A. 水泥是怎樣製造出來的
1、破碎及預均化
(1)破碎水泥生產過程中,大部分原料要進行破碎,如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產水泥用量最大的原料,開采後的粒度較大,硬度較高,因此石灰石是生產水泥用量最大的原料,開采後的粒度較大,硬度較高,因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中佔有比較重要的地位。
破碎過程要比粉磨過程經濟而方便,合理選用破碎設備和和粉磨設備非常重要。在物料進入粉磨設備之前,盡可能將大塊物料破碎至細小、均勻的粒度,以減輕粉磨設備的負荷,提高黂機的產量。物料破碎後,可減少在運輸和貯存過程中不同粒度物料的分離現象,有得於製得成分均勻的生料,提高配料的准確性。
(2)原料預均化
預均化技術就是在原料的存、取過程中,運用科學的堆取料技術,實現原料的初步均化,使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。
原料預均化的基本原理就是在物料堆放時,由堆料機把進來的原料連續地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時,在垂直於料層的方向,盡可能同時切取所有料層,依次切取,直到取完,即「平鋪直取」。
意義:
(1)均化原料成分,減少質量波動,以利於生產質量更高的熟料,並穩定燒成系統的生產。
(2)擴大礦山資源的利用,提高開采效率,最大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層,在礦山開採的過程中不出或少出廢石。
(3)可以放寬礦山開採的質量和控要求,降低礦山的開采成本。
(4)對黏濕物料適應性強。
(5)為工廠提供長期穩定的原料,也可以在堆場內對不同組分的原料進行配料,使其成為預配料堆場,為穩定生產和提高設備運轉率創造條件。
(6)自動化程度高。
2、生料制備
[1][2]水泥生產過程中,每生產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),據統計,干法水泥生產線粉磨作業需要消耗的動力約佔全廠動力的60%以上,其中生料粉磨佔30%以上,煤磨占約3%,水泥粉磨約佔40%。因此,合理選擇粉磨設備和工藝流程,優化工藝參數,正確操作,控製作業制度,對保證產品質量、降低能耗具有重大意義。
工作原理:
電動機通過減速裝置帶動磨盤轉動,物料通過鎖風喂料裝置經下料溜子落到磨盤中央,在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨,粉碎後的物料從磨盤的邊緣溢出,被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘乾,根據氣流速度的不同,部分物料被氣流帶到高效選粉機內,粗粉經分離後返回到磨盤上,重新粉磨;細粉則隨氣流出磨,在系統收塵裝置中收集下來,即為產品。沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料,溢出磨盤後被外循環的斗式提升機喂入選粉機,粗顆粒落回磨盤,再次擠壓粉磨。
3、生料均化
新型干法水泥生產過程中,穩定入窖生料成分是穩定熟料燒成熱工制度的前提,生料均化系統起著穩定入窖生料成分的最後一道把關作用。
均化原理:
採用空氣攪拌,重力作用,產生「漏斗效應」,使生料粉在向下卸落時,盡量切割多層料面,充分混合。利用不同的流化空氣,使庫內平行料面發生大小不同的流化膨脹作用,有的區域卸料,有的區域流化,從而使庫內料面產生傾斜,進行徑向混合均化。
4、預熱分解
把生料的預熱和部分分解由預熱器來完成,代替回轉窯部分功能,達到縮短回窯長度,同時使窯內以堆積狀態進行氣料換熱過程,移到預熱器內在懸浮狀態下進行,使生料能夠同窯內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,達到提高窯系統生產效率、降低熟料燒成熱耗的目的。
工作原理:
預熱器的主要功能是充分利用回轉窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料,使生料預熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率,實現整個煅燒系統的優質、高產、低消耗,必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三個功能。
(1)物料分散
換熱80%在入口管道內進行的。喂入預熱器管道中的生料,在與高速上升氣流的沖擊下,物料折轉向上隨氣流運動,同時被分散。
(2)氣固分離
當氣流攜帶料粉進入旋風筒後,被迫在旋風筒筒體與內筒(排氣管)之間的環狀空間內做旋轉流動,並且一邊旋轉一邊向下運動,由筒體到錐體,一直可以延伸到錐體的端部,然後轉而向上旋轉上升,由排氣管排出。
(3)預分解
預分解技術的出現是水泥煅燒工藝的一次技術飛躍。它是在預熱器和回轉窯之間增設分解爐和利用窯尾上升煙道,設燃料噴入裝置,使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程,在分解爐內以懸浮態或流化態下迅速進行,使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉窯內進行的碳酸鹽分解任務,移到分解爐內進行;燃料大部分從分解爐內加入,少部分由窯頭加入,減輕了窯內煅燒帶的熱負荷,延長了襯料壽命,有利於生產大型化;由於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化。因而具有優質、高效、低耗等一系列優良性能及特點。
5、水泥熟料的燒成
生料在旋風預熱器中完成預熱和預分解後,下一道工序是進入回轉窯中進行熟料的燒成。
在回轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解並發生一系列的固相反應
,生成水泥熟料中的礦物。隨著物料溫度升高近時礦物會變成液相,溶解於液相中的 和 進行反應生成大量 (熟料)。熟料燒成後,溫度開始降低。最後由水泥熟料冷卻機將回轉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,提高系統的熱效率和熟料質量。
6、水泥粉磨
水泥粉磨是水泥製造的最後工序,也是耗電最多的工序。其主要功能在於將水泥熟料(及膠凝劑、性能調節材料等)粉磨至適宜的粒度(以細度、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、硬化要求。
7、水泥包裝
水泥出廠有袋裝和散裝兩種發運方式。
參考資料:http://wenku..com/link?url=zDIupXzLRIT_-
B. 水泥是怎麼做出來的
製造水泥的主要原料是石灰石(80%~90%,為質量分數,以下同)、粘土(10%~15%)和鐵礦粉(1%~2%)。為了控制凝結速率),還要在熟料中加入3%以下的石膏。
(1)水泥生料煅燒成熟料的物理、化學變化過程
混合生料進入回轉窯的上端,受熱到100℃時,主要是水分蒸發,這一段叫乾燥帶。乾燥的生料繼續在窯中前進,在與更熱的氣體相遇時,被加熱到600℃左右,這時發生有機物燃燒和高嶺土脫水。此時,由於粘土可塑性減低,塊料粉碎成粉料,這一帶叫做「預熱帶」。
溫度升高到900℃,石灰石發生分解,生成的CaO和粘土組成里的二氧化硅、氧化鋁開始發生固態反應,這一段叫「分解帶」。當溫度升高到1100℃以上,CaO和酸性氧化物的反應大為加快,反應主要是:
3CaO+Al2O3—→3CaO·Al2O3(鋁酸三鈣)(1200℃時)
這一段叫做「煅燒帶」或稱「放熱反應帶」。
溫度到達1400℃左右,窯內物料開始燒結,部分開始熔融。這時硅酸二鈣仍保持為固態,它熔於熔融液里,與游離的CaO繼續反應生成硅酸三鈣(3CaO·SiO2)。硅酸三鈣以微小的結晶析出,即成熟料。這一段稱為「燒結帶」。
經過燒結帶後,熟料開始冷卻而出窯,這一段叫做「冷卻帶」。
(2)熟料中加入石膏,為什麼可以延緩水泥硬化速率?
首先來分析一下水泥的硬化過程:
水泥配上適當分量的水後,調和成漿,經過相當時間,凝固成塊,最後成為堅硬如石的物體,這一過程叫做水泥的硬化。硬化時發生下列反應
3CaO·SiO2+2H2O=2CaO·SiO2·H2O+Ca(OH)2(水解)
2CaO·SiO2+H2O=2CaO·SiO2+H2O(水化)
3CaO·Al2O3+6H2O=3CaO·Al2O3·6H2O(水化)
第一個反應生成的Ca(OH)2由於開始時量少而溶解,隨著量的增多,變成飽和溶液而後析出膠體Ca(OH)2,引起水合硅酸鈣和水合鋁酸鈣凝成凝膠狀膠體,這時水泥具有可塑性。膠狀物經過一段時間,漸漸變結實,水泥就失去可塑性而凝結了。由於以上反應隨著時間增加從水泥表面向內部慢慢進行,使凝膠更多且更結實。同時在形成膠體時,氫氧化鈣凝膠和水合鋁酸鈣開始結晶,隨著時間的增加,結晶的量增多,形成的晶體和無定形水合硅酸鈣相結合,使之機械強度不斷增大而硬化。
在水泥組成中,和水作用的速率最大的是鋁酸三鈣和硅酸三鈣,因此它們的含量對水泥的凝結硬化速率起著主要作用。當加入石膏時,硫酸鈣和鋁酸三鈣作用,而生成難溶的鋁硫酸鈣。由於這種化合物的生成,減小了鋁酸三鈣的作用,使膠凝速率變慢,因而延遲水泥的凝結時間和硬化速率。
(3)水泥的標號
水泥的標號是水泥強度大小的標志,測定水泥標號的抗壓強度,系指水泥砂漿硬結28d後的強度。例如檢驗得到28d的抗壓強度為310kg/cm2,則水泥的標號定為300號。抗壓強度在300~400kg/cm2者均算為300號。普通水泥有:200、250、300、400、500、600六種標號。200號~300號的可用於一些房屋建築。400號以上的可用於建築較大的橋梁或廠房,以及一些重要路面和製造預制構件。
C. 水泥是怎麼製造出來的
水泥製造工藝及流程:
1、原材料
水泥的原材料是石灰石、黏土、鐵礦石及煤等等。在生產過程中,大多原料要先碾碎,比方說石灰石作為水泥生產用量中最大的原材料之一,其粒度大,硬度較高,使用科學的堆取料術,讓原料初步均化,具備貯存、均化的能力。
2、制備生料
在水泥生產過程中,1噸硅酸鹽水泥需要粉磨三噸物料,其中含有各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏,干法水泥生產線等等,粉磨作業需消耗的動力約佔全廠動力的百分之六十以上,其中生料粉磨佔百分之三十以上,煤磨占約百分之三,水泥粉磨約佔百分之四十。
3、生料均化
在干法水泥生產的過程中,可以適當加入窖生料成分,這個步驟是穩固熟料燒成熱加工的前提,而形成生料均化系統有助於穩定入窖生料成分把關。
4、預熱分解
當預熱器達到生料預熱,可實現部分分解,取代回轉窯部分功能,然後縮短回窯長度,讓以堆積狀態的窯內,可以開展氣料換熱功能,移到預熱器內在懸浮狀態下開展,讓生料可以完全與窯內排出熾熱氣體融合,大大增加氣料接觸面積,讓傳熱速度和交換效率更快高。
5、水泥熟料燒成
用生料在旋風預熱器中實現預熱和分解後,再重新進入回轉窯中做熟料燒成。在回轉窯中碳酸鹽進一步的迅速分解並產生一系列固相反應,這樣可以提取出水泥熟料中的礦物。當物料溫度升高,礦物就會成液像,然後溶解在液像中反應產生熟料。當熟料燒成後,溫度會慢慢降低。當由水泥熟料冷卻機把回轉窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨可以承受的溫度,並回收高溫熟料的顯熱,提升系統的熱效率、熟料質量。
6、水泥粉磨
水泥粉磨是水泥工藝中最後一道工序,也是製造過程中耗電最大的。可以將水泥熟料粉磨到最適合的粒度,產生相應的顆粒級配,增大水化面積,大大的加快水化速度,可滿足水泥漿體凝結,達到硬化需求。
D. 水泥是怎麼製造出來的
水泥製作方法如下:
先將開采來的石灰石壓碎,壓碎的石灰石經過傳輸帶被送到機器內,經過再次壓碎成高爾夫球那麼大。
壓碎的石灰石被送入料斗中,之後加入鐵和砂及黏土,加入的比例靠機器控制,再次把混合的礦石壓碎,這個過程中吸塵機會吸走石粉,物料被送進篩網,之後會將雜質篩走,現在這些還是生料,還要利用高溫,加熱到1600℃再混合其它成分,高溫可以引起連串化學反應,將混合在一起的原料變成水泥,要讓它們遇到水就硬化,就要趕走其中的二氧化碳。
石粉被送進高溫窯內,窯不停旋轉帶動裡面的石粉不停翻轉,就像洗衣機脫水一樣,當混合物從窯內從一頭到達另一頭時,溫度會達到1500℃,用這個溫度燒完之後就變成有膠凝性能的材料。
這種被高溫「燒熟了」的材料也稱「孰料」,孰料經過冷卻後,混合最後一種成分石膏,它可以減慢加水到水泥時發生的化學反應,把熟料和石膏直接送去滾球磨機,把原料磨成細粉,就可以裝袋出售了。