內容簡介
本書在編寫過程中得到了天津水泥工業設計研究院、南京水泥工業設計研究院、合肥水泥研究設計院、成都建材工業設計研究院、中國建築材料科學研究院、部分大專院校及新型乾法水泥生產企業的鼎力支持，一批具有深厚理論功底、豐富實踐經驗的專家、學者和技術人員花費了大量時間編寫審校。
讀者對象
這是一本實用性很強的培訓教材，可供從事水泥行業生產、科研、設計、管理工作的工程技術人員及操作人員閱讀，也可作為大中專院校水泥專業師生參考。
序
由中國水泥協會、中國水泥雜誌社組織，劉志江同志任主編的《新型乾法水泥技術》一書即將出版，他們邀請我為這本書寫序並結合國家即將出台的《水泥工業產業政策》和《水泥工業專項發展規劃》，對“新型乾法水泥技術”這一概念作出明晰的界定。為此，我請黃書謀同志出面組織並邀請業內一批著名教授和專家，對這一概念的內涵進行了探討，共同撰寫了如下的表述，供有關方面討論和參考。
新型乾法水泥技術是以懸浮預熱和預分解技術裝備為核心，以先進的環保、熱工、粉磨、均化、儲運、線上檢測、信息化等技術裝備為基礎；採用新技術和新材料；節約資源和能源，充分利用廢料、廢渣，促進循環經濟，實現人與自然和諧相處的現代化水泥生產方法。與新型乾法水泥技術涵義相對的英文名稱為Pre—calcining Process，簡稱PCP。同樣，新型乾法窯為Pre—calciningkiln，簡稱PCK。
新型乾法水泥技術在全球已得到迅速的發展，到目前為止，其生產能力約占世界水泥生產能力的60%，不僅在能源緊缺的已開發國家已經全面替代了其它各種落後的生產方法，即使是開發中國家如印度、巴西、泰國、韓國、印尼等水泥生產大國，新型乾法也占90%以上。
我國新型乾法水泥經過二十多年的努力，到2004年末，已經建成496條生產線，熟料生產能力超過3．2億噸，而且還向國外出口成套設備和工程總承包項目20多個，正在執行中的項目金額超過5億美元。
《新型乾法水泥技術》一書實際是應廣大水泥企業的要求，為方方面面舉辦的各種類型的培訓提供的教材，在編寫過程中，不僅是劉志江同志傾注了大量的心血，同時還得到了業內各大設計研究院、有關大專院校和部分水泥企業的支持，一批具有紮實理論功底和豐富實踐經驗的學者、專家和工程技術人員直接參與編寫、審校，應該說，這本書是行業內集體智慧的濃縮，也是廣大從事新型乾法水泥技術與生產的同行們實踐的結晶。我相信這本書的出版發行，對水泥企業的職業教育和員工培訓將起到積極的推動作用。對這本書的不足之處，也希望同行們批評指正，以便在日後再版時進一步完善與提高。
雷前治
二00五年一月二十八日
目錄
第1章 概述
第1節 水泥製造業的發展簡史
1.水泥的起源
2.水泥生產技術的演變
3.水泥在人類活動中的作用
第2節 世界水泥工業的特點和發展趨勢
1.世界水泥工業的特點
2.世界水泥工業的發展趨勢
第3節 我國水泥工業的發展概況
1.我國水泥工業的歷史回顧
2.我國新型乾法水泥的發展
3.我國水泥品種滿足建設需要
第4節 我國水泥工業的發展方向
1.大力發展新型乾法水泥生產技術和裝備
2.提高水泥工業清潔生產水平，沿著水泥生態化的方向前進
3.網路和信息化技術
第5節 我國水泥工業可持續發展
1.水泥工業可持續發展的概念與內涵
2.水泥工業可持續發展的必要性
3.水泥工業可持續發展的戰略模式
第2章 水泥的分類及水泥標準的要求
第1節 基本概念
1.水泥定義
2.水泥的分類
2.1 水泥按用途和性能分類
2.2 水泥按其主要水硬性物質名稱分類
2.3 水泥按需要在水泥命名中標明的主要技術特性分類
第2節 水泥品質要求
1.六大通用水泥
1.1 矽酸鹽水泥(即國外通稱的波特蘭水泥)(GB 175 1999)
1.2 普通矽酸鹽水泥 (GB 175—1999)
1.3礦渣矽酸鹽水泥(GB 1344—1999)
1.4火山灰質矽酸鹽水泥(GB 1344—1999)
1.5 粉煤灰矽酸鹽水泥 (GB 1344—1999)
1.6 複合矽酸鹽水泥(GB 12958—1999)
2.專用水泥
2.1 油井水泥
2.2 道路矽酸鹽水泥
2.3 型砂水泥
3.特性水泥
3.1 中熱矽酸鹽水泥
3.2低熱矽酸鹽水泥
3.3 低熱礦渣矽酸鹽水泥
3.4抗硫酸鹽矽酸鹽水泥
3.5白色矽酸鹽水泥
第3節 六大通用水泥的強度等級與技術要求
第4節 六大通用水泥的材料要求
1.矽酸鹽水泥、普通矽酸鹽水泥
1.1 石膏
1.2活性混合材料
1.3 非活性混合材料
1.4窯灰
1.5 助磨劑
2.礦渣矽酸鹽水泥、火山灰質矽酸鹽水泥、粉煤灰矽酸鹽水泥
2.1 石膏
2.3 石灰石
2.4 窯灰
2.5 助磨劑
3.複合矽酸鹽水泥
3.1 石膏
3.2 活性混合材料
3.3 非活性混合材料
3.4 窯灰
3.5 助磨劑
第5節廢品水泥和不合格品水泥的判定
1.廢品水泥
2.不合格品水泥
第6節 《水泥企業質量管理規程》對於水泥主要質量參數的要求
1.出廠水泥質量的要求
2.專用水泥和特性水泥其他特性指標的目標值要求
第3章 新型乾法水泥生產中的原、燃材料及配料
第1節 水泥原、燃材料
1.原料
1.1 石灰質原料
1.2 黏土質原料
1.3 校正原料
2.燃料
3.石膏及混合材料
3.1 石膏
3.2 混合材料
第2節 水泥熟料及配料計算
1.水泥熟料化學成分
2.水泥熟料的礦物組成及率值
3.新型乾法水泥生產的配料計算
3.1 準備工作
3.2 在EXCEL表中輸入數據
3.3 假設原料配比，計算生料成分
3.4 計算生料成分
3.5 計算灼燒基生料成分
3.6 計算煤灰摻入量
3.7 計算熟料成分
3.8 求解原料配比
3.9 生料中有害成分的計算及處理
第4章新型乾法水泥生產工藝及主要設備
第1節 新型乾法水泥生產方法及工藝流程
1.新型乾法水泥生產方法
2.新型乾法水泥生產工藝流程
第2節 礦山開採及破碎
1.概述
2.礦山開採
2.1 礦山選擇的主要因素
2.2 開採方法、開採境界、礦山生產能力及採礦、采裝工作
2.3 礦山開拓
2.4 採掘運輸設備
2.5 礦山開採設備常見故障及處理方法
3.破碎系統
3.1 破碎比
3.2 粒度的表示法
3.3 粉碎的能耗理論
3.4 破碎作業
3.5 破碎設備
3.6 破碎設備常見故障及處理方法
第3節 預均化堆場
1.原料預均化堆場的工作原理
2.原料預均化堆場的形式
3.堆、取料方式及堆、取料機
3.1 堆料方式
3.2 取料方式
4.均化效果
5.工藝流程、主要設備技術參數及工作原理
5.1 石灰石堆料機
5.2 石灰石橋式刮板取料機
第4節生料粉磨
1.概述
1.1 粉磨的基本原理
1.2 工藝及裝備技術的發展特點
1.3 生料粉磨的適宜細度
1.4 水泥生料及易磨性
2.粉磨系統設備及結構特點
2.1 球磨機
2.2 立式磨
2.3 輥壓機
2.4 選粉機
3.工藝流程與系統配置
3.1 中卸和尾卸提升循環磨系統
3.2 立式磨粉磨系統
3.3 輥壓機擠壓粉磨系統
3.4 幾種工藝系統的技術經濟指標比較
4.質量管理與控制
4.1 過程控制
4.2 球磨機研磨體級配
4.3 球磨機常見故障及處理方法
4.4 立式磨操作控制
4.5 不同立磨常見故障及處理方法
第5節 生料均化及入窯餵料、計量
1.慨述
1.1 生料均化工作原理
1.2 生料均化作用
1.3 生料均化方法
2.生料均化庫
2.1 生料均化庫的發展過程
2.2 間歇式生料均化庫
2.3 連續式生料均化庫
3.生料入窯餵料、計量
3.1 常用幾種餵料形式
3.2 計量設備
4.工藝流程及主要工藝設備
4.1 工藝流程
4.2 主要設備
5.檢修及維護
5.1 維護與保養
5.2 常見故障分析及處理方法
6.生產過程監控
6.1 質量控制
6.2 自動控制
第6節 煤粉製備
1.概述
1.1 細度對燃燒時間的影響
1.2 煤質對粉磨過程的影響
2.製備工藝與系統配置
2.1 風掃磨製備系統
2.2 HRM立式煤磨系統
3.系統安全運行
第7節 燒成系統
1.概述
1.1 窯外分解技術
1.2 水泥熟料形成熱及熱平衡
2.窯外分解工藝及技術裝備
2.1 預分解工藝技術
2.2 預分解工藝技術——分解爐
2.3 煅燒工藝技術——迴轉窯
2.4 冷卻工藝技術——冷卻機
2.5 廢氣處理工藝技術——增濕塔
2.6 窯尾煙室、窯頭罩和三次風管工藝技術及設備
2.7 燃燒器工藝技術(噴煤管)
2.8 密閉鎖風技術
2.9 耐火材料
3.5 000t/d燒成系統工藝流程及主機設備
3.1 生產工藝流程
3.2 主機設備配置
4.提高熟料產量、質量的措施
4.1 影響熟料質量和操作過程穩定因素的控制
4.2 熟料質量的控制
5.系統操作及維護
5.1 迴轉窯及預熱器的烘乾
5.2 系統的操作原則
5.3 預分解系統故障、處理方法及注意事項
5.4 迴轉窯系統故障、原因分析及處理方法
5.5 冷卻機系統故障及處理方法
5.6 正常停窯和事故停窯應注意事項
第8節 廢氣處理
1.概述
2.廢氣處理設備
2.1 增濕塔(冷卻器)
2.2 冷卻器
2.3 匯風箱
2.4 風機
2.5 設塵器
3.廢氣處理系統的典型工藝流程
3.1 窯尾廢氣處理
3.2 窯頭廢氣處理
4.檢修維護和故障處理
4.1 檢修與維護
4.2 常見故障及處理方法
第9節 熟料輸送及熟料儲存
1.概述
2.熟料輸送及儲存設備
2.1 熟料儲存——熟料庫
2.2 熟料輸送機
3.工藝流程及設備
3.1 工藝流程
3.2 主要設備
4.檢修和維護
4.1 開停機順序及注意事項
4.2 運轉前檢查
4.3 運轉中檢查
4.4 日常維護保養
4.5 常見故障及處理方法
第10節 烘乾設備
1.概述
2.烘乾設備
2.1迴轉式烘乾機
2.2 快速烘乾機
2.3 流態化式烘乾機
2.4 烘乾一粉磨系統
3.迴轉烘乾機工藝流程
3.1 典型迴轉式烘乾機工藝流程
3.2 主要設備
第11節 水泥粉磨
1.概述
2.粉磨系統主要設備
2.1 球磨機
2.2 高細高產磨
2.3 輥壓機
2.4高效選粉機
3.常用工藝流程
3.1 開流粉磨
3.2 閉路粉磨
3.3 磨外預粉磨
3.4 分別粉磨和串聯粉磨
3.5 高細高產磨粉磨工藝
3.6 擠壓粉磨
3.7 立式磨粉磨
3.8 筒輥磨粉磨
4.系統主要配置
4.1 2000t/d生產線粉磨系統
4.2 2500t/d生產線粉磨系統
4.3 5000t/d生產線粉磨系統
4.4 10000t/d粉磨系統
5.生產控制與故障處理方法
5.1 水泥熟料及混合材的控制
5.2 球磨機的操作與維護
5.3 選粉機的調節與控制
5.4 輥壓機的使用與維護
6.水泥助磨劑
6.1 作用機理
6.2 選用原則和生產控制
第12節 水泥輸送與儲存
1.概述
2.水泥輸送與儲存主要設備
2.1 圓庫
2.2 輸送設備
3.工藝流程和主要設備
3.1 工藝流程
3.3 主要設備
4.檢修及維護
4.1 工藝設備的檢查、維護
4.2 系統常見故障分析及處理
5.生產質量控制
5.1 出磨水泥質量
5.2 出磨水泥與出庫水泥的強度關係
5.3 出廠水泥的檢驗結果
5.4 出磨水泥的均化
6.提高效益的措施
6.1 工藝設備
6.2 電氣
6.3 加強生產管理，提高勞動生產率
第13節 水泥包裝與散裝
1.概述
2.水泥包裝與散裝設備
2.1 包裝機分類
2.2 國內外部分包裝機性能比較
2.3 散裝設備
3.工藝流程及主要設備
3.1 固定式包裝系統
3.2 迴轉式包裝系統
3.3 散裝系統
4.檢修和維護
4.1 維護與保養
4.2 常見故障及處理方法
5.生產過程監控
5.1 質量控制
5.2 自動控制
第5章 新型乾法水泥廠的附屬設備
第1節 機械輸送設備
1.膠帶輸送機
1.1 概述
1.2 構造及套用
1.3 主要性能參數
1.4 主要部件
1.5 常見故障及處理方法
2.斗式提升機
2.1 概述
2.2 主要部件
2.3 工作原理
2.4 主要性能參數
2.5 常見故障及處理方法
3.螺旋輸送機
3.1 概述
3.2 主要部件
3.3 套用範圍
3.4 主要性能參數
3.5 常見故障及處理方法
4.鏈斗輸送機
4.1 概述
4.2 結構組成及特點
4.3 主要性能參數
第2節 氣力輸送設備
1.概述
2.空氣輸送斜槽
2.1 結構組成和工作原理
2.2 主要性能參數
2.3 主要特點
3.螺旋氣力輸送泵
3.1 結構組成、工作原理及特點
3.2 主要性能參數
4.氣力提升泵
4.1 結構組成及工作原理
4.2 主要性能參數
4.3 主要特點
第3節 給料餵料設備
1.板式餵料機
1.1 概述
1.2 結構及工作原理
1.3 主要性能參數
2.螺旋餵料機
2.1 概述
2.2 結構及工作原理
2.3 主要性能參數
2.4 主要特點
2.5 常見故障及處理方法
3 .電磁振動餵料機
3.1 結構組成
3.2 工作原理
3.3 主要特點
3.4 主要性能參數
3.5 常見故障及處理方法
4.葉輪餵料機
4.1 結構組成
4.2 工作原理
4.3 主要特點
4.4 主要性能參數
第4節 計量設備
1.皮帶秤
1.1 概述
1.2 主要性能參數
1.3 結構組成和外形尺寸
1.4 工作原理
1.5 控制儀表
2.定量給料機
2.1 概述
2.2 主要性能參數
2.3 結構組成和外形尺寸
2.4 工作原理
2.5 機械結構特點
2.6 給料料斗
2.7 感測器及控制儀表
3.固 體流量計和固體流量給料機
3.1 概述
3.2 主要性能參數
3.3 結構組成和外形尺寸
3.4 工作原理
3.5 機械結構特點
3.6 控制儀表
4.科立奧利秤
4.1 概述
4.2 用途和特點
4.3 型號和規格
5.倉式秤
5.1 概述
5.2 原料倉式秤
5.3煤粉倉式秤
6.汽車衡
6.1 概述
6.2 特點
6.3 結構組成
6.4 工作原理
6.5 主要性能參數
7.軌道衡
7.1 概述
7.2 特點
7.3 結構組成
7.4 工作原理
7.5 主要性能參數
第5節 收塵設備
1.旋風收塵器
1.1 工作原理
1.2 幾種常用的旋風收塵器
1.3 主要特點
2.電收塵器
2.1 工作原理
2.2 主要優缺點
2.3 分類和結構
2.4 電收塵器的進展情況
2.5 常見故障及處理方法
3.袋式收塵器
3.1 袋式收塵器的特點
3.2 袋式收塵器的分類
3.3 濾料的選擇原則
3.4 常用袋式收塵器
第6節 運輸機械
1.汽車
2.電瓶車
3.叉車
3.1 電瓶叉車
3.2 內燃叉車
4.機車及車輛
4.1 機車
4.2 車輛
5.散裝水泥汽車
6.散裝水泥火車
7.散裝水泥船
第7節 工程機械
1.礦山用工程機械
1.1 鑿岩機
1.2 挖掘機
1.3 衝擊破碎機
2.廠區用工程機械
2.1 液壓汽車起重機
2.2 單斗鏟車
2.3 挖掘裝載機
第6章 新型乾法水泥生產工藝控制及自動化技術
第1節 概述
1.過程控制的基本概念
2.過程控制系統及儀表的發展
3.新型乾法水泥廠自動化技術的套用
第2節 過程控制
1.識圖基礎
2.2500t/d水泥熟料生產線控制流程圖
第3節控制室的設定
1.中央控制室
2.電氣室及計算機控制系統現場控制站
第4節 自動控制技術裝備的配置
1.現場檢測儀表
1.1 常用的匯流排標準
1.2 現場匯流排技術自身的設計要求
1.3 現場匯流排的技術特點
1.4 現場匯流排的優點
1.5 現場匯流排的缺點
2.計算機控制系統
2.1 分散式控制系統Dcs
2.2 計算機控制系統設備的配置
3.生料質量控制系統
3.1 系統配置
3.2 系統特點
3.3 系統使用條件
3.4 QCS系統概述
4.非接觸式紅外掃描測溫系統
4.1 系統功能和特點
4.2 系統技術參數
4.3 系統設備主要部件
5.高溫工業電視系統
5.1 主要性能及指標
5.2 系統控制特點
5.3 工作原理
6.γ—Matric線上分析儀在水泥行業的套用
6.1 γ—Matric線上分析儀工作原理
6.2 γ—Matric線上分析儀的套用
6.3 γ一Matric線上分析儀的使用效果
第7章 水泥生產質量管理及檢驗
第1節 水泥生產質量管理
1.質量的概念
2.加強水泥產品質量管理
2.1 頒布實施了“水泥企業質量管理規程
2.2 建立健全水泥企業化驗室
2.3 建立健全質量監督檢驗機構
2.4 實行水泥產品生產許可證制
2.5 推行產品質量認證制
第2節 水泥生產過程的質量控制
1.質量控制的重要性
2.生產過程中質量控制的方法
第3節 水泥及原燃材料化學分析的測定原理和操作要點
1.試樣的分析
1.1 試樣的細度和試樣的烘乾
1.2 試樣的分解
2.水分的測定
3.燒失量的測定
3.1 操作要點
3.2 對因燒失量變化引起的分析結果的變化進行校正
4.不溶物的測定
4.1 測定原理
4.2 操作要點
5.二氧化矽的測定
5.1 氯化銨重量法
5.2 氟矽酸鉀容量法
6.三氧化二鐵的測定
6.1 EDTA直接滴定法
6.2 鉍鹽返滴定法
6.3鄰菲羅啉比色法
7.三氧化二鋁的測定
7.1 銅鹽返滴定法
7.2 鉛(或鋅)鹽返滴定法
7.3 氟化銨置換一EDTA配位滴定法
7.4 EDTA直接滴定鋁
8.二氧化鈦的測定
8.1苦杏仁酸置換一銅鹽溶液滴定法
8.2 過氧化氫配位一鉍鹽溶液返滴定法
8.3二安替比林甲烷比色法
9.氧化鈣的測定
9.1 測定原理
9.2 操作要點
10.氧化鎂的測定
10.1 測定原理
10.2 操作要點
11.氧化錳的測定
11.1 比色法
11.2 過硫酸銨氧化法
12.各種形態硫的測定
12.1 全硫的測定
12.2 硫酸鹽硫的測定
12.3 硫化物的測定
13.氧化鉀和氧化鈉的測定
13.1 測定原理
13.2 分析方法
13.3 操作要點
14.磷的測定
14.1 方法原理
14.2 操作要點
15.氯的測定
15.1 電位滴定法
15.2 蒸餾法
16.熟料中游離氧化鈣的測定
16.1 丙三醇一乙醇法
16.2 乙二醇法
16.3 乙二醇一乙醇快速法
17.水泥用煤的分析
17.1 煤質分析中常用的代表符號
17.2煤的工業分析
第4節 水泥及其原燃材料化學分析方法
1.水泥、熟料、生料化學分析方法
2.石灰石化學分析方法
3.黏土化學分析方法
4.鐵礦石化學分析方法
5.石膏化學分析方法
6.礬土及鋁酸鹽水泥化學分析方法
7.水泥組分定量測定
8.煤的工業分析
9.煤的發熱量測定方法
10.煤中全硫的測定
第5節水泥物理檢驗方法
1.水泥密度測定方法
1.1 概述
1.2 現行標準
1.3 方法原理
1.4 儀器
1.5 測定步驟
1.6 計算方法
2.水泥細度檢驗方法(80μm篩篩析法)
2.1 概述
2.2 現行標準
2.3 方法原理
2.4 儀器
2.5 樣品處理
2.6 測定方法及步驟
2.7 計算方法
3.水泥比表面積測定方法(勃氏法)
3.1 概述
3.2 現行標準
3.3 方法原理
3.4 儀器
3.5 材料
3.6 儀器校準
3.7 試驗步驟
3.8 計算方法
4.水泥標準稠度用水量、凝結時間、安定性檢驗方法
4.1 概述
4.2 現行標準
4.3 方法原理
4.4 儀器設備
4.5 材料
4.6 試驗條件
4.7 標準稠度用水量的測定(標準法)
4.8 凝結時間的測定
4.9 安定性的測定(標準法)
4.10 標準稠度用水量的測定(代用法)
4.1l 安定性的測定(代用法)
4.12 試驗報告
5.水泥膠砂強度檢驗方法
5.1 概述
5.2 現行標準
5.3 方法原理
5.4 試驗室和設備
5.5 試驗步驟
5.6 試驗結果
6.水泥淨漿流動度
6.1 方法提要
6.2 儀器
6.3 試驗步驟
6.4 結果表示
6.5 允許差
第8章 資源綜合利用
第1節 餘熱發電系統
1.概述
2.餘熱發電的發展歷史
3.我國水泥工業餘熱發電類型及流程
3.1 餘熱發電窯的發電系統
3.2 預分解窯的發電系統
4.餘熱發電的主要設備
5.工程實例
5.1 安徽寧國4000t/d水泥生產線純低溫餘熱發電系統
5.2 上海萬安企業總公司1350t/d水泥生產線純低溫餘熱發電系統
第2節 廢棄物處理
1.概述
2.水泥行業可利用廢棄物的種類
3.廢棄物處理工藝流程
4.廢棄物處理設備
5.套用實例
第9章安全生產與環境保護
第1節 安全生產
1.生產過程中職業危險、危害因素分析
2.採取的主要防範措施及效果
2.1 粉塵的防治
2.2 噪聲控制
2.3 防電傷、機傷措施
2.4 防雷傷
2.5 防暑降溫及防寒防濕
2.6 防火、防爆措施
2.7礦山爆破
第2節 環境保護
1.概述
1.1 粉塵
1.2 廢氣
1.3 廢水
1.4 噪聲
2.環境保護標準
2.1 《水泥工業大氣污染物排放標準》(GB 4915—2004)
2.2 水污染物排放標準
2.3 噪聲標準
3.控制污染的方案
3.1 粉塵防治措施
3.2 廢氣排放
3.3 污水處理及排放
3.4 噪聲控制
3.5 綠化設計
