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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