硅酸盐水泥的生产方法

1)硅酸盐水泥生产中常用的原料

以石灰质、激土质为主要原料，以铁质、铝质和硅质校正配料为辅助原料，以及调整凝结时间的石膏原料。

天然及工业副产原料包括：

石灰质；石灰石、泥灰岩、白至、大理石、海生壳类、石膏。

黏土质：熟土、页岩、泥灰岩、河泥、粉沙岩、矾土。

硅质：砂岩、河砂、泥灰岩。

铁质：铁矿粉、硫酸渣。

铝质：铝矾土、煤矸石。

2)硅酸盐水泥生产方法

硅酸盐水泥的牛产方法是根据原料的来源和性质、自然条件、生产规模、对产品质量的要求以及使用的生产设备等方面来区分的。通常按下列两种方法分类。

(1)按燃烧窑的结构分

①定窑。有普通立窑和机械化立窑。

②回转窑。有湿法回转窑、干法回转窑和半干法回转窑。

i)湿法回转窑  湿法回转窑的窑内有热交换装置(如链条等)；湿法短回砖窑，与热交换设备连接工作(如料浆蒸发机等)。

ii)干法回转窑  有中空式窑、带余热锅炉的窑、带旋风预热器的窑、带立筒预热器的窑和预分解窑。

iii)半下法回转窑  有立波尔窑等。

(2)按生料制备方法分

①湿法。采用湿法生产时，熟土质原料先淘制成熟土浆，然后与石灰石、铁粉等原料按一定比例配合，喂人磨机中，加水一起粉磨成生料浆，生料浆经调配均匀并使化学成分符合要求后喂人湿法回转窑燃烧成熟料。将湿法磨制的生料浆脱水成生料块经烘干粉碎后，入预热器窑、预分解窑等干法窑中燃烧成熟料，一般称之为湿磨干烧。

②干法。采用干法生产时，石灰石先经破碎及预均化，再与烘干过的动土(如果生料磨是立磨或风扫磨等可不烘干)、铁粉等物料，按适当比例配合，送入生料磨中磨细，所得生料粉经调配均化并使质量符合要求后喂人干法回转窑燃烧成熟料。

③半干法。介于湿法与干法之间的生产方法(也有的划为干法之中)，将干法制得的已调配均匀的生料粉，加适当水制成料球，喂人半干法回转窑或立窑中燃烧成熟料。

一般回转窑生产可用湿法、干法和半干法，立窑生产采用半干法。

(3)主要生产方法的特点

根据2002年统计，我国各种窑型熟料生产能力比例为：立窑70％，预分解窖16%，其他回转窑14％。

①立窑生产特点：1980—1997年期间，由于经济高速增长，水泥供需矛盾又十分突出的情况下，我国各地地方上用少量资金发展了一大批立窑水泥企业，形成了我国水泥工业以立窑为主的局面。所以我国水泥立窑是特定条件下的产物，为我国国民经济建设做出了很大贡献。方窑生产具有以下特点：

i)立窑生产投资省，建设周期短；

ii)建厂所需的外围条件要求较低；

iii)生产控制和管理较简便；

iV)生产电耗较低；

V)水泥质量能满足一般工业和民用工程建设的要求。

但是由于这种生产方法本身较落后且其技术亡的局限性较多．整个生产过程和产品性能都难以与目前先进的预分解窑相娘美。立窑生产存在的主要问题有：

i)单机能力小，自动化程度低．劳动生产率低，最大的立窑单机生产能力仅有300t/d熟料，劳动生产率在600-1300t/(人·a)之间。

ii)熟料侥成热耗较高，一般大于3971KJ／kg。

iii)立窑生产熟料强度低，28d抗压强度一般为50-57MPa，由于熟料强度低，使立窑水泥在许多大型工程中的使用受到限制；由于熟料强度低，生产水泥时混合材料掺加量也较低，对工业废渣的利用也不利。

iV)资源消耗大，立窑生产还存在对矿山资源无序开采、剥离过大的情况，资源利用率低。

V)立窑生产环境污染严重，由于立窑生产的工艺特点决定了其粉尘、有害气体的处理难度很大，很难达到国家排放标准。

②预分解窑生产特点：我国预分解窑起步于20世纪70年代，但发展速度缓慢；20世纪80年代，从国外成套引进4000t/d、3000t/d熟料级生产线，同时引进吸收了国外单机设计制造技术，使我国初步掌握了预分解窑牛产技术；20世纪90年代，除建设一批引进技术或主机设备的预分解窑生产线外，建设了一批不同规模的全国产化顶分解窑生产线，标志着我国进入大型化干法水泥生产的发展轨道；进入新世纪以来，预分解窑生产技术已进入了较稳定的快速发展轨道。预分解窑生产主要有以下特点：

i)预分解窑生产线向大型化发展。在建设投产项目中大多是2500-5000t/d熟料生产线，最大的有10000t/d熟料生产线。这些大规模生产线的建设具有建设周期短(一般仅需12-15个月左右)、建设投资省(投资约250元/t)和达标达产快等特点。

ii)生产能耗低。熟料热耗可降低至2967.8KJ／kg，水泥电耗可低于96kw·h/t。

iii)劳动生产率高。由于规模大，使预分解窑水泥企业劳动生产率大大提高，有的企业已达6000t/(人·年)。

iv)热料强度高，其28d抗压强度可稳定在60MPa以上，可满足各项基本建设对高标号水泥的需求c

V)颅分解窑生产线利用低品位原料、低挥发分燃料及各种工业废弃物生产水泥已经完全实现，现正在进行利用各种垃圾生产水泥的开发研究。

Vi)环境保护达到高水平，使水泥生产成为清洁生产。水泥生产排放废气中含尘浓度(标况下)可低于50mg／m³，NOx的排放量(标况下)可低于500-600mg／m³(国家标准低于800mg／m³)。这些指标都是其他水泥生产方法无法达到的。

③湿法及湿磨干烧生产特点：1980年以前，我国水泥工业以湿法回转窑为主要生产工艺，湿法水泥比重占60％。湿法生产生料易于均化，成分均匀，熟料质量较高；电耗较低，约55kw·h/t；但熟料热耗高达5434KJ／kg，在生产线的大型化和提高劳动生产率等方面部不能与预分解窑相姬美。

为改造湿法窑而发展起来的湿磨干烧技术，是利用湿法厂的湿法生料制备系统，采用一定的料浆脱水手段．使之成为干粉后用预分解窑燃烧。这种改造方案既可降低熟料热耗(可达到3553kJ／kg)，又能提高劳动生产率。

④立波尔窑生产特点：20世纪50年代末、60年代初期，当时曾确定南方以湿法生产(湿法长窑)为主，北方以立波尔窑为主。立波尔窑热耗为3762-4598kJ／kg，电耗为75kw·h/t左右，立波尔窑熟料质量比湿法生产熟料质量低，整个生产过程难以与目前先进的预分解窑相媲美。