杏彩体育:材料科学与工程学院生产实习报告

　　赴水泥厂生产实习是材料工程专业本科生必修课程之一,通过生产实习,掌握水泥材料的具体生产工程,掌握水泥熟料的形成工程,掌握各种生产设备的工作原理和作用,为学好专业课程打下良好的基础.

　　本次生产实习由侯新凯和宋强两位老师带队,材料科学与工程专业材料工程模块共48人参加实习.整个实习共两周,实习地方是陕西尧柏特种水泥股份有限公司.

　　陕西尧柏特种水泥股份有限公司是集水泥和商品硅酸盐生产于一体的股份制企业,是经陕西省人民政府批准成立的股份有限公司.公司所属子公司包括:陕西尧柏水泥蒲城分公司,陕西尧柏水泥蓝田分公司(筹),陕西尧柏水泥销售公司.企业法定代表人张继民,注册资本6000万元,企业总资产3.8亿元.

　　蒲城分公司拥有2500t/d,500t/d,400t/d熟料新型干法水泥生产线万吨.主要产品有尧柏牌32.5R,42.5R粉煤灰水泥,32.5R,42.5R普通硅酸盐水泥及32.5低热矿渣水泥,42.5低热水泥,42.5中热水泥以及道路水泥等特种水泥.2000年企业通过ISO9000产品质量和质量体系双认证.尧柏牌水泥被授予国家免检产品称号,广泛应用于高速公路,铁路,桥梁,隧道,机场,水利工程和民用建筑等重点工程建设.

　　公司连续多年被省政府命名为重合同,守信用单位,省十大水泥明星企业,省环保先进单位,是省水利厅指定的唯一特种水泥定点生产厂家;被省银行同业协会评为诚信企业;被渭南市政府列为市水泥骨干企业.公司连续四年被省农行评为AAA级信用企业和黄金客户.

　　尧柏牌32.5低热矿渣硅酸水泥具有强度高,水化热低,抗冻,收缩小等技术特性.经国家水泥质量监督检验中心检验,符合GB200-2003国家标准32.5低热矿渣水泥的技术要求,产品适用于各种大体积硅酸盐工程.

　　尧柏牌32.5R等级普通硅酸盐水泥是按照国家新标准GB175-1999组织生产的,它具有早强,28天富裕强度高,凝结时间正常,和易性好的特点.在全省质量评比中名列前茅.该产品广泛用于工业以及民用建筑.

　　尧柏牌42.5#低热硅酸盐水泥具有水化热低,抗蚀,抗裂,耐磨等技术特性.符合GB200-2003国家标准42.5低热硅酸盐水泥技术要求.该产品特别适用于水工,大坝,大体积硅酸盐工程.

　　尧柏牌42.5中热硅酸盐水泥是我公司1992年研制生产的特种水泥,经国家水泥质量监督检验中心检验,符合GB200-2003国家标准42.5中热硅酸盐水泥.具有强度高,抗冻,抗酸碱腐蚀,耐磨抗裂性好,水化热较低,颜色纯正等特点.主要应用于水工,大坝,底下及隧涵等工程.

　　尧柏牌42.5等级普通硅酸水泥是按照国家新标准GB175-1999组织生产的,它具有早强,28天富裕强度高,凝结时间正常和易性好的特点.在全省质量评比中名列前茅.该产品广泛用于工业及民用建筑.

　　最后再次感谢陕西尧柏特种水泥股份有限公司为这次生产实习提供了实习基地并给与了大力支持.此外感谢侯新凯教授,宋强老师在这次实习中给与指导.

　　水泥的生产工艺简单讲便是两磨一烧,即原料要经过采掘,破碎,磨细和混匀制成生料,生料经1450℃的高温烧成熟料,熟料再经破碎,与石膏或其他混合材一起磨细成为水泥.由于生料制备有干湿之别,所以将生产方法分为湿法,半干法或半湿法,干法3种.

　　(1)湿法生产的特点将生料制成含水32%～36%的料浆,在回转窑内将生料浆烘干并烧成熟料.湿法制备料浆,粉磨能耗较低,约低30%,料浆容易混匀,生料成分稳定,有利于烧出高质量的熟料.但球磨机易磨件的钢材消耗大,回转窑的熟料单位热耗比干法窑高2093～2931Kj/kg(500～700kcal/kg),熟料出窑温度较低,不宜烧高硅酸率和高铝氧率的熟料.

　　(2)半干法生产的特点将干生料粉加10%～15%水制成料球入窑煅烧称半干法,带炉篦子加热机的回转窑又称立波尔窑和立窑都是用半干法生产.国外还有一种将湿法制备的料浆用机械方法压滤脱水,制成含水19%左右的泥段再入立波尔窑煅烧,称为半湿法生产.半干法入窑物料的含水率降低了,窑的熟料单位热耗也可比湿法降低837～1675kJ/kg(200～400kcal/kg).由于用炉篦子加热机代替部分回转窑烘干料球,效率较高,回转窑可以缩短,如按窑的单位容积产量计算可以提高2～3倍.但半干法要求生料应有一定的塑性,以便成球,使它的应用受到一定限制,加热机机械故障多,在我国一般煅烧温度较低,不宜烧高质量的熟料.

　　(3)立窑生产的特点立窑属半干法生产,它是水泥工业应用最早的煅烧窑,从19世纪中期开始由石灰立窑演变而来,到1910年发展成为机械化立窑.立窑生产规模小,设备简单,投资相对较低,对水泥市场需求比较小的,交通不方便,工业技术水平相对较低的地区最为适用.用立窑生产水泥热耗与电耗都比较低,我国是世界上立窑最多的国家,立窑生产技术水平较高.但是,立窑由于其自身的工艺特点,熟料煅烧不均匀,不宜烧高硅酸率和高饱和比的熟料,窑的生产能力太小,日产熟料量很难超过300吨,从目前的技术水平来看也难以实现高水平的现代化.

　　(4)干法生产的特点干法是将生料粉直接送入窑内煅烧,入窑生料的含水率一般仅1%～2%,省去了烘干生料所需的大量热量.以前的干法生产使用的是中空回转窑,窑内传热效率较低,尤其在耗热量大的分解带内,热能得不到充分利用,以致干法中空窑的热效率并没有多少改善.干法制备的生料粉不易混合均匀,影响熟料质量,因此40～50年代湿法生产曾占主导地位.50年代出现了生料粉空气搅拌技术和悬浮预热技术,0年代初诞生了预分解技术,原料预均化及生料质量控制技术.现在干法生产完全可以制备出质量均匀的生料,新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进行,热效率高,减轻了回转窑的负荷,不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30%左右提高到60%以上,又使窑的生产能力得以扩大,目前的标准窑型为3000t/d,最大的10000t/d.我国现在有700t/d,1000t/d,2000t/d,4000t/d的几种规格,逐步向大型方向发展.预分解窑生料预烧得好,窑内温度较高,熟料冷却速度快,可以烧高硅酸率,高饱和比以及高铝氧率的熟料,熟料强度高,因此现在将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑,或新型干法生产线,新型干法生产是今后的发展方向.新型干法窑规模大,投资相对较高,对技术水平和工业配套能力要求也比较高,如条件不具备则难以正常发展.

　　尧柏水泥厂成立于1989年,当时有年产2万吨的中空窑.其前身是罕井水泥厂,94-95年兼并了蒲城县国办水泥一厂、二厂.建了日产4万吨的机立窑,2004年建成一条日产2500吨的干法水泥生产线.是陕西第一家能生产低碱水泥,第二家生产低温水泥.目前年产水泥125吨,总资产3.8亿,职工1000多人.2000年,尧柏集团通过了ISO9000产品质量和质量管理体系双认证;2003年初,国家质量监督检验检疫总局给尧柏牌水泥颁发了产品质量免检证书,2004年获得国家水泥免检称号.

　　制造硅酸盐水泥的主要原料是:石灰石原料(主要提供氧化钙)和粘土质原料(主要提供氧化硅和氧化铝,还提供部分氧化铁),我国粘土质原料及煤炭灰分一般含氧化铝较高,含氧化铁不足,需用铁质校正原料,即采用石灰石原料,粘土质原料和铁质校正原料进行配料.

　　水泥工业所用的燃料为烟煤,其基本要求是:每千克烟煤的热值在21000KJ以上,挥发分含量应为20～30%,灰分小于25%,细度在80um六孔筛上的筛余量应小于10%.

　　矿山的开采方式主要有露天开采和洞采两种,露天开采又分为斜坡开采和凹陷开采.技术要求最低开采标高(不低于最低基准面,能保证矿山自由排水);合适的剥采比(剥取废石量与开采矿石重量之比,一般大于0.2～0.5);最低可采厚度;夹石剔除厚度;矿山开采最终边坡角.

　　从矿山开采的矿石用卡车运到水泥厂,由板式喂料机送入单段锤式,再用皮带送到预均化堆场,采用横堆竖取的方式取料,料经皮带送到石灰石仓.再加上从铁粉仓和粘土仓及粉煤灰仓经电子皮带称定量取料混合后送入生料磨(立磨).经立磨粉磨后粗细料被选粉机分离,粗料返回立磨继续粉磨,细料送入两个锥型仓暂时储存.

　　由立磨出来的细粉经气力输送管道和皮带提升机送到均化库顶部,经四嘴下料机进入均化库.均化库既有均化的作用也有储存生料的作用.

　　石灰石→板式喂料机→单段锤式→皮带→堆料机→取料机→皮带→配料站→立磨→o-sepa选粉机→气力输送管道和皮带提升机→生料均化库

　　板式喂料机能承受较大的料压和冲击,适应大块矿石的喂料,该机给料均衡运转可靠,但设备较重,价格高.板式喂料机分轻型,中型和重型三种.立窑水泥厂石灰石破碎的喂料机一般选用中型的占多.

　　工作原理:物料进入锤破中受到高速回转的锤头冲击而被破碎,物料从锤头处获得动能以高速冲向打击板而被第二次破碎,粒径合格的物料通过蓖条排出,较大粒径在蓖条上再经锤头附加冲击,研磨而被破碎,直至合格后通过蓖条排出.

　　是一种新型高效袋式收沉器,利用脉冲阀使压缩空气定时地对滤袋进行喷吹清灰,滤袋寿命长,收尘效率高.

　　含尘气体由进风口进入箱体,气体由滤袋外进入滤袋内,氏管进入上箱体,从出风口排出,粉尘能截留在滤袋外表面.为了保持收尘器的阻力在一定的范围内(一般为1176～1470Pa)必须定期清灰.清灰时由脉冲控制仪按程序开启控制阀使气沧内的压缩空气由喷嘴管的孔眼高速喷出,每个孔眼对准一个滤袋中心,通过文氏管的诱导在高速气体周围引入相当于喷嘴空气5—7倍的二次空气冲进滤袋,使滤袋急剧膨胀,引起冲击震动.同时产生由袋内向袋外的逆向气流,是黏附在滤袋外表面的积灰被吹落.此时滤布空隙中的粉尘也被吹落,吹扫下来的积灰落入灰斗经排灰系统排出.

　　物料由三道锁风阀门下料溜子进入磨内,堆积在磨盘中间.由于磨盘的旋转带动磨辊转动物料受离心力的作用想磨盘边缘移动,并被齿入磨辊底部而粉磨.磨辊有液力系统增压以满足粉末需要.磨盘的转速比较高,比相同直径的球蘑机要快大约80%.物料不仅在辊下被压碎,而且被推向外缘,越过挡料圈落入风环,被高速气流入分离器,在回转风叶的作用下进行分选,粗粉重新返回磨盘再粉磨.合格的成品随气流带出机外被收集作为产品,由于风环外气流速度很高因此转热速率很快,小颗粒瞬时得到干燥,大颗粒表面被烘干,再折回重新粉碎过程中得到进一步干燥.

　　待选物料由上部的两个喂料管喂入选粉机,通过撒料盘缓冲板充分分散,落如选粉区,选粉气流大部分来自磨机,通过切向一次风进口.来自收尘设备的收尘风通过二次风进口进入,经导向叶片水平进入选粉区.在选粉机内由垂直叶片和水平叶片组成笼式转子,回转时使内外压差在整个高度内上下保持一定,从而使气流稳定均匀,为精确选粉创造了条件,物料自上而下为每个颗粒提供了多次重复分选的机会,而且每次分选都在精确的离心力和水平风力的平衡条件下进行.细粉从外向内克服了边壁效应的不利影响.

　　电收尘利用高压静电场的作用,使通过的含尘气体中的尘粒荷电,在电场的作用下,使尘粒沉积于电极上,将尘粒从气体中分离出来.电收尘器具有运行可靠,维护简单,电耗低,除尘效率高等优点,在合适条件下使用,其除尘效率可达99%以上.

　　该库直径较大,生料先送至顶生料分配器,再经放射状布置的空气输送斜槽入库,库顶还设有收尘器,仓满指示器等装置,在大库的下部中心建有一圈锥型混合室,当轮流向大库的环型库底冲气时生料呈流态化并经混合室周围的8—12个进料孔流入混合库中,同时大库内的生料呈旋涡状踏落,在生料下移的过程中产生重力混合,进入混合库的生料则按扁型四分区进行激