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无机非金属专业生产实习报告

2020-08-14 来源:品趣旅游知识分享网
1重庆北碚玻璃仪器总厂实习

1.1实习目的:

通过对玻璃厂的参观,使我们初步了解玻璃的生产工艺流程和主要生产设备,对相关的专业理论有个感性认识,并对以后专业课程的学习作好铺垫。 1.2公司简介:

重庆北碚玻璃仪器总厂是国家赋予了进出口经营权的大II型国有企业,下属有八个分厂,两个公司,一个中美合资企业,是西南地区最大的综合性玻璃生产厂,现已通过ISO9002质量体系认证。1990年被评为―全国药品包装材料容器先进生产企业‖,荣获轻工业部―技术进步先进企业‖称号,1991年省人民政府授予―省级先进企业‖称号,易折曲颈安瓿被评为重庆市优质产品、名牌产品,荣获1990年、1994年国际包装博览会金奖,近六年被命名为重庆工业企业五十强重点企业之一。

重庆北玻总厂1938年建厂,五十年代即为全国玻璃仪器十大货源点之一,1985年建成全国第一座高硼硅玻璃全电熔窑炉。经过六十多年的发展,现已建成中国医药玻璃行业中最现代化的企业之一,拥有先进的工.艺、技术及设备,经过改造后的现代化厂房,先进的管理手段和一大批.中高级科技、管理人才,具备经营发展的雄厚基础和竞争实力。

重庆北玻总厂占地面积85035平方米,拥有固定资产8192万元,员工1700人,年产值1.15亿元。1990年、1991年人均利税额名列全国日用玻璃行业第一名,1992年综合经济效益列入四川省100强企业,1995年建成全国最大的硼硅酸盐中性玻璃拉管窑炉,1996年建成全国最大的输液瓶半煤气发生炉。现拥有国内第一流的药用玻璃生产设备和运用计算机全过程控制的现代化调料系统,率先配套引进日本、意大利具有国际先进水平的横式安瓿机和玻璃拉管线,得天独厚地使用天然气作燃料,生产易折曲安瓿,推动了我国针剂包装的升级换代。

现有国际国内四种类型的玻璃拉管线和横式安瓿机,易折曲颈安瓿年生产能力达35亿支,其生产规模、单机产量、质量稳定、市场覆盖面等方面居全国同行业第一,产品行销全国26个省、市,80多家大中型重点药厂,具有左右全国安瓿市场局势的能力。拥有从美国引进的激光全息图像设备及技术,国产小瓶机,行业式制瓶机等。

1997年建成全国最大的高硼硅玻璃电助熔窑炉,采用先进的垂直引下拉管机、真空镀膜机,生产高硼硅玻璃管、全玻璃真空太阳集热管、太阳能(电加热)热水器。雄厚的经济实力和先进的技术装备,使工厂得以长足发展。

重庆北玻总厂现具有年产高硼硅玻璃管20000吨、全玻璃真空集热管800万支、太阳能热水器15万台的能力,集热管主要有φ47mm×1200mm、φ47mm×1500mm以及φ58mm×1000mm、φ58mm×1800mm等四种规格,热水器主要适用于家庭以及别墅、招待所、宾馆等集中供热。我厂已在全国设立了近20家经销公司,建立起独具特色的营销网络和售后服务体系。

1.3产品介绍:

重庆北玻总厂现生产十大类产品,几千个品种规格,以生产药用玻璃包装为主,即易折曲颈安瓿、输液瓶、管制小瓶、口服液瓶、玻璃管等,同时生产高硼硅玻璃管、化工管道、仪器管材、玻璃棒材、介电管、晒图机灯管、防爆灯管、锅炉用管、耐热玻璃烧器制品、玻璃仪器、玻璃器皿、高中档酒瓶、全玻璃真空太阳集热管、太阳能(电加热)热水器、热缩膜、塑料盖、滚道窑瓷管、耐材加工、造纸、纸箱、玻璃抛光粉、保温隔热材料、五防轻体隔墙板、仿古仿欧装饰浮雕系列、激光全息图像、防伪商标及装饰材料、电动助力自行车等,产品销往全国各地,并出口东南亚国家或地区,在海内外享有较高信誉。 1.4实习内容:

1.4.1输液瓶生产工艺

输液瓶生产流程简介:

原料的储备 :合理储备原料,保证2个月左右的使用量 生产性料仓:1~5日使用量的料仓群

配料:用高精度称量系统,称量、混合加入碎玻璃,多种原料进行混合并加入一定量的熟料 投料:将合格的原料投入熔窑中,开始加热、最高加温 1500℃ 燃烧:天然气、电能为熔窑提供热能熔化玻璃 熔化:将原料熔化制备成合格的玻璃液 搅拌:对玻璃液进行均匀搅拌、澄清 剪切:按照要求把玻璃剪切成规定的尺寸 压吹成型:用压吹的方法使用模具对玻璃成型 筛选包装,将合格的玻璃瓶包装 主要生产流程:

(1)原料制备:玻璃成分玻璃的成分包括sio2 、al2o3 、cao、mgo 、na2o和k2o。由于一些原料有其特殊之处,所以在各个工序中都要对其加以克服才能顺利而又合理的制作出合乎要求的玻璃。由于sio2的熔点过高,大约在1710℃,所以就要加入适量的cao和k2o来降低熔点,而这两种原料都相对比较贵,容易提高制作成本,就适量加一些al2o3,还有其他的一些原料加入,都有其中的用意,每一种原料的加入都是有原因的。二、玻璃原料主要有:石英砂、石灰石、长石、纯碱、硼酸等。

(2)玻璃的熔化:玻璃的熔化过程是一个很复杂的物理、化学过程。大体上可分为:烧结物的形成、玻璃液的形成、玻璃液的澄清、玻璃液的均化和玻璃液的冷却五个阶段。烧结体的形成:质量合乎要求的配合料加入玻璃窑炉中,在高温作用下,发生一系列物理、化学反应,形成不透明烧结物。对于普通钠-钙硅酸盐水泥来说,这一阶段结束后配合料转变为硅酸盐和残余石英颗粒组成的烧结体。玻璃液的形成:不透明烧结体经进一步加热,未完全熔化的配合料残余颗粒溶解,烧结体开始熔融、扩散,并最终由不透明烧结体变为透明玻璃液。但此时的玻璃液含有大量气泡,且玻璃液的成分很不均匀。玻璃液的澄清:玻璃液的澄清是指气体夹杂物从玻璃液中消除的过程。对玻璃配合料的气体率、玻璃的得率的计算可知玻璃熔化过程中,放出的气体的量约为配合料质量的15%~20%。玻璃的均化:均化过程是为了消除玻璃液中条纹和其他化学组成与玻璃液组成的不均匀体,从而获得化学组成均匀一致的玻璃液。均化过程就是不均匀体在玻璃液中的溶解,扩散过程。由于扩散速度明显低于溶解速度,故均化过程的快慢取决于不均匀体的扩散速度的大小。不均匀体与玻璃液组成间的浓度差是不均匀体溶解和扩散的源动力。熔窑不同部位玻璃液的浓度差引起的自然对流也有助于不均匀体的扩散。除此之外,搅拌、鼓泡等辅助措施引起的玻璃液的强制对流也促进了不均匀体的溶解和扩散。玻璃液的冷却:为使玻璃液满足成形所需的黏度要求,经高温澄清、均化后的玻璃液需进一步降温冷却。整个冷却过程应力求平稳进行,以保证玻璃液的热均匀性,并防止出现温度波动,以免引起二次气泡。玻璃熔化的五个阶段在实际生产中是难以完全分开的,有时甚至是同步发生的。

(3)压吹法成型:该法的特点是先用压制的方法制成制品的口部和雏形,然后再移如成型模中吹成制品。

成型是口模放在雏形模上,由滴料供料机送来的玻璃液料滴落入雏形模后,冲头开始向下压制成口部和雏形,然后将口模连同雏形移入成型模中,重热伸长并放下吹起头,用压缩空气将雏形吹成制品。最后将口模打开取出制品。压吹法主要用于生产广口瓶、小口瓶等空心制品。

(4)筛选包装:由熟练的工人对输液瓶进行筛选,把有裂纹和明显气泡的瓶子筛选出来回收,将合格的瓶子打包。

玻璃池窑:

一.玻璃池窑的分类

根据熔制玻璃使用的热源,熔制过程的连续性,玻璃产品的种类和生产规模,窑内火焰的流动方向,烟气余热回收设备,玻璃池窑有多种分类。玻璃池窑的分类方法很多,例如:按使用热源,熔制过程的连续性,烟气余热回收设备,窑内火焰流动的方向,制造的产品,窑的规模,成型方法等等。目前我过基本上采用火焰池窑。其构造由玻璃溶剂,热源供给,余热回收,排烟供气四大部分组成。玻璃熔制部分,相当于玻璃溶质过程,池窑窑体沿长度方向分成熔化部,冷却部和成形部。 熔化部

熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清,均化的部分,鉴于现用火焰表面加热的熔化方法,熔化部分分为上下两部分。上部分为火焰空间,下部分为窑池。火焰空间由窑拱和胸墙组成。窑池由池壁和池底两部分构成,均用大砖砌筑,其形状基本上成长方形或正方形,池壁池底的厚度常取300mm。 冷却部

冷却部是熔化好的玻璃液进一步均化和冷却后的部位,也是将玻璃液分配给各供应料通路的部位。他也氛围上部空间与窑池两部分,结构与熔化部大体相同。 二.玻璃池窑的工作环境

玻璃池窑是在恶劣的环境下工作,窑衬材料的损坏主要受以下因素影响。 化学侵蚀

玻璃液本身富含二氧化硅,属酸性。当窑衬材料与玻璃液接触,或在气液相的作用下,粉料,粉尘的飞散等作用下,受化学侵蚀严重。尤其是池底和池壁处,长期受玻璃液侵蚀,化学侵蚀更严重。在蓄热室的格子转,烟气温度高,含尘较多等条件很苛刻。故在选用耐火材料时,能抗侵蚀是最关键的。池底池壁的材料应该是酸性的。近年来,熔池重要部位优先采用系列的电熔砖。考虑到窑池构造的特殊性,池壁和池底均用大砖砌筑而非小砖,古材料以熔铸为主。

机械冲刷

机械冲刷主要是玻璃液流的强烈冲刷,如熔化部的窑坎处。其次是物料的机械冲刷如加料口处。为此选用的耐火材料应具有较高的强度和耐冲刷。 高温作用

玻璃窑池的工作温度高达1600度,各部位的温度波动在100-200度。还应注意到,窑衬是在长期的高温作用下服役,选材时要能耐高温侵蚀,同时还要不污染玻璃液。玻璃池窑不与玻璃接触的部位,如上部结构的窑顶窑墙和喷火口,装料系统等,损毁是高温作用,粉尘冲刷和各种挥发物的化学侵蚀。挥发物来源于玻璃液,配合料和燃烧产物,主要成分是碱金属氧化物等等。这些挥发物在高温下以碱蒸汽的状态存在,温度低时冷凝成液相。池窑上部,换热装置用耐火材料见表。

表1 池窑非玻璃液接触部位用耐火材料

部位

砖种 硅砖 锆刚玉砖

池窑上部

β-刚玉砖 α-β刚玉砖 锆英石砖

备注

窑顶用硅砖;碱蒸汽,二氧化硅

粉尘少时用硅砖。 上述二者较多时用锆刚玉砖,但β-刚玉砖二氧化硫较少时使用

换热装置

高铝砖 碱性砖

蓄热室拱顶主要用硅砖砌筑,但在蓄热室格子房上部一般用碱性

砖以抵抗碱气的侵蚀

三.玻璃窑池用耐火材料

根据玻璃窑池的工作环境,综合考虑导致窑衬损毁的诸因素:化学侵蚀,机械冲刷,温度波动和高温作用,窑炉材料的选择主要有下列系列: 氧化铝和二氧化硅

此系列两端员的材料是主要的材料,即硅砖(普通硅砖,优质硅砖),刚玉砖,此外,尚有莫来石砖,黏土砖,高铝砖等。

黏土砖黏土砖有不同的品种,诸如低气孔黏土砖,超低气孔黏土砖,底蠕变,低气孔,低铁黏土砖等等。这些黏土砖,主要应用在蓄热中下部墙,下部格子砖,支撑弦等部位。 硅制耐火材料硅制耐火材料属酸性材料,它具有较强的抵抗酸性渣或溶液侵蚀的能力,具有良好的高温性能:如耐火度为1690-1730度,荷重软化开始温度为1640-1680度。体积膨胀率较大,当温度为1450度时约产生的总体积膨胀,有利于保证砌体的结构强度和气密性。故硅砖是玻璃窑的主要材质,广泛应用在大弦,胸墙,蓄热室弦顶等部位。

刚玉砖刚玉砖的主晶相为刚玉,它具有优良的性质,如熔点高,硬度大,是中性矿物,因而制品硬度大,抗冲刷,耐磨,同时抗侵蚀。在玻璃池窑中得到了应用。玻璃熔窑用熔铸氧化铝耐火制品的技术见表。

表2 玻璃窑用大型粘土质乃货砖技术指标

项目

Al2O3/% 不小

Fe2O3/% 不大

于 荷重软化开始温度/度 0.2Mpa

不低于 重烧线变化/% 1400度 2h 显气孔率/% 不

大于 常温耐压强度/Mpa 不小于 二氧化硅和二氧化锆系列

指标

BN-40a 40 1.5 1450 0 –0.4 18 49.0

BN-40b 40 1.8 1400 0 –0.4 18 3403

该制品是锆石英砖。砖的主体原料为锆石英石。锆石英石的熔点高为2550加热到1750无收缩现象,不受熔化玻璃和炉渣的近世影响。

该制品主要是直接结合镁砖,诶铝砖,直接结合镁铬砖以及镁橄榄石砖等。这些产品主要应用在蓄热室作格子砖使用。于蓄热室处的上,中部格子砖,处在空气与煤气的工作环境,氧化还原反复,高温温度的变化,粉料飞散,碱蒸汽的凝缩,如此环境,优选碱性耐火材料做格子砖。此外,蓄热室尚有采用高铝砖。建材工业窑炉用直接结合镁铬砖技术指标见表。

表3 锆刚玉的牌号 制品名称代号

AZS

牌号 33 36 41

氧化锆/%

33 36 41

隔热耐火材料

为了节能,玻璃窑带有保温结构的日益增多。这些隔热材料如黏土质隔热耐火砖,硅质各如耐火砖,硅藻土砖以及保温捣打料等。

表4 黏土质隔热耐火砖的技术要求

理化指标

项目

DMC-12 DMC-9-B DMC-9-A DMC-6

DMC-4

化学成分/%

MgO 不小于

Cr2O3 不小于 SiO2 不大于

60 12 3.2

70 9 3.0

70 9 2.8

75 6 2.8

80 4 2.5

显气孔率/% 不大于 体积密度 不小于 常温耐压强度 不小于 0.2Mpa荷重软化开始温度

抗热震性/次 1100度水冷 不低于

线膨胀率

项目

19 3000 35 1580

19 2980 40 1580

19 2980 40 1600

18 2950 40 1600

18 2930 40 1600

4 4 4 4 4

由生产厂定期检测,并提供给用户

指标

BG-96 BG-95

95 1.2

1710

BG-94 94 1.5

SiO2/% 不小于 95.5 Fe2O3% 不大于 耐火度/。C 不低于

1.4.2太阳能管生产流程 玻管配方: 石英砂 硼砂 氧化铝 1.0

201kg 49.2kg 5.5kg 食盐 玻渣 硼酸 方解石 0.395kg 134kg 12.55kg 2.38kg 原料的融化与玻璃瓶的成产方法类似,只是玻璃窑有所改变。当玻璃液均化完全以后又拉管机拉出玻璃管,再由牵引机向前输送。如果跑到较短需采用吹风机冷却,若跑到长,则进行自然冷却。当玻管通过红外检测装置时会测出玻璃管的直径是否符合要求,若直径不符就将玻璃管破碎回收。将直径符合要求的玻管切割成规定尺寸,送往后续加工。

将切割好的玻璃管尾部进行灼烧,收尾,然后镀膜抽真空。该厂镀膜一般有两种颜色,黑色和蓝色,根据客户的要求选用。通常情况下蓝色吸热较多,发热量较大。去掉尾部时需将玻璃管罩住加热到400摄氏度左右,这样是为了释放出玻璃内部的气体。为了防止玻璃管在使用过程中释放气体,在封口之前,内层与外层玻璃之间添加有药片,吸收玻璃排出的气体,使玻璃管之间始终保持真空状态。 1.4.3曲颈安瓿生产

将切割好的玻璃管放到生产设备上,通过对玻璃管中间加热使玻璃管分开,分开的部分在表面张力的作用下会自行封口。通过多次加热使安瓿底部变得光滑。最后使曲颈安瓿通过退火炉,消除由不均匀加热造成的内应力。然后由工人进行包装审核。

1.4.4窑炉节能蓄热

蓄热池顶部的温度可达1000多度,然而烟气离开蓄热室的温度还是较高的 (有的高达 400 ℃ 以上 )。烟气在这样高的温度下离开窑炉直接从烟道排入大气 ,将带走大量的热能 ,造成热量的大量浪费。

2.重庆金九水泥有限公司

2.1实习目的:

赴水泥厂生产实习是材料工程专业本科生必修课程之一,通过生产实习,掌握水泥材料的具体生产工程,掌握水泥熟料的形成工程,掌握各种生产设备的工作原理和作用,为学好专业课程打下良好的基础。 2.2公司简介:

重庆金九水泥有限公司位于合川市盐井镇工业园区,距合川市区9km,距重庆主城区46km。厂址紧临212国道、渝合高速公路、遂渝快速铁路合川站及嘉陵江,陆路、水路交通十分便利。企业基本情况:重庆金九水泥有限公司成立于2003年9月,注册资金7160万元。现有职工236人,大专以上学历的54人,现机构设置为7部1室。

企业项目情况:

重庆金九水泥有限公司2500t/d水泥生产线是以中国水泥发展中心为技术依托组建的大型现代化水泥生产企业。企业占地330多亩,总资产2亿元,职工200余人,其中大中专毕业生占80%,工程技术人员100多人。公司在建一条日产2500吨水泥生产线,预计2006年7月投产,2007年初拟建一条5000t/d水泥生产线,界时将形成年熟料生产能力300万吨,优质高标号水泥400万吨,所有生产线均采用dcs集散型计算机控制,中央控制室,生产过程全部实现自动化,工艺装备水平代表了国内本世纪初的先进水平。

企业经营情况:

重庆金九水泥有限公司组建了一支训练有素、作风优良、崇尚职业道德的营销队伍。现营销网络在重庆、成都、南充、合川、遂宁、广安等地区设有办事处。投产后,可生产水泥103.2万吨,可实现销售收入2亿元,实现利税7000万元。 企业产品情况:

重庆金九水泥有限公司矿山资源得天独厚,其所拥有的矿山品位高、含碱低、储量大、运距短。为保证水泥质量,矿山公司以强大的开采能力实现搭配开采,所有生产线设有石灰石预均化堆场、原煤预均化堆场、生料均化库以及从英国牛津公司引进的x荧光分析仪,实现生料qcx在线监测控制,尤其是新型干法预分解窑独特的生产工艺更决定了其产品的领先品质。企业主导产品po42.5级和pc32.5级水泥。产品适用于桥梁、大坝、隧道、高层建筑等大型重点建设项目。

企业在发展建设中,始终坚持―以人为本,品质领先‖的管理理念,发扬―拼搏奉献,创新争先‖的企业精神,力争创造一流现代企业。 2.3水泥生产流程

2.3.1水泥生产工艺及其发展

水泥的生产工艺简单讲便是两磨一烧,即原料要经过采掘,破碎,磨细和混匀制成生料,生料经1450℃的高温烧成熟料,熟料再经破碎,与石膏或其他混合材一起磨细成为水泥。由于生料制备有干湿之别,所以将生产方法分为湿法,半干法或半湿法,干法3种。

(1)湿法生产的特点将生料制成含水32%~36%的料浆,在回转窑内将生料浆烘干并烧成熟料.湿法制备料浆,粉磨能耗较低,约低30%,料浆容易混匀,生料成分稳定,有利于烧出高质量的熟料。但球磨机易磨件的钢材消耗大,回转窑的熟料单位热耗比干法窑高2093~2931Kj/kg(500~700kcal/kg),熟料出窑温度较低,不宜烧高硅酸率和高铝氧率的熟料。 (2)半干法生产的特点将干生料粉加10%~15%水制成料球入窑煅烧称半干法,带炉篦子加热机的回转窑又称立波尔窑和立窑都是用半干法生产。国外还有一种将湿法制备的料浆用机械方法压滤脱水,制成含水19%左右的泥段再入立波尔窑煅烧,称为半湿法生产。半干法入窑物料的含水率降低了,窑的熟料单位热耗也可比湿法降低837~1675kJ/kg(200~400kcal/kg)。由于用炉篦子加热机代替部分回转窑烘干料球,效率较高,回转窑可以缩短,如按窑的单位容积产量计算可以提高2~3倍。但半干法要求生料应有一定的塑性,以便成球,使它的应用受到一定限制,加热机机械故障多,在我国一般煅烧温度较低,不宜烧高质量的熟料.。

(3)立窑生产的特点立窑属半干法生产,它是水泥工业应用最早的煅烧窑,从19世纪中期开始由石灰立窑演变而来,到1910年发展成为机械化立窑.立窑生产规模小,设备简单,投资相对较低,对水泥市场需求比较小的,交通不方便,工业技术水平相对较低的地区最为适用。用立窑生产水泥热耗与电耗都比较低,我国是世界上立窑最多的国家,立窑生产技术水平较高。但是,立窑由于其自身的工艺特点,熟料煅烧不均匀,不宜烧高硅酸率和高饱和比的熟料,窑的生产能力太小,日产熟料量很难超过300吨,从目前的技术水平来看也难以实现高水平的现代化。

(4)干法生产的特点干法是将生料粉直接送入窑内煅烧,入窑生料的含水率一般仅1%~2%,省去了烘干生料所需的大量热量。以前的干法生产使用的是中空回转窑,窑内传热效率较低,尤其在耗热量大的分解带内,热能得不到充分利用,以致干法中空窑的热效率并没有多少改善。干法制备的生料粉不易混合均匀,影响熟料质量,因此40~50年代湿法生产曾占主导地位。50年代出现了生料粉空气搅拌技术和悬浮预热技术,随后诞生了预分解技术,原料预均化及生料质量控制技术。现在干法生产完全可以制备出质量均匀的生料,新型的预分解窑已将生料粉的预热和碳酸盐分解都移到窑外在悬浮状态下进行,热效率高,减轻了回转窑的负荷,不仅热耗低使回转窑的热效率由湿法窑的30%左右提高到60%以上,又使窑的生产能力得以扩大,目前的标准窑型为3000t/d,最大的10000t/d。我国现在有700t/d,1000t/d,2000t/d,4000t/d的几种规格,逐步向大型方向发展。预分解窑生料预烧得好,窑内温度较高,熟料冷却速度快,可以烧高硅酸率,高饱和比以及高铝氧率的熟料,熟料强度高,因此现在将悬浮预热和预分解窑统称为新型干法窑,或新型干法生产线,新型干法生产是今后的

发展方向。新型干法窑规模大,投资相对较高,对技术水平和工业配套能力要求也比较高,如条件不具备则难以正常发展。 2.3.2主机设备与存储设备 生料磨 回转窑 水泥磨 煤磨 冷却机 存储设备 2.3.3生料制备 (1)原料的破碎、预均化和生料粉磨 从矿山开采的矿石用卡车运到水泥厂,由板式喂料机送入单段锤式破碎机,再用皮带送到预均化堆场,采用横堆竖取的方式取料,料经皮带送到石灰石仓。再加上从铁粉仓和粘土仓及粉煤灰仓经电子皮带称定量取料混合后送入生料磨(立磨)。经立磨粉磨后粗细料被选粉机分离,粗料返回立磨继续粉磨。细料送入两个锥型仓暂时储存。 (2)生料储存、均化和输送

由立磨出来的细粉经气力输送管道和皮带提升机送到均化库顶部,经四嘴下料机进入均化库。均化库既有均化的作用也有储存生料的作用。 (3)水泥厂生料工段工艺流程图

石灰石→板式喂料机→单段锤式破碎机→皮带→堆料机→取料机→皮带→配料站→立磨→o-sepa选粉机→气力输送管道和皮带提升机→生料均化库 (4)生料工作段主要设备及工作原理 PC-2018反击锤式破碎机

工作原理:物料进入锤破中受到高速回转的锤头冲击而被破碎,物料从锤头处获得动能以高速冲向打击板而被第二次破碎,粒径合格的物料通过蓖条排出,较大粒径在蓖条上再经锤头附加冲击,研磨而被破碎,直至合格后通过蓖条排出。 袋收尘——脉冲袋收尘器 工作原理:

含尘气体由进风口进入箱体,气体由滤袋外进入滤袋内,经文氏管进入上箱体,从出风口排出,粉尘能截留在滤袋外表面。为了保持收尘器的阻力在一定的范围内(一般为1176~1470Pa)必须定期清灰。清灰时由脉冲控制仪按程序开启控制阀使气沧内的压缩空气由喷嘴管的孔眼高速喷出。每个孔眼对准一个滤袋中心,通过文氏管的诱导在高速气体周围引入相当于喷嘴空气5—7倍的二次空气冲进滤袋,使滤袋急剧膨胀,引起冲击震动。同时产生由袋内向袋外的逆向气流,是黏附在滤袋外表面的积灰被吹落。此时滤布空隙中的粉尘也被吹落,吹扫下来的积灰落入灰斗经排灰系统排出。 堆料机和取料机

堆料机:车式悬臂胶带堆料机.(一侧两轨) 取料机:桥式刮板取料机.(两侧两轨) 立磨MLS3626

给料粒度:≤90mm生产能力:185t/h

工作原理:物料由三道锁风阀门下料溜子进入磨内,堆积在磨盘中间。由于磨盘的旋转带动磨辊转动物料受离心力的作用想磨盘边缘移动,并被齿入磨辊底部而粉磨.磨辊有液力系统增压以满足粉末需要。磨盘的转速比较高,比相同直径的球蘑机要快大约80%。物料不仅在辊下被压碎,而且被推向外缘,越过挡料圈落入风环,被高速气流入分离器,在回转风叶

MLS3626立磨o-sepa高效选粉机 Φ4×60m五级旋风预热器(带分解炉) Φ4×13m2台 MPF1713 LBT32216 堆料场、配料站、均化库、熟料库、水泥库 的作用下进行分选,粗粉重新返回磨盘再粉磨。合格的成品随气流带出机外被收集作为产品,由于风环外气流速度很高因此转热速率很快,小颗粒瞬时得到干燥,大颗粒表面被烘干,再折回重新粉碎过程中得到进一步干燥。 O~SEPA选粉机 工作原理:

待选物料由上部的两个喂料管喂入选粉机,通过撒料盘缓冲板充分分散,落如选粉区,选粉气流大部分来自磨机,通过切向一次风进口,来自收尘设备的收尘风通过二次风进口进入,经导向叶片水平进入选粉区。在选粉机内由垂直叶片和水平叶片组成笼式转子,回转时使内外压差在整个高度内上下保持一定,从而使气流稳定均匀,为精确选粉创造了条件,物料自上而下为每个颗粒提供了多次重复分选的机会,而且每次分选都在精确的离心力和水平风力的平衡条件下进行。细粉从外向内克服了边壁效应的不利影响。 电收尘

工作原理:

电收尘利用高压静电场的作用,使通过的含尘气体中的尘粒荷电,在电场的作用下,使尘粒沉积于电极上,将尘粒从气体中分离出来。电收尘器具有运行可靠,维护简单,电耗低,除尘效率高等优点,在合适条件下使用,其除尘效率可达99%以上。

CP均化库 工作原理:

该库直径较大,生料先送至顶生料分配器,再经放射状布置的空气输送斜槽入库,库顶还设有收尘器,仓满指示器等装置,在大库的下部中心建有一圈锥型混合室,当轮流向大库的环型库底冲气时生料呈流态化并经混合室周围的8—12个进料孔流入混合库中,同时大库内的生料呈旋涡状踏落,在生料下移的过程中产生重力混合,进入混合库的生料则按扁型四分区进行激烈的空气搅拌,即进行气力均化。混合室的另一作用是靠室内所存一定数量成分均匀的生料起缓冲作用,使进入混合室时略有成分波动的生料缩小其波动。 气力输送斜槽

以高压离心通风机为动力源,使密闭输送斜槽中的粉状物料保持流态化向斜槽的一端缓慢流动,这种斜槽的主体部分无主动部件,结构简单,输送能力大,易改变输送方向。

(5)保证生料质量的几个控制环节 生料粉磨系统的调节控制

为实现最优控制,使粉磨作业经常处于良好状态,在烘干粉磨系统生产中,越来越广泛的采用电子计算机和自动化仪表,实行生产过程的自动调节控制.生料粉磨系统是水泥厂生产中实行自动化最为成功,并且得到普遍应用的一个工序。自动控制主要有以下五个方面的主要内容:①调节入磨原料配比,保证磨机产品达到规定的化学成分;②调节喂入磨物料总量,使粉磨过程经常处于最佳的稳定状态,提高粉磨效率;③调节磨机系统温度,保证良好的烘干及粉磨作业条件,并使产品达到规定的水分;④调节磨机系统压力,保证磨机系统的正常通风,满足烘干及粉磨作业需要;⑤控制磨机系统的开车喂料程序,实行磨机系统生产全过程的自动控制。

原料配料控制

采用电子称-X荧光分析仪-电子计算机自动调节生料磨系统的喂料配比,是20世纪60年代取得的成果。40多年来,国外许多现代化水泥厂几乎全部实现了原料配比的自动控制。这个自动控制系统的应用成功,主要在于对生料化学成分可以进行在线快速分析和建立了一套数学模型及控制算法。

控制系统的目标是调节入磨原料配比,保证规定的生料化学成分。控制系统分为两段,首先对待用的各种物料进行取样和分析,再由东西得到的化学成分计算出各种原料的要求配。.

计算公式是线形的,很容易由计算机计算出。在某些情况下即使不可能取得最理想的配比,也可以求出近乎理想的配比。

计算机取得的各种原料的成放是取样值的平均数。原料成分的波动会导致生料成分的波动。近年来,很多工厂采用了自动取样装置及X荧光分析仪,-射线仪分析生料成分,将测定的结果输入计算机,以便及时得到各种原料配比,并调整其流量。

样品的抽取一般有两种方式,即磨入口取样和磨出口取样。前一种取样方式虽然可以缩短控制的滞后时间,但由于进入磨机前的物料均匀性差,故一般采用后一种取样方式。 采用电子计算机进行配料计算和控制的指导思想及基本原则如下:

对取样器采集的样品,一般是间隔测量分析,同时考虑到原料在喂料机上的输送时间,在磨机内的粉磨时间以及制样,分析所需的时间,故计算一次配料的时间周期大约为30-60min.生料配料控制程序也是按此时间定期启动。

配料计算中所用的生料目标率值,一般是应用熟料的率值,以便考虑煤灰掺入的影响。 采用修正控制加积分控制的方法。对原料成分数据之所以进行修正计算,是由于给定的原料成分是某一段时间的平均值,而实际上从矿山开采的原料资源在质量上是有所波动的,虽经过预均化,入磨原料的成分仍然时刻波动,故原料成分的实际值与给定值之间有偏离。对于产生偏差的主要原因进行理论分析,可有两种考虑方法:一是假定偏差是由于原料中所含比例最大的那种氧化物的波动引起的,例如,石灰石中的CaO,砂岩中的SiO2,页岩中的Al2O3和铁粉中的Fe2O3等,即修正的要素是选用这些原料中含量最多的氧化物;另一种假设是认为生料成分的波动是由于几种原料中配合比例最大的那种原料化学成分波动,或者是由化学成分波动最大的那种原料的化学成分波动而引起的。这样,在四种原料配料中假定三种原料化学成分没有变,或假定四种原料中的三种含量较小的氧化物的成分未变,就可以根据两次取样间的原料配比及出磨生料中四种氧化物的含量计算下一周期所需的原料新配比(当然计算中也要考虑煤灰的影响)。 序类取样备注 合格

物料 控制项目 指标 检验频次

号 别 方式 率

石灰石

全分析 粒度 水份 全分析

自定

≤25mm(球磨)、≤60mm(立磨 自定

自定

≥80% 自定

瞬时

瞬时

≥80% 1次/批

瞬时 瞬时

每月统计1次

≥80% 自定

粘土

铝质原料 1 入 铁质原料

物 混合材料

水份 水份

根据设备要求自定 自定 自定 自定 ≤30mm ≤5.0% ≤30mm

≥80% 1次/批

原煤

工业分析 自定 全硫 发热量 粒度

≥80% 自定 100% 1次/24h ≥80% 自定

熟料 石膏

MgO 粒度

瞬时

全分析

全分析

自定

KH:控制值±0.02 n:控制值±0.1 p:控制值±0.1

≥80% 1次/月

分磨1次/2h~1次/4h

瞬时

瞬时

每月统计1次

2 出

磨 生 料 生料

≥75%

80μm筛

控制值±2.0%

余 0.2mm筛余 水分 含煤量

≤2.0% ≤1.0% 控制值±0.5% 控制值±3% 根据设备、工艺要求决定 控制值±0.5%

分磨1次或连

≥90%

/1h ~1次/2h 续 ≥90% 分磨1次/24h ≥90% 1次/周 ≥90% 分磨1次/4h ≥90% 分窑1次/周 — 100% ≥90%

1次/24h

瞬时 连续

3

入 生料 窑 生 料

分解率 全分析 水份

每季统计1次 适用于立窑,

粒度分布 ф5~12mm

生料球 高温爆破率

≤10% —

自定

瞬时

每月

统计1次

耐压力

(6)磨机系统压力控制

≥500克/个 100%

磨机系统压力控制的目的,是为了检测各部通风情况,及时调节,满足烘干及粉磨作业要求。磨机出入口负压差,表征磨内通风的阻力大小,压差增大表示磨内可能负荷过大或隔仓板篦缝可能发生堵塞;其他任何两点之间的压差有较大变动,都表明两点间阻力的变。一般在生产情况基本正常,压差变动不大时,可适当调节排风机的风门;压差变动过大时,则需及时检查设备状况,及时消除故障。 (7)磨机开车喂料程序控制

对磨机启动时的喂料程序控制的目的是为了避免磨机启动时,由于外了喂料不当时发生磨满堵塞。该程序控制可以保证对磨机的喂料量进行均匀地,按一定程序的逐步加大,实现最优操作。控制办法是在磨机启动后,检测出它的负荷值,用计算机按一定数学模型运算处理。向喂料调节器送出喂料量的目标值,使之逐步增大喂料量,直至磨机进入正常负荷状态为止。(8)辊式磨的自动调节控制系统

辊式磨自动控制系统的设置基本与上述方法相同,由于磨机结构与烘干兼粉磨的钢球蘑机不,故自动控制系统亦有区别,一般装设五个自动调节回路。

(9)磨机系统温度控制 磨机系统温度控制的目的,是为了保持良好的烘干及粉磨作业,保证成品水分达到规定要求。烘干粉磨系统的温度控制,大多采用单回路自动调节系统。对磨机成品水分的控制可有两种

方法:一是根据原料及成品水分,通过调节系统排风机风门,改变入磨热风量,控制烘干作业;另一种是通过改变热风入口管道上的冷风门,调节入磨热风温度,控制烘干作业。两种方法相比,后一种方法有利于保持磨机系统的生产稳定。在带有预烘干设备的烘干粉磨系统及利用选粉机等设备同时进行原料烘干时,亦需通过调节各种设备系统的排风机风门或冷风掺入量的办法,调节热风进入量或改变热风温度,以控制这些设备的出口气温,达到控制烘干过程的目的。 2.3.4熟料的煅烧

(1)生料的预热和与分解系统

金九水泥厂的预分解系统为四级旋风带分解炉。物料从预热器的顶端加入,从一级旋风筒依次向下再经过分解炉最后入回转窑,从窑头来的高温气体先入分解炉,然后依次向上最后进入增湿塔,一句话概括就是料往下走,气往上流。

预分解系统不但合理利用了来自于窑头的废气,节约了能源,而且使物料预先进行了预热和分解,从而为物料的煅烧提供了前提,提高了熟料的质量和生产效率。 (2)煅烧设备

在预分解窑系统中,回转窑具有燃烧燃料功能,热交换功能,化学反应功能,物料输送功能,降解利用废气物五大功能。回转窑中分为干燥带,预热带,分解带,固相反应带,烧成带和冷却带,在金九水泥厂主要是采用ф4.0×60m的回转窑,其放置的倾斜度为4%,传动装置采用的是直流电机单传动,窑体转速为0.41~0.42r/min。 在回转窑的斜度和转速不变的情况下,物料在窑内各带的化学变化和物理状态不同,使得物料以不同的速度通过窑的各带。在烧成带硅酸二钙吸收氧化钙形成硅酸三钙微吸热,只是在熟料形成过程中生成液相时需极少量的熔融净热,在分解窑内,碳酸钙分解需要吸收大量的热量。

(3)孰料冷却

水泥熟料出窑温度大约为1100~1300摄氏度,充分回收熟料带走的热量以预热二次要气,对提高燃烧速度和燃料温度以及窑和冷却机的热效率,都有主要意义,冷却熟料对于改善熟料的质量和易磨性有良好的效果,冷却良好的熟料可保证设备的安全运转。 熟料冷却主要有三种类型:一是筒式(包括单筒和多筒),二是篦式(包括震动,回转推动篦式),三是其他形式(包括立式及\"g\"式)。 (4)烧成段主要设备极其原理 <1>旋风预热器

旋风预热器由上下排列的四级旋风筒组成,为了提高收尘效率最上一级旋风筒通常为双级旋风筒之间由气体管通连接,每个旋风筒和相连的管道形成预热器的一个级。通常预热器由上向下顺序编号为Ⅰ至Ⅳ(或Ⅴ,Ⅵ)旋风筒的卸料口用生料管道与下一级的气体管道连接。生料首先喂入I级旋风筒的入口的上升管道内,熟料在管道内进行充分热交换,然后由I级旋风筒把气体和生料颗粒分离,收下的生料经卸料管进入Ⅱ级旋风筒的上升管道内进行第二次热交换,再经Ⅱ级旋风筒分离,如此,依次经Ⅴ级旋风预热器进入回转窑内进行煅烧,而预热器排出的废气经增湿塔,电收尘器由排风机进入大气。窑尾排出的1100℃烟气经预热器热交换后温度降至330℃左右,50℃左右的生料经多级预热器预热到750~820℃进入回转窑,熟料热耗均为750/kg熟料左右。

<2>预热预分解系统(原理)

悬浮预热技术是指低温粉体物料均匀分散在高温气流之中,在悬浮状态下进行热交换,使物料得到迅速加热升温的技术。其优越性在于使物料悬浮在热气流中,与气流的接触面积大幅度增加,传热速度极快,效率极高。同时,生料粉与燃料在悬浮下均匀混合,燃料燃烧热及时传给物料,使之迅速分解。而预分解(或窑外分解)技术是指将已经过悬浮预热后的水泥生

料,在达到分解温度前,进入到分解炉内与进入到炉内的燃料混合,在悬浮状态下迅速吸收燃料燃烧热,使生料中的碳酸钙迅速分解成氧化钙的技术。这样不仅减少了窑内燃烧带的热负荷,并且入窑生料的碳酸钙分解率达到了95%左右,从而大幅度提高了窑系统的生产效率。

<3>悬浮预热预分解窑

其的特点是在长度较短的回转窑后装设了悬浮预热器和分解炉,使原来在窑内以堆积状态进行的物料预热及碳酸钙分解过程,移到悬浮预热器和分解炉内以悬浮状态下进行,不仅可以减轻窑内煅烧带的热负荷,有利于缩小窑的规格及生产大型化,并且可以节约单位建设投资,延长衬料寿命,减少大气污染。 <4>撒料箱

它会影响气固换热的效率,本系统采用的扩散式撒料箱为凸弧多孔分布板结构,这种撒料箱强化了物料在气流中的分散性,提高了气固换热的效率,降低了物料短路的可能。 <5>分解炉:采用在线旋喷结合式管道分解炉以喷腾分解炉为基础,“涡旋”结合。分解炉直接与窑尾烟室相接,避免了结皮和堵塞,三次风单侧切向进入,布局简单。分解炉出口在本体顶部缩径,气流获得二次加速,有效地加强了后期的混合,煤粉经过喷嘴从三次风端口切向向下倾斜,尽管炉用煤管为单通道,但也能确保预燃充分。生料经C4级筒收集由炉侧加入,受三次风的扰动,改善了其分布状态,减少了塌料的危险.操作中由于受配料的影响,生料易烧性差,将炉出口温度控制在910℃左右,C5级筒下料管890℃,从而保持一切正常。(5)生料在各个反应带的物理和化学变化

生料在煅烧过程中,经历干燥,预热分解,烧成,冷却阶段,发生了一系列物理化学变化;100~200℃左右,生料被加热,水分被蒸发而干燥;300~500℃左右,生料被预热;500~800℃左右,粘土质矿物中的高岭石脱水分解为无定形的SiO2,Al2O3等,有机物燃尽;800~1300℃左右,碳酸钙分解为CaO,并开始与粘土分解出的SiO2,Al2O3,Fe2O3发生固相反应.随着温度的继续升高,固相反应加速进行,并逐步形成硅酸二钙2CaO·SiO2,铝酸三钙及铁铝酸四钙。当温度达到1300℃时固相反应完成,物种仅剩一部分CaO未与其它氧化物化合。当温度从1300℃升到1450℃再降到1300℃,即烧成阶段。这时3CaO Al2O3及4CaO Al2O3 Fe2O3烧制部分熔融状态,液相出现,将所剩CaO和2CaO iO2溶解,2CaOSiO2在液相中吸收CaO形成硅酸盐水泥的最重要矿物硅酸三钙3CaSiO2。这一过程是煅烧水泥的关键,必须达到足够的温度并停留适当长的时间,使充分形成3CaOSiO2。 (6)回转窑系统个反应带内物料的物理化学反应进程

窑系统的在不同温度场的各个反应带内生料的物理,化学反应过程如下,但是由于温度及反应速率的不同,其中许多反应带在边缘地区有相当一部分是交叉的。

<1>干燥带

承担生料中水分的蒸发任务。反应温度100℃,实际上物料的温度在大约20~50℃进入窑系统,超过露点温度后,大约在75~150℃水分蒸发,反应吸热约2675KJ/Kg,反应式:H2O→H2O↑。 <2>预热带

承担粘土质等原料中化学水的分解脱水任务。反应温度450℃,反应热很小。反应式: Al2O3 2SiO2 H2O→Al2O3 2SiO2 H2O↑。

<3>碳酸盐分解带

主要承担碳酸镁及碳酸钙的分解任务。耗热量:碳酸镁为815KJ/Kg MgCO3。碳酸钙为:1656KJ/Kg CaCO3.由于生料中碳酸钙的含量多,故本带热量是很大的.同时,在分解带中还伴有CA,CF,C2F,C5A3等过渡矿物形成(一般在湿法及传统干法窑内形成较多,而在悬浮预热和预分解系统内形成较少)。反应温度及反应式:

MgCO3→MgO CO2↑(600~700℃) CaCO3→CaO CO2↑(650~900℃)

CaO Al2O3→CaO Al2O3(800℃) CaO Fe2O3→CaO Fe2O3(800℃)

CaO CaO Fe2O3→2CaO Fe2O3(800℃)

3(CaO Fe2O3) 2CaO→5CaO 3Al2O3(900~950℃) <4>放热反应带(或称过渡带)

主要承担固相反应任务,为放热反应.放热量:C2S形成放热602KJ/Kg C2S,C4AF形成放热38KJ/Kg C4AF,C3A形成放热109KJ/Kg C3A(20℃时值).本带上部为炽热火焰,下部物料反应放热,故物料升温很快。反应温度及反应式如下:

2CaO SiO2→2CaO iO2(1000℃)

3(2CaO Fe2O3) 5CaO 3Al2O3 CaO→3(4CaO Al2O3 Fe2O3)(1200~1300℃) 5CaO 3Al2O3 4CaO→3(3CaO Al2O3)(1200~1300℃) <5>烧成带

主要承担燃料中的主要矿物C3S的形成,fCaO的吸收,完成燃料的最后烧成任务。在本带中的有1280℃开始出现液相,直到1450℃C3S大量形成,fCaO最后基本吸收,完成燃料的最后烧结过程,离开火焰高温区逐渐降温到1300℃左右进入冷却带,在该带1350℃~1450℃时液相量可达20%~30%,Al2O3,Fe2O3及其他组分进入液相。C3S形成为放热反应,放热量为447KJ/Kg C3S.反应温度及反应式如下: 2CaO iO2 CaO→3CaO iO2(1280~1450℃) <6>冷却带

主要任务有三项,一是使熟料中的C3A,C4AF极少量C5A3重新结晶;二是使部分液相形成玻璃体;三是回收熟料中的热焓加热燃烧用空气。本带反应温度为1350℃~1200℃以下.由于新型篦冷机的出现,在预分解窑系统中,孰料的主要冷却任务已移到冷却机内进行。 <7>孰料的主要质量指标

容重

控制值±75g/L ≤1.5% ≤3.0% ≤3.0%

f-CaO

≤1.0%

出窑

熟料 熟料

全分析

自定

≥95% 分窑1次/8h

≤1.2%

≥85%

1次/2h 1次/2h

瞬时或综合 瞬时或综合

控制值±0.02

≥80% 自定

每月

统计1次

≥85% 分窑1次/8h

自定

1次/4h 1次/2h

瞬时或综合 瞬时

- 旋窑 立窑 白水泥 中热水泥 低热水泥

全套物理检验 KH

自定 95% 分窑1次/24h

N p 28天抗压强度

2.3.5水泥的制成 (1)水泥粉磨

控制值±0.1 控制值±0.1 ≥48MPa

≥85% ≥85% -

8h综合样

水泥粉磨是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序。其主要功能在于将水泥熟料(及胶凝剂,性能调节材料等)粉磨至适宜的粒度(以细度,比表面积等表示),形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求。

在粉磨过程中当物料一次通过磨机后即为产品时称为开路系统。当物料出磨后经过分级设备分出产品返回磨机内再磨称为闭路系。.由于闭路粉磨有利于水泥质量,且技术经济效果较好,因此闭路粉磨的钢球式磨机水泥粉磨系统中应用比较广泛.。 (2)水泥包装

水泥出厂有袋装和散装两种发运方式。进料必须先经过回转筛将混入泥中的铁件杂物筛除,防止堵塞,保证包装机的正常运转。包装机和回转筛之间设置包装小仓以稳定物料流量,不作贮存用。包装好的袋水泥一般直接落入设于包装机下的平型胶带输送机送至成品库。 (3)制成段主要设备及其工作原理 <1>球磨机

工作原理:磨机内装有钢球钢段,当筒体旋转时,由于摩擦力,推力和离心力的作用,磨介随筒体往上运动,运动一段距离然后下落。磨介运动的状态视磨机的直径,转速,衬板形状,磨介充填率等因素,可以呈泻落式或抛落式下落,或呈离心状态随筒体一起回转。 <2>袋式收尘器

包装车间的尘源主要是包装机在生产中更换纸袋时由包嘴子喷出水泥扬起的灰尘,以及水泥袋运送过程中落包式或破包时的飞尘。包装收尘通常设置一台袋式收尘器进行多点尘。 袋式收尘器的工作原理:

把顶部封闭的圆筒形滤袋朝上并排悬吊在过滤室内,含尘气体从下面送进滤袋内。气体穿过滤袋经排风口排出。尘粒被滤袋截留,积集在滤袋内壁上形成尘粒层。为了使滤袋保持通畅,在适当的间隔时间内进行清理一次。通过清灰机构使积聚在滤袋内表面上的尘粒振落到灰仓后排出.过滤和清灰依次交替进行。

<3> O-sepA高效选粉机 工作原理:空气从两个入口沿水平切线方向进入由转子和定子所组成的分级室,选粉机喂料从顶部两个方面进入定子内部,被水平进入的气流强烈冲散并进入回旋气流中,以保证在较高的固气比浓度下使物料分散。分级气流来自磨尾和提升机的含尘气体,沿切线进入一个可调的均匀涡流场,物料的分离是通过回旋气流的离心作用完成的,并随气流调节风叶的作用再次分离。粗粉在向集料斗落下的过程中,被进入选粉机流动的三次风“清洗”,使粗粉中夹带的细粉再次分离出来。细粉通过管道从顶部随气流逸出经旋风筒收集下来作为成品,粗粉从底部排出,并重新入磨。产品细度可通过调节气流的回转转子速度进行调节。 <4>出厂水泥的主要质量指标

a.不溶物:PI中不溶物不得超过0.75%,PII中不得超过1.5%

b.氧化镁:水泥中氧化镁的含量不得超过5.0%,如果水泥经压蒸安定性试验合格,则水泥中氧化镁含量允许放宽到6.0%

c.三氧化硫:水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5%

d.烧失量:PI的烧失量不得大于3.0%,PII不得大于3.5%,PO不得大于5.0%

e.细度:硅酸盐水泥比表面积大于300mHkg,普通水泥80nm方孔筛筛条不得超过10.0% f.凝结时间:硅酸盐水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于6h,普通水泥初凝不得早于45min,终凝不得迟于10h

g.安定性:用沸煮法校验必须合格 h.碱:水泥中碱的含量按Na2O 0.658K2O计算值来表示.若使用活性集料(滑料),用户要求提供低碱水泥时,水泥中碱含量不大于0.60%,或由供需双方商定

i.标号及强度:硅酸盐水泥分425R,525,525R,625,625R,725R六个标号,普通水泥分325,425,425R,525,525R,625,625R七个标号,R表示早强化 j.检测及取样:

45μm筛余

80μm筛

控制值±3.0% 控制值±1.5%

分磨1次/2h 分磨1次/2h 分磨1次/2h 分磨1次/4h

100% 分磨1次/24h ≥75% 分磨1次/2h

连续 瞬时

或连续 瞬时或连续 瞬时或连续

45μm筛余、80μm筛余可以任选一种。每月统计 一次

比表面积 控制值±15m2/kg 混合材料

控制值±2.0%

掺量 MgO ≤5.0%

水泥

SO3

控制值±0.2%

≥85%

出磨

水泥

cl-

<0.06% 100% 分磨1次/24h

符合产品标准规

全套物理定,其中28天抗检验

<5> 水泥性能检测

压富裕强度符合表4规定

分磨1次/24h 连续

a.凝结时间

在水化的诱导期,会泥浆的可塑性基本不变,然后逐渐失去流动能力,开始凝结,到达“初凝”;接着进入凝结阶段,继续变硬,带完全失去可塑性,有一定结构强度,即为“终凝”,初凝时间不得早于四十五分钟;终凝时间不得晚于六个小时。 所用仪器为:凝结时间测定仪(维卡仪)。 b.强度

水泥强度是评比水泥质量的重要指标,我国的国家标准规定,将水泥与标准砂以1:2.5的比例配成砂浆,按严格规定程序进行测试。水泥的强度一般是指水泥试件单位面积上所能承受的外力,它是水泥的最重要性。水泥是当代混凝土的主要胶结材料,水泥强度是水泥胶结能力的体现,是混凝土的强度的根本来源,因此水泥强度的测定和应用具有极为重要的实际意义。

c.安定性—试饼法

步骤:一个样品需准备两块约100×100的玻璃板,每个试样成行两块试饼; 在玻璃板上稍稍涂一层油;

称取500克水泥以标准稠度用水量加水拌制成标准稠度净浆;

将制好的净浆取出一部分分成两等份,使之称球形,放在预先准备好的玻璃板上,并轻轻振动玻璃板,并用湿布擦过的小刀由边沿向中间抹动,做成直径70—80毫米,中心厚度约为10毫米,表面光滑的试样,编号后将试饼放入湿气养护箱,养护24±2h.士兵的形状应呈球体的切片状而不应为畸形。

养护一天后,取出试饼,脱去玻璃板,检查试饼是否完整,在试饼无缺陷的情况下将试饼放入已调好水位的沸煮箱中,然后在30±5min内加热直恒沸3h±5min.沸煮结束后,放掉箱中热水,打开箱盖,待箱体冷直室温取出试饼。 d.游离CaO

步骤:称0.5克水泥式样放入锥形瓶(150ml); 加入无水乙二醇;

放在带有石棉网的铁架台上;

加热煮沸5分钟,取出冷却立即用苯甲酸无水乙醇溶液滴滴定直到红色消失。 e.水泥细度

细度也成为分散度,是指物料颗粒粗细的程度。水泥细度通常有三种表示方法:筛余,比表面积,颗粒级配。

f.水泥水化热

水泥水化时发生温度变化的主要来源是由于几种无水化合物组分的熔解热和几种水化物在溶解中的沉淀热,这些热值的代数和就是水泥在任何时期下的水化热。

3. 重庆华磊商品混凝土有限公司实习

3.1实习目的:

了解混凝土的加工工艺,以及混凝土的测试方法。 3.2公司简介:

重庆华磊商品混凝土有限公司所成立于2004年,自成立以来,公司始终致力于为客户提供最专业的服务,在人员配备、团队建设、资源整合等方面进行了大量努力。 公司里的员工有从基层做起的,拥有丰富的实践经验,非常了解实际情况和客户的要求;有从国外院校留学回来的,拥有坚实的理论和学术背景;有在专业领域拥有专长的。重庆华磊商品混凝土有限公司通过常规服务伴随客户的成长与发展,通过专项服务持续深入地为客户创造价值。 3.3混凝土分类

混凝土的种类按胶凝材料分有:①无机胶凝材料混凝土,如水泥混凝土、石膏混凝土、硅酸盐混凝土、水玻璃混凝土等;②有机胶结料混凝土,如沥青混凝土、聚合物混凝土等。 按容重分有:①重混凝土,容重2600~5500公斤/立方米甚至更大;②普通混凝土,容重2400公斤/立方米左右;③轻混凝土,容重为500~1900公斤/立方米的轻集料混凝土、多孔混凝土、大孔混凝土等。

按使用功能分主要有:结构混凝土、保温混凝土、装饰混凝土、防水混凝土、耐火混凝土、水工混凝土、海工混凝土、道路混凝土、防辐射混凝土等。

按施工工艺分主要有:离心混凝土、真空混凝土、灌浆混凝土、喷射混凝土、碾压混凝土、挤压混凝土、泵送混凝土等。按配筋方式分有:素(即无筋)混凝土、钢筋混凝土、钢丝网水泥、纤维混凝土、预应力混凝土等。按混凝土拌合物的和易性分有:干硬性混凝土、 半干硬性混凝土、 塑性混凝土、流动性混凝土、高流动性混凝土、流态混凝土等。

3.4混凝土原料

水泥、石灰、石膏等无机胶凝材料与水拌和使混凝土拌合物具有可塑性;进而通过化学和物理化学作用凝结硬化而产生强度。一般说来,饮用水都可满足混凝土拌和用水的要求。水中

过量的酸、碱、盐和有机物都会对混凝土产生有害的影响。集料不仅有填充作用,而且对混凝土的容重、强度和变形等性质有重要影响。

为改善混凝土的某些性质,可加入外加剂。由于掺用外加剂有明显的技术经济效果,它日益成为混凝土不可缺少的组分。为改善混凝土拌合物的和易性或硬化后混凝土的性能,节约水泥,在混凝土搅拌时也可掺入磨细的矿物材料——掺合料。它分为活性和非活性两类。掺合料的性质和数量,影响混凝土的强度、变形、水化热、抗渗性和颜色等。 3.5混凝土的制备

(1)配合比设计:制备混凝土时,首先应根据工程对和易性、强度、耐久性等的要求,合理地选择原材料并确定其配合比例,以达到经济适用的目的。混凝土配合比的设计通常按水灰比法则的要求进行。材料用量的计算主要用假定容重法或绝对体积法。

(2)搅拌:根据不同施工要求和条件,混凝土可在施工现场或搅拌站集中搅拌。流动性较好的混凝土拌合物可用自落式搅拌机;流动性较小或干硬性混凝土宜用强制式搅拌机搅拌。搅拌前应按配合比要求配料,控制称量误差。投料顺序和搅拌时间对混凝土质量均有影响,应严加掌握,使各组分材料拌和均匀。

(3)输送与灌筑:混凝土拌合物可用料斗、皮带运输机或搅拌运输车输送到施工现场。其灌筑方式可用人工或借助机械。采用混凝土泵输送与灌筑混凝土拌和物,效率高,每小时可达数百立方米。无论是混凝土现浇工程,还是预制构件,都必须保证灌筑后混凝土的密实性。其方法主要用振动捣实,也有的采用离心、挤压和真空作业等。掺入某些高效减水剂的流态混凝土,则可不振捣。

(4)养护:养护的目的在于创造适当的温湿度条件,保证或加速混凝土的正常硬化。不同的养护方法对混凝土性能有不同影响。常用的养护方法有自然养护、蒸汽养护、干湿热养护、蒸压养护、电热养护、红外线养护和太阳能养护等。养护经历的时间称养护周期。为了便于比较,规定测定混凝土性能的试件必须在标准条件下进行养护。中国采用的标准养护条件是:温度为20±3°C;湿度不低于90%。 3.6混凝土的性能

(1)和易性 :混凝土拌合物最重要的性能。它综合表示拌合物的稠度、流动性、可塑性、抗分层离析泌水的性能及易抹面性等。测定和表示拌合物和易性的方法和指标很多,中国主要采用截锥坍落筒测定的坍落度(毫米)及用维勃仪测定的维勃时间(秒),作为稠度的主要指标。

(2)强度:混凝土硬化后的最重要的力学性能,是指混凝土抵抗压、拉、弯、剪等应力的能力。水灰比、水泥品种和用量、集料的品种和用量以及搅拌、成型、养护,都直接影响混凝土的强度。混凝土按标准抗压强度(以边长为150mm的立方体为标准试件,在标准养护条件下养护28天,按照标准试验方法测得的具有95%保证率的立方体抗压强度)划分的强度等级,称为标号,分为C10、C15、C20、C25等。 混凝土的抗拉强度仅为其抗压强度的1/8~1/13。 提高混凝土抗拉、抗压强度的比值是混凝土改性的重要方面。

(3)变形 :混凝土在荷载或温湿度作用下会产生变形,主要包括弹性变形、塑性变形、收缩和温度变形等。混凝土在短期荷载作用下的弹性变形主要用弹性模量表示。在长期荷载作用下,应力不变,应变持续增加的现象为徐变,应变不变,应力持续减少的现象为松弛。由于水泥水化、水泥石的碳化和失水等原因产生的体积变形,称为收缩。

(4)耐久性 :在一般情况下,混凝土具有良好的耐久性。但在寒冷地区,特别是在水位变化的工程部位以及在饱水状态下受到频繁的冻融交替作用时,混凝土易于损坏。为此对混凝土要有一定的抗冻性要求。用于不透水的工程时,要求混凝土具有良好的抗渗性和耐蚀性。3.7现代混凝土的发展方向——商品混凝土 商品混凝土是指以集中搅拌、远距离运输的方式向建筑工地供应一定要求的混凝土。它包 括

混合物搅拌、运输、泵送和浇筑等工艺过程。严格地讲商品混凝土是指混凝土的工艺和产品,而不是混凝土的品种,它应包括大流动性混凝土、流态混凝土、泵送 混凝土、高强混凝土、大体积混凝土、防渗抗裂混凝土或高性能混凝土等。因此、商品混凝土是现代混凝土与现代化施工工艺的结合,它的普及程度能代表一个国家 或地区的混凝土施工水平和现代化程度。集中搅拌的商品混凝土主要用于现浇混凝土工程,混凝土从搅拌、运输到浇灌需1~2h,有时超过2h。因此商品混凝土 搅拌站合理的供应半径应在l0km之内。随着商品混凝土的普及和发展,现浇混凝土成为今后发展方向。在我国许多大城市,如北京、上海、天津、广州、深圳 等,商品混凝土搅拌站都在一百个以上,其规模和工艺水平不亚于发达国家。许多中小城市也在推广应用商品混凝土。 3.8商品混凝土的特点

(1) 由于是集中搅拌,因此能严格在线控制原材料质量和配合比,能保证混凝土的质量要求; (2) 要求拌合物具有好的工作性,即高流动性、坍落度损失小,不泌水不离析、可泵性好; (3) 经济性, 要求成本低,性能价格比高。 3.9商品混凝土的原材料选取

1). 水泥的选择

通常采用硅酸盐水泥、普硅水泥或矿渣水泥,对水泥的基本要求是:

(1). 相同标号时,选择富裕系数大的水泥,因为水泥是使混凝土获得强度的―基础‖; (2) 相同强度时选择需水量小的水泥。水泥的标准稠度需水量在21%~27%,在配制混凝土时采用需水量小的水泥可降低水泥用量;

(3). 选择C3 S高、C3A低(<8%)、碱含量低(<1%),比表面适中(3400cm2/g~3600cm2/g)、颗粒级配好的水泥;

(4) 合理使用不同标号的水泥。配制C40以下的流态混凝土时应用32.5Mpa普硅水泥;配制C40以上的高性能混凝土应用42.5Mpa硅酸盐水泥或普硅水泥; (5) 针对不同用途的混凝土正确选择水泥品种,如要求早强或冬季施工尽量采用R型硅酸盐水泥,大体积混凝土采用矿渣水泥或普硅水泥。

2).矿物细掺料的选择

常用的矿物细掺料有粉煤灰、磨细矿渣、沸石粉、硅粉等。配制商品混凝土时对矿物细掺料的基本要求是: (1) 售价低、具有一定的水化活性,能替代部分水泥,在保证强度和其它性能的情况下,应多掺矿物细掺料,使混凝土的成本降低;

(2) 需水量比小(<100%),颗粒级配合理能提高拌合物的流动性; (3) 合理使用不同品种的细掺料,配制C60以下的流态混凝土时采用II级粉煤灰,C60~C80采用I级粉煤灰或磨细矿渣,100Mpa以上的高性能混凝土掺硅粉。 3). 集料的选择

粗细集料都应符合有关标准的要求。正确选择集料能确保混凝土工作性、强度和经济性。 (1) 细集料:砂子的颗粒级配合理、含泥量低有利于强度和工作性的提高。人工砂和风化山砂的需水量大、颗粒形状和级配不合理使拌合物流动性下降。河砂是理想的细 集料,使用时应正确选择细度模数。配制高强混凝土时应用粗砂,普通流态混凝土用中砂。砂子的细度模数影响混凝土的砂率和用水量,砂率高用水量大,坍落度损 失快。砂率偏低容易产生泌水和离析。

(2) 粗集料:石子的最大粒径和级配影响混凝土的用水量,砂率和工作性。配制高强混凝土和高性能混凝土时应采用高强度的碎石,其最大粒径应为19mm或 25mm,因为高强混凝土的强度几近为石子强度的二分之一。普通流态混凝土采用最大粒径25mm或31.5mm碎石,采用泵送工艺时石子最大粒径应小于泵 出口管径的三分之一,否则产生堵泵现象。

目前市场连续级配的碎石较少,多数为单一粒级、这时应采用二级配石子。若采用单一粒级的石子应提高砂率。

混凝土的砂率与石子的最大粒径有关,大石子砂率小、小石子砂率大。其中就有合理配合的问题。在配制流态混凝土时,若采用较大粒径(如31.5mm)碎石与中细砂(Mx=2.50)配合可以降低砂率和用水量,因而降低混凝土的成本。

4) 外加剂的选择

商品混凝土所用的外加剂应包括:引气减水剂、高效缓凝引气减水剂、缓凝减水剂、高效缓凝减水剂、泵送剂、高效泵送剂等。选择外加剂的原则: (1) 根据所配制的混凝土类型选择相应的外加剂品种;

(2) 根据混凝土的原材料、配合比和标号确定对外加剂的减水率和掺量的要求; (3) 根据工程类型、气候条件、运输距离,泵送高度等因素,确定对坍落度损失程度、凝结时间和早期强度的要求;

(4)其它特殊要求(如抗渗性、抗冻性、抗浸蚀性、耐磨性等)。

最后、通过混凝土试配,经济性评估后才能应用外加剂。

3.10混凝土配合比设计和优化

商品混凝土的工艺不同于现场搅拌的混凝土,运输距离和时间的存在必须控制坍落度损失。因此在设计混凝土配合比时应考虑如下因素:

(1) 根据运距和运输时间确定初始坍落度:近距离(<10km)或1h时,初始坍落度为18cm~20cm;远距距离(>10 km)或2h时,为20cm~22cm。

(2) 控制坍落度损失,即控制入泵前的坍落度应大于15cm。因为坍落度<15cm时可泵性差。而坍落度>20cm时,浇筑后混凝土长时间保持大流动性状态、其稳定性差容易产生离析,凝结慢。

(3) 初凝时间的控制:梁板柱浇筑时初凝时间8 h~12h,大体积混凝土为12h~15h。 (4) 商品混凝土作为一种建材产品参与市场竞争必须考虑经济性,在保证技术性能的前提下售价最低。对商品混凝土总的要求是:稳定、可靠、适用和经济。

传统的混凝土配合比设计方法(即假定容重法和绝对体积法)是以强度为基础的,即根据“水灰比定则”设计配合比。而我们提出的全计算配合比设计方法 是以工作性、强度和耐 久性为基础,通过混凝土体集模型推导出用水量和砂率计算公式,并且将此二式与水灰比定则相结合实现FLC和HPC的组成和配合比的全计算。全计算法与传统 设计方法相比较,全计算法使混凝土配合比设计由半定量走向全定量,由经验走向科学。与传统配合比设计相比,全计算法更方便快捷地得到优化的混凝土配合比.

4.生产实习总结

生产实习结束了,回顾两周来的点点滴滴,感触颇深。有初入工厂的欣喜,也有面对辛苦工作的逃避。我们先去了北碚的玻璃厂,然后是合川的水泥厂,后又去了混凝土搅拌站,这些都是与我们专业直接对口的,学到了很多实际的东西,发现书本上的理论知识与实际生产还是有诸多差别的,同时我也感到自己懂的其实并不多,实际运用起来还很困难。对比了一下,相对来说,水泥厂和玻璃厂的污染较严重,窑炉的烟气始终是一个弊病。看到工人们的工作环境和条件,我真的理解了工作的不容易,让我有个心理准备,不过,我会努力提高自己。通过这次实习,使我的理论联系实际的能力得到了提升,为我将来的就业奠定了一定的基础。

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