¿Qué es el endurecimiento de los yacimientos de carbón?
La piedra caliza se transporta desde la mina en vehículos propios. Después de ser triturada por la trituradora de martillos de una etapa PCF2022 con una capacidad de producción de 500-600 t/h. está promediado previamente en una circular de φ80 m. El campo químico está homogeneizado, la capacidad de almacenamiento es de 23100 t y el período de almacenamiento es de 8,6 días
(2) Almacenamiento de arcilla y polvo de hierro
La arcilla y el polvo de hierro se almacenan en el centro de transporte de vehículos respectivamente. En el patio de almacenamiento de la fábrica, la capacidad de almacenamiento de arcilla es de 5.600 toneladas, con un período de almacenamiento de 11,2 días; 13,1 días. La arcilla y el polvo de hierro almacenados en la pila se envían al elevador de cangilones mediante una carretilla elevadora y luego se envían al almacén de placas de acero de 2-φ5 × 10 m para su almacenamiento a través del elevador de cangilones. Las reservas son de 200 toneladas y 250 toneladas respectivamente.
(3) Almacenamiento del carbón bruto
Tras entrar en fábrica, el carbón bruto se apila sobre una parrilla de 30×160m, con una reserva de 5.000 toneladas y un periodo de almacenamiento de 16,8 días. Después de la trituración previa, el carbón en bruto se envía al depósito de carbón en bruto en el taller de preparación de carbón pulverizado mediante una cinta transportadora y un elevador de cangilones.
(4) Preparación de la materia prima
La piedra caliza descargada del campo de prehomogeneización se envía al contenedor de dosificación de φ8 × 20 m mediante una cinta transportadora, y la arcilla y el polvo de hierro ingresan. el almacén de procesamiento por lotes de placas de acero de φ5 by ** grúa ×10m. Las tres materias primas descargadas del almacén de procesamiento por lotes se miden mediante básculas de cinta electrónicas y se controlan mediante el sistema QCS. Mezclado después de la preparación
La mezcla se envía al molino vertical HRM3400 mediante una cinta transportadora. Hay una válvula de esclusa de aire en la entrada del molino. La harina cruda molida se toma como muestra mediante un muestreador continuo y se analiza mediante un analizador de elementos múltiples. Los resultados del análisis se introducen en el ordenador de procesamiento por lotes y se comparan con los valores estándar. Después del cálculo, se emite una instrucción de modificación para reajustar la cantidad de alimentación de cada material para mantener la precisión del lote dentro de 2.
Los materiales con un contenido de humedad total de aproximadamente 3,5 se introducen en el molino mediante un alimentador de esclusa de aire y el aire caliente se extrae del fondo del molino. El material molido por el rodillo de molienda es retirado por el flujo de aire de alta velocidad en el anillo de aire. Después de ser separado por el separador, el material grueso vuelve al molino y continúa siendo triturado. por el flujo de aire y recogido por el recolector de polvo para obtener el producto terminado.
El gas de escape a alta temperatura de aproximadamente 320 °C extraído del precalentador al final del horno se divide en dos caminos: uno pasa a través del enfriador multitubular y la cámara de mezcla hasta el colector de polvo de bolsa. al final del horno; todo el camino dentro y fuera del molino de material se utiliza como medio de secado. El gas residual del molino de materia prima se introduce en la cámara de mezcla mediante el ventilador de escape principal del molino. Después de mezclarse con el gas residual del ventilador de alta temperatura, ingresa al colector de polvo al final del horno y se descarga. la atmósfera después de la purificación. Los materiales recogidos por el colector de polvo ingresan junto con el polvo de harina cruda al contenedor de homogeneización de φ15×36m, con una capacidad de almacenamiento de 4.400 toneladas y un período de almacenamiento de 1,4 días.
(5) Homogeneización de harina cruda
La harina cruda del molino de harina cruda se eleva mediante un elevador hasta la parte superior del contenedor de homogeneización de φ15 × 36 m. Hay un distribuidor en la parte superior del almacén y las materias primas se descargan uniformemente al almacén a través de un canal transportador radial. El almacén de homogeneización tiene un almacén central, y hay seis salidas en la parte inferior del almacén para ingresar al almacén central, y al menos dos salidas pueden descargar materiales a la vez. El fondo de la cámara central se infla para mezclar las materias primas mezcladas nuevamente y luego se envía al sistema de alimentación ingrávido a través del conducto de aire, luego se mide mediante el sistema de medición de materias primas y luego se envía al tubo ascendente del barril número 2. del precalentador por el elevador de cola del horno y el dispositivo de esclusa de aire.
(6) Sistema de encendido
La harina cruda del elevador de cola del horno ingresa al tubo ascendente del ciclón No. 2 del sistema de predescomposición a través de la válvula de compuerta de aire eléctrica de doble canal. , y pasa a través del cilindro ciclónico No. 1 # - 5 #, el intercambio de calor, el aumento de temperatura y el proceso de descomposición en el horno de descomposición hacen que la tasa de descomposición aparente de las materias primas que ingresan al horno alcance más del 90%. Los materiales precalentados y descompuestos ingresan al horno rotatorio de φ4.0×60m para su calcinación.
La mayor parte del gas de escape (~~3200 c) descargado del separador ciclónico n.° 1 ingresa al sistema de molino vertical de harina cruda como medio de secado, y la otra parte ingresa a la cámara de aire frontal del colector de polvo de bolsa después siendo enfriado por el enfriador de tubos múltiples, combinado con el gas residual del molino de harina cruda, y luego descargado después de ser purificado por un recolector de polvo de bolsa.
El clinker descargado del horno cae en el enfriador de rejilla de flujo controlado para su enfriamiento. El clinker ingresa a la trituradora al final del enfriador a través del movimiento alternativo de la placa de parrilla.
Después de la trituración, se envía a un almacén de clinker de φ50 m mediante un transportador de cangilones de cadena con una capacidad de almacenamiento de 25.000 toneladas y un período de almacenamiento de 12,5 días. Parte del aire caliente después de que el clinker se enfríe mediante el enfriador de parrilla ingresa al horno como secundario. aire y se envía al horno de descomposición como aire terciario, parte del cual se utiliza para secar el carbón crudo en el molino de carbón, y el exceso de gas residual se purifica mediante el colector de polvo de bolsa en la cabeza del horno y luego se descarga a la atmósfera.
En el proceso de producción del horno rotatorio, las materias primas se alimentan desde el extremo del horno. Las materias primas que ingresan al horno continúan girando y rodando con la rotación del cuerpo del horno mientras el horno rotatorio está en funcionamiento. girando constantemente. Dado que el extremo del horno está más alto que la cabeza del horno, las materias primas continúan moviéndose hacia la cabeza del horno y finalmente se descargan desde la cabeza del horno. La temperatura de la materia prima en el horno también está aumentando gradualmente y se han producido complejos cambios físicos y químicos. Debido a la rotación del horno, la temperatura de cada sección del horno es básicamente la misma. Por lo tanto, según la temperatura y los cambios físicos y químicos de los materiales, el horno rotatorio se puede dividir en una zona de secado y precalentamiento, una zona de carbonato. zona de descomposición, zona de reacción exotérmica, zona de sinterización y zona de enfriamiento. Además de proporcionar calor, el combustible casi no tiene nada que ver con la reacción de calcinación del clínker.
① Secado y deshidratación de materias primas:
Las principales materias primas del cemento Portland son la piedra caliza y la arcilla, y los principales minerales como la arcilla son diversos silicatos de aluminio hidratados, normalmente caolín ( AI2O3 SiO2 · 2H2O) o montmorillonita (AI2O3 · 4SiO2 · 9H2O). Cuando el caolín se calienta, pierde principalmente agua unida mecánicamente por debajo de los 300°C. Entre 450 y 600 °C, el agua cristalina del caolín se elimina para formar metacaolín (AI2O3 2SiO2), que se descompone aún más en una nueva ecología amorfa 2SiO2 y al2o 3.
450~600℃
al2o 3·SiO 2·2H2O al2o 3·2 SiO 2 2H2O ↑
Alúmina sílice
②Carbonato descomposición:
Cuando la temperatura supera los 600 ℃, el carbonato de la harina cruda comienza a descomponerse. El carbonato de magnesio se descompone violenta y rápidamente alrededor de los 750°C. La temperatura de descomposición del carbonato de calcio es superior a 900 °C y habrá una reacción de descomposición rápida alrededor de 1000 °C hasta que se complete la descomposición del carbonato de calcio.
750 ℃ Carbonato de magnesio Óxido de magnesio Dióxido de carbono
910 ℃ CaCO3 CaO3 CO2
Después de la reacción de descomposición del carbonato, entra en una reacción exotérmica y la temperatura de el material quemado aumenta gradualmente. Cuando la temperatura desciende a aproximadamente 320 ℃, el material se descarga del cabezal del horno.
③Reacción en estado sólido:
Debido a reacciones como la deshidratación de la arcilla y la descomposición de carbonatos, aparecen óxidos activos como SiO2_2, Al_2O_3 y Fe_ en el harina cruda 2O_3 y CaO. Comienza una reacción química entre óxidos. A medida que aumenta la temperatura, también aumenta la cantidad de CaO y la velocidad de las reacciones químicas entre estos óxidos se acelera gradualmente.
La reacción química en esta etapa ocurre en las superficies donde las partículas sólidas están en contacto entre sí, y se logra mediante la vibración iónica y el intercambio de finas superficies cristalinas. A medida que aumenta la temperatura, aumenta la amplitud de la vibración de los iones y es más fácil salir del cristal, por lo que la reacción se acelera. Las reacciones que dependen de interacciones entre superficies sólidas se denominan reacciones de estado sólido.
Las reacciones en estado sólido son relativamente complejas y consisten en reacciones de varias etapas. La siguiente fórmula de reacción se puede utilizar para expresar el proceso de reacción paso a paso:
800~900 ℃: CaO Fe2O3 CaO Fe2O3
Óxido de calcio óxido de aluminio óxido de calcio óxido de aluminio
900 ~ 1000℃: 3(CaO·al2o 3) 2·CaO·5·CaO·3al2o 3
Dióxido de calcio, sílice
Óxido de calcio Fe2O3 Óxido de calcio 2 Óxido de calcio fe2o 3
(La reacción para generar 2cao.sio2 terminará alrededor de los 1200 ℃).
1000 ~ 1200 ℃: 5 Cao al2o 3 4 Cao 3(3 Cao al2o 3)
5 CaO 3al2o 3 3(2 CaO fe2o 3) CaO 3(4 CaO al2o 3 fe2o 3)
④Sinterización de clinker.
Cuando la temperatura sube hasta unos 1300°C, C3A y C4AF se funden y aparece una fase líquida en el material. La disolución de CaO y 2cao SiO2 (C2S) en fase líquida facilita la difusión molecular y la posterior síntesis de 3 CaO SiO 2 (C3S);
2 óxido de calcio sílice óxido de calcio 3 óxido de calcio sílice
Esta reacción a menudo se denomina proceso de absorción de cal. Dado que se lleva a cabo mediante difusión molecular en fase líquida, la cantidad y viscosidad de la fase líquida tienen una gran influencia en el proceso de absorción de CaO del C2S para generar C3S. Es por eso que siempre esperamos que haya una cantidad adecuada de C3A. y medio de fusión C4AF en el clinker hidráulico de silicato. Para que esta reacción sea lo más rápida y completa posible, la temperatura del material se controla para que sea superior a 1300 °C en la producción real, generalmente en el rango de temperatura de 1350 ~ 1450 °C, que es el llamado " temperatura de sinterización".
Cuando las materias primas reaccionan químicamente en el horno rotatorio, los gases de escape del horno rotatorio contienen polvo de materia prima mineral como SiO_2, humo de SO2 y óxidos de nitrógeno al quemar carbón, humedad de minerales y otros contaminantes atmosféricos.
(7) Preparación y transporte de carbón pulverizado
El carbón crudo que ingresa a la planta es una pila de 30m×160m con una capacidad de almacenamiento de 5.000 toneladas y un período de almacenamiento de 16,8d. El carbón crudo pasa a través de la rejilla de prehomogeneización, la cinta transportadora de alimentación de carbón y el elevador ingresan al búnker de carbón crudo, y el carbón que sale del búnker de carbón crudo ingresa a la molienda fina de antracita a través de la báscula de correa reguladora de velocidad y la válvula de esclusa de aire para secar. y molienda.
El carbón pulverizado del molino de carbón ingresa al separador ciclónico con el flujo de aire y es recolectado por el colector de polvo de bolsa a prueba de explosiones de alta concentración y alta presión negativa FCM. Los productos terminados recolectados se envían a dos contenedores de carbón pulverizado mediante el escariador y el gas purificado se descarga a la atmósfera a través del extractor. Debajo de cada uno de los dos depósitos de carbón pulverizado se instala un conjunto de sistemas de medición y transporte de carbón pulverizado, que consta de un caudalímetro de anillo equilibrado y un soplador Roots. El 40% del carbón pulverizado se envía al cabezal del horno, el 60% del carbón pulverizado se envía al horno de descomposición y la fuente de calor de secado proviene del enfriador de parrilla.
(8) Almacenamiento de clinker
El clinker descargado del enfriador de parrilla y el polvo recogido por el recolector de polvo del enfriador de parrilla se envían al almacén de clinker de φ50 m para su almacenamiento a través de una cadena. Transportador de cangilones. La capacidad de almacenamiento es de 25.000 toneladas y el período de almacenamiento es de 12,5 días.
(9) Molienda de cemento
Existen dos conjuntos de sistemas de molienda por extrusión para la molienda de cemento. El clinker, la mezcla y el yeso se envían a cinco contenedores de dosificación de φ8×20 m respectivamente mediante el sistema de transporte, y los ingredientes se miden mediante dos conjuntos de sistemas de medición debajo de los contenedores. Enviar la mezcla proporcionada al contenedor de pesaje de la prensa de rodillos de cada sistema. Los materiales mezclados se envían a la prensa de rodillos HFCG120 a través del recipiente de pesaje para su extrusión. Los materiales extruidos se elevan a la máquina trituradora y clasificadora mediante el elevador de torta. Los materiales finos triturados y clasificados se envían al cabezal de molienda de cemento para su molienda. Los materiales gruesos se reciclan y extruyen. El producto terminado del molino de cemento con cribado de circuito abierto de φ3.2×13m se iza al sistema de silo de cemento mediante el polipasto al final del molino. Se instala equipo de eliminación de polvo de alta eficiencia en los puntos de polvo del sistema rodante para garantizar que las emisiones de gases de escape cumplan con los estándares. El gas residual del sistema de molienda de cemento se descarga después de ser tratado por el recolector de polvo del sistema de molienda de cemento.
El sistema de molienda cuenta con tecnología avanzada y equipos confiables. En comparación con el sistema de molienda de circuito cerrado, el sistema de molienda tiene tecnología simple, operación y control convenientes, bajo consumo de energía, gradación razonable de partículas de cemento, calidad estable del producto y corto período de recuperación de la inversión.
Durante la molienda del cemento se debe añadir yeso, escorias, escorias y otros materiales mezclados.
La función del yeso es controlar el tiempo de fraguado del cemento, debido a que el mineral aluminato tricálcico del clínker es el componente que hace que el cemento fragüe rápidamente. Si se agrega yeso al cemento, se agregan aluminato tricálcico y agua para formar un nuevo hidrato de sulfoaluminato de calcio que es difícil de disolver en agua, entonces no se generarán sustancias aceleradoras, o se generarán muy pocas, y el cemento no fraguará. rápidamente. No es bueno añadir demasiado yeso o muy poco yeso. Para el cemento Portland, generalmente se controla entre un 2,5 y un 5% del peso del cemento.
Agregar escorias, escorias y otros materiales mezclados al cemento puede mejorar algunas de sus propiedades. Mejorar la resistencia a la corrosión del cemento. El hidróxido de calcio [Ca(OH)2] se forma debido a cambios químicos entre el cemento Portland y el agua. Cuando los edificios de cemento están en contacto con el agua durante mucho tiempo, el hidróxido de calcio de la piedra de cemento endurecida se disolverá en agua o reaccionará con algunas sustancias químicas del agua, como carbonatos, sales de magnesio, cloruros, etc.
Aparecen muchos pequeños agujeros en la piedra de cemento, o la piedra de cemento endurecida genera material nuevo que se expande en volumen y agrieta el edificio, o forma algo de textura suelta, que eventualmente destruye el edificio. Este fenómeno se llama corrosión del cemento. Agregar materiales mezclados como escoria y escoria puede hacer que el cemento reaccione con el agua antes de endurecerse y genere algunas sustancias nuevas beneficiosas con hidróxido de calcio. Estas nuevas sustancias no destruirán la estructura de la pasta de cemento, pero mejorarán la resistencia a la corrosión del cemento.
Además, el óxido de calcio libre en el clínker es uno de los factores importantes que afectan la seguridad del cemento. Al calcinar clinker, debido a las limitaciones de las condiciones de producción, siempre quedará algo de óxido de calcio en el clinker. Debido a la calcinación a alta temperatura, este tipo de óxido de calcio libre tiene una estructura relativamente densa y es de naturaleza inactiva. Reacciona lentamente con el agua a temperatura ambiente. Si el óxido de calcio libre en la pasta de cemento endurecida todavía reacciona lentamente con el agua para formar hidróxido de calcio, acompañado de una expansión de volumen, el volumen de la pasta de cemento endurecida cambiará de manera desigual, se distorsionará o agrietará, e incluso se agrietará en casos severos. Hay demasiado óxido de calcio libre en el clinker, lo que hace que el cemento sea inseguro y tenga baja resistencia a la tracción. La adición de materiales mixtos geológicamente activos al cemento reaccionará con el óxido de calcio durante el proceso de hidratación para formar hidratos útiles, mejorando así la seguridad y la resistencia a la tracción del cemento.
El yeso, escorias, escorias y otros materiales mezclados, junto con el clínker, se miden mediante pesaje electrónico y se envían a la molienda de cemento para elaborar el producto final de cemento.
(10) Almacenamiento, granel y envasado de cemento
Las naves de almacenamiento de cemento son naves circulares de 6 φ15×36m con una capacidad total de almacenamiento de 42.000 toneladas, que pueden atender 16,8 días de producción. necesidades. Junto al almacén hay 6 máquinas de cemento a granel SZ92A-2(F) con una capacidad de 6×100 t/h
Está previsto añadir una máquina envasadora rotativa de ocho puertos BHYW-8 al almacén. Máquina envasadora, incluida máquina envasadora, criba vibratoria, máquina limpiadora, procesador rompebolsas, báscula de calibración, etc. La capacidad de envasado es de 120 toneladas/hora. El cemento descargado desde el fondo del almacén de cemento pasa por el transportador de cremallera y el elevador de cangilones, pasa por la criba vibratoria para eliminar las impurezas y luego se carga en la máquina envasadora. Después de limpiar y pesar el cemento empaquetado, se envía al almacén de producto terminado original o se carga con una cinta transportadora. El almacén de producto terminado tiene una superficie de 4.000 metros cuadrados y puede almacenar 5.600 toneladas de cemento con un período de almacenamiento de 2,2 días.
El sistema de embalaje está equipado con una bolsa colectora de polvo, que se encarga de eliminar el polvo en el punto de emisión del sistema. La concentración de emisión es inferior a 50 mg/Nm3.