干法水泥工艺范文

干法水泥工艺范文（精选9篇）

干法水泥工艺 第1篇

1 工艺连锁介绍

表1、表2和图1、图2分别是我公司窑系统和煤粉制备系统的工艺连锁表及所对应的连锁点。

2 实践案例

2.1 预热器系统的连锁保护

预热器堵塞是新型干法预分解窑普遍存在的问题, 通常情况下将预热器的各级锥体压力取一特定值来设置红色报警信号, 以提醒操作员注意异常变化情况。根据实际操作经验当预热器锥体压力从负压变为微负压或者出现“0Pa”时预热器即为堵塞, 这时如果能够及时采取止料措施, 则可以在一定程度上减少高温物料的堵塞量, 从而缩短清堵时间, 降低危害。然而受操作者的经验、应变能力和预热器巡检工的反应速度等因素影响, 很难将止料反应时间控制在最短。

连锁后, 解决了预热器堵塞后止料不及时的问题, 2009年下半年至2010年5月实现了预热器堵塞止料反应时间<1min的控制目标, 具体效果见表3。

2.2 分解炉流化床的连锁保护

2008年我公司多次因高温风机跳停造成预热器塌料, 导致分解炉“压床”, 进而引发送煤胶管烧坏、流化床风机内部进灰机壳密封性能下降、炉床中间的风帽烧损、炉床排渣口放不下料、C4下料管堵塞和环境污染等情况。周边水泥厂相同炉型还发生了在清理分解炉排放的高温粉料的过程中, 操作工人烧伤、炉床结渣、炉床和炉内结炉瘤等事故。

投入连锁保护后, 虽然又多次出现高温风机的跳停事故, 但均未出现大量高温物料“压床”现象, 分解炉炉床上面只有少量物料, 排灰管也能顺利排灰。

2.3 篦冷机破碎机的连锁保护

受结球、掉大块窑皮和篦床料层过厚等因素影响, 篦冷机的破碎机曾4次因皮带断裂而停窑, 其中最大的料球直径达1.5m, 掉落的窑皮有些长度超过1m, 且形状不规则, 而破碎机入口高度只有1m, 这些料球与窑皮很难进入, 结果导致破碎机皮带断裂, 直接影响窑的正常运行。

熟料破碎机正常运行时电流在80～86A, 破碎大块窑皮或大球时在100A以上。据此我公司将篦冷机三段与熟料破碎机电流进行连锁控制, 取破碎机电流>100A作为红色报警值。投入连锁后, 经过多次实践检验, 当破碎机电流>100A并持续时间达到5s时, 篦冷机三段跳停, 此时经巡检工检查, 确认破碎机内有大块窑皮或大球。用风镐将球或大块窑皮破碎或将三段重新开启并大幅降低篦速, 让其一点一点地进入破碎机进料口破碎, 直至破碎完毕。再未出现过破碎机卡死停窑事故。应用连锁前后破碎机运行情况见表4。

3 结束语

干法水泥工艺 第2篇

具体生产流程可细分为矿山开采、原料破碎、原料均化与储存、原料配料、原料粉磨及废气处理、生料均化及入窑、熟料煅烧和冷却、原煤均化、煤粉制备与计量输送、熟料散装与输送、水泥配料及粉磨、水泥存储与发运等环节。

⑴、生料粉磨：矿山开采出石灰石、砂岩，通过均化堆场均化，调整适当配比后粉磨成生料入库。

矿山开采及运输：矿山开采根据不同的矿山现场条件，采用不同的爆破方式，实现零排废生产。开采主要采用台段式开采方式，输送主要有大型汽车运输方式等。原料破碎：采用适应不同粒度和物料性能的破碎机，将石灰石、硅铝质原材料破碎至粒度满足原料粉磨要求。

原料均化与储存：采用长形或圆形预均化堆场堆存和均化石灰石及硅铝质材料。采取纵向分层堆料，横向断面取料，使不同时段堆存的原料得到均化，所取原材料化学成分稳定。

原料配料：采用皮带秤精确计量对石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料等进行配料。

原料粉磨及废气处理：采用球磨机或立式辊磨将不同配比的石灰石、砂岩、粉砂岩、铁质原料粉磨成生料粉，通过X荧光仪对出磨生料粉进行快速检测调整，保证生料粉化学成分稳定。

生料储存及均化：将粉磨后的生料粉储存在生料均化库内，向库内吹入高压空气进行搅拌，使生料粉在库内进行搅拌混合，出库时采取多点下料等方式使生料粉的化学成分更均匀稳定。

⑵、熟料煅烧和冷却：生料粉进入预分解干法回转窑通过加热煅烧，在900℃时石灰石中碳酸钙分解成氧化钙，在1350℃时氧化钙与硅铝质材料及铁质材料中三氧化二铝和三氧化二铁发生化学反应生成新的物质——熟料；出窑熟料经过篦式冷却机的冷却，具有一定的活性和强度。

原煤均化、煤粉制备与计量输送：与原料储存及均化一样，采用长形或圆形预均化堆场进行储存及均化；根据不同煤种的品质状况，合理选用立式辊磨或球磨粉磨技术将原煤粉磨成不同细度煤粉，选择计量可靠的输送设备送入窑内燃烧。

熟料入库及发运：根据市场的不同需要，可提供汽车、火车及船舶三种熟料运输销售方式，也可满足工厂自身粉磨水泥的需要。

⑶、水泥粉磨：水泥熟料加入缓凝材料、混合材料通过水泥磨，变成粉状物料水泥（80微米以下）。

水泥配料及粉磨：经高精度计量秤配料，熟料、缓凝材料（天然石膏、磷石膏、脱硫石膏）、混合材（粉煤灰、矿渣、煤矸石等）进入水泥粉磨设备进行粉磨，并采用先进的质量监测仪器及时地对质量情况进行跟踪监测与调整，制造出质量优良的水泥。

水泥生产用混合材料：混合材是在水泥生产过程中，为改善水泥性能，调节水泥品种、等级而加到水泥中的矿物质材料，主要分为如矿渣、粉煤灰、火山灰等参与水泥水化并起到促进作用的活性混合材，以及对水泥性能无害、主要起填充作用非活性混合材。

水泥混合材（尤其工业废渣）在国家标准指导下的选择性掺入是水泥生产中的重大改进；在保证水泥质量、性能的情况下，改善水泥本身性能为不同的工程需求服务；大幅降低熟料、原煤等资源消耗，大量吸纳工业废渣，促进环保和循环经济。

矿渣是高炉炼铁的副产品，结构上以玻璃体为主，具有较高的活性。

火山灰系指具有火山灰性的天然或人工矿物质材料，结构呈现多孔，成分以SiO2和Al2O3为主，在水泥中具有水硬性胶凝材料的特征。

粉煤灰系煤粉燃烧烟气管道中收集的微细粉尘，结构主要以球状玻璃体为主，成分类似火山灰，具有活性。

非活性混合材指活性指标达不到要求的活性混合材，以及石灰石、砂岩、页岩等材料，在水泥中主要其到填充作用，不同种类的非活性混合材材料发挥着不同作用，如改善水泥颗粒组成、稳定水泥水化产物等辅助作用。

水泥生产用缓凝材料：石膏在硅酸盐类水泥中主要起调凝作用，以利于施工，并可提高水泥强度，改善水泥的耐蚀性、抗冻性、抗渗性和降低干缩变形等性能。石膏分天然石膏和工业石膏，其中天然石膏主要有两类：二水石膏和硬石膏；工业石膏主要为CaSO4成分较高的工业副产物，对水泥性能无害，在水泥中能起到调凝作用。

干法水泥工艺 第3篇

亚泰集团通化水泥股份有限公司2 500 t/d熟料新型干法水泥生产线于2010年9月27日投产,经过生产调试后,现已正常生产,熟料产量达到3 000 t/d,水泥产量达到3200 t/d;配套建设了闪蒸纯低温余热发电系统,装机容量4.5 MW。该项目于2008年由南京水泥设计研究院设计,2009年开始建设。在工艺设计投术论证时,结合企业实际,对原有的工艺设备进行了设计变更,对部分设备选型进行了更改。生产实践表明,变更后提高了生产能力,实现了预期目标。

1 主机设备选型

主机设备设计选型与变更见表1。

2 生产工艺流程

2.1 石灰石矿山

石灰石矿区毗邻拟建厂址,运输距离约1.5 km,为工厂现有自备矿山,总储量为7 153.9万t。矿山车间石灰石破碎采用单段破碎,由翻斗车将石灰石倒入受料斗,经1台B2 300 mm×1 000 mm的重型板式喂料机,喂入1台PCF2022单段锤式破碎机中,最大进料尺寸1 000 mm×1 000 mm×1 500 mm,破碎能力为450～600 t/h,出料粒度≤25 mm(筛余10%)。由于生料磨系统拟采用Φ4.6 m×(9.5+3.5)m烘干中卸磨生产工艺,要求入磨粒度≤80 mm,破碎机出料粒度可放宽至≤75 mm,破碎能力可提高到700 t/h,重型板式给料机给料能力≤1 000 t/h。破碎后的石灰石由胶带输送机送至石灰石预均化堆场。

2.2 石灰石预均化堆场

为均化和储存石灰石,设置1座Φ80 m的石灰石预均化堆场,堆场总储量为34 000 t,有效储量为29 000 t,有效期6.5 d。堆料采用1台悬臂式堆料机,堆料能力为500 t/h,最大可达600 t/h。取样选用1台桥式刮板取料机,取料能力为350 t/h,最大可达400 t/h。均化后的石灰石经胶带输送机送至原料配料站的石灰石库中。

2.3 硅石、铁矿石储存及原料配料

外购来的硅石及铁矿石由汽车直接送入堆棚储存,储存在堆棚内的硅石及铁矿石用铲车上料,由斗式提升机送入原料配料站的硅石仓和铁矿石仓,仓下均设有定量给料秤,经配料计量后,由胶带输送机送至原料磨粉磨,各种原料的配比可根据出磨生料的成分随时进行调整,以确保出磨生料的合格率。

2.4 原料配料站

原料调配站设置3座圆库,1座Φ8 m×19 m库储存石灰石,2座Φ6 m×15 m库分别储存硅石、铁矿石。每种物料均由定量给料机按比例从各储库中卸出,经胶带输送机送至原料磨粉磨。在入磨胶带输送机上设有电磁除铁器,以剔除原料中可能混入的铁件。在胶带输送机头部设有金属探测器,检测原料中是否残存铁件,以确保生料磨和选粉机避免受损。

2.5 原料粉磨及废气处理

原料粉磨采用1台Φ4.6 m×(9.5+3.5)m烘干中卸磨,该系统的生产能力为185 t/h,成品细度(80μm筛筛余)12%～14%,入磨粒度≤25 mm(85%通过),入磨水分≤5%,出磨水分≤1%。

物料烘干热源利用来自预热器的废气,配料计量后的石灰石、硅石、铁矿石、粉煤灰混合原料,经胶带输送机送入中卸磨烘干兼粉磨,出磨细粉由斗式提升机送入高效选粉机分级,粗粉回磨再粉磨,合格细粉经空气输送斜槽、斗式提升机送入生料均化库内,出选粉机的废气由风机送入电收尘器净化。

出预热器的高温废气大部分由高温风机送至原料磨,剩余废气经增湿塔降至一定温度后,与来自原料磨的低温废气混合后经电收尘器净化排入大气,粉尘排放浓度<50 mg/m3。由增湿塔及电收尘器收下的粉尘,经螺旋输送机与来自原料磨的成品生料一起送入均化库内;当增湿塔收下的粉尘水分过大时,则增湿塔下的螺旋输送机反转,将收下的湿料从另一端排出。停磨时则与出均化库的生料一起送至窑喂料系统。

助热风炉作为备用热源。当原料磨不运行时,窑尾废气经增湿塔降温调质后,直接进入电收尘器净化。电收尘器处理后的烟气的正常排放浓度≤50 mg/m3。

原料粉磨系统设有自动连续取样装置,试样经过X-荧光分析仪检测,并由计算机自动控制和调整各种原料的配合比例,从而调整生料配比,保证出磨生料化学成分的合格与稳定。

2.6 生料均化及入窑喂料系统

设1座Φ18 m连续式生料均化库,库内有效储量约9 000 t。该库属于中心锥式多料流连续均化库,使入库生料呈层状布置。该均化库库顶主要有生料分配器和收尘设备,库底设有充气斜槽和卸料装置,由罗茨鼓风机供气。库底圆锥形周围的环形空间分成6个卸料大区,12个充气小区,由罗茨鼓风机轮流向各区充气,充气区上部的物料下落形成一个漏斗形状,同时切割多层生料,生料在出料口处形成多股料流,轮流通过库中心的两个对顶卸料口同时卸料。出库生料经流量控制阀送至生料喂料计量仓,该仓下部设有荷重传感器,内部设有充气装置,集混合、称量、喂料功能于一体。出混合仓的生料经固体流量计计量,由空气输送斜槽送至窑尾斗式提升机送入预热器系统。

2.7 熟料煅烧及输送

熟料烧成系统由回转窑、5级低压损旋风预热器和NDF分解炉组成。来自生料均化库的生料由斗式提升机送入C1与C2旋风筒的连接风管,由热风带入C,筒,物料自上而下依次进入C1、C2、C3、C4、分解炉、C5旋风筒入窑。热风自下而上最后经C1筒入高温风机。

生料进入预热器后,在自上而下逐级运动的同时,逐步预热、分解后进入Φ4 m×60 m回转窑煅烧。回转窑为3档支撑,斜度为4.0%,转速为0.41～4.07 r/min。窑头及分解炉均配有多通道煤粉燃烧器。5级旋风预热器中除C1筒外,其余均为低压损型旋风筒,在保持分离效率不变的条件下,可使旋风筒本身阻力降低40%。包括分解炉在内,整个预分解系统的阻力控制在4 800 Pa以下。窑与分解炉用煤比例为40%:60%,出预热器废气温度为320～350℃。预热器易堵部位设有捅料清灰孔和空气炮,各级旋风筒锥体部分均设有双环压缩空气吹扫系统。通过控制程序可实现定时自动吹扫,根据堵塞信号自行进行喷吹清堵,喷吹无效时则自动报警。

2.8 熟料冷却

熟料冷却采用1台第3代可控气流篦式冷却机。为破碎大块熟料,冷却机出口处设有1台锤式破碎机,保证出冷却机的熟料粒度≤25 mm。冷却后的熟料经链斗输送机送至2座Φ18 m熟料库,出篦冷机熟料温度为65℃+环境温度。冷却废气(约360℃)经沉降室(预收尘装置)沉降后进入AQC炉,热交换后进入收尘器,净化达标后与熟料冷却机尾部的废气汇合后由引风机经烟囱排入大气。冷却机排出的气体,一部分作为窑头二次风入窑,一部分经三次风管送往窑尾分解炉,三次风从窑头罩上(即大窑门罩)抽取,一部分用作煤磨的烘干热源,其余经电收尘器净化后排入大气。废气正常排放浓度≤50 mg/m3。

由高温风机出来的热风一部分入增湿塔,另一部分作为生料磨的烘干热源,最后入窑尾电收尘器经烟囱排入大气。

2.9 熟料储存及输送、熟料散装

设置2座Φ18 m熟料库,储存量为20 000 t,每座库的有效储存量为10 000t,有效储期10 d。每座库底设有4个卸料点,经卸料设备卸入2条耐热胶带输送机后,再汇入同一条胶带输送机送至水泥配料站。熟料散装采用库侧卸料,用装载机直接装车的方式。

2.1 0 原煤预均化堆场及煤粉制备

原煤用汽车运输进厂,储存于煤露天堆场,经装载机喂入卸车坑,胶带输送机送至原煤预均化堆场,堆成两堆,经斗轮取料机送至胶带输送机入煤磨磨头仓。煤磨采用1台Φ3.2 m×(6.5+2.5)m风扫磨系统,入磨水分≤10%,出磨水分≤1.0%,入磨粒度≤25 mm。在出磨煤粉细度(80μm筛筛余)为10%时,系统产量为20 t/h。煤磨设置在窑头,利用篦冷机废气作为烘干热源,原煤由原煤仓下的定量给料机计量后喂入磨内,烘干并粉磨后的煤粉与废气一同进入袋收尘器,收下的煤粉经螺旋输送机分别送入窑及分解炉的煤粉仓。

经袋式收尘器净化后的废气排入大气,烟气的正常排放浓度μ30 mg/m3。煤粉制备系统设置有严格的安全措施,如防爆阀、CO检测器装置、CO2自动灭火系统、消防水系统等。

2.11石膏破碎及输送

石膏由汽车运输进厂,存放在露天堆场内,再由装载机喂入卸车坑,经中型板式喂料机喂入1台PE-500×750型颚式破碎机。破碎后的石膏经胶带输送机、提升机送往水泥配料站。

2.12矿渣烘干及输送

拟采用1台KBH2020型Φ3.2 m×20 m烘干机进行烘干,同时配备1套GXDF型沸腾热风炉。当初水分为12%、终水分<1.5%时,烘干机的能力为65 t/h。烘干后的矿渣经胶带输送机、提升机送往水泥配料站。

2.13水泥配料站

水泥配料站设有3座Φ8 m×20 m配料库,储量为:730×3=2 190(t),储期为9.5 d;1座Φ10 m×23 m库储存矿渣,储量为1 000 t,储期为1.5 d;1座储存石膏,储量为1 260 t,储期为4.2 d;1座Φ12 m×22 m粉煤灰库,储量为1 800 t,储期为1.8 d。每种物料均采用引进技术制造的调速定量给料机按一定比例从库底中卸出计量,配合好的物料经胶带输送机、入磨锁风阀送至水泥磨。

2.14水泥粉磨

水泥粉磨选用1台Φ1 400 mm×1 100 mm辊压机+1台Φ4.2 m×13 m球磨机系统,配用1台V型选粉机和1台N-3000的改进型O-Sepa选粉机。当入磨物料粒度≤25 mm,水泥比表面积为320～350 m2/kg(粉磨P·O 42.5水泥)时,系统生产能力为160 t/h。

在水泥配料站配合好的物料,经胶带输送机、斗式提升机送入V型选粉机,选出的粗粉喂入辊压机,粉碎后由斗式提升机再送入V型选粉机;V型选粉机出来的含尘气体通过旋风收尘器处理后,粗粉喂至球磨机,废气进入O-Sepa选粉机。粉磨后的物料经磨尾斗式提升机送入O-Sepa选粉机,选粉机选出的粗粉经空气输送斜槽送回球磨机,细粉随出选粉机的气流进入气箱脉冲袋收尘器,收下的水泥成品经空气输送斜槽送至水泥储存系统。出气箱脉冲袋收尘器的净化气体经排风机排入大气。

O-Sepa选粉机所需一次风大部分来自磨尾含尘气体,二次风可由磨系统各个收尘点提供,三次风来自空气。

设计所选用的O-Sepa选粉机属于高效涡流选粉机,与离心式、旋风式选粉机相比,具有以下技术特点:

(1)选粉效率高,处理粉料量大,产品颗粒级配尺寸范围窄。与一般的选粉机相比,O-Sepa选粉机所选粗粉中的细粉含量极低,即成品回收率极高,因而磨系统具有较低的循环负荷率。

(2)提高粉磨系统产量。由于选粉机效率高,回料中的细粉少、循环量低,因而磨内过粉磨减少,料球比降低,有利于提高磨机的粉磨效率。另外,O-Sepa选粉机所选产品颗粒级配合理,在保证水泥质量相同的情况下,产品细度和比表面积降低,所以,粉磨系统的产量还可进一步提高。

(3)降低产品能耗。由于具有以上技术特点,单位产品综合电耗可降低8 kW·h/t。

(4)能处理高浓度含尘气体,并将含尘气流作为风选气流使用,而不影响选粉效果。

(5)改进水泥质量。O-Sepa选粉机所选产品中3～30μm颗粒含量增加,有助于提高水泥强度等级。由于O-Sepa选粉机允许磨内含尘气体全部用作选粉气源,还可补充一部分冷风,因此,能有效地降低水泥温度,保证了水泥质量。

(6)操作简单,维修量小。O-Sepa选粉机仅需调节转子转速,就能在较大范围内改变产品细度,产品的比表面积可在280～650 m2/kg范围内任意选择。选粉机的导向板和旋流叶片采用耐磨材料制造,其磨损率极低,几乎不存在维修问题。

(7)设备体积小,流程简单。O-Sepa选粉机设备紧凑,体积仅为离心式、旋风式选粉机的15%～20%,系统流程简单,减少了设备数量。

2.15水泥储存、散装发运

水泥储存采用6座Φ12 m×30 m的圆库,总储量为:3 000×6=18 000(t),总储期7d。水泥库内设有卸料减压锥形室及充气装置,充气所需气源由罗茨鼓风机提供。水泥经库底卸料箱、电控气动开关阀、电动流量控制阀、空气输送斜槽,送至水泥包装车间的斗式提升机。

水泥库的库侧设有散装设施,采用汽车散装,散装头上设有料位检测装置,车满时可自动停止卸料。

2.16水泥包装及成品发运

水泥包装车间设有采用引进技术制造的2台8嘴回转式包装机,每台包装机产量为90～100 t/h。来自水泥库的水泥经斜槽入振动筛、中间仓,再经仓底手动开关阀、立式双层分格轮下料阀进入包装机。包装好的袋装水泥经卸包胶带输送机、破包处理机、辊道、电子校正秤、胶带输送机送入袋装成品库(或装车机)。

2.17压缩空气站

设有1座压缩空气站,共有6台40 m3/min螺杆式空气压缩机及冷冻式空气干燥装置,可提供压力为0.8 MPa的压缩空气,其中1台40m3/min空气压缩机备用。该压缩空气站为脉冲袋收尘器、各气动装置及空气炮等设备提供气源。

2.18低温余热发电系统

新型干法水泥生产 第4篇

1、破碎及预均化

（1）水泥生产过程中，很大一部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。因为石灰石是生产过程中用量最大的原料，开采出来之后的颗粒较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥的物料破碎中占有比较重要的地位。（2）原料预均化 预均化技术就是在原料的存、取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化，使原料堆场同时具备贮存与均化的功能。

2、生料制备

水泥生产过程中，每生产1吨硅酸盐水泥至少要粉磨3吨物料（包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏），据统计，干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60以上，其中生料粉磨占30以上，煤磨占约3，水泥粉磨约占40。因此，合理选择粉磨设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，控制作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。

3、生料均化

新型干法水泥生产过程中，稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提，生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用。

4、预热分解

把生料的预热和部分分解由预热器来完成，代替回转窑部分功能，达到缩短回窑长度，同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程，移到预热器内在悬浮状态下进行，使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合，增大了气料接触面积，传热速度快，热交换效率高，达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的。（1）物料分散

换热80在入口管道内进行的。喂入预热器管道中的生料，在与高速上升气流的冲击下，物料折转向上随气流运动，同时被分散。（2）气固分离

当气流携带料粉进入旋风筒后，被迫在旋风筒筒体与内筒（排气管）之间的环状空间内做旋转流动，并且一边旋转一边向下运动，由筒体到锥体，一直可以延伸到锥体的端部，然后转而向上旋转上升，由排气管排出。（3）预分解

预分解技术的出现是水泥煅烧工艺的一次技术飞跃。它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道，设燃料喷入装置，使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程，在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行，使入窑生料的分解率提高到90以上。将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务，移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入，少部分由窑头加入，减轻了窑内煅烧带的热负荷，延长了衬料寿命，有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀，燃料燃烧热及时传递给物料，使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化。因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点。

4、水泥熟料的烧成

生料在旋风预热器中完成预热和预分解后，下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成。

在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应，生成水泥熟料中的、、等矿物。随着物料温度升高近时，、、等矿物会变成液相，溶解于液相中的 和 进行反应生成大量（熟料）。熟料烧成后，温度开始降低。最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥磨所能承受的温度，同时回收高温熟料的显热，提高系统的热效率和熟料质量。

5、水泥粉磨

新型干法水泥窑中控操作体会 第5篇

⒈要根据气体分析调整风、煤、料的合理匹配, 优化操作参数。新型干法窑系统能对O2、CO含量、NOX浓度等系统气体参数作出准确分析, 若根据气体分析结果及时调节系统风量, 控制合适的过剩空气系数, 就可以避免盲目大风操作带来的热损失, 降低高温风机功耗。

⒉根据二次风温的变化判断窑内煅烧状况和熟料结粒情况。新型干法窑冷却机的熟料冷却效果好, 热回收效率高, 二次风温一般能保持在1100~1200℃。如果二次风温偏高, 超过1200℃, 说明烧成温度高, 出窑熟料结粒好, 有过烧迹象, 操作中要减少窑头用煤, 适当降低窑后温度;如果二次风温偏低, 说明烧成温度偏低, 熟料结粒不好, 需要加强窑内煅烧;如果二次风温下降较多, 且一段篦压较低, 说明冷却机头部有堆“雪人”或大块的可能, 要及时通知现场检查、清理。

⒊关注原料、煤磨操作参数变化, 判断生料成分和煤粉质量可能出现的变化。若入磨废气温度控制较低, 说明石灰石较好, 含土量少, 配料上要提高粘土质原料的配比, 反之说明石灰石较差, 含土量大, 配料上要提高石灰石配比。另外, 不同品质原煤入磨后磨机工况和操作参数也会发生不同变化。因此, 操作员要通过关注原料、煤磨操作, 提高原燃材料变化的预见性, 掌握操作主动性, 进一步优化操作参数与经济指标。

⒋重视升温中的预投料。新建生产线或生产线计划大修后, 升温时间较长, 在尾温达到700℃左右时, 要进行一次预投料。以5000t/d生产线为例, 设定喂料量20~30t/h, 连续喂料10~20min, 用来检查喂料设备是否正常, 预热器系统是否畅通, 同时, 对预热器管道进行一次较好“清洗”, 将附积的未燃尽煤粉“清洗”入窑, 消除今后操作中的安全隐患。

⒌“烧流”的中控判断和操作处理。烧流后果极其严重, 会烧损篦板甚至流入空气室烧坏大梁, 其通常是由烧成温度过高或者生料成分发生变化, 导致硅酸盐矿物最低共熔点温度降低造成的, 容易在投料或停窑操作中发生, 烧流时, 窑前几乎看不到飞砂, 火焰呈耀眼的白色, NOX异常高, 窑电流很低, 因此, 窑操作员在投料或停窑操作中若发现窑电流偏低时, 一定要根据操作参数和工业电视来综合判断窑内是欠烧还是过烧, 发现烧流时要大幅度减煤, 尽可能降低窑内温度, 严重时要窑头止煤, 如果物料已流入冷却机, 要密切关注冷却机篦下压力、篦板温度, 加大冷却风量, 严重时做停窑处理。

⒍分解炉用煤的调节控制。预分解窑的发热能力来源于窑头和分解炉两个热源, 物料的预烧主要由分解炉完成, 熟料的烧结由回转窑决定, 因此, 在操作中必须以炉为基础, 前后兼顾, 炉窑协调, 确保预分解窑系统热工制度的合理与稳定。在燃烧完全的条件下, 操作员要通过分解炉加减煤的操作, 控制分解炉出口气体温度, 控制分解炉出口温度在870~890℃, 确保炉内料气的温度范围, 保证入窑生料的分解率在90%~92%左右。

⒎窑内“结蛋”操作。在回转窑操作中, 若风、煤调配不当, 窑内通风不良, 会造成煤粉燃烧不完全, 到窑后去烧, 窑尾温度过高, 窑后物料出现不均匀的局部熔融, 形成结蛋的核心, 而后在窑内形成大蛋。窑内结大蛋时, 首先表现为窑电流的不规则波动, 电流曲线波幅明显增加且有上升趋势。其次, 直径较大的“蛋”会严重影响到窑内通风, 表现为窑尾负压升高, 火焰变短, 严重时有回逼现象。最后, 由于窑内有效通风量减少, 窑头煤粉会出现不完全燃烧, 大蛋进入烧成带后, NOX浓度大幅度下降, 窑头变浑浊。根据以上因素判断出窑内结大蛋时, 可根据实际情况适当加快高温风机转速, 加强窑内通风, 减少窑头煤量, 保证煤粉完全燃烧, 避免CO出现, 同时适当减产, 提高窑速, 尽快将蛋滚出窑内, 防止其在窑内停留更长时间, 结成更大的蛋。总之, 调整要适当, 确保窑系统热工制度的稳定, 在大蛋滚出之前, 应保持篦冷机前端一定的料层厚度, 使大蛋在滚入篦冷机时有一定缓冲, 防止砸坏篦板。

利用干法脱硫灰开发石膏矿渣水泥 第6篇

煤炭是当今世界电力生产的主要燃料,电厂燃煤是造成二氧化硫和酸雨问题的罪魁祸首。我国火电厂燃煤约占全国煤炭产量的1/3,且火电厂的二氧化硫排放比较集中。因此,火电厂的烟气脱硫是减少二氧化硫排放,减少酸雨污染的主要措施。我国大型的燃煤电厂基本上采用石灰石/石灰-石膏湿法烟气脱硫工艺,其脱硫效率高、脱硫副产物主要是湿法脱硫石膏(FGD),其研究起步较早,综合利用技术也比较成熟。但随着环保要求的进一步提高,小型燃煤电厂或其它工业燃煤锅炉的烟气脱硫也被严格监管,这类设备受规模的限制及对经济性的考量,通常采用炉内喷钙加尾部增湿活化脱硫工艺(简称LIFAC法)。该工艺采用石灰石粉作为SO2的吸收剂,其脱硫过程分为2个阶段:第一阶段是炉内脱硫,石灰石粉由气力喷入炉膛内850~1150℃区域,石灰石粉分解成Ca O和CO2,部分Ca O与烟气中的部分SO2反应生成Ca SO4;第二阶段为活化器内脱硫,热烟气进入活化器雾化增湿,使烟气中未反应的Ca O水合生成Ca(OH)2,并与烟气中的SO2反应生成Ca SO3,同时,部分Ca SO3氧化成Ca SO4。脱硫灰中未完全反应的Ca O,可通过部分脱硫灰返回活化器再循环加以利用,以提高吸收剂的利用率[1]。由于该工艺需向锅炉炉膛内喷射大量的石灰石粉(Ca/S约2.5),烟气SO2含量过高时,需喷入的石灰石粉量太大,一方面影响锅炉的热效率,另一方面使电厂除灰系统过于庞大,因此该工艺仅适用于低硫煤脱硫[2],脱硫效率普遍较低,通常在70%左右。但是LIFAC法具有投资少、占地面积小、运行费用低、设备简单、维修方便等优点,仍占有一定的比例。LIFAC法排出的干态废弃物称为干法脱硫灰,既不能作为粉煤灰也不能作为脱硫石膏,包含了粉煤灰、硫酸钙、亚硫酸钙以及未完全反应的残余物,如Ca O、Ca(OH)2和Ca CO3等;由于其成分复杂,质量不稳定,应用技术非常有限,仅可用于路基回填等。

高炉矿渣是炼铁过程中产生的废渣,我国目前已经成为世界上最大的钢铁产量生产国,矿渣年产量已达到2.4亿t,大部分被磨成矿粉用于水泥、混凝土中。

石膏矿渣水泥是以矿粉为主要原料,加入石膏和碱性激发剂(石灰或水泥)一起粉磨而成。20世纪20年代发明于欧洲,后因矿渣中成份的变化(主要是Al2O3含量的降低)应用减少;但该水泥大量采用固废,生产工艺简单,能耗低、属于免煅烧节能水泥。近10年来,欧洲各国为了减少工业废弃物对环境污染,又开始新一轮的研究,特别是德国对20世纪20年代使用的建筑耐久性进行研究,发现这种水泥的耐久性和耐化学腐蚀性良好,并重新修订和制定相应标准[3,4]。我国早期也有这方面的相应产品和标准,后因矿粉主要应用途径是水泥和混凝土的掺合料,石膏矿渣水泥的应用减少。

本研究的原理:利用干法脱硫灰中的有效氧化钙吸收湿法脱硫石膏的吸附水产生热量,烘干湿法脱硫石膏的吸附水和脱去部分结晶水,使脱硫石膏中的部分二水石膏转变为半水石膏,产生胶凝性。同时利用干法脱硫灰中熟化的Ca(OH)2作为矿粉的碱性激发剂,开发石膏矿渣水泥。这种水泥全部采用了固体废弃物,生产工艺简单,生产能耗极低,堪称低碳水泥。

1 试验

1.1 原材料

干法脱硫灰:干法脱硫灰的成分包括Ca O、Ca SO4·2H2O、Ca(OH)2、Ca CO3、粉煤灰等,各类物质的数量关系并不稳定,且某些物质需要经过一系列的加工与转化才能具有活性。本试验采用的干法脱硫灰由浙江钱清电厂提供,化学成分见表1。

湿法脱硫石膏:上海外高桥发电有限责任公司提供,主要成分为Ca SO4·2H2O,纯度为97.1%,吸附水为7.0%,化学成分见表1。

矿粉:上海宝田新型建材有限公司生产的S95矿粉,化学成分见表2,物理性能见表3。

%

1.2 试验方法

石膏矿渣水泥的标准稠度用水量和凝结时间按GB/T1346—2011《水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法》进行测试。

石膏矿渣水泥试件制备:按标准稠度用水量确定其用水量,按照GB/T 17671—1999《水泥胶砂强度检验方法(ISO法)》制备试件,试件尺寸为40 mm×40 mm×160 mm,试件在试验室自然养护24 h后拆模,若无特殊说明,试件拆模后在标养条件[(20±2)℃、湿度95%以上]下养护至规定龄期测试其抗折、抗压强度。

2 干法脱硫灰-湿法脱硫石膏复合体系的研究

湿法脱硫石膏一般含有较高的吸附水,在7%~10%,需经过烘干及高温煅烧生成半水石膏后应用于建材,该过程需要能耗,资源化利用成本相对较高。本研究利用干法脱硫灰中残余的有效Ca O吸收湿法脱硫石膏的吸附水生成Ca(OH)2并放出热量,同时烘干湿法脱硫石膏的吸附水并脱去部分结晶水[原理如式(1)、式(2)所示],使混合体系中含有部分半水石膏,产生一定的胶凝性。

2.1 干法脱硫灰有效Ca O含量测试

根据式(1),确定活性氧化钙的含量即可计算出熟化所需水量。本研究按照JTG E51—2009《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》测试活性氧化钙含量。同时,为了分析干法脱硫灰原材料的稳定性,测试了不同批次干法脱硫灰的有效氧化钙和三氧化硫含量,结果见表4。

从表4可以看出,干法脱硫灰中有效氧化钙含量在26%左右。计算得知氧化钙熟化的理论需水量为干法脱硫灰质量的8.4%。

2.2 干法脱硫灰放热量的测试

理论上二水石膏在115~145℃时开始脱去结晶水,一般当物料温度达到50℃以上时就开始挥发吸附水,140℃才开始大量脱水形成半水石膏,如果放热量过低,将起不到烘干和脱水作用。

设计干法脱硫灰放热效果试验过程如下:称取1.5 kg干法脱硫灰,向其中喷洒8%的水(质量比),翻拌均匀后装入外部有保温措施的金属容器,容器顶部用EPS保温板封口。从保温板中间插入温度计至物料内部中心区域,测其温度变化,温度下降之前每隔2 min测量1次,温度下降后可每2~5 min测量1次,测试结果见图1。

由图1可知,干法脱硫灰遇水后放热迅速,12 min后中心温度上升至100℃以上,20 min后达到最大放热效果,最高温度可达到118℃,在100℃以上可保持20 min以上。因此,干法脱硫灰遇水具有良好的放热效果。

2.3 低温活化预处理关键技术

低温活化预处理关键技术有2点:一是保证干法脱硫灰中的氧化钙完全熟化放热,避免未熟化的氧化钙出现在产品中,这将导致诸多工程问题如硬化体强度下降、膨胀、龟裂等。若湿法脱硫石膏吸附水较低时可辅以向干法脱硫灰喷洒水,保证熟化完全;二是混合前的喷水量过大或喷水不均匀又将导致放热反应后生成的半水石膏可能遇水转为二水石膏,失去胶凝性。

因此,预处理过程中应根据湿法脱硫石膏吸附水含量和掺入量来调整洒水量。本研究中干法脱硫灰中有效氧化钙完全熟化的理论需水量为8.4%,湿法脱硫石膏的吸附水含量为7.0%。若将干法脱硫灰与湿法脱硫石膏以2∶1混合,理论上需喷洒5%左右(以干法脱硫灰量计,下同)的水即可。但由于该预处理过程中氧化钙遇水放热剧烈,大量水分被蒸发,因此洒水量将有所增加。试验研究了1#试样:干法脱硫灰不洒水直接以2∶1质量比与脱硫石膏混合;2#试样:干法脱硫灰洒8%的水;3#试样:干法脱硫灰洒8%的水,再与脱硫石膏以2∶1的质量比混合,3个试样的放热效果见图2。

由图2可以看出,仅将干法脱硫灰与湿法脱硫石膏混合的1#试样放热效果并不理想,Ca O熟化不完全,无法实现复合胶凝材料的低温活化。在干法脱硫灰与湿法脱硫石膏混合前必须进行洒水,此时的放热效果明显(见2#试样),当向干法脱硫灰喷洒8%的水后再与脱硫石膏混合时,有效Ca O才能完全熟化,放出大量热量(见3#试样),并可使部分脱硫石膏脱出结晶水转变成半水石膏,经测试复合体系中半水石膏相含量达6.5%。此时干法脱硫灰熟化的总需水量为12%左右,比理论需水量约大50%。

因此低温活化预处理技术的关键是:在干法脱硫灰与湿法脱硫石膏混合前必须进行洒水,然后再混入湿法脱硫石膏。总需水量(洒水量+脱硫石膏吸附水含量)应大于有效氧化钙完全熟化的理论需水量。考虑干法脱硫灰成分复杂,产品质量不稳定,有效Ca O含量波动大等特点,低温活化过程中的需水量还应根据各工况参数综合确定。

2.4 干法脱硫灰-湿法脱硫石膏复合体系的性能(见表5)

由表5可知,干法脱硫灰与湿法脱硫石膏经低温活化后(3#试样)具有一定的活性,并伴有少量半水石膏生成,由此形成的复合胶凝材料能产生一定的早期强度,但由于半水石膏含量有限,其早期强度仍然较低。

3 干法脱硫灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料的研究

本项目的研究引用石膏矿渣水泥的原理:硫酸盐激发剂和碱性激发剂一起激发矿渣的活性[5],利用干法脱硫灰中Ca O熟化生成的Ca(OH)2和脱硫石膏一起激发矿粉(已磨细的矿渣)活性,开发出干法脱硫灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料体系,即石膏矿渣水泥也被称为无熟料水泥。

3.1 干法脱硫灰掺量的确定

石膏矿渣水泥的水化硬化过程,实际上是矿粉在硫酸盐激发和碱性激发的同时作用下发生的,其主要水化产物为钙矾石和水化硅酸钙。适中的碱度是关键,碱性激发剂如果掺量过少,液相的碱度过低,不但无法造成促使矿粉分散、溶解的良好条件,而且也达不到形成钙矾石所需的碱度范围(p H值=10.8~12.5),钙矾石和水化硅酸钙等水化产物的形成受到阻碍,凝结缓慢,强度增长不快;另一方面,如果碱性激发剂掺量过多,液相中碱度过高,钙矾石将紧靠矿粉表面以团集的细小晶体析出,在初步硬化的水泥石中,这些放射状团集晶体的互相交叉和挤压就会产生膨胀应力,使强度下降,严重时将使水泥石结构破坏。根据石膏矿渣水泥的配比,如采用石灰作为碱性激发剂,石灰的比例约为5%[5],考虑到本项目采用的干法脱硫灰中Ca O含量约为26%,干法脱硫灰的比例在总掺量中固定为17%,这样在总量中Ca O保持在4%~5%。试验中预先将干法脱硫灰洒8%水再与脱硫石膏以2∶1质量比混合,使Ca O完全熟化为Ca(OH)2,并适当粉磨。

3.2 矿粉和脱硫石膏掺量对石膏矿渣水泥性能的影响

石膏矿渣水泥的质量,在很大程度上取决于矿粉的质量,早期的研究表明:Al2O3和Ca O含量较高,Si O2含量较低时,配成的石膏矿渣水泥的强度较高[3],本项目采用的上海宝田新型建材有限公司生产的S95矿粉符合要求。

作为酸性激发剂的硫酸盐主要来源是湿法脱硫石膏,干法脱硫灰中也提供了一小部分的硫酸盐,根据表1干法脱硫灰的化学成分:干法脱硫灰中约含有45%的硫酸钙。因此干法脱硫灰洒8%水再与脱硫石膏2∶1混合物中硫酸钙的含量约为55%。

研究中需要固定Ca(OH)2的量,为了便于计算,引入约4.5%的Ca(OH)2,就相当于需要引入干法脱硫灰17%,或相当于引入干法脱硫灰与脱硫石膏2∶1混合物约25%;掺入不同比例矿粉,就需要调整硫酸钙的掺量,硫酸钙的来源除了干法脱硫灰与脱硫石膏2∶1混合物中的55%外,另外部分是将湿法脱硫石膏烘干后补充进去。试验时尽管按上述法则配料,但表6中所列的3种物料配比已调整为单独物料的比例。

在相同碱性环境下,掺入不同比例矿粉和脱硫石膏对石膏矿渣水泥性能的影响见表6。

由表6可以看出,随着矿粉掺量增加,脱硫石膏掺量的减少,石膏矿渣水泥的7 d及28 d抗折强度变化并不明显,基本都在3.0 MPa左右;7 d及28 d抗压强度随矿粉掺量的增加呈明显上升趋势,矿粉掺量为70%时,石膏矿渣水泥28 d抗压强度接近40 MPa。主要原因可能是因为矿粉比例越高,其在二水石膏、Ca(OH)2共同作用下水化反应越剧烈,产生的水化硅酸钙凝胶和钙矾石越多,水化结构越致密。

石膏矿渣水泥按A5配比计量、洒水、粉磨、混合,标养28d,水化前后的XRD图谱见图3。

从图3可以看出,原材料主要组成为Ca SO4·2H2O及少量的Ca(OH)2等。经水化反应后,Ca SO4·2H2O和Ca(OH)2峰强下降,XRD图谱中出现AFt的峰,说明水化产物中有AFt出现,并产生水化硅酸钙凝胶,二者成为构成复合胶凝材料强度的主要基础[6],另有少量未反应的二水硫酸钙。

4 结论

(1)干法脱硫灰遇水后放热迅速,物料温度在100℃以上可保持20 min以上,具备使湿法脱硫石膏脱吸附水和结晶水的条件。

(2)低温活化预处理技术的关键是在干法脱硫灰与脱硫石膏混合前须进行洒水。总需水量(洒水量+脱硫石膏吸附水含量)应大于有效氧化钙完全熟化的理论需水量。

(3)利用干法脱硫灰中Ca O熟化生成的Ca(OH)2和脱硫石膏一起激发矿粉的活性,开发出干法脱硫灰-脱硫石膏-矿渣复合胶凝材料体系,即石膏矿渣水泥,目的是大量利用工业固体废弃物,特别是找到干法脱硫灰综合利用的有效途径。

参考文献

[1]王福元,吴正严.粉煤灰利用手册[M].2版.北京:中国电力出版社,2004.

[2]李东旭,刘军,张菁燕.工业副产石膏资源化综合利用及相关技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[3]王露,王志刚,刘数华.石膏矿渣水泥的新认识[J].水泥,2013(6):44-46.

[4]邱贤荣,汪澜,齐砚勇.石膏矿渣水泥早期水化机理的研究[J].水泥,2013(7):1-4.

[5]《胶凝材料学》编写组.胶凝材料学[M].北京:中国建筑工业出版社,1982.

干法水泥工艺 第7篇

我国是水泥工业大国, 水泥工业作为我国基础性原材料工业的支柱之一, 在国民经济可持续发展中具有举足轻重的地位。截止2012年底, 国内统计规模以上水泥企业有4000余家, 采用新型干法水泥生产线工艺共1637条, 其中水泥产量约16亿吨, 占2012年水泥总产量的90%。新型干法水泥生产工艺已成为我国水泥行业的主流工艺, 该工艺也是当今世界上较先进的水泥生产工艺。[1]随着新型干法水泥行业的快速发展建设, 水泥生产企业排放的主要污染物———粉尘对环境空气的影响已成为人们重点关注的问题。

2 水泥行业环境影响评价

环境影响评价制度是我国的一项基本环境保护法律制度。《中华人民共和国环境影响评价法》中定义为:指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估, 提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施, 进行跟踪监测的方法与制度。环境影响评价的根本目的是鼓励在规划和决策中考虑环境因素, 最终达到更具环境相容性的人类活动。

新型干法回转窑熟料生产线工艺特点是物料处理量大、运输环节多, 高温作业。从水泥项目的工艺特点和排污水平看, 污染控制的重点是废气。水泥工业产生的废气量大、废气中含尘浓度高, 主要污染物是粉尘、烟尘、二氧化硫和氮氧化物[2]。根据国家《“十二五”节能减排规划》及《水泥行业准入条件》, 烟气脱硝技术控制NOx的排放在水泥工业中势在必行。由于采用了向烟气中喷入含有NH3基的还原剂的脱硝措施, 在水泥生产过程中增加了传统工艺中没有的污染物———逃逸氨气。只有通过大气环境影响预测才能判断项目完成后, 大气污染物对评价区域大气环境影响的程度和范围, 并据此提出切实可行的污染防治措施。

3 大气环境影响分析和预测方法

水泥项目的大气环境影响评价通过采用建立数学模型来模拟各种气象条件、地形条件下的污染物在大气中输送、扩散、转化和清除等物理、化学机制。项目根据《环境影响评价技术导则———大气环境》 (HJ/T2.2-2009) 推荐的高斯模式进行预测, 预测软件计算模式为EPA提供的<Aermod:descriptionofmodelformulation>, EPA-454/R-03-004September2004版。考虑了下列各类扩散模式:有风点源正态烟羽扩散模式、颗粒物扩散模式、熏烟模式、面源扩散模式、长期平均浓度模式、烟气抬升高度计算模式。采用的计算公式有:

(1) 以排气筒地面位置为原点, 下风向地面任一点 (X, Y) 的浓度c (mg/m3) 按下式计算:

式中:

Q———单位时间排放量, mg/s;

Y———该点与通过排气筒的平均风向轴线在水平面上的垂直距离, m;

σy———垂直于平均风向的水平横向扩散参数, m;

σz———铅直扩散参数, m;

U———排气筒出口处平均风速, m/s;

h———混合层高度, m;

n———烟流在混合层顶与地面之间的反射次数;

He———排气筒有效高度, m, 按下式计算:

式中:

H———排气筒距地面几何高度, m;

△H———烟气抬升高度, m。

(2) 污染源下风向地面轴线浓度计算公式:

(3) 排气筒下风向的最大地面浓度

式中:

α1———横向扩散参数回归指数;

α2———铅直扩散参数回归指数;

γ1———横向扩散参数回归系数;

γ2———铅直扩散参数回归系数。

评价采用EPA推荐的第二代模式—AERMOD大气预测软件, 模式系统包括AERMOD (大气扩散模型) 、AERMET (气象数据预处理器) 和AERMAP (地形数据预处理器) 。计算时需要的各类参数包括常规气象资料、高空气象数据、项目区地形参数、污染物排放数据等。

常规气象资料包括当地气象站近年全年逐日逐次的风向、风速、气温、总云量、低云量资料。高空气象数据采用由环安科技公司依据2008大气导则开发的Aermod System1.3软件中提供的下载数据, 数据源来源于美国某大学, 采用距项目最近的气象站数据。地向参数通过设定项目区域的地理坐标后, 软件自行下载来源于美国usgs的90m分辨率的地形数据, 并设置为UTM投影, 导出生成AERMAP所需的数字高程DEM文件。

计算时将评价区域划分为等间距矩形网格, 网格间距为100×100m。通过各网格点浓度值比较, 计算出小时平均浓度、日平均浓度、年平均浓度在评价区域内的最大值。

预测考虑了项目所有的有组织排放点源和无组织排放面源的废气污染物, 计算条件分为正常排放及非正常排放 (窑尾及水泥磨收尘效率下降至98%;脱硝装置为正常工作, 脱硝效率下降至0) , 正常排放预测因子为TSP、PM10、SO2、NO2、氨气;正常排放预测因子为TSP、NO2。预测浓度分布除了考虑项目的浓度贡献值, 还叠加背景浓度。关心点 (监测点) 浓度按贡献浓度与现状浓度叠加的方式处理, 背景浓度取各监测点的小时浓度最高值和日均浓度最高值为各点背景浓度。无监测背景数据的关心点及地面网格点计算贡献浓度, 叠加平均值, 以其叠加结果作为对无监测背景数据关心点及地面网格点的预测结果进行评价。年均浓度不进行背景叠加。预测浓度分布情况以等浓度图表示, 各关心点 (监测点) 预测结果列表。

4 大气环境影响评价结论

本文收集了近年来云南省拟建的水泥生产线大气环境影响评价预测结果, 通过几种特征污染物的贡献浓度、占标率以及最大落地浓度距离窑尾烟囱距离, 来说明拟建的水泥生产线排放的大气污染物对周围大气环境影响的情况。具体数据见表1及表2。

根据多个水泥厂建设项目大气环境影响预测分析, 可以得出以下结论:

(1) 水泥厂大气污染物将主要向项目所在地区下风向输送。

(2) 项目建成后, 正常排放条件下水泥厂的大气预测因子TSP、PM10、SO2、NO2、氨排放对周围环境地面浓度的贡献值不超标, 各污染物地面小时贡献浓度占标率最高不超过65%。非正常排放条件下, 大气预测因子TSP均出现超标, NO2预测结果与正常排放相比有近一倍的增长, 对周围大气环境影响增大, 但尚未超过GB3095-1996《环境空气质量标准》二级标准。

(3) 水泥厂TSP、PM10小时最大落地浓度出现在厂址区域1 300m范围内。SO2、NO2、氨小时最大落地浓度出现距离均在1 000m以上, 最远可达8 000m以上。该距离除了取决于污染物排放的浓度及速率、烟囱高度等因素之外, 与项目所在地地形、风速及气象条件有一定关系。

(4) 正常排放条件下, 水泥厂建成后各类污染物的排放对周边大气环境的影响程度在可接受范围。非正常排放条件下, 粉尘排放对厂址周边大气环境质量影响较大, 会对项目造成严重危害。

5 拟采取的大气污染防治措施

为了减小水泥厂大气污染物对周围环境的影响, 应从以下几个方面采取措施:

(1) 新型干法水泥生产线生产过程中窑尾和窑头是全厂含尘废气的主要排放源, 二者有组织粉 (烟) 尘的排放量占全厂有组织粉 (烟) 尘排放量的份额较大。因此保证窑尾和窑头除尘系统的正常运转, 是水泥厂项目废气污染物控制的关键。

(a) 对有组织粉尘排放源, 全部采用高效袋式收尘装置进行控制, 收尘效率在99.9%以上, 确保达标排放。

(b) 对无组织排放的控制措施有:加强对各粉尘收集系统及除尘系统的维护管理, 保障除尘系统正常运转, 及时对厂区道路进行清扫, 保持厂区的整洁, 并对厂区运输道路及堆棚采取及时的洒水降尘措施, 尽最大可能减少粉尘无组织产生量和排放量:厂区内物料的输送、转运采用封闭式输送系统, 并适当配置收尘装置。

(c) 严格选用烧成用煤, 保证SO2、NO2达标排放。

(d) 针对减少NO2, 可采用低氮燃烧系统 (窑头低NOx燃烧器+燃料分级燃烧系统) 、SNCR脱硝工艺, 总的脱硝率不低于60%, 使NO2产生量大大减少, 可达标排放。

(2) 防范非正常排放

建设单位在日常生产中必须严格设备的管理、维护及检修, 窑尾设置在线监测装置, 当窑尾废气、水泥磨粉尘排放出现异常时及时采取故障排除措施, 杜绝非正常排放的发生, 以免对周围环境造成大的影响。

(3) 水泥厂的选址及布局

为了避免水泥厂对周边大气环境的影响, 水泥厂在初期选址时应尽量避开居民集中区、医院、学校、自然保护区、风景名胜区、水源保护地等较敏感的区域。对于水泥厂的布局, 应尽量结合地势及周边居民的分布情况, 将废气排放点布置在远离居民区的下风向。

(4) 设置卫生防护距离

根据项目的生产规模及当地的多年平均风速, 并依据GB18068.2-2012《非金属矿物制品业卫生防护距离第1部分:水泥制造业》设定合理的卫生防护距离, 对于在卫生防护距离范围内的居民、学校等实施搬迁, 并在相关措施中提出:当地政府及各级行政管理部门在今后的项目审批及规划编制过程中, 应充分考虑水泥厂的卫生防护距离及大气环境防护距离的有关限制, 不得在项目卫生防护距离及大气环境防护距离内新建居民住宅、学校、医院及其它大气环境敏感建筑设施。

(5) 强化管理

制定比较完善的管理制度, 注重操作人员水平的提高。除尘设施是否能长期稳定高效运行决定了粉尘治理的好坏。在除尘器的运行过程中, 环保设施应有专人检修、定期维护, 及时地发现和解决运行过程中的问题。对于水泥厂来说, 重要的是了解各种除尘器的使用条件和性能, 管理和使用好现有的除尘器。

6 结语

大气污染物是水泥厂最重要的污染源, 通过水泥厂建设项目环境影响评价, 分析得出正常排放条件下, 水泥厂建设项目大气污染物将主要向项目所在地区下风向输送, 产生的粉尘 (TSP、PM10) 对周边环境的影响主要集中在厂址区域1 300m范围内, SO2、NO2、氨小时最大落地浓度出现距离均在1 000m以上, 最远可达8 000m以上。影响距离除了取决于污染物排放的浓度及速率、烟囱高度等因素之外, 与项目所在地地形、风速及气象条件有一定关系。通过对水泥厂建设项目采取相应的大气污染物治理措施后, 保证环保工程与主体工程“同时设计、同时施工、同时投产使用”, 水泥厂建设对周边大气环境的影响程度可接受。

摘要：我国是水泥工业大国, 新型干法水泥生产工艺已成为我国水泥行业的主流工艺, 目前我国新型干法水泥生产线已建成千余条。水泥行业对环境的污染主要体现在环境空气方面, 粉尘不仅对当今的雾霾天气有一定的影响, 对于长期接触粉尘的生产工人的身体健康也有一定的威胁。本文通过大气环境影响预测分析水泥生产项目完成后, 主要污染物粉尘对评价区域大气环境影响的程度和范围, 并提出相应治理措施。

关键词：水泥厂,大气污染物,环境影响评价,治理措施

参考文献

[1]李建梅, 李国栋, 蔡超.中国水泥工业发展现状及未来趋势[J].广州化工.2013 (9) :18-19, 50.

缅甸准备将湿法水泥厂改为干法生产 第8篇

据缅甸水泥技术专家吴棱奈说, 为了节约能源, 准备将湿法水泥厂改造为干法生产。缅甸全国共有14个水泥厂, 多数是湿法生产, 产量不能完全满足需求, 消耗的能源也大。缅甸每年水泥生产能力应该是600万t, 但实际只有200万t。

KBZ工业有限公司的顾问说, 水泥生产所使用的燃料湿法的比干法的多, 干法生产的产量也比湿法的高4～5倍。

吴棱奈说, 现在缅甸国内产量不够, 开始从泰国进口。如果将现有的17条湿法生产线都改为干法, 将为缅甸节省很多能源。

干法水泥工艺 第9篇

1.1 矿山开采及物料的倒运过程

水泥企业矿山的开采单位均需要具备非煤矿山开采和爆破资质, 否则不能进行开采。爆破作为特殊的工作, 一旦出现事故, 其危害性极大且影响极坏, 所以各方也比较重视, 多年来很少发生工伤事故。

物料的运输, 比如砂岩和原煤等各种原燃材料的运输, 要求相关车辆进行年检及驾驶人员具备应有的驾驶证, 厂区内行驶速度低于5km/h, 无论何种原因造成视觉不清时均不得开车。

某厂将矿山承包给开采公司, 开采公司为降低运输成本, 雇用当地私人卡车来运输, 由于很多卡车没有进行年检, 有些卡车年久失修, 运输矿石时存在超载现象, 企业又没有进行监督管理, 出现了车毁人亡的事故。因此企业无论是矿山开采与运输以及其他生产用物料的倒运与运输, 均需要按照规程及相关国家法律法规来进行, 并加强监督与管理。

1.2 清库

某厂进厂砂岩黏滞性较强, 导致砂岩仓出现蓬仓现象, 安排人员进仓进行清理。由于清理过程没有执行公司相关规定, 安全措施没有执行到位, 导致蓬仓塌陷, 将一名工作人员掩埋进砂岩中窒息而亡。

某厂清理水泥库, 因库壁黏料较多, 需工作人员进库来清理。尽管采取了相应的安全措施, 比如每人均系安全绳, 但因为清理的顺序存在问题, 采取了从库底往上的清理办法, 结果在清理的过程中因库壁水泥垮脱, 拉断安全绳导致两人掉到库内窒息身亡。

1.3 工艺设备没有进行连锁

在生产实际中, 有时由于调试或一些特殊原因, 将某些工艺设备的连锁去掉, 留下安全隐患。某厂窑尾废气风机与高温风机应该进行连锁, 当废气风机因故跳停时, 高温风机应连锁跳停。一次生料立磨内部检修, 一维修人员正在磨盘下面进行检查时, 废气风机因故跳停, 但高温风机并没有跳停, 导致整个窑尾废气系统及生料磨系统出现了正压, 尽管磨前进气百叶窗阀门处于关闭状态, 但仍有大量的高温气体进入到磨内。由于事发突然, 磨盘下部的检修人员来不及出来, 导致该维修人员死亡。因此, 工艺装备的连锁因故解锁时, 应在故障排除后及时恢复。

1.4 工艺热工设备出现故障

在处理预热器系统下料管或锥体堵塞过程中, 如果采取措施不当, 容易导致物料溢出而烫伤人。另外, 当炙热物料流到预热器塔架平台上时, 容易被误认为是普通物料, 如果未采取防护措施, 一旦人踏到物料中就会被烫伤。

1.5 机械设备检修

1.5.1 高空作业措施不到位

当检修位置超过2m时, 属于高空作业, 必须采取安全措施。发生高空坠落事故最多的原因是违章操作或采取的安全措施不到位。某维修公司在窑尾除尘器进行更换两侧反吹阀门 (两侧没有安装走道) 的工作时, 虽然维修人员带着安全带, 但因悬挂安全带的位置不牢固导致维修人员坠落摔死。

1.5.2 维修工具没能正确使用

某维修公司维修人员在检修生料立磨液压缸时, 站在1m高的位置, 用内六角扳手紧固螺栓, 因套在扳手的加力钢管滑脱, 导致操作人员从1m高的地方摔落到地面, 头直接碰到液压缸底座的金属棱角上而死亡。由此可见, 如果不能正确使用检修工具及采取防护措施, 同样会导致事故的发生。

1.5.3 对设备的特性不熟悉或进行违章操作

矿山单转子破碎机更换锤头时必须考虑转子的平衡问题, 无论拆卸还是安装, 均需要采取安全措施, 防止在拆卸过程中转子发生转动。某维修公司维修人员在拆锤头时, 由于平衡措施没有到位, 转子转动后将人挤伤。

某厂皮带输送机尾部滚筒, 没有加保护装置, 现场岗位巡检人员在清理卫生将垃圾运向皮带上时, 将铁锨缠绕到尾部滚筒内, 同时人也被带进了滚筒内, 导致该岗位巡检人员当场死亡。

1.6 电气事故

现在很多水泥企业不再保留过多的维修人员, 而是将一些维修工作外包, 在用电方面因不遵守相关规定或习惯性违章, 很容易导致事故的发生。某公司将余热发电清理水池的任务承包给当地的维修队伍, 该维修队伍在施工过程中因使用了绝缘性能不好的电线, 导致清理水池的工人被电死。

2 出现人身安全事故的原因分析

2.1 现场工作人员的职业素质不高

生产线各岗位人员, 均需具备与其岗位相匹配的职业素质。但在现实中经常出现有的岗位人员甚至是领导人员所具备的职业素质与实际岗位需要不相适应 (有时身体素质不能满足岗位需要) 。这在生产实际中很容易因此出现问题而导致人身安全事故的发生。

2.2 监管制度落实不力

各个企业均建立有相应的安全操作规程, 并且有的企业还设立了专门的安全环保部门。尽管如此, 生产线上仍然存在不按照公司相关规定执行的情况。从底层班组到公司的主管领导, 监管力度的减弱或监管意识的淡漠必将导致人身安全事故的增加。

2.3 生产管理落后

伴随自动控制系统的提高, 生产人员的素质以及管理水平必须与生产线内在的要求相适应。生产管理落后的集中表现是, 机电设备的连续运转率低和工艺事故频发, 这些均是发生人身安全事故的潜在危险。

2.4 领导对安全管理不重视

企业的安全主管领导或企业的“一把手”对生产安全状况不清楚或不知道, 这直接影响到一个企业的安全状况。可以说, 领导的安全管理意识及其对安全的重视程度, 直接决定了一个企业的安全管理水平。一个企业人身安全事故频发, 往往可以证明领导干部对安全管理意识的淡漠。

3 相应的措施

3.1 加强各岗位人员的培训

习惯性违章是水泥企业典型事故原因之一。改变习惯性违章的一项重要手段就是持续进行相关安全教育培训, 以生动的例子进行安全培训, 不断加深各级人员的安全意识, 逐步培养正确的安全操作习惯, 可以取得较好的效果。

3.2 加强对各岗位危险源的认识

规范的水泥生产企业一般会制定《岗位危险源手册》, 用来识别各岗位存在各类危险源, 以及对该危险源应采取的防范措施, 从而让各岗位人员增强对危险源的认识以及对相应防范措施的认识。这对于各级人员有针对性增强安全防范意识非常重要。

3.3 持续推进企业安全标准化工作

水泥企业安全生产标准化工作正在全国水泥企业进行推广, 每个企业完全可以对照《水泥企业安全生产标准化评定标准》来指导水泥企业的安全管理工作。该标准对水泥企业的安全管理非常具体和全面, 只要企业推行该标准, 必能将企业的安全管理推上一个新的台阶。

3.4 增强领导的安全意识

领导的安全观将直接影响一个企业的安全管理。我们公司建立了由公司总经理参加的每月安全例会制度。不仅总结一个月的安全工作情况, 还要对下个月的安全工作和重点防范对象等做出工作部署, 收到了良好的效果。

3.5 对一些危险工作制定专门的技术防范措施

比如我公司对以下工作需项目负责人员制定专项安全技术防范措施, 同时这些技术措施需经过审批后方可实施:

1) 处理预热器堵料和棚料;

2) 处理篦冷机雪人;

3) 处理大蛋或锤式破碎机堵料;

4) 清库作业, 包括各种仓;

5) 吊装作业;

6) 煤磨和生料磨热风炉点火作业;

7) 窑门罩、篦冷机和预热器等部位耐火材料施工;

8) 电除尘器检修;

9) 各种高空作业;

10) 入窑作业;

11) 放炮作业;

12) 需要交叉施工的作业;

13) 各种危险性较大的检修作业。

各种外协建设和施工项目相关的审批制度为:

1) 在工程设计、技术改造以及设备检修等工作中, 相关部门要制定相应的安全技术防范措施, 并经审批后方可实施;

2) 制定的安全技术防范措施要严密周到切实可行, 要明确项目负责人、施工负责人和安全负责人, 并将内容贯彻到每个施工人员;

3) 安全技术措施审批程序:项目负责人—施工负责人—专兼职安全员—主管工程师—部门领导—安全主管—公司分管安全领导;

4) 安全技术措施经审批后, 要贯彻到每个施工人员, 并逐条逐项落实到位后方可进行施工或检修;

5) 审批后的安全技术措施由安全主管备案;

6) 严禁施工无措施, 或边施工边制定措施, 或施工后补措施的现象出现;

7) 要认真落实安全技术措施的各项内容;

8) 公司安全管理部门对未经审批的施工项目有权制止, 并进行处罚;

9) 夜间或周末时间作业, 由部门主管领导审批, 并电话通报安全主管;

10) 附安全技术措施审批表, 安全技术措施表中写不下, 可另附页。

4 结束语