水泥的制作流程

水泥的制作过程是很复杂的。水泥的生产主要分为三个阶段：生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。其中，制造水泥的主要原料是石灰石、粘土、铁粉、萤石、石膏。 

（一）生料制备 

生料制备的主要任务是：将原料经过一系列的加工过程后，制成具有一定细度，化学成分符合要求，并且均匀的生料，使其符合煅烧要求。 

首先将石灰石、石膏、萤石经过滚式破碎机，在两对相对旋转的滚轮之间受到挤压而被破碎。破碎后的物质由喂料机喂入烘干磨内，在烘干仓经过烘干，又经过细磨仓初次粉磨后，由磨出部御出。出磨物料由提升机和空气输送入两台离心式选粉机中进行分选，产品经斜槽和螺旋泵输送入仓，粗粉则由粗粉提升机和斜槽输送入细磨仓。经过生料磨磨出的生料，在喂入窑中煅烧以前，必须经过调配和混合，使获得成分符合要求及均一的生料浆（或生料粉）。

 生料的准备 

· 石灰石是水泥生产的主要原材料，大多数工厂都位于石 灰石采石场附近，以尽量降低运输成本。 

· 通过爆破或者使用截装机来进行原料 ( 石灰石、页岩、 硅土和黄铁矿 ) 的提取。 

· 原料被送至破碎机，在那里经过破碎或锤击变成碎块。 

· 压碎的石灰石和其它原料通常覆盖储存，以防受外界环 境的影响，同时也可更大程度地减小灰尘。 

· 在大多数情况下，采石场和水泥厂会需要分离的或单独 的电源设备。 

生料磨 

· 在生料磨车间，原料被磨得更细，以保证高质量的混合。 

· 在此阶段使用了立磨和球磨，前者利用滚筒外泄的压力 将通过的材料碾碎，后者则依靠钢球对材料进行研磨。 

· 至今为止，生料磨所消耗电能的大部分并未被用来破碎 

材料，而是转化成了热能损耗。因此这里就存在一种经 济化的需求，希望能够对生料磨车间进行调节，将能量 损失保持在尽可能低的水平。 

· 使用一种优化粉磨过程的电气自动化系统是很有必要的。 

· 生料终被运输到均化堆场进行储藏和进一步的材料混合

（二）熟料煅烧 

熟料煅烧的主要任务是将生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为主要成分的硅酸盐水泥熟料。 

生料粉和生料浆由窑尾送入窑内，随窑体不断回转而缓缓向前。煤粉随一次空气入窑，与通过冷却机进入窑内的二次空气混合燃烧。生料或料浆受热后渐渐失去水分，进行予热，分解，起化学变化。物质温度升高至1300—1450—1300时，生料便逐渐变成部分熔融状态，烧结成熟料，出窑的熟料经冷却机，输送设备入熟料场堆。 

序号 各带名称 物料温度 主要反应 

1 干燥带 20-150 料浆水分蒸发 

2 予热带 150—600 粘土脱水并分解 

3 分解带 600—900 石灰石中碳酸镁分解，碳酸钙分解，形成铁酸二钙，铝酸一钙 

4 放热反应带 900—1300 大量形成硅酸二钙、铁铝酸四钙、铝酸三钙 

5 烧成带 1300-1450—1300 液相开始出现，形成硅酸三钙，游离氧化钙逐步消失，液相量达到20—30%，三氧化二铝、三氧化二铁及其它成分进入液相，硅酸三钙、铁铝酸四钙，重新结晶出来。 

6 冷却带 1300-1000 硅酸三钙，铁铝酸四钙重新结晶出来。 

熟料生产 

· 熟料球形结块的直径必须在 0.32-5.0cm 范围之内，它们 是在原料之间的化学反应中产生的。 

· 高温处理系统包括三个步骤：烘干或预热、煅烧 ( 一次 热处理，在其过程中生成氧化钙 ) 以及焙烧 ( 烧结 )。 

· 煅烧是此工序中的核心部分。生料被连续地称重并送入 预热器顶部的旋风分离器，预热器中的材料被上升的 热空气加热，在巨大的旋转窑内部，原料在 1450 摄氏 度下转化成为熟料。 

· 熟料从窑头进入篦冷机进行热再生和冷却。冷却了的熟 料随后用盘式运输带传输到熟料料仓进行储存。 

· 熟料冷却后可在运输带上传输，并可以再生多达 30% 的热量。送经熟料的冷却空气被导入旋窑，它有利于燃料燃烧。一般类型的篦冷机为往复炉蓖式、行星式和旋 转式。篦冷机收集的非常粗糙的粉尘由水泥矿物组成， 它被回收重新处理。 

· 根据冷却效率和希望得到的冷却温度，在冷却过程中使 用的空气量大约为 1-2 千克 / 每千克熟料。如果在冷却 过程之后，一部分气体被用于其它过程，例如煤炭干燥， 则可以减少需要净化的气体量。 

（三）水泥粉磨 

水泥的主要任务是将熟料加适量石膏，有时还加一些混合材料或外加剂共同磨细为水泥。 

目的有：1,水泥磨得越细，表面积增大越多，水化作用越快。 

2，只有磨细的水泥粉才能在混凝土中把砂，石子包住并胶结在一起。其中磨细的物料还要通过隔仓板。这样可以粉碎粒度大的物料或粒度较小的物料。从而，使制成的水泥细度变细。同水泥磨出后，不能直接出厂，而是经过中间贮存。

· 熟料从熟料料仓中取出并送到给料仓，在进入熟料磨之 前与石膏和添加剂进行配比混合。 

· 在熟料粉磨过程中，熟料与其它原料被一同磨成细粉， 多达 5% 的石膏或附加的硬石膏被添加进来，以控制水 泥的凝固时间，同时加入的还有其它化合物，例如用来 调节流动性或者含气量的化合物。很多工厂使用滚式破 碎机来获取可减小到预定尺寸的熟料和石膏，这些材料 随后被送入球磨 ( 旋转式、垂直钢筒，内含钢合金滚珠 ) 进行余下的粉磨加工。 

· 粉磨过程在封闭系统中进行，该系统配备了一个空气分 离机，用来按大小将水泥颗粒分开，没有完全磨细的材 料被重新送过该系统。 

· 这道高能耗的工序需要自动化和优化的控制，以保证目前的质量要求。