签发总任务书 ：
绵阳职业技术学院
“水泥生料制备”课程总任务书
院（系） 材料工程系 班级 水泥112 部门 第3组
任务下达日期： 年 月 日 任务完成日期： 年 月 日
任 务 题 目： 生产出水泥熟料煅烧所需要的合格生料 主要内容和要求： 内 容：
以生料粉磨工艺为中心，以原料破碎、生料粉磨、烘干、选粉、收尘、输送为主线，掌握水泥原料加工作业岗位所必须的基本知识（工艺过程、设备工作原理、结构、主要参数、性能）和技能（设备应用选型、操作控制、维护管理、故障判断及处理），并根据原料成分变化、产品要求和测试结果，正确分析和解决生产过程的实际问题，为日产熟料吨生产线提供所需要的合格生料。 要 求
1、设计出合理的水泥生料制备工艺及过程； 2、合理选择水泥生料制备设备； 3、合理选择相关的附属设备；
4、原料加工作业必须满足优质、高产、低耗、环保等技术经济要求； 5、制备出合格的水泥生料。
“水泥生料制备技术”课程任务书
院（系） 材料工程系 班级 水泥112 部门 第 3 组 项目 一 水泥原材料的选择
任务下达日期： 2012 年 3 月 12 日 任务完成日期： 2012 年 3 月 19 日 项目 题 目：水泥原料的选择 主要内容和要求： 内 容：
根据新型干法水泥生产特点，选择适合该生产方法的原料，以满足制备硅酸盐水泥生料的要求。 要 求
1、选择适合制备硅酸盐水泥生料要求的原料； 2、分析所选原料对资源利用、环境保护的影响；
3、对所选择的原料进行物理化学特性分析并对原料的质量进行评价； 4、根据分析结果，简要说明所选原料对生料制备、熟料煅烧的影响。
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“水泥生料制备技术”课程任务书
院（系） 材料工程系 班 级 水泥112 组 别： 第三组
组 长：卢登智
组成员：何琼 任雅林 李卓远 黄家星 梁艺瀚
指导教师:胡家林
水泥原材料选择项目负责人：
卢登智——对所选择的原料进行物理化学特性分析并对原料的质量进行评价 组员：
何琼，任雅林——选择合适制备硅酸盐水泥生料要求的原料 李卓远、黄家星——分析所选原料对资源利用、环境保护的影响
梁艺瀚——根据分析结果，简要说明所选原料对生料制备、熟料煅烧的影响。
一、制备硅酸盐水泥生料的原料选择：
1、石灰质原料：
（一）石灰石：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。
主要矿物：方解石（CaCO3），并常含有白云石（CaCO3·MgCO3）、石英（结晶SiO2）、粘土质及铁质等杂质。
CaO含量：纯石灰石含CaO56%，烧失量为44%，随杂质含量增加CaO含量减少。
含水量：一般不大于1.0%，含粘土杂质越多，水分越高。
（二）泥灰岩：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩石。是一种极好的水泥原料。 分类：高钙泥灰岩：CaO≥45% 低钙泥灰岩：CaO＜45%
（三）白垩主要成分：碳酸钙，含量80%~90%，甚至高于90%。 性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料
（四）石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要成分是CaCO3，纯石灰石的CaO最高含量为56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为MgO、R2O、（Na2O、K2O）和游离SiO2。一般要求如下
（五）石灰质原料的选择
(1) 搭配使用；
(2) 限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光）
(3) 限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。）
(4) 新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、Cl-等微量组分。
CaCo3 ，若配料不当，生料过粗，煅烧不良，熟料中会出现没被吸收的游离氧化钙，游离氧化钙水化生成Ca(OH)2 ，体积膨胀97.9%，硬化水泥是内部造成局部膨胀应力，使水泥制品抗拉、抗折强度降低，还有熟料慢冷或还原气氛使C3S分离的CaO及熟料中含K2O、Na2O较多，取代C2S、C3A、C3S及C3S中的CaO，造成二次游离氧化钙。
2 粘土质原料
水泥工业采用的天然粘土质原料有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，使用最多的是粘土和黄土。近年来多用页岩、粉砂岩等
粘土质原料的品质要求及选择
（一）、品质要求
(3)主要原料中的有害成分
① MgO：影响水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%。
② 碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。水泥熟料中要求R2O＜1.3%，原料中要求R2O＜4%。
③ P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。当水泥熟料中P2O5含量在0.3%时，效果最好，但超过1%时，熟料强度便显著下降。P2O5含量应限制。 ④ TiO2：水泥熟料中含有适量的TiO2，对水泥的硬化过程有强化作用。当TiO2含量达0.5～1.0%，强化作用最显著，超过3%时，水泥强度就要降低。如果含量继续增加，水泥就会溃裂。因此在石灰石原料中应控制TiO2＜2.0%。
（二）、选择粘土质原料时应注意的问题 1、n、p值要适当。
2、尽量不含碎石、卵石，粗砂含量应小于5%。 3、旋窑生产时对可塑性不做要求。
粘土，SiO2是熟料的主要成分，生料CaCO3分解多在分解炉中进行，因此熟料应采用较高硅酸率。同时粘土中碱、氧化镁、三氧化硫、砂的含量要小，若含有较多的石英砂，会使生料不易磨细，煅烧困难，塑性差。如果SiO2低，相应提高Al2O3，Fe2O3含量，熔剂矿物（C3A+C4AF）增加，硅酸盐矿物相应减少，降低水泥强度，引起窑内结块结圈。如果SiO2高，相应降低了Al2O3，Fe2O3含量，熔剂矿物减少，不利于C3S的形成。
在选择粘土质材料时,不仅要考虑其化学组成能否满足配料要求,还应考虑其结晶SiO2含量及塑性,此外,粘土质材料中存在的极少量组分种类及含量也应引起足够重视。
三、校正原料
① 铁质校正原料：补充生料中Fe2O3的不足，主要为硫铁矿渣和铅矿渣等。 ② 硅质校正原料：补充生料中 SiO2的不足，主要有硅藻土等。
③ 铝质校正原料：补充生料中AI2O3的不足，主要有铝钒土、煤矸石、铁钒土等。
校正原料的质量要求
硅质原料 硅 率 SiO2（%） R2O（%） ＞4.0 70～90 ＜4.0 铁质原料 Fe2O3＞40% 铝质原料 AI2O3＞30%
铁质校正原料
当氧化铁含量不足时，应掺加氧化铁大于4%的铁质校正原料，常用的有低品位
硅质校正原料
硅质校正原料是用以补充配合生料中氧化硅成分不足的原料。当水泥厂采用硅酸率低的红壤或页岩作原料时，需掺入硅质校正原料。采用较多的是砂岩和粉砂岩，也有用河沙、硅藻石、硅藻土和蛋白石的。
黏土质代用原料 煤矸石
用煤矸石代替粘土质原料，可以减少堆放场地。有利于农业生产，而且还能使废石得到利用，变害为利，煤矸石中残余的煤炭也可以得到充分的利用。
煤的选择：
1、无烟煤 无烟煤又叫硬煤、白煤，是一种碳化程度很高，挥发物在10%以下，热值约8000-8500千卡/公斤，发热量很高，可达25000~32500kJ/kg挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。污染环境小
2、烟煤 烟煤是一种碳化程度较高、干燥
基挥发分含量为15%~40%的煤。其收到基底热值一般为20900~31400KJ/Kg
烟煤结构致密，较为坚硬，密度较大，着火温度为400~500℃，是回转窑煅烧水泥孰料的主要燃料。
总结：所以我们组考虑到无烟煤的热值高，而相对着火点高；烟煤热值相对低，而着火点低。选择烟煤和无烟煤混合使用，高低搭配。
并且烟煤燃料，煤灰可以充当原料。煤灰是灰分燃烧后的灰渣，煤灰全部或大部分掺入熟料中，因为会影响熟料的化学成分。
列如：灰分过多，热值低，窑的发热能力和熟料产量、质量降低。并且煤灰掺入要均匀，若不均匀，煤粉越粗，灰分越高，如果煤分升高，都会导致熟料质量下降。低品味燃料及煤质变化较大时，进行燃煤预均化
泥厂常考虑煤的发热量及挥发分较多,对其它方面性质重视不够。事实上对于煤的性质,除了应考虑煤的热值及挥发分之外,还应考虑煤的着火点、气化速度、煅烧速度以及煤灰熔点等问题,因为这些方面的性质直接影响到回转窑内的火焰形状及热力分布状况, 对于热值低、灰分多、着火点高、燃烧速度慢的煤,不仅窑内上火速度慢,而且由于其燃烧速度慢、热力不集中,容易造成窑内底火过厚,结果不但造成窑内中部通风不良,甚至出现严重的还原气氛,大大降低了熟料的产质量,因此,作为立窑厂,选用优质煤是保证水泥产质量的重要因素。
生料的质量是熟料质量的基础,并在很大程度上影响着熟料烧成热耗和窑的产量。生料质量主要包括生料的易烧性、均匀性和生料细度。用降低石灰饱和度和C3S,增加液相量来改善易烧性的方法势必降低水泥熟料的强度。因此,在实际生产中,最好加入生料易烧性的改良剂(如矿化剂),提高生料的均匀性
资源利用、环境保护：
酸盐水泥主要由硅酸盐水泥熟料组成。而硅酸盐水泥熟料的生产是一个高资源、能源消耗，同时又产生大量有害气体的工艺过程。在原料的选择中，添加工业废渣，矿渣等。根据国家可持续发展、环境保护政策、循环经济政策（国发[2005]22号文），本项目每年将消耗大量粉煤灰、石膏、硫酸渣等工业废渣，利用率较高。本项目的建设不仅使工业废渣变废为宝，部分解决了因工业废物造成的环境污染和占
用土地的问题丰富的石灰石矿资源，水、电、燃煤供应便利，为生产优质水泥奠定了良好的基础， 只要在项目实施和生产过程中切实做好“三同时”工作，落实评价中提出的生态恢复及污染防治措施，实现清洁生产和达标排放，满足总量控制目标，将项目的不利影响降低到最小程度，使经济效益、社会效益和环境效益有机统一，实现社会和环境可持续发展 。
从环境方面：
新型干法循环充分利用了原料燃烧，并充分对资源进行整合利用，综合利用工业废渣。高效的生产方法使水泥生产真正做到了环保，低排放量，且生产过程中废物循环利用，使资源得到充分利用使环境得到最大保护。更加何从分体现了新型干法生产水泥对资源的重大影响，真正做到“绿色工业”。
签发总任务书 ：
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“水泥生料制备”课程总任务书
院（系） 材料工程系 班级 水泥112 部门 第3组
任务下达日期： 年 月 日 任务完成日期： 年 月 日
任 务 题 目： 生产出水泥熟料煅烧所需要的合格生料 主要内容和要求： 内 容：
以生料粉磨工艺为中心，以原料破碎、生料粉磨、烘干、选粉、收尘、输送为主线，掌握水泥原料加工作业岗位所必须的基本知识（工艺过程、设备工作原理、结构、主要参数、性能）和技能（设备应用选型、操作控制、维护管理、故障判断及处理），并根据原料成分变化、产品要求和测试结果，正确分析和解决生产过程的实际问题，为日产熟料吨生产线提供所需要的合格生料。 要 求
1、设计出合理的水泥生料制备工艺及过程； 2、合理选择水泥生料制备设备； 3、合理选择相关的附属设备；
4、原料加工作业必须满足优质、高产、低耗、环保等技术经济要求； 5、制备出合格的水泥生料。
“水泥生料制备技术”课程任务书
院（系） 材料工程系 班级 水泥112 部门 第 3 组 项目 一 水泥原材料的选择
任务下达日期： 2012 年 3 月 12 日 任务完成日期： 2012 年 3 月 19 日 项目 题 目：水泥原料的选择 主要内容和要求： 内 容：
根据新型干法水泥生产特点，选择适合该生产方法的原料，以满足制备硅酸盐水泥生料的要求。 要 求
1、选择适合制备硅酸盐水泥生料要求的原料； 2、分析所选原料对资源利用、环境保护的影响；
3、对所选择的原料进行物理化学特性分析并对原料的质量进行评价； 4、根据分析结果，简要说明所选原料对生料制备、熟料煅烧的影响。
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“水泥生料制备技术”课程任务书
院（系） 材料工程系 班 级 水泥112 组 别： 第三组
组 长：卢登智
组成员：何琼 任雅林 李卓远 黄家星 梁艺瀚
指导教师:胡家林
水泥原材料选择项目负责人：
卢登智——对所选择的原料进行物理化学特性分析并对原料的质量进行评价 组员：
何琼，任雅林——选择合适制备硅酸盐水泥生料要求的原料 李卓远、黄家星——分析所选原料对资源利用、环境保护的影响
梁艺瀚——根据分析结果，简要说明所选原料对生料制备、熟料煅烧的影响。
一、制备硅酸盐水泥生料的原料选择：
1、石灰质原料：
（一）石灰石：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。
主要矿物：方解石（CaCO3），并常含有白云石（CaCO3·MgCO3）、石英（结晶SiO2）、粘土质及铁质等杂质。
CaO含量：纯石灰石含CaO56%，烧失量为44%，随杂质含量增加CaO含量减少。
含水量：一般不大于1.0%，含粘土杂质越多，水分越高。
（二）泥灰岩：是碳酸钙和粘土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，属石灰岩向粘土过渡的中间类型岩石。是一种极好的水泥原料。 分类：高钙泥灰岩：CaO≥45% 低钙泥灰岩：CaO＜45%
（三）白垩主要成分：碳酸钙，含量80%~90%，甚至高于90%。 性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料
（四）石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要成分是CaCO3，纯石灰石的CaO最高含量为56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为MgO、R2O、（Na2O、K2O）和游离SiO2。一般要求如下
（五）石灰质原料的选择
(1) 搭配使用；
(2) 限制MgO含量；（白云石是MgO的主要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光）
(3) 限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。）
(4) 新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、Cl-等微量组分。
CaCo3 ，若配料不当，生料过粗，煅烧不良，熟料中会出现没被吸收的游离氧化钙，游离氧化钙水化生成Ca(OH)2 ，体积膨胀97.9%，硬化水泥是内部造成局部膨胀应力，使水泥制品抗拉、抗折强度降低，还有熟料慢冷或还原气氛使C3S分离的CaO及熟料中含K2O、Na2O较多，取代C2S、C3A、C3S及C3S中的CaO，造成二次游离氧化钙。
2 粘土质原料
水泥工业采用的天然粘土质原料有粘土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，使用最多的是粘土和黄土。近年来多用页岩、粉砂岩等
粘土质原料的品质要求及选择
（一）、品质要求
(3)主要原料中的有害成分
① MgO：影响水泥的安定性。水泥熟料中要求MgO＜5%，原料中要求MgO＜3%。
② 碱含量（K2O、Na2O）：对正常生产和熟料质量有不利影响。水泥熟料中要求R2O＜1.3%，原料中要求R2O＜4%。
③ P2O5：水泥熟料中含少量的P2O5对水泥的水化和硬化有益。当水泥熟料中P2O5含量在0.3%时，效果最好，但超过1%时，熟料强度便显著下降。P2O5含量应限制。 ④ TiO2：水泥熟料中含有适量的TiO2，对水泥的硬化过程有强化作用。当TiO2含量达0.5～1.0%，强化作用最显著，超过3%时，水泥强度就要降低。如果含量继续增加，水泥就会溃裂。因此在石灰石原料中应控制TiO2＜2.0%。
（二）、选择粘土质原料时应注意的问题 1、n、p值要适当。
2、尽量不含碎石、卵石，粗砂含量应小于5%。 3、旋窑生产时对可塑性不做要求。
粘土，SiO2是熟料的主要成分，生料CaCO3分解多在分解炉中进行，因此熟料应采用较高硅酸率。同时粘土中碱、氧化镁、三氧化硫、砂的含量要小，若含有较多的石英砂，会使生料不易磨细，煅烧困难，塑性差。如果SiO2低，相应提高Al2O3，Fe2O3含量，熔剂矿物（C3A+C4AF）增加，硅酸盐矿物相应减少，降低水泥强度，引起窑内结块结圈。如果SiO2高，相应降低了Al2O3，Fe2O3含量，熔剂矿物减少，不利于C3S的形成。
在选择粘土质材料时,不仅要考虑其化学组成能否满足配料要求,还应考虑其结晶SiO2含量及塑性,此外,粘土质材料中存在的极少量组分种类及含量也应引起足够重视。
三、校正原料
① 铁质校正原料：补充生料中Fe2O3的不足，主要为硫铁矿渣和铅矿渣等。 ② 硅质校正原料：补充生料中 SiO2的不足，主要有硅藻土等。
③ 铝质校正原料：补充生料中AI2O3的不足，主要有铝钒土、煤矸石、铁钒土等。
校正原料的质量要求
硅质原料 硅 率 SiO2（%） R2O（%） ＞4.0 70～90 ＜4.0 铁质原料 Fe2O3＞40% 铝质原料 AI2O3＞30%
铁质校正原料
当氧化铁含量不足时，应掺加氧化铁大于4%的铁质校正原料，常用的有低品位
硅质校正原料
硅质校正原料是用以补充配合生料中氧化硅成分不足的原料。当水泥厂采用硅酸率低的红壤或页岩作原料时，需掺入硅质校正原料。采用较多的是砂岩和粉砂岩，也有用河沙、硅藻石、硅藻土和蛋白石的。
黏土质代用原料 煤矸石
用煤矸石代替粘土质原料，可以减少堆放场地。有利于农业生产，而且还能使废石得到利用，变害为利，煤矸石中残余的煤炭也可以得到充分的利用。
煤的选择：
1、无烟煤 无烟煤又叫硬煤、白煤，是一种碳化程度很高，挥发物在10%以下，热值约8000-8500千卡/公斤，发热量很高，可达25000~32500kJ/kg挥发分低、比重大、硬度高、燃烧时烟少火苗短、火力强。污染环境小
2、烟煤 烟煤是一种碳化程度较高、干燥
基挥发分含量为15%~40%的煤。其收到基底热值一般为20900~31400KJ/Kg
烟煤结构致密，较为坚硬，密度较大，着火温度为400~500℃，是回转窑煅烧水泥孰料的主要燃料。
总结：所以我们组考虑到无烟煤的热值高，而相对着火点高；烟煤热值相对低，而着火点低。选择烟煤和无烟煤混合使用，高低搭配。
并且烟煤燃料，煤灰可以充当原料。煤灰是灰分燃烧后的灰渣，煤灰全部或大部分掺入熟料中，因为会影响熟料的化学成分。
列如：灰分过多，热值低，窑的发热能力和熟料产量、质量降低。并且煤灰掺入要均匀，若不均匀，煤粉越粗，灰分越高，如果煤分升高，都会导致熟料质量下降。低品味燃料及煤质变化较大时，进行燃煤预均化
泥厂常考虑煤的发热量及挥发分较多,对其它方面性质重视不够。事实上对于煤的性质,除了应考虑煤的热值及挥发分之外,还应考虑煤的着火点、气化速度、煅烧速度以及煤灰熔点等问题,因为这些方面的性质直接影响到回转窑内的火焰形状及热力分布状况, 对于热值低、灰分多、着火点高、燃烧速度慢的煤,不仅窑内上火速度慢,而且由于其燃烧速度慢、热力不集中,容易造成窑内底火过厚,结果不但造成窑内中部通风不良,甚至出现严重的还原气氛,大大降低了熟料的产质量,因此,作为立窑厂,选用优质煤是保证水泥产质量的重要因素。
生料的质量是熟料质量的基础,并在很大程度上影响着熟料烧成热耗和窑的产量。生料质量主要包括生料的易烧性、均匀性和生料细度。用降低石灰饱和度和C3S,增加液相量来改善易烧性的方法势必降低水泥熟料的强度。因此,在实际生产中,最好加入生料易烧性的改良剂(如矿化剂),提高生料的均匀性
资源利用、环境保护：
酸盐水泥主要由硅酸盐水泥熟料组成。而硅酸盐水泥熟料的生产是一个高资源、能源消耗，同时又产生大量有害气体的工艺过程。在原料的选择中，添加工业废渣，矿渣等。根据国家可持续发展、环境保护政策、循环经济政策（国发[2005]22号文），本项目每年将消耗大量粉煤灰、石膏、硫酸渣等工业废渣，利用率较高。本项目的建设不仅使工业废渣变废为宝，部分解决了因工业废物造成的环境污染和占
用土地的问题丰富的石灰石矿资源，水、电、燃煤供应便利，为生产优质水泥奠定了良好的基础， 只要在项目实施和生产过程中切实做好“三同时”工作，落实评价中提出的生态恢复及污染防治措施，实现清洁生产和达标排放，满足总量控制目标，将项目的不利影响降低到最小程度，使经济效益、社会效益和环境效益有机统一，实现社会和环境可持续发展 。
从环境方面：
新型干法循环充分利用了原料燃烧，并充分对资源进行整合利用，综合利用工业废渣。高效的生产方法使水泥生产真正做到了环保，低排放量，且生产过程中废物循环利用，使资源得到充分利用使环境得到最大保护。更加何从分体现了新型干法生产水泥对资源的重大影响，真正做到“绿色工业”。