水泥工艺学生料均化技术
生料均化技术
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相对难易程度。
• 生产实践证明，生料易烧性不仅直接影响熟料的质量和窑 的运转率，而且还关系到燃料的消耗量。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、物理性能及其均化程度。
• 在配比恒定和物理性能稳定的情况下，生料均化程度是影 响其易烧性的重要原因，因为入窑生料成分（主要指 CaCO, )的较大波动，实际上就是生料各部分化学组成发 生了较大变化。因此，为确保生料具有稳定的、良好的易 烧性，提高熟料质量，除选择制订合理的配料方案和烧成 制度外，还应尽量提高生料的均化程度。
间歇式均化库
• 间歇式均化库是分区均化的一种，均化效果高，使用生料 成成分波动小，且配料设备不够准确的生料制备系统。出 磨生料入库装到适当高度后，即通过分配阀或阀门按时间 顺序轮流充气搅拌、取样化验、校正、再搅拌，直至生料 成分合格后出库。
• 均化原理是：当压缩空气迪人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，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 同样规律产生上下翻滚的对流运动。经1~2h的混合均化， 可以使全库粉料得到充分掺和的机会，最终达到成分均匀 的目的。
• 各个下料点的最远作用点与该下料点距离相同，保证生料 在平面上对称分布。
NC型多料流式均化库
• 库内设有锥形中心室。库底共分18个区，中心室内为1~10区。中心 室与库壁的环形区为11~18 区，生料从外环区进人中心室，再从中心 室卸入库下称重小仓。NC库充气制度与MF库不同，在向中心室进料 时，外环区充气箱仅对11~18区中的一个区充气，这会对更多料层，中心 区1~8区也轮流充气，并同外环区充气相对应，使进人中心区生料能 够迅速膨胀、活化及混合均化。9~10区一直充气，进行活化卸料。卸 料主要通过一根溢流管进行，保证物料不会在中心仓短路。
生料的均化
均化设施的选择
• NC型多料流库是在吸收引进的MF 型均化库基础上研 发的一种库型， 如图所示 • 其特点是： • 库顶多点下料， 平铺生料， 根据各个半径卸料点数 量多少， 确定半径大小，以保证流量平衡，各个下料 点的最远作用点与该下料点距离相同， 保证生料层在 平面上对称分布。 • 库内设有锥形中心室， 库底共分18 个区，中心室内 为,1~10 区， 中心室与库壁的环表区,11~18 区。 生料 从外环区进入中心室再从中心室卸入库下称重小仓， NC 库充气制度与MF 库不同，在向中心室进料时， 外环区充气箱仅对11~18 区中的一个区充气， 会对更 多料层起强烈的切割作用。
生料均化库的类型
• 1、间歇式均化库
• （1）间歇式均化库是水泥工业最早利用的均化库，这 种均化库由于动力消耗大等原因已逐步被淘汰。但其 基本原理及利用高压空气充分搅拌生料的作用，已被 许多新型连续式均化库移植、 改进和吸纳。 间歇式 均化库的特点是： • 库容一般较小， 个数较多，库内生料依靠高压气流均 化和翻滚搅拌 。由于搅拌是一库一库间歇进行， 故 亦称间歇式空气搅拌均化库。 • （2）库底设有各种形式的充气装置，透气部,可选陶 瓷多孔板或涤纶、 尼龙等纤维物。 • 充气装置故障及防止措施 入库生料成分的控制 入库物料物理性能的影响及防止措施 压缩空气质量的影响及防止措施 其他机电设备故障的影响及防止措施 影响间歇式均化库均化效果的其它因素及防止措施 影响连续式均化库均化效果的其他因素及防止措施
总结
• 了解生料均化程度对易烧性的影响、对熟料产质量 的影响，生料均化在生料制备过程中的重要地位； 生料均化的主要设施，生料均化库的发展，生料粉 气力搅拌法的基本部件；生料均化的工艺技术；提 高生料均化效果的途径。充气装置故障及防止措施， 入库生料成分的控制等。 • 生料均化对于提高水泥熟料产质量和确保水泥质量 的稳定起着重要作用。
第5章 生料均化技术
很高
最高
低
低
较高
较低
较高
操作要求（相 对比较）
复杂
简单
很简单
很简单
很简单
很简单
简单
简单
简单
结构或均化库 的特点（相对 比较）
库高60~ 7 0 m， 土 建费用大 ，管理和 操作都较 复杂
土建费 用很大， 效力不 高，电 力消耗 最大
建设费 用低， 管理方 便，维 护容易
建设费 用低， 管理方 便，维 护容易， 电耗不 低
60~80
60~80
50~80
60~80
60~80
均化空气量 （m3/t生料）
9~15
16~29
10~15
18~25
7~10
7~10
7~12
7~10
7~10
均化电耗 （MJ/t生料）
1.44~ 2.34
2.52~ 4.32
0.54~ 1.08
1.80~ 2.16
0.36~ 0.72
0.54左右
0.72~ 1.08
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 ◆生料粉空气搅拌均化方法：歇式均化库→连续式均化库 →多料流式均化库
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，这些空气细流使生料粉流态化。 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。
频谱法
5.1.3 均化过程的基本参数
◆均化效率 均化效率是衡量各类型均化库性能的重要依据之一。均化 前后被均化物料中某组分（如生料Tc值）差之比，就称为 该均化库在某段时间t内的均化效率（Ht），即：
水泥工艺学：第五章 物料的储存及均化
（3）圆形堆场与矩形堆场的比较 优点：
a. 占地面积小； b. 在容量相同的条件厂设备购置费较低， 并且经营费用比矩形堆场可省些；
c. 不存在处理端锥的困难； d. 易于控制。
不足：
a. 物料的分布不如矩形堆场的长形料 堆对称而均匀；
b. 总体布置及扩建； c. 堵塞、地下水位； d. 预配料调整不方便。
连续式空气搅拌库——早期是串联双库；
连续式混合室空气搅拌库——德国Claudius Peters公司；1975年均化室库。
70年代后期，多料流库——丹麦F.L.Smidth公 司CF库(Controlled Flow)；德国Polysius公司MF库 (Multiflow silo)。
（二）均化设施性能的评价
1）预均化效果较高，5~8，最高达10 。保证了生料 所需要的均齐性，同时使总体均化费用降低；
2）预均化堆场占地面积相对减少，3.5～4㎡ /t.sh --2～2.5㎡/t.sh；
3）实现自动控制。
（2）生料均化技术的发展
机械倒库——1950年以前；
间歇式空气搅拌库——50年代初期，预热器窑 的发展；60年代中后期，双层库。70年代广泛应用。
1）方案
是否需要采用预均化堆场及选择何种预均化方 案，应从工厂的规模、生产方法、投资大小和生料 制备均化链的四个均化环节加以综合考虑。
在生料制备均化链中，预均化堆场主要起两个 作用：消除进厂原料的长周期波动和显著地降低原 料成分波动的振幅，缩小其标准偏差值。
是否需要采用预均化堆场。一般主要基于如下 三方面的要求加以考虑，即原料均匀性的要求、物 料储存的要求和配料控制的要求。
共堆400层，平铺一层约10min.。 设CaCO3±5%，5%/400 = 0.0125%。 冀东、宁国水泥厂50×300m。
新型干法水泥生料均化知识讲义综述
新型干法水泥生料均化知识讲义在水泥工业生料制备过程的“均化链”中，生料均化是最重量要的链环。
在生料制备四个主要链环中，生料均化是生产均化链中最为重要的工艺环节，其对提高水泥熟料产量，确保水泥质量的稳定有着举足轻重的作用。
因而，生料均化库设计的优劣，直接关系到均化效果的好坏，能否保证入窑生料成分的高度均匀，而最终完成整个生料均化链的全部任务。
尤其是在石灰石预均化堆场建设不到位的生产线上，则显得更为重要。
水泥生料均化的作用及原理：生料均化原理主要是采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”（或称鼠穴效应），使生料粉向下落降时切割尽量多层料面予以混合。
同时，在不同流化空气的作用下，使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生径向倾料，进行径向混合均化。
干法水泥生产生料均化工艺技术所用的生料均化库，都是利用三种均化作用原理进行匹配设计。
例如：间歇式均化库，就是采用空气搅拌原理，使生料粉按规定要求进行沸腾、翻滚达到搅拌混合均匀的目的。
这种搅拌库虽然均化效果高，但耗电量大和多库间歇作业是其缺点。
目前应用普遍的多料流库，主要在于保证满意的均化效果的同时，力求节约电能消耗。
因此,无论哪种型式的多料流均化库都是尽量发挥重力均化的作用,利用多料流使库内生料产生众多漏斗流，同时产生径向倾斜料面运动，提高均化效果。
此外，在力求弱化空气搅拌以节约电力消耗的同时，许多多料流库也设置容积大小不等的卸料小仓，使生料库内已经过漏斗流及径向混合流均化的生料再卸入库内或库下的小仓内，进入小仓内的物料再进行空气搅拌，而后卸出运走。
不同类型的均化库均化效果高低、电力消耗大小等，关键在于三种均化作用匹配和利用技术水平的高低。
不同的匹配方式，就要求均化库有不同的结构、设备、控制装置和软件，这也就是各种不同类型的区别所在。
同时，还要强调就是操作、管理和维修问题。
高新技术的应用对用户也提出了相应的现代化管理概念，再好的装备不按其规定的要求办事，也就不能发挥其应有的作用和效果。
均化技术
均化技术1. 物料的均化与预均化通过采用一定的工艺措施，达到降低物料的化学成分波动振幅，使物料的化学成分均匀一致的过程叫均化。
水泥生产过程中各主要环节的均化，是保证熟料质量、产量及降低能耗和各种消耗的基本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要途径。
实质上，水泥生产的整个过程就是一个不断均化的过程，每经过一个过程都会使原料或半成品进一步得到均化。
就生料的制备而言，原料矿山的搭配开采与搭配使用、原料的预均化、原料配合及粉磨过程中的均化、生料的均化，这四个环节相互组成一条与生料制备系统并存的生料均化系统——生料均化链。
四个环节中最重要的为原料的预均化和生料均化，这两个环节担负着生料均化链全部工作量的80%左右。
原料在存贮、取用过程中，通过采用特殊的堆、取料方式及设施，使原料的化学成分波动范围缩小，为入窑前生料成分趋于均匀一致而做的必要准备过程，通常叫做原料的预均化。
简而言之，所谓原料的预均化就是使原料在粉磨之前所进行的均化。
2. 预均化设备2.1 预均化堆场提高原料预均化效果的主要措施就是采用各类预均化堆场或预均化库来提高原料的预均化效果。
预均化堆场是一种机械化、自动化程度较高的预均化设施。
送入预均化堆场中的成分波动较大的原燃材料，通过采用堆料机连续以薄层叠堆，形成多层(200~500层)堆铺料层的具有一定长度比的料堆；而取料机则按垂直于料堆的纵向实行对成分各异的料层同时切取，完成“平铺直取”，实现各层物料的混合，其标准偏差缩小，从而达到均化的目的。
预均化堆场的布置方式有矩形和圆形两种。
矩形预均化堆场矩形预均化堆场中一般设两个料堆，一个在堆料，另一个在取料，相互交替，每个料堆的储量通常可供工厂使用5~7天。
圆形预均化堆场圆形预均化堆场的料堆为圆环状。
原料由胶带输送机送到堆场的中心上方，用回转悬臂胶带堆料机作往返回转堆料，一般用桥式刮板取料机或桥式圆盘取料机取料。
在料堆的开口处，一端在连续堆料，另一端在连续取料。
生料均化链在水泥企业中的应用
生料均化链在水泥企业中的应用生料均化过程实际贯穿于生料制备的全过程。
一般认为；矿山搭配开采、原料预均化堆场、生料粉磨过程的均化作用和生料均化库等四个环节构成生料均化链。
每经过一个环节都会使原料或半成品进一步得到均化。
各个环节的均化作用不同，均化效果也不一样。
原料预均化堆场和生料均化库是均化过程的主要环节，它们占全部均化工作量的80％，以下就均化作业的基本概念作一些说明。
1 评价均匀性的指标我国不少水泥厂采用计算合格率的方法来评价原料、半成品、成品的质量与均匀性。
合格率的含义是：若干个样品在规定质量标准上下限之内的百分率，称之为该一定范围内的合格率。
这种计算方法虽然可以反映物料成分的均匀性，但它并不能反映全部样品的波动幅度及其成分的分布特性。
下面的例子可以说明这一点。
假设有两组石灰石样品，其CaCO3含量介于90％～94％的合格率均为60％，每组10个样品的CaCO3含量（％）如表 1。
第一组和第二组样品的平均值分别为92.58％和92.03％，两者比较接近，而且合格率也相同（60％），两者的均匀性似乎差别不大。
但实际上这两组样品的波动幅度相差很大。
第一组中有两个样品的波动幅度都在平均值±7％左右，即使是合格的样品，其成分不是偏近上限，就是偏近下限；而第二组样品的成分波动就小得多。
两者的标准偏差分别为4.88和1.96，相差较大。
显然用合格率来衡量物料成分均匀性的方法是有较大缺陷的，需要改进。
为此，根据质量控制和数理统计学原理，在探讨生料均化系统时，我们引用三个主要的参数——标准偏差S、变异系数R和均化倍数（又称均化效果）H，作为评价物料成分均匀性的指标。
标准偏差是数理统计学中的一个概念，是随着高斯定律的发现而提出的。
它应用于水泥工业时可扼要地理解为：(1)标准偏差是一项表示物料成分（例如CaCO3、SiO2含量）均匀性的指标，其值越小，成分越均匀；(2)标准偏差和算术平均值一起构成变异系数，可以表示物料成分为相对波动情况；(3) 成分波动于标准偏差范围内的物料，在总量中大约占70％，还有近30％的物料其成分的波动比标准偏差还要大。
水泥生料均化改进措施
水泥生料均化改进措施
水泥生料均化是水泥生产过程中的关键环节，影响着水泥品质和生产效率。
为了提高生产效率和水泥品质，需要采取一些改进措施来优化生料均化过程。
以下是一些常见的水泥生料均化改进措施：
1. 优化生料混合比例：生料混合比例直接影响着生料均化效果。
合理地选择生料配比，使得生料中各种成分的含量达到最佳比例，可以提高生料均化效果。
2. 采用先进的混合设备：采用高效的混合设备，如旋转桶或者振动筛，可以提高生料的混合均匀程度。
3. 控制坯料粒度：坯料的粒度对生料均化有很大的影响。
合适的坯料粒度可以提高生料均化效果，减少能耗。
4. 控制坯料的水分含量：坯料的水分含量对生料均化有很大的影响。
过高或者过低的水分含量都会影响生料均化效果，需要控制在适当的范围内。
5. 优化生料进料方式：生料进料方式对生料均化效果也有很大的影响。
采用合适的进料方式，如适当加入水，可以提高生料均化效果。
6. 定期维护设备：定期对混合设备进行维护和保养，清洗设备内部，更换损坏的零部件，可以保证设备的正常运行，提高生料均化效率。
综上所述，水泥生料均化的改进措施有很多，需要针对不同情况采取不同的措施。
通过合理地优化生料配比、采用先进的混合设备、
控制坯料粒度和水分含量、优化生料进料方式和定期维护设备，可以提高生料均化效果，提高水泥生产的效率和品质。
水泥工艺学生料均化技术
?原料的开采与运输
一、采掘
方式：露天开采
机械开采 水力开采
包括 剥离：搬移土岩（覆盖层）
开采：采开矿石
石灰石矿山
石灰石矿山开采设备
钻孔机
?原料的开采与运输
二、运输
?斗容挖掘机
装载： ?轮式装载机
?推土机 皮带输送机：胶带输送机道
?运输 钢索绞车运输：斜坡卷扬道 方式： 自卸料汽车：公路
窄轨电机车：铁路
悬浮烘干机 流态化烘干机
立式烘干塔
?破碎、烘干、输送、储存
回转烘干机工艺流程
? 顺流式
逆流式：
?破碎、烘干、输送、储存
三、物料的输送与储存
（一）物料的输送
机械输送
常用的输 送设备
气力输送
皮（胶）带输送机 斗式提升机 振动输送机 刮板输送机 溜管 等
气力提升泵 空气输送斜槽
（二）物料的储存
?破碎、烘干、输送、储存
装车
皮带机长距离输送石灰石
一、破碎
?破碎、烘干、输送、储存
（一）、物料破碎的目的：
便于运输、储存、烘干、配料、喂料、粉磨
（二）、破碎工艺：
破碎：利用机械方法将大块物料变成小块物料的过程。 破碎段：物料每经过一次破碎，称为一个 破碎段 破碎比：物料破碎前后的粒度之比。
破碎几类型
鄂式、旋转式、 鄂旋式破碎机 细碎鄂式破碎机
说明
? 不同类型均化库，都是利用三种均化作用原理进 行匹配设计的
? 不同类型的均化库均化效果高低、电力消耗大小 等，关键在于三种均化作用匹配和利用技术水平 的高低。
? 不同的匹配方式，就要求均化库有不同的结构、 设备、控制装置和软件。
7.1.3 均化过程的操作参数
水泥生产过程中的均化
等都需要一定的储存期。
生料 的制 备 就是 将 各种 原 （ ） 经过 一 系列 的 燃 料 加工 处理 ， 成符合 入窑煅烧 要 求 的合 格生 料 。工艺 制 过程 是 ： 生产 水 泥所 用 的主要 原 料石 灰 石 、 土从 把 黏 矿 山上 开采 下来 。 破碎成 ２ ｍ ０ ｍ左 右 的碎块 。破碎 可 以在矿 山就地 进行 。 可 以运 到厂 里后 再破碎 。由于 也 矿 山各 处的化 学成分 是不均 匀 的 。除 了有计 划地 、 分
２原 燃材料 的预均 化 ． 原燃 料预 均化 时 ． 尽可 能以最 多 的相互平 行 和上 下重叠 的 同厚 度 的料 层进行 堆放储 存 ． 取用 时要垂 直 于料 层方 向同时 切取 不 同 的料层 ． 尽 为止 ， 是 预 取 这 均化原 理 中提 到的— — “ 平铺 直取 ” 。 法 堆放 的层 数越多 ．取料 时切取 的层 数也就 越多 ， 原料 在堆 放 时短 期 内 的波 动被 均摊 到较 长 的时 间 里
合室均 化库对 生料进 行均 化 ．这 样可 以 同时进料 、 均 化和 出库 ，生 料在 库 内产 生重力 混合 和气力 搅拌 ， 从 而达到 均化 的 目的。 以上提 到的几 点 ． 是每 个水 泥生产 企业 在预均化 环节不可 回避 的几个问题 各 个环节对 于能否保证均 匀稳定 的生料化 学成分 ． 都是 十分重要 的。 在这 里希望 能够 引起我们水 泥生产企业对 均化环节 的重视 。口
须要 均化
４生料的 均化 ．
切 取而减 小 了 ． 得所取 物料 的成分 达 到 比较均 匀 的 使
效果。
３生料 的制备 ．
生料 的均化过 程是在 封 闭的圆库 里完成 的。 它是 圆形 的钢 筋混凝 土结构 。 圆库规 格大小 视水泥 生产规
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均化技术1. 物料的均化与预均化通过采用一定的工艺措施，达到降低物料的化学成分波动振幅，使物料的化学成分均匀一致的过程叫均化。
水泥生产过程中各主要环节的均化，是保证熟料质量、产量及降低能耗和各种消耗的基本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要途径。
实质上，水泥生产的整个过程就是一个不断均化的过程，每经过一个过程都会使原料或半成品进一步得到均化。
就生料的制备而言，原料矿山的搭配开采与搭配使用、原料的预均化、原料配合及粉磨过程中的均化、生料的均化，这四个环节相互组成一条与生料制备系统并存的生料均化系统——生料均化链。
四个环节中最重要的为原料的预均化和生料均化，这两个环节担负着生料均化链全部工作量的80%左右。
原料在存贮、取用过程中，通过采用特殊的堆、取料方式及设施，使原料的化学成分波动范围缩小，为入窑前生料成分趋于均匀一致而做的必要准备过程，通常叫做原料的预均化。
简而言之，所谓原料的预均化就是使原料在粉磨之前所进行的均化。
2. 预均化设备2.1 预均化堆场提高原料预均化效果的主要措施就是采用各类预均化堆场或预均化库来提高原料的预均化效果。
预均化堆场是一种机械化、自动化程度较高的预均化设施。
送入预均化堆场中的成分波动较大的原燃材料，通过采用堆料机连续以薄层叠堆，形成多层(200~500层)堆铺料层的具有一定长度比的料堆；而取料机则按垂直于料堆的纵向实行对成分各异的料层同时切取，完成“平铺直取”，实现各层物料的混合，其标准偏差缩小，从而达到均化的目的。
预均化堆场的布置方式有矩形和圆形两种。
矩形预均化堆场矩形预均化堆场中一般设两个料堆，一个在堆料，另一个在取料，相互交替，每个料堆的储量通常可供工厂使用5~7天。
圆形预均化堆场圆形预均化堆场的料堆为圆环状。
原料由胶带输送机送到堆场的中心上方，用回转悬臂胶带堆料机作往返回转堆料，一般用桥式刮板取料机或桥式圆盘取料机取料。
在料堆的开口处，一端在连续堆料，另一端在连续取料。
材料工程技术专业《电子教材(生料均化技术)》
生料均化技术电子教材物料均化是水泥干法生产中很重要的工艺环节，它对提高水泥熟料产质量和确保水泥质量的稳定，有着举足轻重的作用。
早期水泥生产是采用立窑干法工艺，随着生产规模的扩大，先后出现了干法和湿法回转窑工艺。
在物料均化问题没有获得很好解决以前，能烧制高质量熟料的湿法生产工艺开展迅速。
五十年代，间歇式分区充气均化库的出现，使生料粉均化度接近或到达料浆的均化度，根本解决了生料均化问题，为生料均化工艺的变革奠定了根底，同时也促进了干法工艺的开展。
随着悬浮预热器窑在国际上的普遍应用，干法工艺在水泥工业中又重新处于主导地位。
窑外分解技术的成功应用，使干法生产工艺发生了新的变革，不但窑产量成倍增长，而且最先进窑的熟料热耗只有湿法工艺的一半。
许多带分解炉的现代大型干法旋窑运转实践说明，窑型越大，生料均化度对熟料产质量和窑热工制度稳定的影响也越大，因此对生料均化度的要求也越高。
随着原料预均化技术的出现和Χ射线荧光分析仪—电子计算机控制系统在配料上的应用，又促进了各种连续式均化库的研制和开展。
生料均化的根本原理生料均化的意义为了制成成分均齐而又合格的水泥生料，首先要对原料进行必要的预均化。
但即使原料预均化得十分均匀，由于在配料过程中的设备误差、各种人为因素及物料在粉磨过程中的某些离析现象，出磨生料仍会有一定的波动，因此，必须通过均化进行调整，以满足入窑生料的控制指标。
如CaCO3波动±10%的石灰石，均化后可缩小至±1%。
生料均化得好,不仅可以提高熟料的质量，而且对稳定窑的热工制度,提高窑的运转率、提高产量、降低能耗大有好处。
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。
生产实践证明，生料易烧性不仅直接影响熟料的质量和窑的运转率，而且还关系到燃料的消耗量。
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、物理性能及其均化程度。
在配比恒定和物理性能稳定的情况下，生料均化程度是影响其易烧性的重要原因，因为入窑生料成分〔主要指CaCO3〕的较大波动，实际上就是生料各局部化学组成发生了较大变化。
水泥工艺学-第3章原料及预均化技术
3.1.1 石灰质原料
凡是以碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙为主要成分的原料都叫 石灰质原料。如石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。
一般生产1t熟料约用1.3-1.5t石灰质干原料，在生料中约 占原料总量的80%以上。
1．种类 ①．天然的：石灰岩、泥灰岩、白垩、贝壳等。 我国水泥工业生产中应用最普遍的是石灰岩（俗称石灰 石），泥灰岩次之，个别小厂采用白垩和贝壳。
第三章 原料及预均化技术
3.1 水泥生产用主要原料 3.2 水泥生产用辅助原料 3.3 矿山开采 3.4 原料破碎与烘干、输送与储存 3.5 原料的预均化 3.6 提高原料预均化效果的主要措施
硅酸盐水泥原材料种类
水泥熟料的质量主要取决于生料率值的控制和成分的均齐。 制备合适的生料，并适应煅烧设备的性能，对原料就有一定的 要求。需正确合理地选择和控制原料质量 。
3.1.2 粘土质原料
砂岩
页岩
3.1.2 粘土质原料
2．硅铝质原料主要质量指标
硅酸率 铝氧率 氧化镁 SO3
碱 氯离子
指标
3.00
～
4.00
1.50
～ 3.00
＜3％ ＜1％ ＜4％ ＜0.03％
产品方案中对氧化镁或碱含量有限量要求时，应相应变更。
在资源条件允许时，应首选岩石状硅铝质原料(如页岩类、 粉砂岩类、砂矿类等) 。
莫氏硬度：见书P34
3.1.1 石灰质原料
方解石晶体的大小对生料易烧性的影响： CaC03晶体愈小，分解出的Ca0颗粒也愈小，分散度愈大， 在相等量熔体条件下，Ca0颗粒与熔体的接触面愈大，故Ca0溶 解及参与烧成反应的数量愈多，因此其易烧性越好。 CaC03晶体愈大，分解温度愈高。
3.1.1 石灰质原料
生料均化技术
我国生料均化库的发展（干法）
20世纪50年代以前，多采用多库搭配方式，均 化效果很差；
70年代邯郸等厂采用了间歇式空气搅拌库； 80年代淮海厂曾采用双层库； 连续式均化库由天津水泥工业设计研究院前身
邯郸设计所于70年代末期研发成功，80年代首 先在江西厂2000t/d 新型干法生产线上应用； 80年代初期投产的冀东、宁国等厂引进了连续 式及多料流式均化库。 90年代以来，天津、南京等设计部门均研发了 各具特点的多料流式均化库。
②、强弱充气法：先在全区域同时充入强气约15 min左右使物料流态化，然后改为一区充强气（约占 总空气量的75%），其余区充弱气（约占25%）， 每隔10~20min依次轮换，循环一周或两周。
5、均化工艺控制及应注意的问题
①、确保足够的充气量、充气压力 ②、努力提高出磨生料的合格率 ③、做好搅拌前入库生料的调配工作 ④、入搅拌库生料水分在1.0%以下 ⑤、搅拌库中生料料高不宜超过库直筒高度的75% ⑥、充气搅拌时间不宜过长。
（一）、机械均化系统
多库搭配 均化库骨四个组成，编成两组，交替进料，交 替均化，交替排料。
机械倒库（漏斗均化及多库搭配） 几个库中的生料按一定的比例释放，再回到这 几个库中。
（二）间歇式均化库
1、组成：生料搅拌库（一般设两个以上）、储存 库（一般设一个，但容积较大）。
2、特点：均化效果（H）高，但耗电量大，多库 间歇作业。
（二）、评价物料均匀性的指标
1、标准偏差 S=
1 n 1
n i 1
( xi
x
)2
S——标准偏差（%）
n—— 试样总数或测量次数，一般不应少于20~30个
xi——物料中某成分的各次测量值，xi~xn
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?原燃的预均化
（二）、评价物料均匀性的指标 1、标准偏差
S=
? 1
n?
1
n i?1
( xi
?
x)2
S——标准偏差（%）
n—— 试样总数或测量次数，一般不应少于20~30个
xi——物料中某成分的各次测量值，xi~xn
x ——各次测量值的平均值，即
x
? 1
n
n
xi
i?1
=
标准偏差是一项表示物料成分均匀性的指标，其值越
?原料的开采与运输
一、采掘
方式：露天开采
机械开采 水力开采
包括 剥离：搬移土岩（覆盖层）
开采：采开矿石
石灰石矿山
石灰石矿山开采设备
钻孔机
?原料的开采与运输
二、运输
?斗容挖掘机
装载： ?轮式装载机
?推土机 皮带输送机：胶带输送机道
?运输 钢索绞车运输：斜坡卷扬道 方式： 自卸料汽车：公路
窄轨电机车：铁路
锤式破碎机
反击式破碎机 立轴锤式破碎机 冲击式破碎机 风选锤式破碎机 高速粉煤机 齿辊式破碎机 刀式粘土破碎机
破碎原理
破碎比 I
允许物料 含水（%）
适宜破碎的物料
挤压
3～6
＜10
石灰石、熟料、石膏
挤压
8 ～10
＜10
石灰石、熟料、石膏
冲击
10 ～17（双 转子30 ～40 ）
＜10
石灰石、熟料、石膏、 煤
圆型预均化堆场
?原燃的预均化
4、影响均化效果的因素
堆料层数 物料的离析 原料成分的波动 取料的死角
生料均化技术
7.1.1 生料均化的意义
◆生料均化程度对 易烧性的影响
定义
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。
影响因素 表示方法
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、物理性能及其均化程度。
小，成分越均匀。
?原燃的预均化
2、变异系数：
CV
?
S ? 100 % x
变异系数：表示物料成分的相对波动情况，变异 系数越小成分的均匀性越好。
3、均化效果：
H ? S进 S出
H越大，表示均化效果越好
4、合格率：指若干个样品在规定质量标准上下 限之内的百分率。
?原燃的预均化
3、生料均化链
环节名称
原料矿山的搭配开采与搭 配使用
完成均化 工作量的任务（%）
10~20
原料的预均化
30~40
配料控制及生料粉磨
0~10
生料均化
~40
二、原燃料的预均化
?原燃的预均化
（一）、定义：原燃料在储存、取用过程中，
通过采用特殊的堆取料方式及设施，使原料或燃 料化学成分波动范围减小，为入窑前生料或燃料 成分趋于均匀一致而作的必要准备过程。简言之， 所谓原燃料的预均化就是原料或燃料在粉磨之前 所进行的均化。
第7章 生料均化技术
本章 学习 要点
理解
理解生料均化的意义
掌握
生料均化的基本原理； 生料易烧性；定义、影响因素 生料均化的主要设备及工艺； 能进行入窑生料的合理调配。
生料均化技术
7.1 生料均化的基本原理
7.1.1 生料均化的意义
熟料的产、质量； 生料均化程度会影响： 窑的热工制度；
窑的运转率； 能耗。
（二）、原理：“平铺直取”
（三）、预均化堆场：
?原燃的预均化
1、类型
预均化堆场
矩型预均化堆场
圆型预均化堆场
?原燃的预均化
矩型预均化堆场
一般设两个料堆，一个在堆料，另一 个在取料，相互交替。
矩型预均化堆场
圆型预均化堆场
堆为圆料环状，在料堆的开口处， 一端在连续堆料；另一端连续取料。
?原燃的预均化
冲击
冲击
冲击 冲击、磨剥
冲击 挤压、磨剥 挤压、冲击
10 ～40
10 ～20
10 ～30 70 ～200 70 ～180
3 ～17 8 ～12
＜12
＜12
＜10 ＜8 8 ～ 12 ＜20 ＜18
石灰石、熟料、煤 石灰石、熟料、石膏、
煤 石灰石、熟料、石膏
煤 煤 粘土 粘土
二、烘干
?§破碎、烘干、输送、储存
悬浮烘干机 流态化烘干机
立式烘干塔
?破碎、烘干、输送、储存
回转烘干机工艺流程
? 顺流式
逆流式：
?破碎、烘干、输送、储存
三、物料的输送与储存
（一）物料的输送
机械输送
常用的输 送设备
气力输送
皮（胶）带输送机 斗式提升机 振动输送机 刮板输送机 溜管 等
气力提升泵 空气输送斜槽
பைடு நூலகம்二）物料的储存
?破碎、烘干、输送、储存
易烧性指数 ?
C3S
C3A ? C4AF
指数或系数 越大,易烧性
越差
易烧性系数
?
2.8SiO2
100CaO ? 1.1Al2O3 ?
0.7 Fe 2 O3
?
10SiO2 Al2O3 ? Fe2O3
?
3MgO ?
R2 O
生料均化技术
7.1.2 生料均化基本原理
主要是采用空气搅拌及重力作用下产生的 “漏斗效应”（或称鼠穴效应），使生料粉向 下落降时切割尽量多层料面予以混合。同时， 在不同流化空气的作用下，使沿库内平行料面 发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料， 有的区域流化，从而使库内料面产生径向倾斜， 进行径向混合均化。 即有三种均化作用：空气搅拌、重力均化、径 向混合
生料均化技术
7.1.1 生料均化的意义
◆生料均化在生料制备过程中的重要地位
生料均化链
是最后环节,
完成均化任务 的40%左右
矿山 开采
原料 预均化
生料 粉磨
生料 均化
生料均化技术
1
2
3
4
7 9
6
7
8
生料制备及生料均化工艺流程
1---石灰石矿 2、第二种原料 3、破碎 4、预均化堆场 7、配料 6、磨机 7、生料均化库 8、试样 9、荧光分析仪 10、去水泥窑系统
储存期： 物料的储存量能满足工厂生产
需要的天数。
储存期要合理
露天堆场
堆棚
储存设施： 预均化堆场、均化库
圆库
联合储库
储料仓 等
?原燃的预均化
一、基本概念： （一）、物料的均化
1、均化：通过采用一定的工艺措施，达到降低物料的 化学成分波动振幅，使物料的化学成分均匀一致的过程。
2、均化的意义：均化是保证熟料质量、产量及降低消 耗的基本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重 要途径。
装车
皮带机长距离输送石灰石
一、破碎
?破碎、烘干、输送、储存
（一）、物料破碎的目的：
便于运输、储存、烘干、配料、喂料、粉磨
（二）、破碎工艺：
破碎：利用机械方法将大块物料变成小块物料的过程。 破碎段：物料每经过一次破碎，称为一个 破碎段 破碎比：物料破碎前后的粒度之比。
破碎几类型
鄂式、旋转式、 鄂旋式破碎机 细碎鄂式破碎机
（一）、烘干的基本原理： 利用热气流作为干燥介质，将热量传给物料，使
物料水分蒸发，蒸发出来的水再扩散到干燥介质中被干 燥介质带走。 （二）烘干目的： 便于输送、储存、粉磨 （三）需烘干的物料：通常有粘土、煤、混合材
?§破碎、烘干、输送、储存
烘干方法及设备：
烘干方法
单独烘干 烘干兼粉磨
回转烘干机
烘干设备