시멘트 제조공정, 전통기술의 장점

사진을 먼저 보시고 텍스트 내용을 읽어보시면 더 이해하기 쉬우실 겁니다.

시멘트 생산 공정 흐름:

1. 분쇄 및 사전 균질화

(1) 시멘트 분쇄 생산 과정에서 대부분의 원료는 다음을 수행해야 합니다. 석회석, 점토, 철광석, 석탄 등과 같이 분쇄됩니다. 석회석은 시멘트 생산에 사용되는 가장 큰 원료입니다. 채굴 후에는 입자 크기가 더 크고 경도가 더 높습니다. 따라서 석회석의 파쇄는 시멘트 공장의 재료 파쇄에 중요한 역할을 합니다.

(2) 원료의 사전 균질화 사전 균질화 기술은 원료의 저장 및 회수 과정에서 원료의 예비 균질화를 달성하기 위해 과학적인 적층 및 회수 기술을 사용하여 원료가 마당은 균질화 기능으로 보관할 수도 있습니다.

2. 원료 준비

시멘트 생산 공정에서는 1회당 최소 3톤 이상의 자재(각종 원료, 연료, 클링커 등 포함)를 분쇄해야 합니다. 포틀랜드 시멘트 생산량(혼합물, 석고) 톤, 통계에 따르면 건조 시멘트 생산 라인의 분쇄 작업에 소비되는 전력은 전체 공장 전력의 60% 이상을 차지하며, 그 중 원료분 분쇄가 더 많이 차지합니다. 30% 이상, 석탄 분쇄가 약 3%, 시멘트 분쇄가 약 40%를 차지합니다. 따라서 연삭 장비 및 공정 흐름의 합리적인 선택, 공정 매개변수의 최적화, 올바른 작동 및 운영 체제 제어는 제품 품질을 보장하고 에너지 소비를 줄이는 데 매우 중요합니다.

3. 생분 균질화

새로운 건식 시멘트 생산 공정에서 피트에 들어가는 생분의 구성을 안정화하는 것은 클링커 소성 열 시스템을 안정화하는 데 전제조건입니다. 식사 균질화 피트에 들어가는 원료의 성분을 안정화시키는 최종 점검 역할을 하는 시스템입니다.

4. 예열 및 분해

원료의 예열 및 부분 분해는 예열기로 완료되며, 회전 가마의 일부 기능을 대체하여 길이를 단축합니다. 예열기 내부에서는 가스와 원료의 열교환과정이 적층상태로 이루어지며, 예열기 내부에서는 부유상태로 진행되어 원료와 원료가 충분히 혼합될 수 있도록 한다. 가마에서 배출되는 뜨거운 가스는 가스와 재료의 접촉 면적을 증가시키고 열 전달 속도가 빠르며, 이는 가마 시스템의 생산 효율을 향상시키고 감소시키는 목적을 달성할 수 있습니다. 클링커 연소의 열 소비.

(1) 재료 분산

열 교환의 80%는 흡입 파이프에서 수행됩니다. 예열기 파이프에 공급된 원료는 고속 상승 기류의 영향을 받고, 재료는 위쪽으로 회전하여 기류와 함께 이동하며 동시에 분산됩니다.

(2) 기체-고체 분리

공기 흐름이 재료 분말을 사이클론으로 운반할 때 사이클론 배럴과 내부 배럴(배기 파이프) 사이의 링으로 강제 이동됩니다. 공간에는 회전하는 흐름이 있고, 회전하면서 아래쪽으로 이동하고, 실린더에서 콘으로, 콘의 끝 부분까지 연장된 다음 위쪽으로 회전하여 회전하고 상승하여 배기관에서 배출됩니다.

(3) 사전분해

사전분해 기술의 출현은 시멘트 소성공정의 기술적 도약이다. 예열기와 회전가마 사이에 분해로를 추가하고, 가마 끝단의 상승연도를 이용하며, 연료분사장치를 설치하여 연료연소의 발열과정과 원료의 탄산분해의 흡열과정을 결합시키는 것이다. 이 공정은 부유 또는 유동 상태의 용광로에서 신속하게 수행되어 가마에 들어가는 원료의 분해율을 90% 이상으로 높입니다. 원래 회전식 가마에서 수행된 탄산염 분해 작업은 분해로로 이동됩니다. 대부분의 연료는 분해로에서 추가되고 일부는 가마 헤드에서 추가되어 소성 구역의 열 부하를 줄입니다. 가마와 라이닝을 연장합니다. 연료와 원료가 균일하게 혼합되어 연료 연소열이 적시에 재료로 전달되어 연소가 이루어지므로 재료의 수명이 길어 대규모 생산에 유리합니다. 열 교환 및 탄산염 분해 공정이 최적화됩니다. 따라서 고품질, 고효율, 저소비 등 일련의 우수한 성능과 특성을 가지고 있습니다.

5. 시멘트 클링커 소성

원분을 사이클론 예열기에서 예열하고 사전 분해한 후 다음 공정은 클링커 처리를 위해 회전 가마에 들어가는 것입니다.

회전식 가마에서는 탄산염이 더욱 빠르게 분해되어 일련의 고상반응을 거쳐 시멘트 클링커와 같은 광물이 생성된다. 물질의 온도가 높아지면 광물이 액상으로 변하고, 액상에 용해된 과 가 반응하여 다량의 클링커(클링커)가 생성됩니다. 클링커가 연소된 후 온도가 감소하기 시작합니다. 마지막으로, 시멘트 클링커 냉각기는 로터리 킬른에서 배출된 고온 클링커를 하류 운송, 저장 및 시멘트 밀에서 견딜 수 있는 온도까지 냉각하는 동시에 고온 클링커의 현열을 회수하여 성능을 향상시킵니다. 시스템의 열효율과 클링커 품질.

6. 시멘트 분쇄

시멘트 분쇄는 시멘트 제조의 마지막 공정이자 가장 많은 전력을 소모하는 공정이다. 주요 기능은 시멘트 클링커(겔화제, 성능 조정 재료 등)를 적절한 입자 크기(섬도, 비표면적 등으로 표시)로 분쇄하여 특정 입자 그라데이션을 형성하고 수화 면적을 늘리는 것입니다. .수화 속도를 가속화하고 시멘트 슬러리 설정 및 경화 요구 사항을 충족합니다.

7. 시멘트 포장

시멘트는 봉지 형태와 대량 형태로 공장에서 출고됩니다.

시멘트 제조 공정

제조 방법

포틀랜드 시멘트의 제조 공정은 시멘트 제조에 있어서 대표적인 것으로, 석회석과 점토를 주원료로 하여 파쇄하고, 회분식으로 분쇄하여 원분으로 만든 후 시멘트 가마에 투입하여 클링커를 소성한 후 클링커에 적당량의 석고(때때로 혼합재료나 첨가물을 혼합)를 넣어 분쇄합니다.

시멘트 생산은 원료 준비 방법에 따라 건식법(반건식법 포함)과 습식법(반습식법 포함) 두 가지로 구분된다.

① 건식 생산.

원료는 동시에 건조되고 분쇄되거나, 원료는 먼저 건조되어 원료 가루로 분쇄된 후 건조 가마에 공급되어 클링커로 소성됩니다. 그러나 생밀분말을 적당량의 물에 첨가하여 생밀볼을 만든 후 리보어 가마로 보내 클링커를 소성하는 방법도 있는데, 이는 여전히 일종의 반건식 방식이다. 건식 생산.

②습식 생산. 이 방법은 원료에 물을 첨가하여 분쇄하여 원료 슬러리로 만든 후, 습식가마에 투입하여 클링커를 소성하는 방법이다. 습식법으로 제조된 생분 슬러리를 탈수시킨 후 가마에서 원료분 블록을 만들어 클링커로 연소시키는 방법도 있는데, 이는 여전히 습식 제조의 일종이다. .

건식 생산의 가장 큰 장점은 열 소비가 낮다는 것입니다(예를 들어 예열기를 갖춘 건식 가마에서 클링커의 열 소비는 3140~3768 J/kg입니다). 단점은 원료 구성입니다. 균일하기가 쉽지 않으며 작업장은 먼지가 많고 전력 소비가 높습니다. 습식 생산은 조작이 간단하고 원료 성분 관리가 용이하며 제품 품질이 우수하고 슬러리 운송이 편리하며 작업장 먼지가 적다는 장점이 있습니다. 단점은 열 소비가 높다는 것입니다(클링커 열 소비량은 일반적으로 5234~6490 J/kg). .

생산 공정

시멘트 생산은 일반적으로 원료 준비, 클링커 소성, 시멘트 생산의 세 가지 공정으로 나눌 수 있습니다.

(1) 생분쇄

는 건식법과 습식법의 두 가지로 나누어진다. 건식 방식은 일반적으로 폐쇄 회로 운영 시스템을 채택합니다. 즉, 원료가 밀에서 미세하게 분쇄된 후 분류를 위해 분말 분리기로 들어가고, 거친 분말은 대부분의 경우 다시 분쇄를 위해 밀로 유입됩니다. , 재료는 분쇄기에서 동시에 건조되고 분쇄됩니다. 이 공정에서는 튜브 밀, 중간 배출 밀 및 롤러 밀과 같은 장비를 사용합니다. 습식법은 일반적으로 튜브밀이나 야구밀과 같이 역류 없이 한번만 통과하는 개방형 시스템을 사용하지만, 분급기나 곡면 스크린을 갖춘 폐쇄형 시스템을 사용하는 경우도 있다.

(2) 하소

클링커를 하소하는 장비에는 주로 수직형 가마와 회전형 가마가 있으며, 수직형 가마는 생산 규모가 작은 공장과 중대형 공장에 적합하다. 로터리 가마를 사용해야 합니다.

①샤프트 가마:

수직으로 회전하지 않는 가마 원통을 수직 가마라고 합니다. 일반 수직형 가마와 기계화 수직형 가마로 구분됩니다. 일반 수직 가마는 수동 공급 및 수동 하역을 사용하거나 기계적 공급 및 수동 기계식 수직 가마는 기계적 공급 및 기계적 하역을 사용합니다. 기계식 샤프트 가마는 지속적으로 작동하며 생산량, 품질 및 노동 생산성은 일반 샤프트 가마보다 높습니다. 최근 몇 년 동안 대부분의 외국 샤프트 가마는 회전식 가마로 대체되었지만 현재 중국 시멘트 산업에서는 샤프트 가마가 여전히 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 건축 자재에 대한 기술 정책 요구 사항에 따라 소규모 시멘트 공장은 기계화 샤프트 가마를 사용하여 점차 일반 샤프트 가마를 대체합니다.

② 로터리 가마:

가마 원통은 수평(약간 경사, 약 3%)으로 배치되어 회전 운동을 할 수 있는데, 이를 로터리 가마라고 합니다. 분체분말을 소성하는 건식가마와 슬러리를 소성하는 습식가마(수분함량은 보통 35% 정도)로 구분됩니다.

a. 건식 가마

건식 가마는 중공 가마, 폐열 보일러 가마, 부유형 예열기 가마, 부유형 분해로 가마로 나눌 수 있습니다. 1970년대쯤에는 회전가마의 생산량을 획기적으로 높일 수 있는 소성공정, 즉 외부가마 분해기술이 개발됐다. 그 특징은 부유식 예열 가마를 기반으로 하는 예비하소 가마를 사용하고 예열기와 가마 사이에 분해로를 추가한 것입니다. 전체 연료 소비량의 50~60%에 해당하는 연료를 분해로에 추가하여 연료 연소 과정, 원료 예열 및 탄산염 분해 과정을 가마 내 열 전달 효율이 낮은 영역에서 분해로로 이동합니다. 원료분은 정지 또는 끓는 상태에서 열풍과 열교환을 함으로써 열전달 효율을 높이고, 가마에 들어가기 전 원료분의 탄산칼슘 분해율을 80% 이상으로 하여 열부하를 감소시킨다. 가마의 수명과 가마의 작동주기를 연장하는 것은 가마의 가열 능력을 유지하면서 출력을 크게 증가시키는 것입니다.

b. 습식 가마

습식 생산에 사용되는 시멘트 가마를 습식 생산이라고 합니다. 원료를 수분 함량이 32%~40%인 재료로 만드는 것입니다. 슬러리. 유동적인 슬러리로 제조되므로 원료의 혼합이 잘되고 원료의 성분이 균일하여 소성클링커의 품질이 높다는 것이 습식생산의 가장 큰 장점이다.

습식 가마는 습식 장 가마와 슬러리 증발기를 갖춘 습식 단 가마로 나눌 수 있으며, 현재는 단 가마가 거의 사용되지 않습니다. 습식 장가마의 열 소비를 줄이기 위해 가마에는 체인, 슬러리 필터 예열기, 금속 또는 세라믹 열교환기 등 다양한 유형의 열교환기가 설치됩니다.

(3) 분쇄

시멘트 클링커의 미세 분쇄에는 일반적으로 순환 흐름 분쇄 공정(즉, 폐쇄 회로 운영 체제)이 사용됩니다. 생산 중에 먼지가 날리는 것을 방지하기 위해 시멘트 공장에는 집진 장비가 장착되어 있습니다. 전기 집진기, 백 집진기 및 사이클론 집진기는 시멘트 공장에서 일반적으로 사용되는 집진 장비입니다.

최근에는 원료의 사전 균질화, 균질화 운송 및 원료 분말의 집진에 새로운 기술과 장비의 채택, 특히 가마 외부 분해 기술의 출현으로 인해 건식 공정 새로운 생산 공정이 등장했습니다. 이 새로운 공정을 사용하면 건식 공정에서 생산되는 클링커의 품질이 습식 공정과 동등하게 향상되고 전력 소비도 감소하여 여러 국가에서 시멘트 산업의 발전 추세가 되었습니다.

생산 공정 예시

원자재와 연료가 공장에 들어간 후 실험실에서 샘플링, 분석 및 검사를 거치는 동시에 품질과 품질에 따라 균질화됩니다. 원료 창고에 보관됩니다. 점토, 석탄, 황철석 분말은 건조기에 의해 공정 지수 값까지 건조된 후 엘리베이터를 통해 해당 원료 보관 창고로 들어 올려집니다. 2단계 파쇄 후 석회석, 형석, 석고는 엘리베이터를 통해 각각의 보관창고로 보내집니다.

실험실에서는 석회석, 점토, 무연탄, 형석, 황철석 분말의 품질을 기준으로 공정식을 계산하고 혼분 마이크로컴퓨터 배치 시스템을 사용하여 혼분 분쇄기에서 분쇄하고 샘플링한 올블랙 혼분을 일괄 처리합니다. 매시간 산화칼슘, 산화철 및 주요 원료의 분말도 함량을 테스트하고 적시에 조정하여 각 데이터가 공정 공식의 요구 사항을 충족하는지 확인합니다. 분쇄된 흑미분은 버킷 엘리베이터를 통해 생분을 창고로 들어올립니다. 분쇄된 혼분의 품질에 따라 실험실에서는 여러 창고 조합과 기계적 덤핑 방법을 통해 생분을 균질화합니다. 원료 균질화 창고, 원료는 2개의 균질화 창고를 통해 일치되고 재료는 펠릿화 트레이 사일로로 들어 올려집니다. 샤프트 가마 표면에 위치한 사전 물 펠렛화 제어 장치는 재료와 물의 비율을 수행합니다. 볼링 트레이는 원료를 볼링하는 데 사용됩니다. 생성된 볼은 수직형 가마 분배기에 의해 소성되어 가마의 다양한 위치에 원료 볼을 분배합니다. 소성된 클링커는 분쇄를 위해 배출 파이프와 스케일 기계를 통해 클링커 분쇄기로 보내지며 실험실에서 매시간 샘플링됩니다. .클링커의 화학적, 물리적 분석을 한번에 수행합니다. 클링커 품질에 따라 엘리베이터는 이를 해당 클링커 창고에 넣습니다. 동시에 생산 및 운영 요구 사항과 건축 자재 시장 상황에 따라 실험실에서는 클링커, 석고 및 슬래그의 시멘트 비율을 수행합니다. 클링커 마이크로컴퓨터 배치 시스템과 시멘트 공장은 각각 No. 425 및 No. 525 일반 포틀랜드 시멘트를 분쇄하고 분석 및 검사를 위해 매시간 샘플을 채취합니다. 분쇄된 시멘트는 버킷 엘리베이터를 통해 3개의 시멘트 창고로 들어 올려집니다. 실험실에서는 분쇄된 시멘트의 품질에 따라 여러 창고 조합과 기계적 창고 투기를 통해 시멘트를 균질화합니다. 엘리베이터를 통해 두 개의 시멘트 균질화 창고로 보내진 다음 두 개의 시멘트 균질화 창고와 일치하며, 마이크로컴퓨터로 제어되는 포장 기계를 사용하여 포장된 시멘트를 완제품 창고에 보관합니다. 실험실 샘플링 검사, 시멘트 공장 통지서 발행.