زمان انتشار: ۱۷ دسامبر ۲۰۱۹
روش تولید سیمان
فرآیند تولید سیمان به سادگی دو نوع آسیاب و یک سینترینگ است، یعنی مواد خام استخراج شده، خرد شده، آسیاب و مخلوط می شوند تا مواد خام تولید شود. مواد خام در دمای بالای ۱۴۵۰ ~ درجه سانتی گراد برای تولید کلینکر پخته می شوند. کلینکر خرد شده و همراه با گچ یا مواد مخلوط دیگر آسیاب می شود تا به سیمان تبدیل شود. به دلیل تفاوت بین تهیه آرد خام خشک و مرطوب، روش های تولید به سه نوع تقسیم می شوند: فرآیند مرطوب، فرآیند نیمه خشک یا فرآیند نیمه تر و فرآیند خشک.
幻灯片3
ویژگی های تولید فرآیند مرطوب
آرد خام به صورت دوغاب با محتوای آب ۳۲٪ تا ۳۶٪ تهیه می شود که خشک شده و در کوره چرخان به کلینکر پخته می شود. آماده سازی مرطوب دوغاب و مصرف انرژی آسیاب پایین است، حدود ۳۰٪، دوغاب به راحتی مخلوط می شود، ترکیب خام غذا پایدار است و برای پخت کلینکر با کیفیت بالا مناسب است. مصرف واحد حرارت کلینکر در کوره چرخان ۲۰۹۳ ~۲۹۳۱ کیلو تن بر کیلوگرم (۵۰۰ تا ۷۰۰ کیلوکالری بر کیلوگرم) بیشتر از کوره فرآیندی خشک است. دمای کلینکر تخلیه شده از کوره پایین تر است، بنابراین برای سوزاندن کلینکر با سیلیس بالا و آلومینای بالا مناسب نیست.
幻灯片4
ویژگی های تولید نیمه خشک
فرآیند نیمه خشک زمانی که پودر آرد خام خشک با افزودن ۱۰٪ ~ ۱۵٪ آب به کوره تهیه می شود، فرآیند نیمه خشک نامیده می شود. کوره دوار با بخاری شبکه ای نیز به نام کوره لیپول شناخته می شود و کوره شفت نیز توسط فرآیند نیمه خشک تولید می گردد. در کشورهای خارجی، نوعی دوغ وجود دارد که به روش مرطوب تهیه می شود و به روش مکانیکی پرس و خشک می شود، سپس به مقطع گل با حدود ۱۹٪ آب تبدیل شده و سپس در کوره لیپول کلسین می شود که به آن تولید فرآیند نیمه مرطوب گفته می شود. میزان رطوبت مواد اولیه در فرآیند نیمه خشک کاهش می یابد و مصرف حرارت واحد کلینکر نیز می تواند نسبت به فرآیند تر، ۸۳۷ ~ ۱۶۷۵ کیلوژول بر کیلوگرم (۲۰۰ ~ ۴۰۰ کیلوکالری بر کیلوگرم) کاهش یابد. از آنجا که بخاری شبکه ای برای جایگزینی بخشی از کوره دوار جهت خشک کردن توپ ماده استفاده می شود، کوره دوار می تواند کوتاه تر شود. برای مثال، خروجی واحد حجم کوره می تواند ۲ تا ۳ برابر افزایش یابد. با این حال، فرآیند نیمه خشک نیازمند آن است که آرد خام باید پلاستیسیته خاصی داشته باشد تا توپ تشکیل دهد، بنابراین کاربرد آن تا حدی محدود است. خرابی های مکانیکی زیادی در دستگاه گرمایشی وجود دارد. در چین، دمای کلسیناسیون معمولا پایین است، بنابراین برای سوزاندن کلینکر با کیفیت بالا مناسب نیست.
幻灯片5
ویژگی های تولید خشک
در فرآیند خشک، پودر آرد خام مستقیما برای کلسینه شدن وارد کوره می شود و میزان رطوبت آرد خام وارد شده به کوره معمولا فقط ۱٪ ~ ۲٪ است که مقدار زیادی از حرارت لازم برای خشک کردن آرد خام را صرفه جویی می کند. در گذشته، کوره دوار توخالی در تولید فرآیندهای خشک استفاده می شد و بازده انتقال حرارت در کوره پایین بود، به ویژه در مناطق تجزیه با مصرف حرارت بالا، بنابراین بازده حرارتی کوره توخالی فرآیند خشک چندان بهبود نیافت. پودر خام آرد که به روش خشک تهیه می شود، به راحتی به طور یکنواخت مخلوط نمی شود و این موضوع بر کیفیت کلینکر تأثیر می گذارد. بنابراین، تولید فرآیند مرطوب در دهه های ۱۹۴۰ تا ۱۹۵۰ غالب بود. در دهه ۱۹۵۰، فناوری همزن هوایی و فناوری پیش گرم کردن با تعلیق پودر آرد خام ظاهر شد. در اوایل دهه ۱۹۷۰، فناوری پیش تجزیه، پیش همگن سازی مواد خام و کنترل کیفیت غذای خام متولد شدند. اکنون تولید فرآیندی خشک می تواند به طور کامل آرد خام را با کیفیت یکنواخت تهیه کند. کوره پیش کلسینر جدید پیش گرم کردن پودر آرد خام و تجزیه کربنات را به حالت تعلیق خارجی کوره منتقل کرده است که بازده حرارتی بالایی دارد، بار کوره چرخان را کاهش می دهد و نه تنها مصرف حرارت را کاهش می دهد، بلکه بازده حرارتی کوره چرخان را از ۳۰٪ به ۶۰٪ کوره مرطوب افزایش می دهد. و ظرفیت تولید کوره را افزایش می دهد.
幻灯片6
جریان اصلی فرآیند کارخانه سیمان
فرآیند تولید سیمان عمدتا به سه مرحله تقسیم می شود: تهیه مواد اولیه، سوختن کلینکر و سنگ زنی سیمان.
با در نظر گرفتن تولید فرآیندهای خشک به عنوان مثال، شامل فرآیندهای اصلی زیر است:
خرد کردن و پیش همگن سازی آرد خام - آماده سازی همگن سازی آرد خام - تجزیه پیش گرم کننده سیمان کلینکر - آسیاب سیمان پخت - بسته بندی سیمان
幻灯片7
۱. خرد شدن و پیش همگن سازی
(۱) در فرآیند تولید سیمان خرد شده، بیشتر مواد اولیه مانند سنگ آهک، خاک رس، سنگ آهن و زغال سنگ باید خرد شوند.
(۲) فناوری پیش همگن سازی مواد خام به منظور استفاده از فناوری علمی انباشته سازی برای تحقق همگن سازی اولیه مواد خام در فرآیند ذخیره سازی و برداشت مواد خام است، به طوری که حیاط مواد خام همزمان نقش ذخیره سازی و همگن سازی را داشته باشد.
幻灯片8
۲. آماده سازی غذای خام
در فرآیند تولید سیمان، حداقل ۳ تن مواد (شامل مواد خام مختلف، سوخت، کلینکر، مخلوط و گچ) باید برای هر تن تولید سیمان پرتلند آسیاب شود. بر اساس آمار، انرژی مصرفی آسیاب خطوط تولید سیمان فرآیندی خشک بیش از ۶۰٪ از کل برق را تشکیل می دهد، که آسیاب مواد خام بیش از ۳۰٪، آسیاب زغال سنگ حدود ۳٪ و آسیاب سیمان حدود ۴۰٪ را شامل می شود. بنابراین، انتخاب معقول تجهیزات سنگ زنی و جریان فرآیند، بهینه سازی پارامترهای فرآیند، عملکرد صحیح و کنترل سیستم عملیاتی اهمیت زیادی برای تضمین کیفیت محصول و کاهش مصرف انرژی دارد.
幻灯片9
۳. همگن سازی آرد خام
در فرآیند تولید سیمان خشک جدید، تثبیت ترکیب مواد خام در گودال، پایه تثبیت سیستم حرارتی سوختن کلینکر است و سیستم همگن سازی آرد خام آخرین نقش کلیدی در تثبیت ترکیب مواد اولیه ورودی به گودال دارد.
幻灯片10
۴. تجزیه پیش گرم
پیش گرم کردن و تجزیه جزئی آرد خام توسط پیش گرم کن انجام می شود نه بخشی از عملکرد کوره چرخان، به طوری که طول کوره بازگشتی کوتاه تر می شود، در عین حال، فرآیند تبادل حرارتی گاز در کوره در حالت تعلیق داخلی پیش گرم کننده انجام می شود تا آرد خام بتواند به طور کامل با گاز داغ خارج شده از کوره مخلوط شود. در نتیجه سطح تماس گاز و مواد، سرعت انتقال حرارت سریع و بازده بالای تبادل حرارت افزایش می یابد تا کارایی تولید سیستم کوره بهبود یابد و مصرف حرارت کلینکر کاهش یابد.
(۱) پراکندگی مواد (۲) جداسازی جامدات گازی (۳) پیش تجزیه
幻灯片11
۵. سینترینگ کلینکر سیمانی
پس از پیش گرم کردن و تجزیه آرد خام در پیش گرم کن سیکلون، فرآیند بعدی ورود به کوره دوار برای سوزاندن کلینکر است.
در کوره چرخشی، کربنات به سرعت تجزیه می شود و مجموعه ای از واکنش های حالت جامد رخ می دهد که منجر به تشکیل کانی های دیگر در کلینکر سیمان می شود. با افزایش دمای مواد، برخی کانی ها به فاز مایع تبدیل شده و در فاز مایع حل می شوند تا مقدار زیادی کلینکر تولید کنند. پس از پخت کلینکر، دما شروع به کاهش می کند. در نهایت، خنک کننده کلینکر سیمانی کلینکر دمای بالای تخلیه شده از کوره دوار را تا دمایی که حمل و نقل، ذخیره سازی و سنگ زنی سیمان در پایین دستی تحمل می کند، سرد می کند. در عین حال، گرمای حساس کلینکر با دمای بالا بازیابی می شود تا بازده حرارتی و کیفیت کلینکر سیستم بهبود یابد.
幻灯片12
۶. سنگ زنی سیمان
سنگ زنی سیمان آخرین فرآیند تولید خطوط تولید سیمان است و همچنین پرمصرف ترین فرآیند به شمار می رود. وظیفه اصلی آن آسیاب کردن کلینکر سیمان (و عامل ژل کننده، ماده تنظیم کننده عملکرد و غیره) تا اندازه مناسب ذرات (که با ریزی، سطح خاص و غیره بیان می شود)، ایجاد یک درجه بندی خاص ذرات، افزایش سطح هیدراسیون، افزایش سرعت هیدراتاسیون و برآورده کردن نیازهای تثبیت و سخت کاری خمیر سیمان است.
幻灯片13
۷. بسته بندی سیمانی
دو روش برای تحویل سیمان وجود دارد: کیسه ای و عمده فروشی.
幻灯片14
تجهیزات تولید سیمان
۱. سیستم کوره سیمان
کوره سیمان تجهیزات اصلی کارخانه سیمان است. کل فرآیند سوختن کلینکر از مواد خام در کوره انجام می شود. ساده ترین کوره چرخان، کوره خشک توخالی است. پودر مواد خام از دم کوره اضافه می شود و زغال سنگ خرد شده با هوای اولیه از سر کوره تزریق شده و در کوره سوزانده می شود. دمای شعله در اینجا به ۱۸۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد می رسد. مواد خام به طور پیوسته به سر کوره در کوره جریان می یابد و رطوبت به تدریج افزایش می یابد. پس از خشک شدن، خشک شدن، پیش گرم کردن و تجزیه، فاز مایع زمانی ظاهر می شود که به حدود ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد می رسد، سپس زیر شعله تا ۱۴۵۰ درجه سانتی گراد بالا می آید و سپس تا ۱۳۰۰ ~ ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد سرد می شود تا از کوره چرخان خارج شده و وارد خنک کننده تک بشکه ای شود. وقتی به حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد سرد می شود، به نقاله کلینکر تخلیه شده و به دستگاه خردکن کلینکر منتقل شده و پس از خرد شدن در انبار نگهداری می شود.
幻灯片15
۲. سیستم کوره دوار
کوره دوار استوانه ای است که از ورق فولادی ساخته شده و با آجرهای نسوز پوشانده شده است. این سلاح توسط تسمه چرخ روی پوسته بارگیری و چرخ نگهدارنده زیر آن حمایت می شود. این موتور توسط حلقه دنده بزرگ نصب شده روی بدنه کوره به حرکت درمی آید. کوره چرخشی معمولا در شیب ۳.۵٪ قرار می گیرد، سرعت معمولا در محدوده ۱ دور در دقیقه است و کوره خشک جدید می تواند به بیش از ۳ دور در دقیقه برسد. خنک کننده تک درام مشابه کوره است زیرا مجهز به صفحه بالابر برای تسریع خنک کاری کلینکر است. دمای استوانه در ناحیه دمای بالای سر کوره بیش از حد بالا است. قبلا با آب خنک می شد، اما حالا با هوا سرد می شود. کوره توخالی خشک که پیش تر ذکر شد، نوع پایه کوره است. انواع دیگر کوره ها عمدتا ساختار و نوع خشک کنندگی، پیش گرم کردن و تجزیه قطعات عقب را تغییر می دهند و خنک کننده کلینکر را تغییر می دهند.
幻灯片16
۳. ایستگاه سنگ زنی سیمان
اگر فرآیند تجهیزات تولید سیمان به عنوان یک سیستم فرآیندی کامل در نظر گرفته شود، محصول نهایی سیمان و کلینکر محصول نیمه تمام است. بنابراین، سیستم می تواند جدا شود. فرآیند استخراج مواد اولیه تا تولید کلینکر یک مرحله است و مرحله دوم شامل سیمان ساخته شده از کلینکر و ارسال و تحویل است. به طور کلی، این دو بخش باید با هم ترکیب شوند تا زمین کمتری اشغال شود، مدیریت را تسهیل کند، نیروی کار کمتری مصرف کند و کنترل کاملا متمرکز داشته باشد. با این حال، در برخی موارد خاص، جدایی سودمندتر است.
幻灯片17
۴. سیستم سنگ زنی
آسیاب توپی قدیمی ترین تجهیزات سنگ زنی مورد استفاده در صنعت تولید سیمان است و همچنان نقش پیشرو دارد. اگرچه بازده آن بسیار پایین است، برای مثال، مصرف توان ذره منفرد تنها ۶٪ تا ۹٪ است، نگهداری آسیاب گلوله ای ساده و قابل اعتماد است، به ویژه برای سنگ زنی کلینکر سیمان. شکل و درجه بندی ذرات محصول مناسب است و عملکرد سیمان نیز خوب است. یافتن تجهیزاتی که بتوانند کاملا آن را جایگزین کنند دشوار است.
幻灯片18
一:آماده سازی غذای خام
l 1. تغذیه کننده صفحه سنگ آهک
در کارگاه خردکن سنگ آهک قرار دارد
l کاربرد تغذیه سنگ آهک
l 2. سنگ شکن سنگ آهک
l برای خرد کردن سنگ آهک استفاده می شود
این کارخانه در کارگاه خرد کردن سنگ آهک کارخانه قرار دارد
نوع چکش تک مرحله ای نوع خردکننده (pcf20.18)
l 3. بازیابی کننده استکر مخلوط سنگ آهک
幻灯片19
二: آسیاب مواد خام
آسیاب توپ
幻灯片20
آسیاب عمودی
幻灯片21
۴. آسیاب غلتکی
۵. جمع کننده گرد کیسه در دم کوره
مشخصات و نوع مدل فضای باز
این ماده برای جمع آوری پودر مواد خام از گازهای زائد آسیاب دم کوره و مواد اولیه استفاده می شود
این مرکز در پشت برج رطوبت ساز و کارخانه مواد اولیه قرار دارد
۶. فن خروجی جمع کننده گرد کیسه در دم کوره
کاربرد تصفیه گازهای زائد دم کوره و سیستم آسیاب مواد اولیه چیدمان پس از جمع آوری گرد و غبار کیسه در انتهای کوره قرار دارد
دمای معمول هوای کاری: ۸۰ ~ ۱۵۰ درجه سانتی گراد، دمای حدی: ۲۰۰ درجه سانتی گراد
۷. پنکه با دمای بالا در دم کوره
این دستگاه برای استخراج گازهای خروجی از پیش گرم کن استفاده می شود
طرح آن پشت پیش گرم کن و برج رطوبت سازی قرار دارد. دمای معمول هوای کاری: ۳۲۰ ~ ۳۵۰ درجه سانتی گراد؛
دمای محدود: ۴۵۰ درجه سانتی گراد؛
تیغه های فن باید از مواد مقاوم در برابر سایش با کیفیت بالا ساخته شوند تا عمر طولانی تیغه های روتور تضمین شود.
۸. فن گردش آسیاب مواد اولیه
برای تهویه سیستم آسیاب مواد اولیه استفاده می شود
موقعیت آرایش پشت گردباد ترکیبی آسیاب مواد خام قرار دارد
دمای معمول هوای کاری: ۹۰ ~ ۱۰۰ درجه سانتی گراد (زمان کوتاه): ۲۵۰ درجه سانتی گراد
تیغه های فن باید از مواد مقاوم در برابر سایش با کیفیت بالا ساخته شوند تا عمر طولانی تیغه های روتور تضمین شود.
幻灯片22
三: شلیک کلینکر
کالسینر
幻灯片23
پیش گرم کن
پیش گرم کردن و تجزیه جزئی آرد خام توسط پیش گرم کن انجام می شود نه بخشی از عملکرد کوره چرخان، به طوری که طول کوره بازگشتی کوتاه تر می شود، در عین حال، فرآیند تبادل حرارتی گاز در کوره در حالت تعلیق داخلی پیش گرم کننده انجام می شود تا آرد خام بتواند به طور کامل با گاز داغ خارج شده از کوره مخلوط شود. در نتیجه سطح تماس گاز و مواد، سرعت انتقال حرارت سریع و بازده بالای تبادل حرارت افزایش می یابد تا کارایی تولید سیستم کوره بهبود یابد و مصرف حرارت کلینکر کاهش یابد.
幻灯片24
幻灯片25
۹. آسانسور سطلی ذخیره سازی
کاربرد: ذخیره سازی مواد خام (نوع بیرونی با سکوی نگهداری سرسیلنده)
۱۰. بالابر سطل تغذیه کوره
استفاده از مواد خام در پیش گرم کن (نوع بیرونی با سکوی نگهداری سرسیلنده)
۱۱. کوره دوار
۱۲. گریت کولر
۱۳. فن خنک کننده خنک کننده شبکه ای
هدف و موقعیت: برای تأمین هوا جهت گازهای خروجی یا کولر شبکه ای استفاده می شود که در اطراف کولر شبکه ای چیده شده است
۱۴. جمع کننده گرد و غبار الکتریکی در سر کوره
این دستگاه برای تصفیه هوای باقی مانده خنک کننده شبکه ای در سر کوره استفاده می شود
چیدمان پشت کولر و جلوی جمع کننده گرد و غبار الکتریکی و فن خروجی در سر کوره قرار دارد
۱۵. جمع کننده گرد و غبار الکتریکی و فن خروجی در سر کوره
این ماده برای تخلیه گاز زائد دستگاه خنک کننده پس از تصفیه توسط جمع کننده گرد و غبار الکتریکی استفاده می شود
چیدمان پشت کولر سر کوره و جمع کننده گرد و غبار الکتریکی قرار دارد
دمای معمول هوای کاری: ۲۰۰ ~ ۲۵۰ درجه سانتی گراد، حداکثر (زمان کوتاه): ۴۰۰ درجه سانتی گراد
تیغه های فن باید از مواد مقاوم در برابر سایش با کیفیت بالا ساخته شوند تا عمر طولانی تیغه های روتور تضمین شود.
۱۶. نقاله زنجیری کلینکر
幻灯片26
四: سنگ زنی سیمانی
ایستگاه سنگ زنی سیمان ۱۷
جداکننده ۱۸
فرآیند تولید سیمان به سادگی دو نوع آسیاب و یک سینترینگ است، یعنی مواد خام استخراج شده، خرد شده، آسیاب و مخلوط می شوند تا مواد خام تولید شود. مواد خام در دمای بالای ۱۴۵۰ ~ درجه سانتی گراد برای تولید کلینکر پخته می شوند. کلینکر خرد شده و همراه با گچ یا مواد مخلوط دیگر آسیاب می شود تا به سیمان تبدیل شود. به دلیل تفاوت بین تهیه آرد خام خشک و مرطوب، روش های تولید به سه نوع تقسیم می شوند: فرآیند مرطوب، فرآیند نیمه خشک یا فرآیند نیمه تر و فرآیند خشک.
幻灯片3
ویژگی های تولید فرآیند مرطوب
آرد خام به صورت دوغاب با محتوای آب ۳۲٪ تا ۳۶٪ تهیه می شود که خشک شده و در کوره چرخان به کلینکر پخته می شود. آماده سازی مرطوب دوغاب و مصرف انرژی آسیاب پایین است، حدود ۳۰٪، دوغاب به راحتی مخلوط می شود، ترکیب خام غذا پایدار است و برای پخت کلینکر با کیفیت بالا مناسب است. مصرف واحد حرارت کلینکر در کوره چرخان ۲۰۹۳ ~۲۹۳۱ کیلو تن بر کیلوگرم (۵۰۰ تا ۷۰۰ کیلوکالری بر کیلوگرم) بیشتر از کوره فرآیندی خشک است. دمای کلینکر تخلیه شده از کوره پایین تر است، بنابراین برای سوزاندن کلینکر با سیلیس بالا و آلومینای بالا مناسب نیست.
幻灯片4
ویژگی های تولید نیمه خشک
فرآیند نیمه خشک زمانی که پودر آرد خام خشک با افزودن ۱۰٪ ~ ۱۵٪ آب به کوره تهیه می شود، فرآیند نیمه خشک نامیده می شود. کوره دوار با بخاری شبکه ای نیز به نام کوره لیپول شناخته می شود و کوره شفت نیز توسط فرآیند نیمه خشک تولید می گردد. در کشورهای خارجی، نوعی دوغ وجود دارد که به روش مرطوب تهیه می شود و به روش مکانیکی پرس و خشک می شود، سپس به مقطع گل با حدود ۱۹٪ آب تبدیل شده و سپس در کوره لیپول کلسین می شود که به آن تولید فرآیند نیمه مرطوب گفته می شود. میزان رطوبت مواد اولیه در فرآیند نیمه خشک کاهش می یابد و مصرف حرارت واحد کلینکر نیز می تواند نسبت به فرآیند تر، ۸۳۷ ~ ۱۶۷۵ کیلوژول بر کیلوگرم (۲۰۰ ~ ۴۰۰ کیلوکالری بر کیلوگرم) کاهش یابد. از آنجا که بخاری شبکه ای برای جایگزینی بخشی از کوره دوار جهت خشک کردن توپ ماده استفاده می شود، کوره دوار می تواند کوتاه تر شود. برای مثال، خروجی واحد حجم کوره می تواند ۲ تا ۳ برابر افزایش یابد. با این حال، فرآیند نیمه خشک نیازمند آن است که آرد خام باید پلاستیسیته خاصی داشته باشد تا توپ تشکیل دهد، بنابراین کاربرد آن تا حدی محدود است. خرابی های مکانیکی زیادی در دستگاه گرمایشی وجود دارد. در چین، دمای کلسیناسیون معمولا پایین است، بنابراین برای سوزاندن کلینکر با کیفیت بالا مناسب نیست.
幻灯片5
ویژگی های تولید خشک
در فرآیند خشک، پودر آرد خام مستقیما برای کلسینه شدن وارد کوره می شود و میزان رطوبت آرد خام وارد شده به کوره معمولا فقط ۱٪ ~ ۲٪ است که مقدار زیادی از حرارت لازم برای خشک کردن آرد خام را صرفه جویی می کند. در گذشته، کوره دوار توخالی در تولید فرآیندهای خشک استفاده می شد و بازده انتقال حرارت در کوره پایین بود، به ویژه در مناطق تجزیه با مصرف حرارت بالا، بنابراین بازده حرارتی کوره توخالی فرآیند خشک چندان بهبود نیافت. پودر خام آرد که به روش خشک تهیه می شود، به راحتی به طور یکنواخت مخلوط نمی شود و این موضوع بر کیفیت کلینکر تأثیر می گذارد. بنابراین، تولید فرآیند مرطوب در دهه های ۱۹۴۰ تا ۱۹۵۰ غالب بود. در دهه ۱۹۵۰، فناوری همزن هوایی و فناوری پیش گرم کردن با تعلیق پودر آرد خام ظاهر شد. در اوایل دهه ۱۹۷۰، فناوری پیش تجزیه، پیش همگن سازی مواد خام و کنترل کیفیت غذای خام متولد شدند. اکنون تولید فرآیندی خشک می تواند به طور کامل آرد خام را با کیفیت یکنواخت تهیه کند. کوره پیش کلسینر جدید پیش گرم کردن پودر آرد خام و تجزیه کربنات را به حالت تعلیق خارجی کوره منتقل کرده است که بازده حرارتی بالایی دارد، بار کوره چرخان را کاهش می دهد و نه تنها مصرف حرارت را کاهش می دهد، بلکه بازده حرارتی کوره چرخان را از ۳۰٪ به ۶۰٪ کوره مرطوب افزایش می دهد. و ظرفیت تولید کوره را افزایش می دهد.
幻灯片6
جریان اصلی فرآیند کارخانه سیمان
فرآیند تولید سیمان عمدتا به سه مرحله تقسیم می شود: تهیه مواد اولیه، سوختن کلینکر و سنگ زنی سیمان.
با در نظر گرفتن تولید فرآیندهای خشک به عنوان مثال، شامل فرآیندهای اصلی زیر است:
خرد کردن و پیش همگن سازی آرد خام - آماده سازی همگن سازی آرد خام - تجزیه پیش گرم کننده سیمان کلینکر - آسیاب سیمان پخت - بسته بندی سیمان
幻灯片7
۱. خرد شدن و پیش همگن سازی
(۱) در فرآیند تولید سیمان خرد شده، بیشتر مواد اولیه مانند سنگ آهک، خاک رس، سنگ آهن و زغال سنگ باید خرد شوند.
(۲) فناوری پیش همگن سازی مواد خام به منظور استفاده از فناوری علمی انباشته سازی برای تحقق همگن سازی اولیه مواد خام در فرآیند ذخیره سازی و برداشت مواد خام است، به طوری که حیاط مواد خام همزمان نقش ذخیره سازی و همگن سازی را داشته باشد.
幻灯片8
۲. آماده سازی غذای خام
در فرآیند تولید سیمان، حداقل ۳ تن مواد (شامل مواد خام مختلف، سوخت، کلینکر، مخلوط و گچ) باید برای هر تن تولید سیمان پرتلند آسیاب شود. بر اساس آمار، انرژی مصرفی آسیاب خطوط تولید سیمان فرآیندی خشک بیش از ۶۰٪ از کل برق را تشکیل می دهد، که آسیاب مواد خام بیش از ۳۰٪، آسیاب زغال سنگ حدود ۳٪ و آسیاب سیمان حدود ۴۰٪ را شامل می شود. بنابراین، انتخاب معقول تجهیزات سنگ زنی و جریان فرآیند، بهینه سازی پارامترهای فرآیند، عملکرد صحیح و کنترل سیستم عملیاتی اهمیت زیادی برای تضمین کیفیت محصول و کاهش مصرف انرژی دارد.
幻灯片9
۳. همگن سازی آرد خام
در فرآیند تولید سیمان خشک جدید، تثبیت ترکیب مواد خام در گودال، پایه تثبیت سیستم حرارتی سوختن کلینکر است و سیستم همگن سازی آرد خام آخرین نقش کلیدی در تثبیت ترکیب مواد اولیه ورودی به گودال دارد.
幻灯片10
۴. تجزیه پیش گرم
پیش گرم کردن و تجزیه جزئی آرد خام توسط پیش گرم کن انجام می شود نه بخشی از عملکرد کوره چرخان، به طوری که طول کوره بازگشتی کوتاه تر می شود، در عین حال، فرآیند تبادل حرارتی گاز در کوره در حالت تعلیق داخلی پیش گرم کننده انجام می شود تا آرد خام بتواند به طور کامل با گاز داغ خارج شده از کوره مخلوط شود. در نتیجه سطح تماس گاز و مواد، سرعت انتقال حرارت سریع و بازده بالای تبادل حرارت افزایش می یابد تا کارایی تولید سیستم کوره بهبود یابد و مصرف حرارت کلینکر کاهش یابد.
(۱) پراکندگی مواد (۲) جداسازی جامدات گازی (۳) پیش تجزیه
幻灯片11
۵. سینترینگ کلینکر سیمانی
پس از پیش گرم کردن و تجزیه آرد خام در پیش گرم کن سیکلون، فرآیند بعدی ورود به کوره دوار برای سوزاندن کلینکر است.
در کوره چرخشی، کربنات به سرعت تجزیه می شود و مجموعه ای از واکنش های حالت جامد رخ می دهد که منجر به تشکیل کانی های دیگر در کلینکر سیمان می شود. با افزایش دمای مواد، برخی کانی ها به فاز مایع تبدیل شده و در فاز مایع حل می شوند تا مقدار زیادی کلینکر تولید کنند. پس از پخت کلینکر، دما شروع به کاهش می کند. در نهایت، خنک کننده کلینکر سیمانی کلینکر دمای بالای تخلیه شده از کوره دوار را تا دمایی که حمل و نقل، ذخیره سازی و سنگ زنی سیمان در پایین دستی تحمل می کند، سرد می کند. در عین حال، گرمای حساس کلینکر با دمای بالا بازیابی می شود تا بازده حرارتی و کیفیت کلینکر سیستم بهبود یابد.
幻灯片12
۶. سنگ زنی سیمان
سنگ زنی سیمان آخرین فرآیند تولید خطوط تولید سیمان است و همچنین پرمصرف ترین فرآیند به شمار می رود. وظیفه اصلی آن آسیاب کردن کلینکر سیمان (و عامل ژل کننده، ماده تنظیم کننده عملکرد و غیره) تا اندازه مناسب ذرات (که با ریزی، سطح خاص و غیره بیان می شود)، ایجاد یک درجه بندی خاص ذرات، افزایش سطح هیدراسیون، افزایش سرعت هیدراتاسیون و برآورده کردن نیازهای تثبیت و سخت کاری خمیر سیمان است.
幻灯片13
۷. بسته بندی سیمانی
دو روش برای تحویل سیمان وجود دارد: کیسه ای و عمده فروشی.
幻灯片14
تجهیزات تولید سیمان
۱. سیستم کوره سیمان
کوره سیمان تجهیزات اصلی کارخانه سیمان است. کل فرآیند سوختن کلینکر از مواد خام در کوره انجام می شود. ساده ترین کوره چرخان، کوره خشک توخالی است. پودر مواد خام از دم کوره اضافه می شود و زغال سنگ خرد شده با هوای اولیه از سر کوره تزریق شده و در کوره سوزانده می شود. دمای شعله در اینجا به ۱۸۰۰ تا ۲۰۰۰ درجه سانتی گراد می رسد. مواد خام به طور پیوسته به سر کوره در کوره جریان می یابد و رطوبت به تدریج افزایش می یابد. پس از خشک شدن، خشک شدن، پیش گرم کردن و تجزیه، فاز مایع زمانی ظاهر می شود که به حدود ۱۳۰۰ درجه سانتی گراد می رسد، سپس زیر شعله تا ۱۴۵۰ درجه سانتی گراد بالا می آید و سپس تا ۱۳۰۰ ~ ۱۱۰۰ درجه سانتی گراد سرد می شود تا از کوره چرخان خارج شده و وارد خنک کننده تک بشکه ای شود. وقتی به حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ درجه سانتی گراد سرد می شود، به نقاله کلینکر تخلیه شده و به دستگاه خردکن کلینکر منتقل شده و پس از خرد شدن در انبار نگهداری می شود.
幻灯片15
۲. سیستم کوره دوار
کوره دوار استوانه ای است که از ورق فولادی ساخته شده و با آجرهای نسوز پوشانده شده است. این سلاح توسط تسمه چرخ روی پوسته بارگیری و چرخ نگهدارنده زیر آن حمایت می شود. این موتور توسط حلقه دنده بزرگ نصب شده روی بدنه کوره به حرکت درمی آید. کوره چرخشی معمولا در شیب ۳.۵٪ قرار می گیرد، سرعت معمولا در محدوده ۱ دور در دقیقه است و کوره خشک جدید می تواند به بیش از ۳ دور در دقیقه برسد. خنک کننده تک درام مشابه کوره است زیرا مجهز به صفحه بالابر برای تسریع خنک کاری کلینکر است. دمای استوانه در ناحیه دمای بالای سر کوره بیش از حد بالا است. قبلا با آب خنک می شد، اما حالا با هوا سرد می شود. کوره توخالی خشک که پیش تر ذکر شد، نوع پایه کوره است. انواع دیگر کوره ها عمدتا ساختار و نوع خشک کنندگی، پیش گرم کردن و تجزیه قطعات عقب را تغییر می دهند و خنک کننده کلینکر را تغییر می دهند.
幻灯片16
۳. ایستگاه سنگ زنی سیمان
اگر فرآیند تجهیزات تولید سیمان به عنوان یک سیستم فرآیندی کامل در نظر گرفته شود، محصول نهایی سیمان و کلینکر محصول نیمه تمام است. بنابراین، سیستم می تواند جدا شود. فرآیند استخراج مواد اولیه تا تولید کلینکر یک مرحله است و مرحله دوم شامل سیمان ساخته شده از کلینکر و ارسال و تحویل است. به طور کلی، این دو بخش باید با هم ترکیب شوند تا زمین کمتری اشغال شود، مدیریت را تسهیل کند، نیروی کار کمتری مصرف کند و کنترل کاملا متمرکز داشته باشد. با این حال، در برخی موارد خاص، جدایی سودمندتر است.
幻灯片17
۴. سیستم سنگ زنی
آسیاب توپی قدیمی ترین تجهیزات سنگ زنی مورد استفاده در صنعت تولید سیمان است و همچنان نقش پیشرو دارد. اگرچه بازده آن بسیار پایین است، برای مثال، مصرف توان ذره منفرد تنها ۶٪ تا ۹٪ است، نگهداری آسیاب گلوله ای ساده و قابل اعتماد است، به ویژه برای سنگ زنی کلینکر سیمان. شکل و درجه بندی ذرات محصول مناسب است و عملکرد سیمان نیز خوب است. یافتن تجهیزاتی که بتوانند کاملا آن را جایگزین کنند دشوار است.
幻灯片18
一:آماده سازی غذای خام
l 1. تغذیه کننده صفحه سنگ آهک
در کارگاه خردکن سنگ آهک قرار دارد
l کاربرد تغذیه سنگ آهک
l 2. سنگ شکن سنگ آهک
l برای خرد کردن سنگ آهک استفاده می شود
این کارخانه در کارگاه خرد کردن سنگ آهک کارخانه قرار دارد
نوع چکش تک مرحله ای نوع خردکننده (pcf20.18)
l 3. بازیابی کننده استکر مخلوط سنگ آهک
幻灯片19
二: آسیاب مواد خام
آسیاب توپ
幻灯片20
آسیاب عمودی
幻灯片21
۴. آسیاب غلتکی
۵. جمع کننده گرد کیسه در دم کوره
مشخصات و نوع مدل فضای باز
این ماده برای جمع آوری پودر مواد خام از گازهای زائد آسیاب دم کوره و مواد اولیه استفاده می شود
این مرکز در پشت برج رطوبت ساز و کارخانه مواد اولیه قرار دارد
۶. فن خروجی جمع کننده گرد کیسه در دم کوره
کاربرد تصفیه گازهای زائد دم کوره و سیستم آسیاب مواد اولیه چیدمان پس از جمع آوری گرد و غبار کیسه در انتهای کوره قرار دارد
دمای معمول هوای کاری: ۸۰ ~ ۱۵۰ درجه سانتی گراد، دمای حدی: ۲۰۰ درجه سانتی گراد
۷. پنکه با دمای بالا در دم کوره
این دستگاه برای استخراج گازهای خروجی از پیش گرم کن استفاده می شود
طرح آن پشت پیش گرم کن و برج رطوبت سازی قرار دارد. دمای معمول هوای کاری: ۳۲۰ ~ ۳۵۰ درجه سانتی گراد؛
دمای محدود: ۴۵۰ درجه سانتی گراد؛
تیغه های فن باید از مواد مقاوم در برابر سایش با کیفیت بالا ساخته شوند تا عمر طولانی تیغه های روتور تضمین شود.
۸. فن گردش آسیاب مواد اولیه
برای تهویه سیستم آسیاب مواد اولیه استفاده می شود
موقعیت آرایش پشت گردباد ترکیبی آسیاب مواد خام قرار دارد
دمای معمول هوای کاری: ۹۰ ~ ۱۰۰ درجه سانتی گراد (زمان کوتاه): ۲۵۰ درجه سانتی گراد
تیغه های فن باید از مواد مقاوم در برابر سایش با کیفیت بالا ساخته شوند تا عمر طولانی تیغه های روتور تضمین شود.
幻灯片22
三: شلیک کلینکر
کالسینر
幻灯片23
پیش گرم کن
پیش گرم کردن و تجزیه جزئی آرد خام توسط پیش گرم کن انجام می شود نه بخشی از عملکرد کوره چرخان، به طوری که طول کوره بازگشتی کوتاه تر می شود، در عین حال، فرآیند تبادل حرارتی گاز در کوره در حالت تعلیق داخلی پیش گرم کننده انجام می شود تا آرد خام بتواند به طور کامل با گاز داغ خارج شده از کوره مخلوط شود. در نتیجه سطح تماس گاز و مواد، سرعت انتقال حرارت سریع و بازده بالای تبادل حرارت افزایش می یابد تا کارایی تولید سیستم کوره بهبود یابد و مصرف حرارت کلینکر کاهش یابد.
幻灯片24
幻灯片25
۹. آسانسور سطلی ذخیره سازی
کاربرد: ذخیره سازی مواد خام (نوع بیرونی با سکوی نگهداری سرسیلنده)
۱۰. بالابر سطل تغذیه کوره
استفاده از مواد خام در پیش گرم کن (نوع بیرونی با سکوی نگهداری سرسیلنده)
۱۱. کوره دوار
۱۲. گریت کولر
۱۳. فن خنک کننده خنک کننده شبکه ای
هدف و موقعیت: برای تأمین هوا جهت گازهای خروجی یا کولر شبکه ای استفاده می شود که در اطراف کولر شبکه ای چیده شده است
۱۴. جمع کننده گرد و غبار الکتریکی در سر کوره
این دستگاه برای تصفیه هوای باقی مانده خنک کننده شبکه ای در سر کوره استفاده می شود
چیدمان پشت کولر و جلوی جمع کننده گرد و غبار الکتریکی و فن خروجی در سر کوره قرار دارد
۱۵. جمع کننده گرد و غبار الکتریکی و فن خروجی در سر کوره
این ماده برای تخلیه گاز زائد دستگاه خنک کننده پس از تصفیه توسط جمع کننده گرد و غبار الکتریکی استفاده می شود
چیدمان پشت کولر سر کوره و جمع کننده گرد و غبار الکتریکی قرار دارد
دمای معمول هوای کاری: ۲۰۰ ~ ۲۵۰ درجه سانتی گراد، حداکثر (زمان کوتاه): ۴۰۰ درجه سانتی گراد
تیغه های فن باید از مواد مقاوم در برابر سایش با کیفیت بالا ساخته شوند تا عمر طولانی تیغه های روتور تضمین شود.
۱۶. نقاله زنجیری کلینکر
幻灯片26
四: سنگ زنی سیمانی
ایستگاه سنگ زنی سیمان ۱۷
جداکننده ۱۸
