為普及水泥新型干法生產(chǎn)工藝知識，傳播近年來水泥生產(chǎn)工藝方面技術(shù)新進展，本書比較系統(tǒng)地介紹了水泥新型干法生產(chǎn)工藝中原燃料、石灰石破碎、生料均化、物料粉磨、熟料煅燒方面的基本知識；并以第二代新型干法生產(chǎn)線技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)為核心，重點介紹了節(jié)能減排和水泥窯爐協(xié)同處置廢棄物等方面的內(nèi)容，展示了水泥行業(yè)在科技方面的新進展和新概念。本書可作為生產(chǎn)一線人員培訓(xùn)讀物，也可供水泥專業(yè)院校學(xué)生參考。
1.本書是以企業(yè)技術(shù)人員的眼光、需求和體會進行編排的；
2.對生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)的認(rèn)識，以綜合要求或操作要點的方式表達；
3.第3版結(jié)合國家十三五規(guī)劃中提出的節(jié)能減排方面的政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，著重更新了節(jié)能環(huán)保、廢物資源化利用方面的內(nèi)容。
4.內(nèi)容通俗易懂、簡明實用
前言
《新型干法水泥生產(chǎn)工藝讀本(第二版)》出版至今已六年了，時值實施國民經(jīng)濟十二五規(guī)劃，在這期間水泥工作者為推進水泥技術(shù)進步做出不懈努力，引領(lǐng)我國水泥行業(yè)用新技術(shù)、新設(shè)備提升生產(chǎn)效率，節(jié)能減排取得明顯效果。在十三五規(guī)劃起始之年，水泥行業(yè)要繼續(xù)為緩解社會資源緊張、改善環(huán)境以及為水泥行業(yè)從大到強等方面，做出新貢獻。為此，本書在第二版基礎(chǔ)上，采納企業(yè)讀者反饋意見，刪除了某些內(nèi)容，如窯、磨操作等，并對六年間的工藝新技術(shù)、新設(shè)備、科技創(chuàng)新，以新版形式進行增補和修正，以滿足基層讀者了解新知識、新動態(tài)的渴望，具體如下。①節(jié)能減排是一項利國、利民、利企業(yè)的舉措。水泥企業(yè)要扭轉(zhuǎn)高污染、高排放的社會形象，在節(jié)能減排方面要有所作為，故新版中增設(shè)節(jié)能減排篇幅。②廢物的循環(huán)使用與低品位原燃材料的綜合利用是緩解自然資源匱乏、持續(xù)生產(chǎn)和企業(yè)履行社會責(zé)任的表現(xiàn)之一。故以消納處置廢渣、廢物資源化利用為題，突出介紹水泥窯爐協(xié)同處置固體廢物在減量化、資源化和無害化中的優(yōu)勢和處置技術(shù)路線。③為增強操作者在生產(chǎn)中的預(yù)見性，利于科學(xué)操作，增添了水泥窯生產(chǎn)操作中常用計算公式內(nèi)容。④近年來，政府為配合十二五規(guī)劃實施，制定和頒布了一系列政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，對水泥行業(yè)的能耗限額和環(huán)保限值的標(biāo)準(zhǔn)，以新刷舊進行補錄。結(jié)合十二五期間科研實施成果，在新技術(shù)新設(shè)備新概念方面進行全新介紹，賦予新的思路進行擴展闡述。第三版依然是一本獻給水泥企業(yè)職工的科普讀物，讓讀者在閱讀中感受到時代跳動的脈搏。希望能為讀者打開水泥知識門窗，開闊視野，活躍思維，為十三五規(guī)劃實施立新功！本書得以出版到第三版，特別感謝讀者對本書的厚愛以及化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持。另外，本書在編寫過程中參考了一些文獻和《水泥》《水泥技術(shù)》《水泥工程》《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報》等專業(yè)雜志，在此向原作者和這些雜志的編輯們再次表示衷心感謝！同時對為本書編寫提供建議的企業(yè)和為書稿順利完成提供技術(shù)信息的水泥粉磨實踐專家鄒偉斌先生以及堯柏特種水泥公司蒲城分公司副經(jīng)理王俊高工、陜西聲威建材公司楊新社高工等的幫助致以謝意！筆者還要感謝李薇、隋建平、張小芬、鄭麗珠、李志龍、李志、蘭建成、王莉薇、丁玲玲、楊林、任建新、周其峰、趙桂珍等對書稿完成給予的幫助！由于編者技術(shù)水平有限，技術(shù)資料掌握不全，取舍不一定合適，書中如有疏漏和不妥之處，懇請水泥同行、讀者賜教指正。編著者2016年8月第一版前言這是一本以讀書筆記方式編寫的科普讀物，也是一本面向廣大水泥生產(chǎn)一線職工的讀本。市場需求變化推動技術(shù)進步，科技進步促進生產(chǎn)發(fā)展；技術(shù)形勢發(fā)展，需要綜合技能型的操作人才和科技人才。我國正處于工業(yè)轉(zhuǎn)型的重要時期，發(fā)展中的新生事物來勢迅猛，人的認(rèn)識也要跟隨時代不斷刷新和前進。知識具有共享性，人們會在反復(fù)應(yīng)用中驗證前人所給予的知識，從浩瀚的知識海洋中得到啟示并消化、吸收，從而更新、發(fā)展、創(chuàng)造具有更高價值的技術(shù)產(chǎn)品，這種繼往開來的知識演變?yōu)楹笕苏J(rèn)識自然、改造自然、開拓未來的能力。波特蘭水泥自1824年誕生以來，生產(chǎn)技術(shù)和裝備經(jīng)歷了多次重大變革，特別是20世紀(jì)70年代出現(xiàn)的預(yù)熱預(yù)分解技術(shù)(新型干法技術(shù))，符合現(xiàn)代水泥工業(yè)時期所要求的生產(chǎn)規(guī)模擴大、生產(chǎn)效率提高、物耗能耗下降、環(huán)保功能增強。世界各國水泥科技工作者、生產(chǎn)者與時俱進，為之奮斗，取得令人矚目的成就。我國水泥新型干法技術(shù)雖然起步晚，但在老一輩水泥工作者的關(guān)懷和重視下，新生代努力拼搏，相繼開發(fā)出具有自主知識產(chǎn)權(quán)和我國特色的新型干法技術(shù)和設(shè)備，現(xiàn)已成為我國水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主導(dǎo)方向。為讓讀者更多地、更輕松地了解水泥工業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢，本書以2000t/d及以上規(guī)模新型干法水泥生產(chǎn)線為主線，從原燃料、破碎、均化、粉磨、煅燒、環(huán)保和科技進展等方面，本著工藝為主、兼顧設(shè)備，著重現(xiàn)在、展示發(fā)展的意圖進行編寫，較系統(tǒng)地介紹了新型干法水泥生產(chǎn)工藝的基本知識。本書系采擷于浩瀚的書本、專業(yè)雜志和生產(chǎn)經(jīng)驗，經(jīng)過取舍、加工整理出的一本反映水泥行業(yè)最新研究成果和成熟技術(shù)的讀物，奉獻給我國水泥企業(yè)工作者，希望以其知識性、普及性、新穎性和實用性能對水泥專業(yè)人員積累知識、更新知識有所幫助；也希望通過閱讀本書，在獲得新知識，開闊眼界的同時，能為企業(yè)騰飛插上知識飛翔的翅膀。在此向所有被本書所引用和摘引資料的作者以及提供信息的專業(yè)雜志編輯們致以謝意! 本書在編寫中，得到原陜西秦嶺水泥股份公司高級技術(shù)顧問李祖尚的指導(dǎo)；有關(guān)預(yù)分解窯操作部分，得到了陜西秦嶺水泥股份公司7號窯分廠副廠長、總工程師王俊的幫助，在此一并表示感謝！作者還要感謝李薇、隋建平、楊林、趙桂珍、林瑩、張小芬對書稿的順利完成給予的熱情幫助。本書編寫的初衷是希望能為企業(yè)一線人員提供水泥生產(chǎn)基本知識，但由于作者長期在生產(chǎn)企業(yè)從事技術(shù)管理和技術(shù)服務(wù)工作，對生產(chǎn)實際操作知識的掌握不如一線人員，加上資料很欠缺，書中觀點僅供參考，不足和疏漏之處懇請讀者指出，以便修正、補充。編著者2006年12月第二版前言《新型干法水泥生產(chǎn)工藝讀本》問世至今已有3年多，在這期間，我國水泥工業(yè)在生產(chǎn)、科研等方面有很大進展。為了反映水泥工業(yè)技術(shù)進步的新成就、新內(nèi)容，筆者在第一版基礎(chǔ)上對相關(guān)內(nèi)容進行補充和修訂，重點有以下三方面。一是根據(jù)新發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和產(chǎn)業(yè)政策，對相關(guān)內(nèi)容作了必要論述和數(shù)值修正。二是除保留硅酸鹽水泥生產(chǎn)基礎(chǔ)知識外，新融入了3年多來日產(chǎn)熟料5000t規(guī)模新型干法生產(chǎn)線的新信息、新實踐和新數(shù)據(jù)。三是補充了近年來我國和世界水泥工業(yè)在生產(chǎn)、科研等方面的新舉措、新成果和新概念，目的是希望讀者通過閱讀本書，獲得水泥技術(shù)發(fā)展的新思維、新趨勢、新熱點等信息。如：第一章補充了可以享受增值稅即征即退政策的廢渣目錄、中國煤炭編碼總表；第五章對使用水泥助磨劑時應(yīng)注意的問題作了進一步補充；第六章對篦式冷卻機和低溫余熱發(fā)電作了補充修正；第九章介紹了水泥工業(yè)協(xié)同處置廢棄物的技術(shù)途徑、節(jié)能減排技術(shù)和低碳經(jīng)濟的知識。第二版仍然是一本適合水泥企業(yè)職工的專業(yè)科普讀物。在進入21世紀(jì)的今天，需要用科學(xué)頭腦去思考，用科學(xué)方法去工作，希望本書能為水泥生產(chǎn)一線職工提供一些簡明信息，供實踐中參考和驗證。本書在編寫過程中參考了一些文獻資料和《水泥》《水泥技術(shù)》《水泥工程》《新世紀(jì)水泥導(dǎo)報》《中國水泥》等專業(yè)雜志，在此向原作者和這些雜志的編輯致以真誠的謝意。本書的編寫也得到了陜西秦嶺水泥股份公司和陜西聲威建材集團有限公司的幫助，在此一并表示感謝！筆者還要感謝李薇、隋建平、楊林、趙桂珍、林瑩、張小芬等對書稿順利完成給予的熱情幫助。由于筆者水平有限，書中如有疏漏和不妥之處，請水泥同行和讀者指正。編著者2010年9月
王君偉，1934年生，工藝副總工程師。早期在陜西省耀縣水泥廠（陜西秦嶺水泥（集團）股份有限公司前身）一直從事技術(shù)工作，主要為該廠完成技改、擴建工程以及省內(nèi)如延安市水泥廠、銅川市水泥廠、耀縣水泥廠特種水泥分廠的改建改造工藝設(shè)計，并參與省內(nèi)地方水泥廠的技術(shù)咨詢。在技術(shù)服務(wù)中了解到基層管理人員、操作人員對提高專業(yè)知識的渴望以及由于認(rèn)知上不足，影響正常生產(chǎn)，甚至出現(xiàn)問題，無法正確處理，因而萌發(fā)寫有關(guān)水泥工藝基礎(chǔ)知識類書籍。曾出版《水泥生產(chǎn)工藝--誤區(qū)與解惑》《新型干法水泥工藝生產(chǎn)計算手冊 》《水泥生產(chǎn)問答》等圖書，銷量不俗，在行業(yè)中影響較大。
緒論 1
第一章 原燃料 3
第一節(jié) 石灰質(zhì)原料 4
一、天然石灰質(zhì)原料 4
二、工業(yè)廢渣 5
第二節(jié) 硅鋁質(zhì)原料 5
一、天然硅鋁質(zhì)原料 6
二、工業(yè)廢渣和尾礦 7
第三節(jié) 鋁質(zhì)及硫質(zhì)原料 8
一、鋁質(zhì)原料 8
二、硫質(zhì)原料 9
第四節(jié) 校正原料和水泥混合材料 10
一、校正原料 10
二、混合材料 10
第五節(jié) 燃料煤 13
第六節(jié) 原燃料的綜合要求 15
一、對石灰質(zhì)原料礦山的要求 15
二、原材料選擇上的注意要點 16
附表1-1 不同水泥熟料品種對水泥原料質(zhì)量的一般要求 21
附表1-2 中國煤炭分類簡表 22
附表1-3 水泥生產(chǎn)常用原料(或外加劑)種類簡表 23
附表1-4 水泥生產(chǎn)常用的硅酸鹽、碳酸鹽、鋁酸鹽、硫酸鹽礦物
23
參考文獻 24
第二章 原料的配合 25
第一節(jié) 硅酸鹽水泥熟料礦物組成計算 25
第二節(jié) 預(yù)分解窯燒制的熟料率值范圍 27
第三節(jié) 生料配料計算 28
一、配料工作主要任務(wù) 28
二、水泥熟料率值的選擇 28
三、生料配料計算 29
第四節(jié) 配料的自動控制及巖相觀察 33
一、配料的生產(chǎn)自動控制 33
二、巖相觀察 34
附表2-1 水泥熟料中礦物組成與成分的技術(shù)要求 35
附表2-2 物料成分、用量、配比基準(zhǔn)換算表 35
附表2-3 煤基準(zhǔn)換算表 36
參考文獻 36
第三章 石灰石破碎 37
第一節(jié) 破碎的基本概念 37
一、破碎機分類 37
二、粒度及破碎比 37
三、礦石的破碎性能 38
第二節(jié) 單段錘式破碎機 39
一、概述 39
二、錘式破碎機使用時的注意事項 40
第三節(jié) 其他物料的破碎機 41
一、常用破碎機 41
二、專用破碎機 42
參考文獻 43
第四章 原燃料預(yù)均化堆場和生料均化庫 44
第一節(jié) 衡量均化程度指標(biāo) 44
第二節(jié) 預(yù)均化堆場 45
一、預(yù)均化堆場的形式 45
二、堆場的堆料和取料方式 46
第三節(jié) 堆料機和取料機 47
一、堆料機 47
二、取料機 47
第四節(jié) 生料均化庫 48
一、生料均化庫的作用 48
二、連續(xù)式生料均化庫形式 48
三、影響均化效果的主要因素 52
參考文獻 52
第五章 物料粉磨 53
第一節(jié) 生產(chǎn)工藝控制參數(shù)和物料的粉磨性能指標(biāo) 53
一、物料粉磨性能測試指標(biāo)及粉體物理性能 53
二、細度 58
三、粉粒體的粒度分布 63
四、粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量 65
第二節(jié) 粉磨工藝流程 68
一、粉磨系統(tǒng) 68
二、預(yù)粉碎 68
三、輥式磨流程 69
四、輥壓機流程 70
第三節(jié) 磨機簡介 71
一、鋼球磨 71
二、輥式磨 72
三、輥壓機 74
四、筒輥磨 75
五、高細磨 77
第四節(jié) 選粉設(shè)備 77
一、選粉性能評價 77
二、選粉機 78
三、打散分級機 80
第五節(jié) 研磨體 81
一、研磨體的種類和作用 81
二、級配 84
三、配球方案和調(diào)整 85
第六節(jié) 水泥粉磨廠(站) 88
一、對水泥熟料質(zhì)量要求 88
二、水泥終粉磨方式 89
三、下游產(chǎn)品對水泥性能的要求 90
附表5-1 鋼球鋼段基本技術(shù)參數(shù) 94
附表5-2 公制篩(孔數(shù)/cm2)和英制篩(孔目數(shù)/in)篩面尺寸 95
附表5-3 硅酸鹽水泥熟料性能 95
附表5-4 水泥性能 96
附表5-5 部分活性混合材料簡要性能 98
附表5-6 混凝土對水泥技術(shù)性能要求 99
參考文獻 101
第六章 熟料煅燒 102
第一節(jié) 預(yù)分解窯系統(tǒng)技術(shù)特點 103
一、系統(tǒng)工藝技術(shù)特點 103
二、發(fā)揮預(yù)分解窯技術(shù)優(yōu)勢以提高系統(tǒng)產(chǎn)量 103
三、預(yù)分解窯系統(tǒng)流程 104
第二節(jié) 旋風(fēng)預(yù)熱器 106
一、預(yù)熱器的工作參數(shù) 106
二、旋風(fēng)預(yù)熱器 107
第三節(jié) 分解爐 108
一、評價分解爐工作性能的主要參數(shù) 108
二、分解爐中煤粉燃燒的特點和對策 109
三、分解爐結(jié)構(gòu)形式 112
第四節(jié) 回轉(zhuǎn)窯 117
一、生料煅燒性能指數(shù) 117
二、回轉(zhuǎn)窯的特點 118
三、窯內(nèi)工藝帶的劃分 119
四、窯頭燃無煙煤的技術(shù)措施 120
第五節(jié) 煤粉燃燒器 121
一、燃燒器各風(fēng)道作用簡介 121
二、結(jié)構(gòu)形式 121
第六節(jié) 篦式冷卻機 123
一、冷卻機評價 124
二、推動式篦式冷卻機 124
第七節(jié) 低溫余熱發(fā)電技術(shù) 126
一、余熱回收 126
二、低溫余熱發(fā)電系統(tǒng) 128
第八節(jié) 煅燒生產(chǎn)操作中常用算式 129
一、需要的燒成溫度Tsh 129
二、物料停留時間T 130
三、質(zhì)量檢測合格率K 130
附表6-1 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火材料配置(參考) 131
附表6-2 硅酸鹽水泥熟料顏色對應(yīng)燒成狀況的初步判斷 134
參考文獻 135
第七章 水泥包裝和散裝 136
第一節(jié) 水泥包裝 136
一、回轉(zhuǎn)式包裝機 136
二、數(shù)控水泥包裝機 136
第二節(jié) 水泥散裝 138
一、我國散裝水泥的發(fā)展 138
二、推廣散裝水泥的好處 138
三、水泥散裝率 139
第三節(jié) 水泥的存儲性 139
一、長期儲存強度下降 139
二、水泥結(jié)塊現(xiàn)象 140
三、常用水泥包裝袋的防潮性能 140
四、熟料露天存放后對質(zhì)量的影響 140
參考文獻 140
第八章 節(jié)能與環(huán)保 142
第一節(jié) 節(jié)能 142
一、節(jié)能意義 142
二、節(jié)能方向 143
三、節(jié)能途徑 145
四、能耗指標(biāo) 147
第二節(jié) 減排 150
一、廢氣量減排 150
二、溫室氣體CO2 減排 152
三、大氣污染物減排 155
第三節(jié) 環(huán)境保護 155
一、強化治理環(huán)境排放力度 155
二、顆粒物減排治理 157
三、煙氣中有害成分的污染與防治 158
四、噪聲 163
五、削減重金屬污染 165
六、除塵 166
第四節(jié) 消納、處置廢渣、廢物的資源化利用 170
一、水泥行業(yè)消納和處置廢渣、廢物的優(yōu)勢 171
二、水泥生產(chǎn)線消納處置中的短板 173
三、水泥窯協(xié)同處置固體廢棄物方式 174
四、我國水泥窯協(xié)同處置廢棄物推廣難點 184
五、消納和處置廢棄物時需注意的問題 185
六、建筑垃圾在水泥行業(yè)資源化利用 188
附表8-1 水泥工業(yè)利用廢棄物作為替代原燃材料示例 189
附表8-2 水泥企業(yè)消納廢棄物部分品種、替代項目簡介 189
附表8-3 水泥生產(chǎn)中粉塵產(chǎn)生系數(shù)及粒徑分布 191
參考文獻 191
第九章 新技術(shù)、新設(shè)備、新概念 192
第一節(jié) 新技術(shù) 192
一、捕集CO2 技術(shù)及應(yīng)用 192
二、富氧煅燒技術(shù) 194
三、第二代新型干法水泥技術(shù)與裝備創(chuàng)新研發(fā) 196
四、ORC技術(shù) 199
五、生產(chǎn)信息化、智能化控制技術(shù) 200
六、高固氣比預(yù)熱預(yù)分解技術(shù) 201
第二節(jié) 新設(shè)備 206
一、新型選粉機 206
二、無漏料棒式篦式冷卻機 207
三、熱盤爐 208
第三節(jié) 新概念 210
一、淘汰落后產(chǎn)能 210
二、綠色低碳戰(zhàn)略 211
三、水泥窯協(xié)同處理廢物的概念澄清 213
四、錯峰生產(chǎn) 214
五、精細化管理 216
六、工業(yè)4.0和中國制造2025 217
七、標(biāo)準(zhǔn)體系改革 219
參考文獻 219
附錄 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、政策 220
附錄一 《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 167802012) 220
附錄二 《水泥工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 49152013) 222
附錄三 我國利用水泥窯協(xié)同處置固體廢物現(xiàn)行的污染控制標(biāo)準(zhǔn)及控制目標(biāo) 223
附錄四 水泥行業(yè)規(guī)范條件(2015年本) 225
附錄五 《產(chǎn)品質(zhì)量國家監(jiān)督抽查不合格產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)后處理工作規(guī)定》摘錄 227
附錄六 中國建材聯(lián)合會提出淘汰落后產(chǎn)能的六大措施 228
附錄七 《關(guān)于水泥企業(yè)用電實行階梯電價政策有關(guān)問題的通知》摘錄 228
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