第一篇 水 泥 第二章 工艺设备 第一节 工 艺 20世纪30年代至1990年,水泥生产工艺为生料粉磨、煅烧、熟料粉磨三道工序,简称 “两磨一烧”。 生料粉磨 原料(生料)在入窑煅烧前,要将石灰石等物料,用生料磨破碎成小于30 毫米的碎块。1934—1945年,哈尔滨洋灰股份有限公司只有1台直径2.4×13米生料磨。 哈尔滨解放后,粉磨工艺有很大的改进与革新。 1948年10月,哈水泥厂技术人员与工人对磨机装球量和磨机台时能力进行了改造,磨机 装球量从48吨增加到50吨,磨机台时能力从23吨提高到26吨。1951年又加以改进,磨机又增 加直径100毫米的钢球1吨,使磨机台时能力稳定在28吨左右。随后,老工人曲士云根据自已 多年的实践经验积极进行探索,调节了选粉机加减板,减少了回粉量,提高了选粉机能力, 磨机台时能力由28吨提高到32吨。 50年代中期,哈水泥厂改变了原料(生料)直接入磨的办法,在磨机前增设中碎机(锤 式破碎机),缩小了石灰石等物料入磨颗粒度,磨机台时能力从32吨提高到43吨。1956年, 技术人员又对选粉机进行了改进,在选粉机中,卸掉了10个篦子,并拆去加减板,在磨机的 前仓室中增加了1吨多钢球,使磨机总装球量达到22.2吨,台时能力稳定在46吨左右。1974 年10月,哈水泥厂增设了直径2.4×21米石灰石、粘土烘干机各1台及直径2.6×13米生料 磨、直径5米选粉机各1台,制成车间又增设1台直径2.6×13米的3号小水泥磨,台时能力达 21.79吨。1976年6月,直径2.6×13米的4号水泥磨投入生产,台时能力为20.81吨。1978 年,制成车间又增设2台直径3×11米水泥磨,台时能力为27.47吨。生料车间又增设1台直 径3×9米的生料磨,台时能力为44.01吨。1979年,该厂新建了燃料车间,煤磨系统有2台 直径2.4×9米的煤磨和2台直径2×20米顺流式煤烘干机。1982年和1984年又增设了2台直径 2.4×9米煤磨。至1990年,该厂共有各类磨机14台,烘干机7台,生产工艺配备更趋合理。 煅烧 煅烧,为制造水泥的重要工序,主要有立窑煅烧与回转窑煅烧。立窑煅烧工艺是 先将生料粉与燃料混合均匀,并加入适量水分制成生料球,放入窑内。物料在垂直竖立的圆 筒内自上而下运动。在物料运动时,燃料同时燃烧。经过煅烧,生料成为熟料。回转窑煅烧 是把物料从窑尾加入,在窑头喷入燃料。随着窑身的不断旋转,物料从窑尾向窑头运动。经 过予热、分解、烧成、冷却等过程制成熟料。煅烧的方法有湿法、干法与半干法3种。哈尔 滨地处北方,因气候与自然条件所限,不适于湿法煅烧,多半采用干法或半干法回转窑煅烧。 哈尔滨采用干法回转窑煅烧工艺始于1935年。当时,哈尔滨洋灰股份有限公司所建的1 号窑,就是干法中空回转窑。 哈尔滨市解放后,哈水泥厂对1号窑进行多次改造。1955年工厂在大修时,为了增大自 然排风能力,烟囱高度由61米增至65米。同时,学习借鉴了苏联的水冷却工艺,增加了窑体 的衬料内表面和外表面之间的温度差与熟料熔体的粘度,使窑皮结挂牢固,提高了熟料的质 量,延长了衬料的寿命。同年5月9日,哈水泥厂建成了哈尔滨的第2座干法中空回转水泥窑, 即2号窑。 1961年,哈水泥厂在中空回转窑尾部安装了屏式热交换器,提高了物料在窑干燥带的热 交换,降低了废气温度,提高了窑的台时能力。1977年,中空回转窑烧成带改用了铬镁砖, 终止了水冷却工艺。 半干法立波尔窑煅烧工艺始于1974年10月。当年哈水泥厂按半干法立波尔窑型,建成了 3号窑,这是哈尔滨第一座立波尔窑。采用半干法立波尔窑型煅烧熟料,是煅烧工艺的一大 进步。3号窑投产后,因输送系统存在着严重的缺陷,致使设备的运转率低下,台时能力仅 达24—25吨,热耗达1500大卡,影响了熟料的质量与产量。鉴于上述问题,工厂随即开始对 3号窑进行工艺改造。1977年8月,工厂在3号立波尔窑的窑尾增加了一台20号排风机,并安 装了电吸尘设备,在加热机两侧分四个吸风口从侧面抽风,使一室负压增加5毫米水柱,提 高了室内的通风能力。窑速由转/60秒加速到转/55秒,窑小时能力开始稳定在38吨左右。 1979年哈水泥厂建成4号窑,为哈尔滨第二座半干法中空回转窑(即立波尔窑型)。4号 窑投产后,也进行了相应的工艺改造。1980年,将窑头筒体扩大,缩口改为直筒,通风面积 由6.15平方米扩大到7.54平方米,小时产量稳定在33吨左右,热耗为1200大卡。1983年又 将热风机改换为耐高温型,型号为W9—35—222。这一改造,不仅提高了产量,而且对延长 设备使用寿命起到很大的作用。 半干法立波尔窑煅烧工艺同干法回转窑和机械立窑相比,具有节能、尘少、产量质量高 等特点。但由于设备投资大,因此,哈市一些中、小型水泥厂未得到普及,多数仍采用干法 机械立窑煅烧工艺生产熟料。 干法窑外分解煅烧工艺始于1986年。当年哈水泥厂筹资1.4亿元开始续建一条日产1000 吨水泥熟料,规格为直径3.2×44米“RSP”型窑外分解生产线(即5号窑)。 这条生产线,采用美国贝利公司生产的N90电器设备控制系统。操作由中央控制室集中 控制,自动配料。给料系统,采用联邦德国申克技术和硬件并由国内转化生产的定量给料机。 配料部分由电子皮带秤与连续式均化库配料,物料同份验测,采用XP—300能普仪等先进技 术。这是一条具有国际80年代初先进水平的生产线。至1990年底,土建工程已全部结束,设 备安装工作也已就绪。计划1993年竣工投入试生产。这条生产线正式投产后,哈水泥厂年产 水泥可达110万吨。 熟料粉磨 熟料粉磨为水泥生产过程的最后一道工作,即出成品工序。其工艺过程与生 料粉磨基本相同。在磨制水泥时,除掺加5%的石膏外,还要根据水泥品种和标号,掺加规 定比例的混和材料与熟料共同粉磨,以制成不同品种水泥。 1935年,哈尔滨洋灰股份有限公司竣工投产时,只有1台水泥磨机,规格为直径2.4× 13米,设计台时能力为21吨。 哈尔滨解放后,为提高水泥磨机产量,哈水泥厂技术人员先后对粉磨系统进行了一系列 的试验与革新。先后进行了中碎机破碎混合材试验和选粉机试验。1954年7月建立了技术档 案和定期倒磨、补加钢球等一系列制度,取得了宝贵的生产经验。同年11月,该厂编写出 《哈尔滨水泥厂水泥磨推广经验小结》手册。1958—1964年,该厂开始推广使用选粉机。实 践证明,在保证水泥有相同强度的前提下,磨机上采用选粉机组成闭路系统,水泥产量可提高 15—20%,电耗降低7%左右,衬板节省55%,而且操作方便,易于控制产品质量。 70年代末80年代初,哈水泥厂开始探索用新的耐磨研磨体(主要是球体)代替普通碳素 钢球的试验。1984年3月,推广了国家建材局推荐使用的高铬铸铁球,比原有球的耐磨度提 高了9倍。同期,又采用了天津水泥设计院设计的圆角方形螺旋分级衬板,对原有磨机衬板 进行了改进。1985年经过认真标定,主机负荷降低110千瓦,磨机产量提高11.14%,单产 电耗每吨降低5.26千瓦时,节电14.97%。 |
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