我國(guó)大型白水泥生產(chǎn)線的工藝設(shè)計(jì)
我國(guó)已建成亞洲最大、工藝過程最復(fù)雜的白水泥生產(chǎn)線
安慶白水泥原有兩條小型白水泥生產(chǎn)線，總生產(chǎn)能力為年產(chǎn)12萬噸白水泥，2004年11月由丹麥邁爾博波特蘭集團(tuán)收購(gòu)成立阿爾博安慶包水泥有限公司。2008年4月該公司與天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究有限公司簽訂總承包合同，易地新建1條現(xiàn)代的白水泥生產(chǎn)線，最大生產(chǎn)能力可達(dá)46.5萬噸白水泥孰料，年產(chǎn)白水泥60萬噸。新廠建設(shè)廠址位于安慶市東北方向楊橋鎮(zhèn)白鹿山南蘼，沿安慶一樅陽公路27公里處。
阿爾博波特蘭集團(tuán)公司是世界上最大的白水泥制造商，其生產(chǎn)基地分布于丹麥、美國(guó)、埃及、馬來西亞和中國(guó)，銷售網(wǎng)絡(luò)遍布全球。阿爾博安慶白水泥生產(chǎn)線建成投產(chǎn)后，生產(chǎn)PW42.5、PW32.5和外墻裝飾白水泥，銷售以中國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為主，并輻射俄羅斯、日本、韓國(guó)、澳大利亞及遠(yuǎn)東市場(chǎng)。
阿爾博安慶白水泥項(xiàng)目依照總承包合同為年產(chǎn)白水泥孰料40萬噸，即日產(chǎn)量為1300噸，但要求應(yīng)有達(dá)到日產(chǎn)量1500噸超產(chǎn)空間，即最大白水泥孰料產(chǎn)量可以達(dá)到46.5萬噸，成為亞洲最大、工藝過程最復(fù)雜的白水泥生產(chǎn)線。
白色硅酸鹽水泥簡(jiǎn)稱白水泥，仍然屬于硅酸鹽類水泥。由于白水泥生產(chǎn)工藝的特殊要求與普通硅酸鹽水泥有較大差異，按照白水泥國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求白水泥孰料成分中要嚴(yán)格控制MgO、SO3和Fe2O3含量，因此對(duì)生產(chǎn)原料要求較高，出窯孰料需采取水急冷漂白工藝提高孰料的白度。孰料出窯后（＞1300℃），經(jīng)水淬急冷使微量Fe2O3還原成FeO，鐵鋁酸鹽以C6AF2形式出現(xiàn)，以減少對(duì)白度有不利影響的C4AF含量，由于大大加快了孰料冷卻速度，生成大量不易染色的玻璃相成分，為此白水泥生產(chǎn)線在石灰石選礦、生料制備、孰料冷卻及白水泥包裝方面與普通硅酸鹽水泥相比，無論在工藝設(shè)備選型還是工藝過程都有很大差異，從水泥工廠設(shè)計(jì)方面來看是開辟了一個(gè)新的設(shè)計(jì)領(lǐng)域。
安慶白水泥生產(chǎn)工藝特點(diǎn)：
1.石灰石兩段破碎三次篩分水洗。
石灰石Ⅰ段破碎為顎式破碎機(jī)，Ⅱ段破碎選用錘式破碎機(jī)。在一段破碎后石灰石經(jīng)三次篩分，一次、三次篩分為直線篩，二次篩分為回轉(zhuǎn)篩并加水洗，三次篩分后入錘破。這樣可以確保不含雜土純凈石灰石入廠。
洗礦水經(jīng)沉淀池將雜土分離后循環(huán)使用。
石灰石破碎、篩分水洗工段工藝過程復(fù)雜，工藝布置上下高差超過50m。
2.生料制備干濕結(jié)合。
白水泥生產(chǎn)用硅質(zhì)原料采用石英砂加葉臘石，為了減少硅質(zhì)粉塵對(duì)環(huán)境的污染，葉臘石經(jīng)過鄂破加輥壓機(jī)兩段破碎后入兩臺(tái)并聯(lián)的濕法磨單獨(dú)粉磨。濕法磨內(nèi)采用橡膠襯板和卵石研磨體，另外原料立磨中磨輥和磨盤采用合金材料，以減少在研磨過程中金屬鐵的混入。
石灰石等其他原料采用立磨粉磨，葉臘石料漿在立磨內(nèi)與其他原料混合、烘干，出立磨生料應(yīng)保證成分和水分合格。
由于生料制備過程中采用干、濕兩條分別粉磨，生料成兩控制及立磨內(nèi)物料烘干，是設(shè)計(jì)中最大的難點(diǎn)。
3. 孰料冷卻系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜。
孰料出窯口處先經(jīng)1臺(tái)高溫輥式破碎機(jī)，然后入漂白機(jī)噴水急冷到100℃左右，出漂白機(jī)孰料經(jīng)輸送設(shè)備運(yùn)走，由于白水泥孰料水淬過程中孰料全部顯熱，已變成水蒸氣蒸發(fā)無法回收，造成白水泥燒成熱耗要比普通硅酸鹽水泥高出很多。本項(xiàng)目中在漂白機(jī)內(nèi)控制水淬后孰料溫度在550℃~600℃出漂白機(jī)入蓖冷機(jī)二度冷卻至100℃以下排出。這樣使蓖冷機(jī)排出廢氣中的余熱得到回收，出蓖冷機(jī)180 ℃~200℃左右廢氣用于回轉(zhuǎn)窯窯頭二次風(fēng)和分解爐三次風(fēng)。 上述系統(tǒng)中漂白機(jī)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)控制十分困難，漂白機(jī)內(nèi)噴水必須要充分霧化，并限制噴在一定范圍內(nèi)，即只能噴在出窯孰料上，盡量不噴在漂白機(jī)內(nèi)襯火磚上，在漂白機(jī)內(nèi)噴水必須完全蒸發(fā)，出漂白機(jī)水汽溫度控制在350℃~400℃左右，出漂白機(jī)孰料溫度控制在550℃~600℃。
白水泥燒成系統(tǒng)窯頭部分由于工藝過程復(fù)雜，從工藝布置上使燒成窯頭及回轉(zhuǎn)窯和燒成窯尾塔架與普通硅酸鹽水泥燒成系統(tǒng)布置標(biāo)高，與相同規(guī)格回轉(zhuǎn)窯相比，全部抬高了近9m。
另外出漂白機(jī)350℃~400℃水蒸氣，為充分利用這部分余熱，在窯頭還專門設(shè)置了1臺(tái)熱管熱交換器，當(dāng)水蒸氣通過熱交換器后，可以將冷空氣余熱到200℃左右，用石油焦煤磨（立磨）烘干。
4. 燒成系統(tǒng)窯尾預(yù)熱分解采用單列五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器和TTF三噴騰分解爐，喂料可實(shí)現(xiàn)四、五級(jí)切換。
出預(yù)熱器廢氣要用于生料立磨烘干介質(zhì)，根據(jù)理論計(jì)算，當(dāng)入窯生料水分≤15%時(shí)的烘干要求；當(dāng)生料粉磨水分波動(dòng)較大，生料水分在15%~16.5%時(shí)，需控制入窯從C3~C2級(jí)旋風(fēng)筒連接管道喂入（即四級(jí)預(yù)熱工作狀態(tài)），此時(shí)出C1級(jí)廢氣溫度可提高到420℃也能滿足生料烘干要求。出生料立磨廢氣經(jīng)一級(jí)旋風(fēng)收塵器后最終入大型袋收塵器收塵后外排，當(dāng)生料立磨停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，出C1級(jí)旋風(fēng)筒廢氣要通過C1級(jí)旋風(fēng)筒至高溫風(fēng)機(jī)的大風(fēng)管有一段管道噴霧降溫后才能入袋收塵器。
5.水泥包裝工段。
除成品水泥有1噸大袋包裝，還增加了1噸孰料大袋包裝設(shè)備；水泥包裝機(jī)根據(jù)白水泥銷售需要，除50千克紙袋，還在同1臺(tái)包裝機(jī)上分別實(shí)現(xiàn)4.0千克和25千克紙袋入袋收塵器。
白水泥生產(chǎn)線調(diào)試與試生產(chǎn)
白水泥生產(chǎn)線由于工藝環(huán)節(jié)多、工藝過程復(fù)雜，而且在本項(xiàng)目中回轉(zhuǎn)洗礦機(jī)、漂白機(jī)、日產(chǎn)1300噸蓖冷機(jī)、濕法磨、孰料1噸大袋包裝機(jī)、三次風(fēng)管、窯頭熱管熱交換器等多臺(tái)設(shè)備都是為配合日產(chǎn)1300噸白水泥生產(chǎn)系統(tǒng)全新設(shè)計(jì)的專用設(shè)備第一次投入使用，因此生產(chǎn)調(diào)試階段要比預(yù)想困難的多。從近半年的生產(chǎn)調(diào)試過程中看出，安慶白水泥生產(chǎn)線無論工藝設(shè)備選型和工藝流程是合理的，其中個(gè)別設(shè)備不適應(yīng)白水泥生產(chǎn)，在調(diào)試過程中已做了及時(shí)調(diào)整，目前白水泥已實(shí)現(xiàn)正常連續(xù)生產(chǎn)，自今年以來，根據(jù)合同要求各主機(jī)設(shè)備分批通過考驗(yàn)驗(yàn)收。
試生產(chǎn)期間燒成系統(tǒng)最高產(chǎn)量超過日產(chǎn)1500噸，仍有進(jìn)一步提產(chǎn)空間。
安慶白水泥生產(chǎn)線試產(chǎn)已逐步走向正常，白水泥生產(chǎn)線從設(shè)計(jì)角度講在涉及白水泥領(lǐng)域中邁出了可喜的一步，在工藝技術(shù)方面有了一些新的突破，積累了一些經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，尤其是生料制備濕法粉磨工段料漿輸送、停磨清洗、料漿儲(chǔ)存及計(jì)量、料漿水分控制等方面，至少?gòu)脑O(shè)計(jì)方面講，已有30年未涉及，如何保證原料立磨出磨生料成分和水分合格是整個(gè)白水泥生產(chǎn)過程中的關(guān)鍵所在�；仡櫿麄�(gè)白水泥生產(chǎn)線設(shè)計(jì)過程中也存在一些認(rèn)識(shí)不足和考慮不周的地方，諸如葉臘石的耐磨性能和磨耗較高，白水泥孰料在漂白機(jī)水淬后結(jié)粒細(xì)小并且變韌耐磨等問題，通過試生產(chǎn)階段逐步調(diào)整得到了較好的解決，現(xiàn)階段安慶白水泥生產(chǎn)情況已達(dá)到或超過合同指標(biāo)。目前安慶白水泥廠白水泥性能穩(wěn)定、質(zhì)量上乘，各項(xiàng)指標(biāo)均超過國(guó)際特級(jí)白水泥指標(biāo)，市場(chǎng)銷售良好，白水泥孰料已出口到澳大利亞。
摘自《中國(guó)建材網(wǎng)》 |
