Principale procédure technologique de la ligne de production de ciment de 5000 t/j

Introduction

La ligne de production de ciment est un projet de construction de ligne de production composé d'une série d'équipements auxiliaires utilisés pour produire du ciment. Elle est principalement composée d'équipements de concassage, d'équipements d'homogénéisation, d'équipements de préparation des matières premières, d'équipements de séchage, d'équipements de préchauffage et de précalcination, d'équipements de frittage du clinker, d'équipements de refroidissement, d'équipements de broyage, d'équipements d'emballage, d'équipements de transport, d'équipements de dépoussiérage pour la protection de l'environnement, etc. Le groupe Jiangsu Pengfei fournit la conception du processus, la construction civile, l'équipement complet, l'installation et la mise en service, les services techniques, et la maîtrise d'œuvre générale. Les projets représentatifs d'équipements complets pour cimenterie sont : construction de ligne de production de ciment de 6000 t/j, construction de ligne de production de ciment de 5000 t/j, construction de ligne de production de ciment de 3000 t/j, construction de ligne de production de ciment de 2500 t/j, construction de ligne de production de ciment de 1500 t/j, construction de ligne de production de ciment de 600-1000 t/j.

Paramètres

Au cours du processus de production de ciment, il faut broyer trois tonnes de matériaux pour produire une tonne de ciment Portland (y compris toutes sortes de matières premières, combustibles, clinkers, matériaux composites, gypse). Selon les statistiques, l'opération de broyage de la ligne de production de ciment par voie sèche consomme 60 % de l'énergie de l'ensemble de l'usine, parmi laquelle le broyage des matières premières occupe plus de 30 %, le broyage du charbon environ 3 %, et le broyage du ciment environ 40 %. Par conséquent, nous devons choisir raisonnablement les équipements de broyage et le processus technologique, optimiser les paramètres technologiques, assurer une opération appropriée et contrôler le système de travail. Cela aura une grande importance pour garantir la qualité de la production et réduire la consommation d'énergie.

Méthode

Les principales matières premières de la production de ciment sont le calcaire et l'argile ; elles deviennent des matières premières après concassage, dosage et broyage dans un broyeur vertical, puis se transforment en clinker après introduction dans le four rotatif à ciment, puis on ajoute du gypse approprié, des matières mélangées ou des adjuvants, et le tout devient du ciment après passage dans une presse à rouleaux et un broyeur à ciment. Enfin, il est transporté hors de l'usine après emballage par des équipements d'emballage ou chargement de ciment en vrac. Selon la méthode de préparation des matières premières, la ligne de production peut être divisée en procédé sec et procédé humide. Le procédé sec de production de ciment : c'est l'approche consistant à sécher les matières premières et à les broyer, ou à introduire de la poudre de matières premières sèches dans le four rotatif à procédé sec. Il existe également une approche appelée méthode semi-sèche, qui consiste à ajouter une quantité appropriée d'eau à la poudre de matières premières pour former des boulettes de matières premières, puis à les introduire dans le four Lepol ; cela fait également partie du procédé sec. Les principaux avantages du procédé sec sont une faible consommation de chaleur ; la consommation de chaleur du four à procédé sec avec préchauffeur est de 3140-3768 J/kg. Les inconvénients sont un mélange des matières premières non homogène, une poussière importante dans l'atelier et une consommation élevée de poudre. Le procédé humide de production de ciment : c'est la méthode consistant à broyer les matières premières avec de l'eau pour obtenir une bouillie épaisse de matières premières, puis à l'introduire dans le four rotatif à procédé humide. Il existe également une approche consistant à sécher la bouillie épaisse en morceaux de matières premières, puis à les introduire dans le four, appelée procédé semi-humide, qui fait également partie du procédé humide. L'avantage du procédé humide est une opération facile, un contrôle aisé du dosage des matières premières, une production de haute qualité, un transport pratique de la bouillie épaisse, peu de poussière dans l'atelier, etc. L'inconvénient est une consommation de chaleur élevée ; généralement, la consommation de chaleur du clinker est de 5234-6490 J/kg.

Équipement

Les principaux équipements de la ligne de production de ciment comprennent : four rotatif, préchauffeur à cyclone, refroidisseur, concasseur, broyeur vertical, broyeur à rouleaux, broyeur à ciment, broyeur à charbon, sécheur, dépoussiéreur, machines d'emballage, machines de vrac, convoyeurs, contrôle électrique, etc.

Technologique

Pré-homogénéisation : Concassage : au cours du processus de production de ciment, la plupart des matières premières doivent être concassées, telles que la pierre calcaire, l'argile, le minerai de fer, le charbon, etc. Le calcaire est la matière première la plus importante pour la production de ciment ; sa taille de particules est plus grande et sa dureté est plus élevée, donc le concassage du calcaire occupe une position importante dans le concassage des matériaux de l'usine de ciment.
Pré-homogénéisation des matières premières : la technologie de pré-homogénéisation permet d'obtenir l'homogénéisation initiale des matières premières grâce à une technologie scientifique de gerbage et de reprise pendant le stockage et la reprise des matières premières, afin de garantir que le broyeur de matières premières a la capacité de stockage et d'homogénéisation.
Homogénéisation des matières premières : dans le processus de production de ciment par voie sèche, stabiliser le mélange des matières premières est la condition préalable au frittage du clinker ; le système d'homogénéisation des matières premières est utilisé pour stabiliser le mélange des matières premières entrant dans le four.
Préchauffage et décomposition : nous utilisons le préchauffeur pour effectuer le préchauffage et la décomposition des matières premières du ciment, remplaçant une partie des capacités du four rotatif et réduisant la longueur du four rotatif. Les matériaux terminent le processus d'échange de chaleur à l'intérieur du four rotatif à l'état de suspension et de préchauffage. Les matières premières et les gaz chauds évacués du four rotatif sont intensément mélangés, ce qui augmente la surface de contact du gaz, la vitesse de transfert de chaleur est plus élevée, le taux d'échange de chaleur est plus élevé, le taux de production du four rotatif est plus élevé et la consommation de chaleur du frittage du clinker est plus faible.
la dispersion du matériau : 80 % des matières premières introduites dans la conduite du préchauffeur échangeront de la chaleur à l'entrée de la conduite. Sous l'impact du courant ascendant à haute vitesse, les matériaux montent avec le flux d'air, tout en étant dispersés.
le droit de séparation gaz-solide : lorsque l'air chargé de poudre de matériau pénètre dans le cyclone et est forcé de s'écouler en rotation dans l'espace annulaire entre le corps du cyclone et le tube intérieur, tout en se déplaçant vers le bas.
la précalcination : l'apparition de la technologie du précalcinateur est un bond technologique dans le processus de calcination du ciment. Il est ajouté entre le préchauffeur et le four de calcination, en utilisant la conduite ascendante de la queue du four, avec un dispositif d'injection de combustible, de sorte que le processus de décomposition endothermique des carbonates et la combustion du combustible, ainsi que les matières premières, se déroulent rapidement dans le four de décomposition à l'état suspendu ou fluidisé, ce qui porte le taux de décomposition de l'alimentation du four à 90 %. La tâche initiale de décomposition des carbonates dans le four rotatif a été transférée au four de décomposition ; la majeure partie du combustible est ajoutée par le précalcinateur, une petite partie étant ajoutée par le four, ce qui réduit la charge thermique de la zone de cuisson du four, prolonge la durée de vie du revêtement, et favorise la production à grande échelle ; grâce au mélange du combustible et des matières premières, la chaleur de combustion du combustible est transmise en temps utile au matériau, et les processus de combustion, de transfert de chaleur et de décomposition des carbonates peuvent être optimisés. Il présente donc une série d'excellentes performances et caractéristiques : haute qualité, haute efficacité, faible consommation d'énergie.
la frittage : après l'achèvement du préchauffage des matières premières dans le préchauffeur à cyclone et le précalcinateur, le processus suivant consiste à introduire le clinker dans le four de cuisson. Les carbonates se décomposent rapidement et une série de réactions en phase solide se produisent dans le four rotatif pour former les minéraux. À mesure que la température du matériau se rapproche, les minéraux liquides se dissolvent dans la phase liquide et réagissent pour générer un grand nombre de clinkers. Après la cuisson du clinker, la température commence à diminuer. Enfin, le refroidisseur de clinker décharge le clinker chaud à des températures que peuvent supporter le transport en aval, les silos de stockage et le broyeur à ciment, tout en récupérant la chaleur sensible, améliorant ainsi l'efficacité thermique du système et la qualité du clinker.

Technique

Nom du magasin	Équipement principal	Modèle, spécification, performance
Concassage du calcaire	Concasseur à marteaux	TKLPC20.22A Taille d'alimentation <1100 mm, granularité de décharge <75 mm, capacité de production : 700 t/h
Concassage du siltstone	Concasseur à mâchoires	PE-900X1200 Taille d'alimentation <750 mm, granularité de décharge <150 mm ; capacité de production : 200 t/h
	Concasseur à cône	PYS-1215 ; taille d'alimentation <150 mm ; granularité de décharge <30 mm ; capacité de production : 200 t/h
Aire de pré-homogénéisation et de stockage du calcaire	Empileur de type cantilever   Récupérateur à racleur de type pont	Capacité d'empilage : 1400 t/h
		Capacité de récupération : 500 t/h
Aire de pré-homogénéisation et de stockage du siltstone	Empileur de type mobile	Capacité d'empilage : 200 t/h
	Récupérateur de type à chaîne et plaque	Capacité de récupération : 110--130 t/h
Aire de pré-homogénéisation et de stockage du charbon brut	Empileur de type à chariot mobile	Capacité d'empilage : 200 t/h
	Récupérateur à racleur de type pont	Capacité de récupération : 100 t/h
Broyage des matières premières et traitement des gaz résiduaires	Broyeur vertical	MLS4531 ; capacité de production 360--400 t/h ; humidité à l'entrée du broyeur <6 % ; humidité à la sortie du broyeur <0,5 % ; taille des particules à l'entrée du broyeur <100 mm ; taille des particules de décharge : R80μm<12 %
	Ventilateur du broyeur de matières premières	Débit d'air : 860000 m3/h ; pression totale : 9500 Pa
	Ventilateur haute température de la queue du four	Débit d'air : 860000 m3/h ; pression totale : 7500 Pa
	Dépoussiéreur électrostatique à haute concentration	Type BS930 ; section transversale du champ électrique : ~310 m2 ; débit d'air traité : 820000 m3/h ; concentration de poussière à la sortie (conditions standard) ≤50 mg/m3
Préparation de la poudre de charbon	Broyeur vertical	Type MPF2116 ; capacité de production : 38~45 t/h ; humidité à l'entrée du broyeur <12 % ; humidité à la sortie du broyeur <1 % ; taille des particules à l'entrée du broyeur : <25 mm ; taille des particules de décharge : R80μm<12 %
Système de combustion	Four rotatif	Φ4,8×74 m ; inclinaison : 4 % ; nombre de paliers ; vitesse de rotation : 0,6~4,0 r/min ; puissance installée : 630 kW ; capacité de production : 5000 t/j
	Préchauffeur et calcinateur	Série de cinq paires de préchauffeurs + four de décomposition C1 : 4—Φ5,0 m, C2 : 2—Φ6,9 m, C3 : 2—Φ6,9 m C4 : 2—Φ7,2 m, C5 : 2—Φ7,2 m ; four de décomposition : Φ7,2x30,0 m ; capacité de production : 5000 t/j
	Refroidisseur à grille à flux contrôlé	LBT36352 ; surface du lit de grille : 119,6 m2 ; température du matériau à l'entrée : 1400℃ ; température du matériau à la sortie : 65℃
	Dépoussiéreur électrique à la tête du four	Débit d'air traité : 550000 m3/h ; section transversale du champ électrique : 196 m2 ; concentration de poussière à l'entrée : ≤30 g/m3 ; concentration de poussière à la sortie : ≤50 mg/Nm3