水泥生產工藝及設備的維護

曲洪

【摘? 要】水泥作為建筑行業常用的建筑材料之一，其發展一直穩居世界前列，發展趨勢強勁，理應在目前發展需求中完成突破產量的重任。同時，還要響應我國提出的綠色發展號召，完成水泥生產的節能減排。

【關鍵詞】水泥生產;工藝;節能;維護

引言

隨著近年來技術進步，在節能環保政策的推動下大部分水泥廠開始嘗試用廢棄物代替燃料進行水泥生產、盡管我國正在加快降低水泥的綜合能耗指標。

1.水泥生產工藝流程

（1）生料制備與分解。石灰石質原料是構成生料的主要原料，占據生料大部分比例。石灰石的質量關系著水泥最終成品質量，采用含Ca0較高的石料為佳。石灰石普遍粒度大，硬度高。在制備生料前要將石灰石進行破碎、預均化。預均化即在原料堆放時，采取平鋪直取的方式，以相互平行和上下重疊的方式堆砌同厚度原料，所采取的形式，常見的有單人字形、多人字形、波浪形、水平鋪層、傾斜鋪層、連續鋪層等，取料方式則嚴格貫徹平鋪豎取，切割料層的方式。生料制備需要按照配比量將各個原料進行配比，隨即進行粉磨、廢氣處理以及生料均化，生料均化的意義在于穩定入窯生料成分，為后續工序提供保障。利用回轉窯對生料進行預熱分解，將生料充分與熾熱氣體接觸，加快熱傳導，提升工作效率。

（2）熟料燒制。燒制熟料過程正如其字面意思，主要將前期加工的生料送入回轉窯中進行燒制、回轉窯中所含的碳酸鹽成分能夠促進生料進一步反應。熟料燒制對回轉窯的溫度控制有很高要求，溫度恰到好處才能生產質量高的水泥成品。因此，燒制過程應該重視加強出窯熟料的率值控制，減少熟料燒制成品與所要求達到標準之間的誤差。

（3）熟料粉磨。熟料粉磨的制造過程通常分為以下三種：第一種為球磨機開路粉磨，球式研磨機將硬度存有差異的熟料和其他混合物一起放入粉磨機中進行粉末操作，流程簡化明了，操作方便，總體投資較少，但易產生粉末質量問題。第二種為球磨機閉路粉磨，水泥熟料通過球磨機粉磨后，閉路將得到的水泥分為成品和粗粉兩種，再對粗粉進行第二次粉磨的生產、上述工藝可以降低水泥粉磨質量問題，獲得控制率高的生產水泥，但操作系統比較復雜，能源損耗較大。第三種是輥壓機預磨粉與球磨機相結合的生產技術，先利用輥壓機進行預處理，減少磨料硬度差異，提高易磨性，隨后送入球磨機處理，得到的原料質量優于前兩種，能耗少。

2.水泥生產過程中的節能工藝技術

（1）變頻技術。傳統水泥生產中通常用勺式喂料機進行喂料系統的操作，勺式喂料機在用量精準度上粗糙，定量控制也很難實現，并不適用于水泥健康綠色發展。因此，將變頻技術引如水泥生產中，精準控制喂料量.使水泥生產可以做到科學化、智能化控制既能提高生產精度和效率，同時，也能在突出節能優勢。變頻技術的具體應用方式為在原有電機的基礎上利用電磁流量計進行料漿泵的參數監測，并通過電磁流量計反饋的信息合理控制電機頻率，使喂料控制在穩定水平。喂料系統的穩定能夠保證回轉窯的工作穩定，提升輸出的水泥成品質量。

（2）預粉磨技術。預粉磨作為球磨機的輔助設備，主要目的是將原料粉磨更加均勻，使原有的球磨機系統能夠實現自動化改造，最終達到節能、增產的效果。新增的料床粉磨設備不同于原有單顆粒破碎原理，粉磨原理更加符合當前水泥生產的管理，主要類型包括輥式磨，輥壓機，筒輥磨。這三種類型的料床粉磨設備都能很好適用于當前預粉磨，但實際應用中輥壓機偏多。輥壓機的預粉磨流程可分為循環預磨，混合磨，部分終粉磨和聯合粉磨。以上三種粉磨工藝操作簡便，質量可控，節能效果極其突出，大大降低系統能耗。

（3）熱管技術。熱管種類繁多，為了節省成本，目前國內普遍采用重力式熱管。這種熱管是一種密封、無塵的真空金屬管。其內部需要充填純水、丙酮、乙醇等有機物以及部分堿金屬構成的介質。熱管適用范圍為—200到2000度。其工作原理為下部熱源將熱量傳遞至管腔下端，將其中液體迅速蒸發并上升到熱管的上端，遇到上段冷凝溫度形成液滴，發出汽化潛熱。上段冷凝液積累至一定量后重新順管壁回到下段，等待著下次汽化液化。

（4）煤粉噴騰燃燒技術。該生產技術針對煤粉利用率進行改進，提升風煤混合效果，大大提高煤粉燃燒效率。煤粉燃燒充分無疑會增加能源利用率，使水泥熟料生產中火焰溫度大大提高。這種煤粉燃燒技術可以大量提升煤的燃燒率，即便是劣等煤也能有效提升，隨之帶動水泥生產的整體經濟效益。另外，所使用的煤粉由于前后兩次風量風力的調整改善，有效防止煤因為一次風量太大而掉進低溫區不能浪費燃燒問題，二次風量的增加也能促進煤粉燃燒中的供氧更全面，以確保煤粉燃燒的效率。

（5）余熱利用技術。上世紀下半葉，國內逐漸重視工業發展，一味強調工業的效率和產量，不甚先進的生產手段致使資源浪費現象嚴重。水泥工藝的節能技術發展也要密切關注當前資源有限的局勢，充分利用資源、能源。目前水泥行業最先進的生產線中窯頭窯尾主要用于烘干原料和燃料外，還可以利用余熱進行發電。

3.水泥設備維護管理措施

（1）制定合理的機械設備檢修維護保養工作計劃。制定合理的機械設備檢修維護保養工作計劃，其目的就是要做好設備維護管理，提高設備運轉率和生產效率，從而獲取更高的經濟效益。制定合理的機械設備檢修維護保養計劃，就必須圍繞機械設備實際運行情況來開展，實際運行情況主要是指設備從投入使用后總的運行時間和前一次檢修維護保養后的生產過程中有無振動異常、異響、電流及溫度異常等，根據實際情況確定下一次的設備檢修維護保養周期、工作內容、實施人員、技術負責人等。這就要求企業的設備管理人員加強設備管理工作，時刻掌握設備運行情況，做到心中有數，制定合理、全面的設備檢修維護保養工作計劃并加以落實，才能進一步提高設備檢修維護保養水平，提高設備運轉率。

（2）做好機械設備檢修工作 。設備周期性檢修工作是設備維護的重要內容之一，制定好設備檢修維護保養計劃后就需要著手安排和協調按時做好周期性檢修工作，以免設備超時運轉，導致設備故障進一步擴大而加大設備檢修難度。在檢修過程中需要相關專業技術管理人員對設備出現故障的位置進行檢查，找到故障的具體位置和類型，并全程把關和跟蹤，檢修人員要按照相關的操作標準和要求進行作業，在設備檢修結束后要對設備進行單機和聯動試機，并做好相應記錄驗收工作，確保整個檢修工作質量可靠。

（3）做好機械設備的維護保養工作。做好機械設備的維護保養工作一般是指在設備沒有出現故障之前就對設備進行合理的潤滑、清潔、調整、檢查等工作。對設備進行合理地維護保養，不僅可以提高設備使用壽命，還可以進一步提高生產效率，對水泥機械設備來說，出現故障的原因主要有內部原因和外界因素兩個方面，內部原因主要是指設備在設計和生產階段出現的問題，這些問題通常是在設備入場時需要進行檢測的，或者在設備使用期間聯系設備的生產廠家進行維護。而外部因素主要是水泥機械設備運行環境對設備產生影響或者在安裝過程中出現問題。對于不同的設備故障原因，需要采用不同的解決方法進行維護。因此，在維護工作主要是對設備進行巡檢、維修以及日常潤滑等內容。

4.結束語

我國國內經濟技術水平逐步提高，人們對資源的觀念也有所改變，各行各業都開始了提升資源利用率的行動。資源的保護戰不僅僅是工業領域在未來資源有限條件下必然的發展趨勢，更是一個國家站在全球環保的角度開展的科技競爭。水泥生產工藝也將更加節能環保，同時設備的維護管理也將現代化，提高水泥生產的效益。

參考文獻

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