第5章 生料均化技术

均化库种类
间歇式均化库 串联操 作均化 库 200~ 250
混合室均化库 彼得斯 混合室 库 彼得斯 均化室 库
多料流式均化库
均化库名称
双层 均化库
IBAU 中心室库
伯力休斯 MF库 MF库
史密斯CF 史密斯CF 库
天津TP库 天津TP库 TP
南京NC库 南京NC库 NC
均化空气 压力 （kPa） kPa） 均化空气量 （m3/t生料） /t生料） 生料 均化电耗 （MJ/t生料） MJ/t生料） 生料 均化效果(H) 均化效果(
5.1.1 生料均化的意义
◆生料均化程度对熟料产质量的影响 生料在窑内煅烧成熟料的过程是典型的物 理化学反应过程。 理化学反应过程。一般熟料的形成过程可分为 三个阶段：第一阶段反应在温度升高时发生； 三个阶段：第一阶段反应在温度升高时发生； 第二阶段反应在恒温时发生； 第二阶段反应在恒温时发生；第三阶段反应在 温度降低时发生。 温度降低时发生。
5.1
生料均化的基本原理
5.1 生料均化的基本原理
5.1.1 生料均化的意义
提高熟料的质量，稳定窑的热工制度、 提高熟料的质量，稳定窑的热工制度、提高窑的 运转率和产量、降低能耗。 运转率和产量、降低能耗。
5.1.1 生料均化的意义
◆生料均化在生料制备过程中的重要地位 水泥工业生料制备过程，包括矿山开采、 水泥工业生料制备过程，包括矿山开采、原 料预均化、生料粉磨和生料均化四个环节。 料预均化、生料粉磨和生料均化四个环节。在新 型干法水泥生产的生料制备过程“均化链”中， 型干法水泥生产的生料制备过程“均化链” 生料均化占有最重要的地位。 生料均化占有最重要的地位。
0.54左右 0.54左右
0.72~ 1.08 10~16
0.90
0.86
7~10
3~8
≥8
上库空气 搅拌 均化方式（ 均化方式（主 要作业） 要作业）
全库空 气搅拌
多点布 料，漏 斗效应， 斗效应 ， 下部混 合室空 气搅拌
多点布 料，漏 斗效应， 斗效应 ， 下部均 化室空 气搅拌
多点布料， 多点布料 ， 库内有6 个环形充 气区 ， 轮 流卸料
so Ht = st
5.1.3 均化过程的基本参数
均化时间与均化效率的关系为： 均化时间与均化效率的关系为：
st 1 = = e−kt Ht so
生产实践证明， 生产实践证明，粉磨均化初期均化效率很 随均化时间的延长，均化效率逐渐降低， 高，随均化时间的延长，均化效率逐渐降低， 一定时间后，效率不再提高。 一定时间后，效率不再提高。
5.2.3 生料均化库的主要设施
◇连续式生料均化库具有以下优点： 连续式生料均化库具有以下优点： (1).工艺流程简单，占地少，布置紧凑； 工艺流程简单，占地少，布置紧凑； 操作控制方便，岗位工人少， (2).操作控制方便，岗位工人少，并易于实现 自动控制； 自动控制； 基建投资省， (3).基建投资省，比间歇式空气搅拌库可节省 投资20%左右； 投资20%左右； 20 (4).耗电较少，操作维修费用低。 (4).耗电较少，操作维修费用低。 耗电较少 ◇各种类型均化库综合比较
200~2
50~80
60~80
60~80
9~15
16~29
10~15
18~25
7~10
7~10
7~12
7~10
7~10
1.44~ 2.34 10~15
2.52~ 4.32 8~10
0.54~ 1.08 5~9
1.80~ 2.16 11~15
0.36~ 0.72 7~10
生料易烧性指数或生料易烧性系数表示生料的 易烧程度，指数或系数越大，生料越难烧。 易烧程度，指数或系数越大，生料越难烧。
C3S 易 性 数= 烧 指 C3A + C4AF
易 性系 = 烧 数 10SiO2 100CaO + − 3MgO + R2O 2.8SiO2 +1.1Al2O3 + 0.7Fe2O3 Al2O3 + Fe2O3
◇易烧性系数改变1.0时，不会造成易烧性的重 易烧性系数改变1.0时 1.0 大变化； 大变化； ◇当系数变动大于2.0时，可以清楚地看到反应； 当系数变动大于2.0时 可以清楚地看到反应； 2.0 ◇当系数变动超过3.0时，看火人员必须调整燃 当系数变动超过3.0时 3.0 料用量来做好烧成带，对付易烧性大变化的准备。 料用量来做好烧成带，对付易烧性大变化的准备。
5.2 生料均化的主要设施
5.2.1 生料均化库的发展 ◆传统均化方法：多库搭配→湿法搅拌 传统均化方法：多库搭配→ ◆生料粉空气搅拌均化方法：歇式均化 生料粉空气搅拌均化方法： 库→连续式均化库→多料流式均化库 连续式均化库→
5.2.2 生料粉气力搅拌的基本部件
充气装置的主要部件为多孔透气板 ，空气通 过多孔板进入生料粉中 过多孔板进入生料粉中，这些空气细流使生料粉流 态化。 态化。 陶瓷多孔板、水泥多孔板、 陶瓷多孔板、水泥多孔板、金属多孔板等钢性 透气层和纤维材料制成的柔性透气层。 透气层和纤维材料制成的柔性透气层。
均化效率与均化时间的关系
均化时间（ 均化时间（分） 均化效率H 均化效率Ht 1/ Ht 均化时间增长 率（%） 均化效率增长 率（%）
20 5．26 0．19 100 100
40 7．34 1. 14 200 140
60 8．60 0．12 300 163
5.1.3 均化过程的基本参数
◆均化过程操作参数 （1）均化空气消耗量 均化所需压缩空气量与库底充气面积成正比。 均化所需压缩空气量与库底充气面积成正比。 （2）均化空气压力 均化库正常工作时所需最低空气压力应能克服 系统管路阻力和气体通过流态化料层时的阻力。 系统管路阻力和气体通过流态化料层时的阻力。 （3）均化时间 1～2小时的均化，Tc最大波动值小于±0.5%。 小时的均化， 最大波动值小于±0.5%。
5.2.3 生料均化库的主要设施
◆间歇式均化库 ◇间歇式均化库的均化原理是：当压缩空气通入 间歇式均化库的均化原理是： 库底充气箱经透气层进入料层时， 库底充气箱经透气层进入料层时，使库内粉料体 积膨胀，呈流态化， 积膨胀，呈流态化，再按一定规律改变各区进气 压力（或进气量），则流态化粉料在库内也按同 压力（或进气量），则流态化粉料在库内也按同 ）， 样规律产生上下翻滚的对流运动。 1~2小时的 样规律产生上下翻滚的对流运动。经1~2小时的 混合均化，可以使全库粉料得到充分掺合的机会， 混合均化，可以使全库粉料得到充分掺合的机会， 最终达到成分均匀的目的。 最终达到成分均匀的目的。
5.1.3 均化过程的基本参数
◆均化度 多种（两种以上） 多种（两种以上）单质物料相互混合后的均 匀程度称为这种混合物的均化度（M）。均化度是 匀程度称为这种混合物的均化度（ ）。均化度是 衡量物料均化质量的一个重要参数。 衡量物料均化质量的一个重要参数。 硅酸盐水泥生料中因CaCO 含量占75%以上， 75%以上 硅酸盐水泥生料中因CaCO3含量占75%以上， 所以生料均化度主要用CaCO 所以生料均化度主要用CaCO3在生料中分布的均匀 程度来表示（有时也增加Fe 含量的检测）。 程度来表示（有时也增加Fe2O3含量的检测）。
（1）生料均化度的极差表示法及其计算 一组测定值中最大什与最小值之差称之为极差，用下式表示： 一组测定值中最大什与最小值之差称之为极差，用下式表示：
R = m {x1, x2 ⋯⋯xn } − m {x1, x2 ⋯⋯xn } ax in
这种方法没有充分利用该组测定值所提供的全部数据， 这种方法没有充分利用该组测定值所提供的全部数据， 而且没有与平均值联系起来， 而且没有与平均值联系起来，因而反映实际情况的精确度较 差。但由于其计算方便、直观，故被许多厂所采用，也就是 但由于其计算方便、直观，故被许多厂所采用， 所说的“生料成分最大波动值” 所说的“生料成分最大波动值”。
5.1.1 生料均化的意义
◆生料均化程度对易烧性的影响 生料易烧性是指生料在窑内煅烧成熟料的 过程中相对难易程度。 过程中相对难易程度。 在生产工艺一定、主要设备相同的条件下， 在生产工艺一定、主要设备相同的条件下， 影响生料易烧性的因素有生料化学组成、 影响生料易烧性的因素有生料化学组成、物理 性能及其均化程度。 性能及其均化程度。 生料均化程度是影响其易烧性的重要原因。 生料均化程度是影响其易烧性的重要原因。
第5章 生料均化技术
本章学习要点:理解生料均化的意义； 本章学习要点:理解生料均化的意义；掌握 生料均化的基本原理； 生料均化的基本原理；掌握生料易烧性指数和易 烧性系数的应用； 烧性系数的应用；掌握均化过程的基本参数的应 用；掌握生料均化度的表示方法及计算；掌握生 掌握生料均化度的表示方法及计算； 料均化的主要设备及工艺； 料均化的主要设备及工艺；能进行入窑生料的合 理调配。 理调配。
（3）生料均化度的频谱表示法 在上述极差法中，若以各取样点所代表的生 在上述极差法中， 料量为横坐标，以各相应点所测的生料为纵坐标， 料量为横坐标， 以各相应点所测的生料为纵坐标， 绘制成如图所示的波动曲线， 绘制成如图所示的波动曲线 ， 该曲线既可表示实 际平均偏差，又能看出成分波动变化的全过程， 际平均偏差 ， 又能看出成分波动变化的全过程 ， 利于了解波动周期的规律性， 利于了解波动周期的规律性 ， 找出不符合工艺指 标的时间间隔或区段。 标的时间间隔或区段。 因此， 因此 ， 频谱法常用于表示库内生料均化度的 分布情况和对连续式均化系统均化质量的评价。 分布情况和对连续式均化系统均化质量的评价。
5.2.3 生料均化库的主要设施
◆间歇式均化库 ◇库底设有各种形式的充气装置，透气部件可 库底设有各种形式的充气装置， 选陶瓷多孔板或涤纶、尼龙等化纤织物。 选陶瓷多孔板或涤纶、尼龙等化纤织物。 库底分区方法有扇形、 库底分区方法有扇形、条形和环形等三种