水泥生产工艺及设备的维护

曲洪

【摘  要】水泥作为建筑行业常用的建筑材料之一，其发展一直稳居世界前列，发展趋势强劲，理应在目前发展需求中完成突破产量的重任。同时，还要响应我国提出的绿色发展号召，完成水泥生产的节能减排。

【关键词】水泥生产;工艺;节能;维护

引言

随着近年来技术进步，在节能环保政策的推动下大部分水泥厂开始尝试用废弃物代替燃料进行水泥生产、尽管我国正在加快降低水泥的综合能耗指标。

1.水泥生产工艺流程

（1）生料制备与分解。石灰石质原料是构成生料的主要原料，占据生料大部分比例。石灰石的质量关系着水泥最终成品质量，采用含Ca0较高的石料为佳。石灰石普遍粒度大，硬度高。在制备生料前要将石灰石进行破碎、预均化。预均化即在原料堆放时，采取平铺直取的方式，以相互平行和上下重叠的方式堆砌同厚度原料，所采取的形式，常见的有单人字形、多人字形、波浪形、水平铺层、倾斜铺层、连续铺层等，取料方式则严格贯彻平铺竖取，切割料层的方式。生料制备需要按照配比量将各个原料进行配比，随即进行粉磨、废气处理以及生料均化，生料均化的意义在于稳定入窑生料成分，为后续工序提供保障。利用回转窑对生料进行预热分解，将生料充分与炽热气体接触，加快热传导，提升工作效率。

（2）熟料烧制。烧制熟料过程正如其字面意思，主要将前期加工的生料送入回转窑中进行烧制、回转窑中所含的碳酸盐成分能够促进生料进一步反应。熟料烧制对回转窑的温度控制有很高要求，温度恰到好处才能生产质量高的水泥成品。因此，烧制过程应该重视加强出窑熟料的率值控制，减少熟料烧制成品与所要求达到标准之间的误差。

（3）熟料粉磨。熟料粉磨的制造过程通常分为以下三种：第一种为球磨机开路粉磨，球式研磨机将硬度存有差异的熟料和其他混合物一起放入粉磨机中进行粉末操作，流程简化明了，操作方便，总体投资较少，但易产生粉末质量问题。第二种为球磨机闭路粉磨，水泥熟料通过球磨机粉磨后，闭路将得到的水泥分为成品和粗粉两种，再对粗粉进行第二次粉磨的生产、上述工艺可以降低水泥粉磨质量问题，获得控制率高的生产水泥，但操作系统比较复杂，能源损耗较大。第三种是辊压机预磨粉与球磨机相结合的生产技术，先利用辊压机进行预处理，减少磨料硬度差异，提高易磨性，随后送入球磨机处理，得到的原料质量优于前两种，能耗少。

2.水泥生产过程中的节能工艺技术

（1）变频技术。传统水泥生产中通常用勺式喂料机进行喂料系统的操作，勺式喂料机在用量精准度上粗糙，定量控制也很难实现，并不适用于水泥健康绿色发展。因此，将变频技术引如水泥生產中，精准控制喂料量.使水泥生产可以做到科学化、智能化控制既能提高生产精度和效率，同时，也能在突出节能优势。变频技术的具体应用方式为在原有电机的基础上利用电磁流量计进行料浆泵的参数监测，并通过电磁流量计反馈的信息合理控制电机频率，使喂料控制在稳定水平。喂料系统的稳定能够保证回转窑的工作稳定，提升输出的水泥成品质量。

（2）预粉磨技术。预粉磨作为球磨机的辅助设备，主要目的是将原料粉磨更加均匀，使原有的球磨机系统能够实现自动化改造，最终达到节能、增产的效果。新增的料床粉磨设备不同于原有单颗粒破碎原理，粉磨原理更加符合当前水泥生产的管理，主要类型包括辊式磨，辊压机，筒辊磨。这三种类型的料床粉磨设备都能很好适用于当前预粉磨，但实际应用中辊压机偏多。辊压机的预粉磨流程可分为循环预磨，混合磨，部分终粉磨和联合粉磨。以上三种粉磨工艺操作简便，质量可控，节能效果极其突出，大大降低系统能耗。

（3）热管技术。热管种类繁多，为了节省成本，目前国内普遍采用重力式热管。这种热管是一种密封、无尘的真空金属管。其内部需要充填纯水、丙酮、乙醇等有机物以及部分碱金属构成的介质。热管适用范围为—200到2000度。其工作原理为下部热源将热量传递至管腔下端，将其中液体迅速蒸发并上升到热管的上端，遇到上段冷凝温度形成液滴，发出汽化潜热。上段冷凝液积累至一定量后重新顺管壁回到下段，等待着下次汽化液化。

（4）煤粉喷腾燃烧技术。该生产技术针对煤粉利用率进行改进，提升风煤混合效果，大大提高煤粉燃烧效率。煤粉燃烧充分无疑会增加能源利用率，使水泥熟料生产中火焰温度大大提高。这种煤粉燃烧技术可以大量提升煤的燃烧率，即便是劣等煤也能有效提升，随之带动水泥生产的整体经济效益。另外，所使用的煤粉由于前后两次风量风力的调整改善，有效防止煤因为一次风量太大而掉进低温区不能浪费燃烧问题，二次风量的增加也能促进煤粉燃烧中的供氧更全面，以确保煤粉燃烧的效率。

（5）余热利用技术。上世纪下半叶，国内逐渐重视工业发展，一味强调工业的效率和产量，不甚先进的生产手段致使资源浪费现象严重。水泥工艺的节能技术发展也要密切关注当前资源有限的局势，充分利用资源、能源。目前水泥行业最先进的生产线中窑头窑尾主要用于烘干原料和燃料外，还可以利用余热进行发电。

3.水泥设备维护管理措施

（1）制定合理的机械设备检修维护保养工作计划。制定合理的机械设备检修维护保养工作计划，其目的就是要做好设备维护管理，提高设备运转率和生产效率，从而获取更高的经济效益。制定合理的机械设备检修维护保养计划，就必须围绕机械设备实际运行情况来开展，实际运行情况主要是指设备从投入使用后总的运行时间和前一次检修维护保养后的生产过程中有无振动异常、异响、电流及温度异常等，根据实际情况确定下一次的设备检修维护保养周期、工作内容、实施人员、技术负责人等。这就要求企业的设备管理人员加强设备管理工作，时刻掌握设备运行情况，做到心中有数，制定合理、全面的设备检修维护保养工作计划并加以落实，才能进一步提高设备检修维护保养水平，提高设备运转率。

（2）做好机械设备检修工作 。设备周期性检修工作是设备维护的重要内容之一，制定好设备检修维护保养计划后就需要着手安排和协调按时做好周期性检修工作，以免设备超时运转，导致设备故障进一步扩大而加大设备检修难度。在检修过程中需要相关专业技术管理人员对设备出现故障的位置进行检查，找到故障的具体位置和类型，并全程把关和跟踪，检修人员要按照相关的操作标准和要求进行作业，在设备检修结束后要对设备进行单机和联动试机，并做好相应记录验收工作，确保整个检修工作质量可靠。

（3）做好机械设备的维护保养工作。做好机械设备的维护保养工作一般是指在设备没有出现故障之前就对设备进行合理的润滑、清洁、调整、检查等工作。对设备进行合理地维护保养，不仅可以提高设备使用寿命，还可以进一步提高生产效率，对水泥机械设备来说，出现故障的原因主要有内部原因和外界因素两个方面，内部原因主要是指设备在设计和生产阶段出现的问题，这些问题通常是在设备入场时需要进行检测的，或者在设备使用期间联系设备的生产厂家进行维护。而外部因素主要是水泥机械设备运行环境对设备产生影响或者在安装过程中出现问题。对于不同的设备故障原因，需要采用不同的解决方法进行维护。因此，在维护工作主要是对设备进行巡检、维修以及日常润滑等内容。

4.结束语

我国国内经济技术水平逐步提高，人们对资源的观念也有所改变，各行各业都开始了提升资源利用率的行动。资源的保护战不仅仅是工业领域在未来资源有限条件下必然的发展趋势，更是一个国家站在全球环保的角度开展的科技竞争。水泥生产工艺也将更加节能环保，同时设备的维护管理也将现代化，提高水泥生产的效益。

参考文献

[1]袁冠军，李兵.浅析某企业电气节能技术的应用[J]中国高新技术企业，2020（1）：91-93.

[2]初林峰.水泥回转窑热效在线监测与分析系统的研究[D].2019