是采用落后工藝生產(chǎn)。低品級的32.5水泥約占總產(chǎn)量的85%。目前我國混凝土標(biāo)號偏低,大部分為C20、C30,而國外多為C50、C60。因混凝土標(biāo)號標(biāo)準(zhǔn)低,可以用32.5級水泥配置,導(dǎo)致我國水泥強度等級偏低。在建筑上為了安全堅固,不得不采用肥梁胖柱結(jié)構(gòu),造成極大的資源浪費。

    能耗問題:立窯水泥噸熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗為160公斤,而新型干法窯只有115公斤,濕法窯、干法中空窯能耗則更高。如果我國水泥生產(chǎn)全部改為新型干法工藝,全行業(yè)能耗將降低40%以上,節(jié)能潛力巨大。

污染問題:水泥工業(yè)對環(huán)境的影響主要是粉塵污染,據(jù)統(tǒng)計,水泥工業(yè)排放粉塵量占全國工業(yè)行業(yè)粉塵排放總量的40%左右。雖然近年來對水泥行業(yè)的環(huán)保問題越來越重視,水泥生產(chǎn)中的粉塵排放總量逐年降低,但污染問題仍很嚴(yán)重。 目前大中型新型干法生產(chǎn)線大多能達(dá)標(biāo)排放,但多數(shù)立窯和干法中空窯企業(yè)粉塵排放濃度嚴(yán)重超標(biāo)

干法水泥生產(chǎn)線流程

1、 破碎及預(yù)均化
(1)破碎 水泥生產(chǎn)過程中,大部分原料要進行破碎,如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料,開采后的粒度較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。

(2)原料預(yù)均化 預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過程中,運用科學(xué)的堆取料技術(shù),實現(xiàn)原料的初步均化,使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。

2、生料制備
水泥生產(chǎn)過程中,每生產(chǎn)1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,干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上,其中生料粉磨占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)定入窖生料成分的最后一道把關(guān)作用。

4、預(yù)熱分解
把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成,代替回轉(zhuǎn)窯部分功能,達(dá)到縮短回窯長度,同時使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程,移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進行,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
換熱80%在入口管道內(nèi)進行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料,在與高速上升氣流的沖擊下,物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運動,同時被分散。

(2)氣固分離
當(dāng)氣流攜帶料粉進入旋風(fēng)筒后,被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒(排氣管)之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動,并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運動,由筒體到錐體,一直可以延伸到錐體的端部,然后轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升,由排氣管排出。

(3)預(yù)分解
預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道,設(shè)燃料噴入裝置,使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程,在分解爐內(nèi)以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進行,使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行的碳酸鹽分解任務(wù),移到分解爐內(nèi)進行;燃料大部分從分解爐內(nèi)加入,少部分由窯頭加入,減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負(fù)荷,延長了襯料壽命,有利于生產(chǎn)大型化;由于燃料與生料混合均勻,燃料燃燒熱及時傳遞給物料,使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優(yōu)化。因而具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。

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,下一道工序是進入回轉(zhuǎn)窯中進行熟料的燒成。

在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進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,等礦物會變成液相,溶解于液相中的 和 進行反應(yīng)生成大量 (熟料)。熟料燒成后,溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度,同時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
水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗電最多的工序。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)運方式。

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