什么是煤场硬化？

石灰石由自备汽车从矿山运出，经生产能力为500-600t/h的PCF2022单级锤式破碎机破碎后，在φ80m圆形预均化场均化，储料量为23100t，储料周期为8.6d

(2)粘土和铁粉的储存

粘土和铁粉分别储存在汽车运输进厂的堆场，粘土储存量为5600吨，储存期为11.2d；铁粉储量为1600吨，储存期为13.1d。堆格内储存的粘土和铁粉由叉车送至斗式提升机，再通过斗式提升机送至2-φ5×10m钢板仓库储存，储量分别为200吨和250吨。

(3)原煤的储存

原煤进厂后堆放在30×160m的炉排上，储量为5000吨，储存期为16.8天。原煤经预破碎后，由带式输送机和斗式提升机送至煤粉制备车间的原煤仓。

(4)原料准备

预均化场排出的石灰石由带式输送机送至φ8×20m配料仓，粘土和铁粉由* *吊机进入φ5×10m钢板配料仓。从配料仓卸出的三种原料用电子皮带秤计量，由QCS系统控制。制备后混合

混合料由带式输送机送至HRM3400立式磨机，磨机入口处设有气锁阀。磨碎的生料由连续取样器取样，并由多元素分析仪进行分析。分析结果输入配料计算机，与标准值进行比较。计算后发出修改指令，重新调整各物料的投料量，使配料精度保持在2%以内。

综合含水率在3.5%左右的物料由风锁给料机送入磨机，热空气从磨机底部抽出。被磨辊磨出的物料在风环处被高速气流带走，经分离器分离后，粗料落回磨机继续被粉碎，细粉被气流磨出，由除尘器收集，得到成品。

窑尾预热器抽出的320℃左右的高温废气分为两路:一路经多管冷却器和混合室至窑尾布袋除尘器；进出物料磨的一路都用作干燥介质。原料磨废气由磨机主抽风机引入混合室，与高温风机废气混合后进入窑尾除尘器，净化后排入大气。除尘器收集的物料与生料粉一起进入φ15×36m均化仓，储量为4400吨，储存期为1.4天。

(5)生料均化

来自生料磨的生料由提升机提升至φ15×36m均化仓顶部。仓库顶部有一个布料器，原料由径向输送溜槽均匀卸入仓库。均化仓有一个中心仓，仓底有六个出口进入中心仓，一次至少有两个出口出料。中心室底部充气，使混合好的原料再次混合，然后通过风道送入失重给料系统，再由原料计量系统计量，再由窑尾提升机和风锁装置送入预热器2号筒上升管道。

(6)点火系统

来自窑尾提升机的生料经双通道电动气闸阀后进入预分解系统2号旋风筒上升管道，依次经过1 #-5 #旋风筒、热交换、升温、分解炉内分解过程，使入窑生料表观分解率达到90%以上。预热分解后的物料进入φ4.0×60m回转窑煅烧。

旋风分离器1#排出的废气(～～3200 c)大部分作为干燥介质进入生料立磨系统，另一部分经多管冷却器冷却后进入布袋除尘器的前气室，与生料磨废气汇合，经布袋除尘器净化后排出。

从窑中排出的熟料落入控制流篦冷机进行冷却，熟料通过篦板的往复运动进入冷却器尾部的破碎机。破碎后由链斗输送机送至φ50m熟料库，库容量25000吨，储存期12.5d，熟料经篦冷机冷却后的热风一部分作为二次风进入窑内，作为三次风送至分解炉，一部分供煤磨干燥原煤使用，多余废气经窑头布袋除尘器净化后排入大气。

在回转窑生产过程中，原料从窑尾喂入，入窑的原料在回转窑不停转动的状态下，随着窑体的转动不断地转动和滚动。由于窑尾高于窑头，生料也不断向窑头运动，最后从窑头排出。窑内生料的温度也在逐渐升高，发生了复杂的物理化学变化。由于窑的旋转，窑内各段温度基本相同，所以在回转窑内，根据物料的温度和物理化学变化，可分为干燥预热区、碳酸盐分解区、放热反应区、烧结区和冷却区。燃料除了供热外，几乎与熟料煅烧反应无关。

①原料干燥脱水:

硅酸盐水泥的主要原料是石灰石和粘土，而粘土等主要矿物是各种水化硅酸铝，通常是高岭土(AI2O3 SiO2 2H2O)或蒙脱石(AI2O3 4SiO2 9H2O)。高岭土受热时，在300℃以下主要失去机械结合水。在450～600℃时，高岭土中的结晶水被除去，形成偏高岭土(AI2O3 2SiO2)，并进一步分解为无定形的新生态2SiO2和al2o 3。

450~600℃

al2o 3·SiO 2·2H2O al2o 3·2 SiO 2+2H2O↑

氧化铝二氧化硅

②碳酸盐分解:

当温度上升到600℃以上时，生料中的碳酸盐开始分解。碳酸镁在750℃左右剧烈而迅速地分解。碳酸钙的分解温度在900℃以上，在1000℃左右会有一个快速分解反应，直到碳酸钙分解结束。

750℃碳酸镁氧化镁+二氧化碳

910℃ CaCO3 CaO3+CO2

碳酸盐分解反应后进入放热反应，烧出的物料温度逐渐下降到320℃左右，物料从窑头排出。

③固态反应:

由于粘土脱水、碳酸盐分解等反应，生料中出现了活性氧化物如SiO2 _ 2、Al _ 2O _ 3、Fe _ 2O _ 3和CaO。氧化物之间的化合反应开始了。随着温度的升高，CaO的量也增加，这些氧化物之间的化学反应速度逐渐加快。

这一阶段的化学反应发生在固体颗粒相互接触的表面，通过离子振动和微细晶体表面的交换来实现。温度升高，离子振动幅度增大，就容易离开晶体，所以反应加快。这种依赖于固体表面间相互作用的反应称为固态反应。

固态反应比较复杂，属于多阶段反应。以下反应式可用于逐步表达反应过程:

800~900℃: CaO+ Fe2O3 CaO Fe2O3

氧化钙+氧化铝氧化钙氧化铝

900 ~ 1000℃:3(CaO·al2o 3)+2·CaO·5·CaO·3al2o 3

二氧化钙+二氧化硅

氧化钙Fe2O3+氧化钙2氧化钙fe2o 3

(生成2cao.sio2的反应将在1200℃左右结束)。

1000 ~ 1200℃:5 Cao al2o 3+4 Cao 3(3 Cao al2o 3)

5 CaO 3al2o 3+3(2 CaO fe2o 3)+CaO 3(4 CaO al2o 3 fe2o 3)

④熟料的烧结。

当温度升至约1300℃时，C3A和C4AF熔化，材料中出现液相。CaO和2cao SiO2 (C2S)在液相中的溶解有利于分子扩散和进一步合成3 CaO SiO 2(C3S)；

2氧化钙二氧化硅+氧化钙3氧化钙二氧化硅

这个反应通常称为石灰吸收过程。由于是在液相中通过分子扩散进行的，液相的数量和粘度对C2S吸收CaO生成C3S的过程影响很大，这也是我们一直希望硅酸盐水硬性熟料中有适量C3A和C4AF熔融介质矿物的原因。为了使这种反应尽可能快和完全，实际生产中控制材料的温度高于1300℃，一般在1350~1450℃的温度范围内，这就是所谓的“烧结温度”。

原料在回转窑内发生化学反应时，回转窑尾气中含有SiO _ 2等矿物原料粉尘、燃煤时SO2和氮氧化合物的烟尘、矿物中的水分等大气污染物。

(7)煤粉的制备和运输

进厂原煤为30m×160m堆，库容为5000吨，储存期为16.8d .原煤通过预均化炉排、给煤皮带机和提升机进入原煤仓，离开原煤仓的煤通过调速皮带秤和气锁阀进入无烟煤细磨进行干燥和粉磨。

来自磨煤机的煤粉随气流进入旋风分离器，由FCM高浓度高负压防爆袋式除尘器收集。收集的成品由绞刀送入两个煤粉仓，净化后的气体通过抽风机排入大气。两个煤粉仓下方各设置一套煤粉计量输送系统，由环平衡式流量计量机和罗茨鼓风机组成。40%的煤粉送至窑头，60%的煤粉送至分解炉，干燥的热源来自篦冷机。

(8)熟料储存

篦冷机排出的熟料与篦冷机除尘器收集的粉尘一起通过链斗输送机送至φ50m熟料库储存，储存量为25000吨，储存期为12.5天。

(9)水泥粉磨

水泥粉磨有两套挤压粉磨系统。熟料、混合料和石膏分别由输送系统送入5个φ8×20m配料仓，配料由仓下两套计量系统计量。将按比例配制的混合料送至各系统辊压机称量仓。混合料通过称量仓送入HFCG120辊压机进行挤压，挤压出的物料由料饼提升机提升至破碎分级机，破碎分级后的细料送至水泥磨头进行粉磨，粗料在称量仓回收挤压。φ3.2×13m开路筛分水泥磨成品由磨机尾部提升机吊入水泥筒仓系统。轧制系统粉尘点设置高效除尘设备，确保废气达标排放。水泥粉磨系统的废气经水泥粉磨系统的除尘器处理后排放。

粉磨系统技术先进，设备可靠。与闭路粉磨系统相比，粉磨系统工艺简单，操作控制方便，电耗低，水泥颗粒级配合理，产品质量稳定，投资回收期短。

水泥粉磨中必须加入石膏、矿渣、矿渣等混合材料。

石膏的作用是控制水泥的凝结时间，因为熟料中的铝酸三钙矿物是使水泥快速凝结的成分。如果在水泥中加入石膏，加入铝酸三钙和水，生成一种新的难溶于水的硫铝酸钙水合物，这样就不会生成促凝物质，或者生成很少，这样水泥就不会很快凝结。石膏加多了或者少了都不好。对于硅酸盐水泥，一般控制在水泥重量的2.5 ~ 5%。

在水泥中加入矿渣、矿渣和其他混合材料可以改善你的一些性能。提高水泥的抗腐蚀性。由于普通硅酸盐水泥与水之间的化学变化，会生成氢氧化钙[Ca(OH)2]。水泥建筑长时间与水接触，硬化水泥石中的氢氧化钙会溶于水或与水中的一些化学物质发生反应，如碳酸盐、镁盐、氯化物等。水泥石中出现许多小洞穴，或者硬化后的水泥石中生成体积膨胀的新物质使建筑物开裂，或者形成质地疏松的东西，最终破坏建筑物。这种现象称为水泥腐蚀。加入矿渣、矿渣等混合材料，可以使水泥在硬化前与水反应，与氢氧化钙生成一些有益的新物质。这些新物质不会破坏水泥浆体的结构，反而会提高水泥的抗腐蚀性。

此外，熟料中的游离氧化钙是影响水泥安全的重要因素之一。煅烧熟料时，由于生产条件的限制，熟料中或多或少总会残留一些氧化钙。这种游离氧化钙由于高温煅烧，结构比较致密，性质不活泼，常温下与水反应速度较慢。如果硬化水泥浆体中的游离氧化钙还在缓慢地与水反应生成氢氧化钙，伴随着体积膨胀，硬化水泥浆体的体积就会发生不均匀的变化，扭曲或开裂，严重时甚至开裂。熟料中游离氧化钙过多，水泥安全性不好，抗拉强度低。在水泥中加入地质活性混合材料，在水化过程中会与氧化钙反应生成有用的水合物，从而提高水泥的安全性和抗拉强度。

石膏、矿渣、矿渣和其他混合材料与熟料一起，通过电子称重进行测量，并送至水泥粉磨，以制成最终的水泥产品。

(10)水泥储存、散装和包装

水泥储存仓库为6座φ15×36m圆形仓库，总储量为42000吨，可满足16.8天的生产需要。仓库旁有6台SZ92A-2(F)水泥散装机，容量为6× 100 t/h

拟在包装机上增加一台BHYW-8型八口旋转式包装机，包括包装机、振动筛、清洗机、破包处理器、校准秤等。包装能力为120吨/小时..从水泥库底部排出的水泥经过拉链输送机和斗式提升机，通过振动筛去除杂质，然后装入包装机。包装好的水泥清洗称重后，送至原成品仓库或用皮带机装车。成品仓库占地4000平方米，可储存5600吨水泥，储存期2.2天。

包装系统设置布袋除尘器，负责系统排放点的除尘，排放浓度低于50mg/Nm3。