CN103214198B - 水泥的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水泥的生产方法，涉及水泥生产技术领域，它包括以下步骤：预粉磨矿渣形成矿渣微粉备用；将水泥熟料、石膏和石灰石配料后放入球磨机粉磨；将磨出的细粉送入置于磨尾的空气输送斜槽中与矿渣微粉混合；使用气力提升机输送混合物料，形成的混合粉料送至储量小仓；打开仓泵的进料阀和排气阀，使储量小仓内的混合粉料进入泵体内，当泵体内的混合粉料的重量达到设定值时，关闭进料阀和排气阀，延时8秒后，打开流化阀和输送阀，混合粉料经输送管道充分混合均匀后送至成品库。本发明相较于现有技术，其制备方法简易，生产效率高，混合效果更佳，充分激发混合材的活性，混合材掺量大，生产成本低，制得的水泥强度高，质量稳定，产量高。
Description
技术领域
本发明涉及水泥生产技术领域，尤其是一种掺入混合材料的水泥制备方法。
背景技术
在水泥生产过程中，为改善水泥性能、调节水泥标号而加到水泥中的矿物质材料称为水泥混合材料。而矿渣是水泥生产中常用的一种重要水泥混合材料，在水泥中掺入矿渣既可以充分利用粒化高炉等产生的工业固体废弃物，又可以降低水泥熟料的用量，从而降低生产成本。传统水泥的制备方法一般是将矿渣、水泥熟料、石灰石和石膏按一定比例一起加到球磨机中共同粉磨，通过改变熟料和矿渣的配比及水泥的粉磨细度，生产出不同标号的水泥。但矿渣的易磨性很差，共同粉磨时，往往熟料被磨得较细了，矿渣颗粒仍然较粗大，对磨况影响较大，矿渣在水泥中的掺量受到限制。为了解决上述问题，现有的方法是将所有混合材料分别粉磨，然后再与熟料粉合成不同强度等级的品种水泥。在混合材料分别粉磨的工艺流程中，对矿渣粉磨的工艺流程包括：高细高产管磨机一级开路流程，普通球磨机、高效选粉机一级闭路流程，立式磨一级闭路流程，辊压机与球磨机联合粉磨流程等等；这些流程的共同点是必须将矿渣粉磨成高细粉(统称：矿渣粉)。虽然各企业根据各自生产工艺条件采取不同的分别粉磨工艺形式，但是现有产品成形的混合的一种方法是用水泥混合机按一定的比例进行混合而成，这种方法需要增加水泥混合机一系列设备，投资大，设备复杂，维护的工作量增加，加大了设备维护人员的工作强度；而且需要在粉磨工序和输送工序之间增加一道混合工序，延长了生产用时，不利于提高生产效率。分磨后的另一种合成方法是将矿渣磨成比表面积大于400 m2/kg的矿渣粉，将矿渣粉和其它混合材料的高细粉再一起入磨粉磨，由于混合材细度比较细，从磨头喂入进料对磨况影响比较大，物料在粉磨过程中，随着粉磨时间的延长，物料比表面积逐渐增大，其比表面能也增大，因而，微细颗粒相互聚集、结团的趋势也逐渐增强。经过一段时间后，磨内Ⅱ仓出现严重包球、包段现象。在这种状态下，即使再延长粉磨时问，也难以将产品粉磨得更细，有时甚至使产品的表征粒度变粗。而且矿渣粉掺加量一般在5±1%左右，掺加量比较小，对生产水泥品种也比较单一。同时，磨机产量明显减少、粉磨能耗成倍增加、粉磨效率降低。这种现象在普通粉磨时并不明显，但在高细粉磨和超细粉磨中经常出现，也是粉磨生产必须认真解决的问题之一。此外，国内大部分水泥输送系统都采用机械斗式提升机输送，物料在水泥混合机混合或者在磨内磨细达到控制指标后从磨尾斜槽出料 ，混合后的水泥经过斗式提升机输送进入储量小仓，最后水泥进入单仓泵系统，通过仓泵和输送管道送入库，仓泵主要由泵体、进气管路、PLC控制系统、进料阀、排气阀、流化阀和输送阀等组成；这种斗式提升机输送系统存在输送物料的种类受到限制，输送灵活性差，密封性差，水泥粉尘到处冒以及斗式提升机维护和维修劳动强度高、维修费用高等缺点，在未来水泥企业发展过程中环保方面越来越严格，密封性差的输送系统将不适用于水泥生产。
发明内容
本发明的目的是提供一种简易、高效、混合均匀的混合材水泥的制备方法，这种制备方法可以解决现有混合材水泥生产存在的工序多、生产成本高、效率低以及不利于环境保护的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种水泥的生产方法，采用球磨机，出磨提升机，以及设置于所述出磨提升机与成品库之间的气力输送装置，所述气力输送装置包括依次连接的储量小仓、仓泵和输送管道，所述仓泵上设置有进料阀、排气阀、流化阀和输送阀，所述出磨提升机为气力提升机，在所述球磨机的磨尾和所述气力提升机之间连接有空气输送斜槽，所述空气输送斜槽的槽体上开设有加料口，其制备方法按以下步骤进行：
A、预粉磨矿渣形成矿渣微粉备用，所述矿渣微粉的比表面积控制在440m2/kg，45μm筛余≤1.0%；
B、将水泥熟料、石膏和石灰石按所设定的重量比配料后，一起放入所述球磨机粉磨至比表面积为345 m2/kg，80μm筛余≤3.2%，45μm筛余≤17.0%；
C、将步骤B磨出的细粉送入置于磨尾的空气输送斜槽中，将所述矿渣微粉从所述加料口处送入所述空气输送斜槽内与所述细粉相混合；
D、使用所述气力提升机输送步骤C的混合物料，形成的混合粉料送至储量小仓；
E、打开所述仓泵的进料阀和排气阀，使储量小仓内的混合粉料进入泵体内，进料速度为67kg/s~125kg/s，当泵体内的混合粉料的重量达到设定值时，关闭所述进料阀和所述排气阀，延时8秒后，打开所述流化阀和所述输送阀，开始向输送管道吹送混合粉料，泵内输送压力为0.12MPa~ 0.3MPa，混合粉料在输送管道内进一步混合均匀后进入成品库。
上述混合材水泥的制备方法的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述球磨机配备有放置矿渣微粉的料仓，所述料仓依次通过喂料秤、铰刀输送机和下料管道与所述加料口相连通。
进一步的，所述气力提升机的输送风压范围为0.12MPa~0.3MPa。
进一步的，所述输送管道的长度为100米，该管道的垂直高度为50米。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、制备方法简易，单独粉磨矿渣，并将矿渣微粉在磨后掺入其它混合材的粉磨细粉中，通过由空气输送斜槽、气力提升机和气力输送装置组成的输送通道输送至成品库中，矿渣微粉和其它混合材细粉混合在空气输送斜槽内混合，然后在气力提升机内进行初级混合，并通过气力输送装置确保输送粉料充分混合均匀，因混合过程是通过各气力装置内产生的高压风使混合材粉末呈悬浮状态进行混合，故混合效果相较于水泥混合机的效果更好；而且在输送的同时进行混合，可简化工序，提高生产效率，减少设备投入量，有利于减少能耗，从而降低生产成本；
2、由空气输送斜槽、气力提升机和气力输送装置组成的管道能灵活的布置，占地面积小；系统密闭，粉尘飞扬逸出少，环境卫生条件好；运动零部件少，维护保养方便；能够避免物料受潮，保证输送物料质量；
3、仅将矿渣单独粉磨，把熟料、石膏及其它混合材一起粉磨，既可减少高细粉磨出现的包球、包段现象，又可以提高粉磨效率，降低粉磨能耗，增加台机产量；
4、矿渣微粉的比表面积控制为440 m2/kg，45微米筛余≤1.0％，水泥熟料、石膏和石灰石粉磨至345 m2/kg，80微米筛余≤3.2％，45微米筛余≤17.0％，粉磨细度高，有利于提高这种水泥的强度；
5、气力提升机输送风压范围为0.12MPa~0.3MPa，开始输送水泥压力为0.3MPa，当输送压力降低至0.12 MPa时输送完毕，如果输送压力过高消耗动能过大，从成本方面考虑磨机综合电耗有所增加，而且风压过大对仓体几个密闭阀门，特别是排气阀磨损比较大，影响阀门使用周期，故从成本和工作效率考虑气力输送风压0.12MPa~0.3MPa比较适合；
6、储料小仓容量为20吨，单仓泵有效容积为10000升，每次泵送水泥最大重量为10吨，单仓泵设计有称重仪，当物料下料达到设定值后，称重仪向PLC控制系统发出仓满信号，PLC给出指令，关闭下料阀和排气阀；延时8秒才开始吹送物料，延时8秒是让下料阀和排气阀能有足够的时间完全关闭，延长时间太短下料阀和排气阀没有完全关闭而直接吹灰，泵内压力会通过下料阀和排气阀跑压影响水泥输送，进步一延长下一次输送水泥时间，导致输送不及时造成储料小仓仓满而被迫停磨（小仓仓满信号与磨机跳停连锁），延长时间太长小仓内物料累加堆积，长时间也会造成小仓仓满，通过长期试验，延时8秒打开吹灰阀是最合适的；
7、根据实践单仓泵吹送压力一般在0.12MPa~0.3 MPa较合适，吹送压力过大输送速度比较快，但是对泵内各阀门磨损大，影响几个阀门的使用寿命，维护维修强度有所增加；吹送压力过低，输送水泥过程比较长，而且输送负荷大，影响下一次输送时间，小仓内容易仓满造成停磨。
附图说明
图1是本发明实施例制备后掺混合材水泥所使用设备的示意图。
具体实施方式
下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：
本发明采用图1所示的设备制备水泥，该设备主要包括分别装有水泥熟料、石膏、石灰石的料仓，喂料秤，球磨机1，空气输送斜槽2，气力提升机3，储量小仓4，仓泵5，输送管道5-1，铰刀输送机8，下料管道9，除尘器10，回灰下料管11；其中，空气输送斜槽2安装在球磨机1磨尾处，空气输送斜槽2、气力提升机3、储量小仓4、仓泵5和输送管道5-1依次连通形成物料的输送通道，物料经该输送通道送至成品库6中；在空气输送斜槽2上设置有加料口，球磨机1配备有放置矿渣微粉的料仓7，料仓依次通过喂料秤、铰刀输送机8和下料管道9与加料口相连通，下料管道9则通过除尘器10的回灰下料管11与空气输送斜槽2的加料口相连接。
实施例1
本实施例生产PⅡ42.5的水泥包括有以下重量百分含量的配制物料：水泥熟料83.3%、石膏4.2%、石灰石4.5%、矿渣微粉8%，其生产方法包括以下步骤：
A、采用高细粉磨球磨机预粉磨矿渣形成矿渣微粉，矿渣微粉的比表面积控制在440m2/kg，45μm筛余≤1.0%，将矿渣微粉送至料仓内备用；
B、将按上述原料比例计算量的水泥熟料、石膏和石灰石用喂料秤称量配料后，一起放入球磨机内混合粉磨至比表面积为345 m2/kg，80μm筛余≤3.2%，45μm筛余≤17.0%；
C、将步骤B磨出的细粉送入置于磨尾的空气输送斜槽中，同时，将按上述原料比例计算量的矿渣微粉从料仓的出料口经铰刀输送机、下料管道和回灰下料管，从加料口处送入空气输送斜槽内与细粉相混合；
D、使用气力提升机输送步骤C的混合物料，气力提升机开始输送水泥压力为0.3MPa，当输送压力降低至0.12 MPa时输送完毕，物料在气力提升机内的风压作用下进行初级混合，形成的混合粉料送至储量小仓；
E、仓泵的进料阀和排气阀在PLC微机控制仪的控制下打开，储量小仓内的混合粉料开始向泵体内进料，进料速度为100kg/s，当泵体内的混合粉料的重量达到10吨时，进料阀和排气阀自动关闭，延时8秒后，打开流化阀和输送阀，压缩空气由进气管道进入泵体内，送料开始，此时泵内输送压力为0.30MPa，混合粉料经长度为100米、垂直高度为50米的输送管道被吹送至成品库，混合粉料在高压风力的作用下在管道内呈悬浮状太，这种状态使粉料能充分混合均匀后再进入成品库；当泵内输送压力低于0.12 MPa时，PLC微机控制仪发出信号，输送阀、流化阀关闭，输送完成。
本实施例水泥熟料、石膏和石灰石混合粉磨出磨时的比表面积为345 m2/kg，经测试，水泥强度为30.7MPa（3天），53.6MPa（28天）；后掺矿渣微粉，混合材水泥中掺入的矿渣达到8%，经测试，进入储量小仓的水泥比表面积为365m2/kg，水泥强度为28.6MPa（3天），55.5MPa（28天）；出库水泥的比表面积为368m2/kg，经测试，水泥强度为29.7MPa（3天），54.8MPa（28天）；日产量可达2112吨。
实施例2
本实施例生产P.O42.5的水泥包括有以下重量百分含量的配制物料：水泥熟料72.2%、石膏4.8%、石灰石7%、矿渣微粉16%，其生产方法包括以下步骤：
A、采用高细粉磨球磨机预粉磨矿渣形成矿渣微粉，矿渣微粉的比表面积控制在440m2/kg，45μm筛余≤1.0%，将矿渣微粉送至料仓内备用；
B、将按上述原料比例计算量的水泥熟料、石膏和石灰石用喂料秤称量配料后，一起放入球磨机内混合粉磨至80μm筛余≤3.0％；
C、将步骤B磨出的细粉送入置于磨尾的空气输送斜槽中，同时，将按上述原料比例计算量的矿渣微粉从料仓的出料口经铰刀输送机、下料管道和回灰下料管，从加料口处送入空气输送斜槽内与细粉相混合；
D、使用气力提升机输送步骤C的混合物料，气力提升机开始输送水泥压力为0.3MPa，当输送压力降低至0.12 MPa时输送完毕，物料在气力提升机内的风压作用下进行初级混合，形成的混合粉料送至储量小仓；
E、仓泵的进料阀和排气阀在PLC微机控制仪的控制下打开，储量小仓内的混合粉料开始向泵体内进料，进料速度为125kg/s，当泵体内的混合粉料的重量达到10吨时，进料阀和排气阀自动关闭，延时8秒后，打开流化阀和输送阀，压缩空气由进气管道进入泵体内，送料开始，此时泵内输送压力为0.30 MPa，混合粉料经长度为100米、垂直高度为50米的输送管道被吹送至成品库，混合粉料在高压风力的作用下在管道内呈悬浮状太，这种状态使粉料能充分混合均匀后再进入成品库；当泵内输送压力低于0.12 MPa时，PLC微机控制仪发出信号，输送阀、流化阀关闭，输送完成。
本实施例水泥熟料、石膏和石灰石混合粉磨出磨时的细度80μm筛余≤3.0%，经测试，水泥强度为27.4MPa（3天），51.3MPa（28天）；后掺矿渣微粉，混合材水泥中掺入的矿渣达到16%，经测试，进入储量小仓的水泥细度80μm筛余为2.3%，水泥强度为26.3 MPa（3天），52.8 MPa（28天）；出库水泥的细度80μm筛余为2.5%，经测试，水泥强度为25.9 MPa（3天），53.2 MPa（28天）；日产量可达2500吨。
实施例3
本实施例生产P.O52.5的水泥包括有以下重量百分含量的配制物料：水泥熟料87.2%、石膏4.3%、石灰石3.5%、矿渣微粉5%，其生产方法包括以下步骤：
A、采用高细粉磨球磨机预粉磨矿渣形成矿渣微粉，矿渣微粉的细度控制在45μm筛余≤1.0％，将矿渣微粉送至料仓内备用；
B、将按上述原料比例计算量的水泥熟料、石膏和石灰石用喂料秤称量配料后，一起放入球磨机内混合粉磨至比表面积为365m2/kg，80μm筛余≤3.0%，45μm筛余≤17.0%；
C、将步骤B磨出的细粉送入置于磨尾的空气输送斜槽中，同时，将按上述原料比例计算量的矿渣微粉从料仓的出料口经铰刀输送机、下料管道和回灰下料管，从加料口处送入空气输送斜槽内与细粉相混合；
D、使用气力提升机输送步骤C的混合物料，气力提升机开始输送水泥压力为0.3MPa，当输送压力降低至0.12 MPa时输送完毕，物料在气力提升机内的风压作用下进行初级混合，形成的混合粉料送至储量小仓；
E、仓泵的进料阀和排气阀在PLC微机控制仪的控制下打开，储量小仓内的混合粉料开始向泵体内进料，进料速度为67kg/s，当泵体内的混合粉料的重量达到10吨时，进料阀和排气阀自动关闭，延时8秒后，打开流化阀和输送阀，压缩空气由进气管道进入泵体内，送料开始，此时泵内输送压力为0.30MPa，混合粉料经长度为100米、垂直高度为50米的输送管道被吹送至成品库，混合粉料在高压风力的作用下在管道内呈悬浮状太，这种状态使粉料能充分混合均匀后再进入成品库；当泵内输送压力低于0.12 MPa时，PLC微机控制仪发出信号，输送阀、流化阀关闭，输送完成。
本实施例水泥熟料、石膏和石灰石混合粉磨出磨时的比表面积为365 m2/kg，经测试，水泥强度为33.5 MPa（3天），60.4MPa（28天）；后掺矿渣微粉，混合材水泥中掺入的矿渣达到5%，经测试，进入储量小仓的水泥比表面积为380 m2/kg，水泥强度为32.1（3天），62.3 MPa（28天）；出库水泥的比表面积为383 m2/kg，经测试，水泥强度为31.8 MPa（3天），61.8 MPa（28天）；日产量可达1800吨。
Claims (3)
1.一种水泥的生产方法，采用球磨机，出磨提升机，以及设置于所述出磨提升机与成品库之间的气力输送装置，所述气力输送装置包括依次连接的储量小仓、仓泵和输送管道，所述仓泵上设置有进料阀、排气阀、流化阀和输送阀，其特征在于：所述出磨提升机为气力提升机，在所述球磨机的磨尾和所述气力提升机之间连接有空气输送斜槽，所述空气输送斜槽的槽体上开设有加料口，其制备方法按以下步骤进行：
A、预粉磨矿渣形成矿渣微粉备用，所述矿渣微粉的比表面积控制在440m2/kg，45 筛余≤1.0%；
B、将水泥熟料、石膏和石灰石按所设定的重量比配料后，一起放入所述球磨机粉磨至比表面积为345 m2/kg，80筛余≤3.2%，45筛余≤17.0%；
C、将步骤B磨出的细粉送入置于磨尾的空气输送斜槽中，将所述矿渣微粉从所述加料口处送入所述空气输送斜槽内与所述细粉相混合；
D、使用所述气力提升机输送步骤C的混合物料，形成的混合粉料送至储量小仓，所述气力提升机的输送风压范围为0.12MPa~0.3MPa；
E、打开所述仓泵的进料阀和排气阀，使储量小仓内的混合粉料进入泵体内，进料速度为67kg/s~125kg/s，当泵体内的混合粉料的重量达到设定值时，关闭所述进料阀和所述排气阀，延时8秒后，打开所述流化阀和所述输送阀，开始向输送管道吹送混合粉料，泵内输送压力为0.12MPa~ 0.3MPa，混合粉料在输送管道内进一步混合均匀后进入成品库。
2.根据权利要求1所述的水泥的生产方法，其特征在于：所述球磨机配备有放置矿渣微粉的料仓，所述料仓依次通过喂料秤、铰刀输送机和下料管道与所述加料口相连通。
3.根据权利要求1或2所述水泥的生产方法，其特征在于：所述输送管道的长度为100米，该管道的垂直高度为50米。
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