生料均化技术
新型干法水泥技术原理与应用讲座_连载三_第三讲生料均化技术
特 约 讲 座
新型干法水泥技术原理与应用讲座 !连载三"
陈全德 崔素萍 北京工业大学 !%)))&&"
第三讲
!
生料均化作用
生料均化技术
拌库虽然均化效果 !2 " 高 % 但耗电量大和多库间 歇作业是其缺点 # 均化链 $ 中 % 生 料均化是最重要的链环 & 高长明先生曾对此作了归 纳 % 如表 % 所示 & 在生料制备四个主要链环中 % 生 料均化年平均均化周期较短 % 均化效果良好 % 又是 生料入窑前的最后一个均化环节 % 其重要地位十分 显著 & 半个多世纪以来国内外学者一直重视均化率 的不断改进和优化 & 特别是悬浮预热和预分解技术 诞生以来 % 在同湿法生产模式竞争中 ’ 均化链 ( 的 不断完善 % 支撑着新型干法水泥生产的发展和大型 化 % 保证生产 ) 均衡稳定 ( 进行 % 其功不可没 & 因 此% 在新型干法水泥生产的生料 制 备 过 程 #均 化 链 ( 中 % 生料均化占有最重要的地位 & 表! 生料制备系统各环节功能和工作量
图 ! 充气装置示意图 图# 间歇式均化库底部四等分扇形 对角轮流充气时生料运动情况示意图
图 " 空气搅拌均化库库底各种分区方式 图 " 所示为采用陶瓷多孔板作为透气材料的 充气装置单元! 各种充气区可装设成扇状’ 条状 或 同 心 圆 环 体 " 一 般 设 有 1 !2 个 充 气 区 " 可 分 别 独立供气" 如图 ! 所示! 充气方式可分为定时’ 轮流 ’ 巡回供气多种 ! 一般 "31 区供搅拌空气 " 同 时向其他各区域供空气总量 !$4 的治化空气 ! & 1$ 采 用 四 等 分 扇 形 充 气 装 置 在 对 角 线 充 气 时 " 库内生料运动状态见图 * ! 要力求搅拌空气在 较低的风压’ 风量状态下运行" 做到既满足搅拌 要求又防止 ( 吹空 )" 以免 浪 费 空 气 和 降 低 搅 拌 效 果% & %$ 对 充 气 装 置 设 备 及 透 气 材 料 质 量 ’ 安 装 质量都要有高标准要求" 要防止漏气 (短路 ) 和 防止透气材料堵塞 % 图$ 伯力休斯公司双层库示意图
生料均化
德国伯力鸠斯公司在七十年代制造了多点流连续生料均化库，库顶有分配器对生料进行分 配，库底有一中心室（搅拌室）。环形区分为 10～12 个区，每区装有 2～3 条带盖板的卸料通
道，通道下部是空气输送斜槽，通道的盖板上沿半径方向开有 3～4 个卸料口。当库内各区轮流 充气卸料时，库上部生料并不形成一个简单的大漏斗凹陷，这样能使到达库底的生料发生较好 的径向混合，同时也改善了库壁处生料的流动性能。当库容量为窑 2～3 天生料需用量时，如入 库生料波动周期达 10 小时，均化效率可达 8 左右，均化电耗仅为 0.1kWh/t 生料。
偏差之比，称为该均化设备的均化效果 H：
H = Sin Sout
Sin——进均化设备物料某成分的标准偏差；Sin——出均化设备物料某成分的标准偏差。
6.2.3 均化库性能比较
间歇式空气均化库和连续式均化库的性能指标
项
目
间歇式
连续式
每吨投资 总装机容量 单位电耗（总计） 均化效果
kW kWh/t
100% 100% 1.65 10～30
宁国水泥厂生料均化库设备规格、性能:
序号
项
目
单位
数值
1
库内径
2
库总高度
3
库底向中心倾斜角
4
搅拌库直径
5
搅拌室有效高度
6
库最大有效储存量
7
库供窑用的最大储存期
8
库均化所需空气量
9
库系统装机容量
其中：气力提升泵
均化和卸料
出库生料送至提升机
库顶加料
库顶收尘
10
库系统单位生料电耗
11
生料均化电耗（提升泵、收尘除外）
第三章 原、燃料预均化与生料均化,
（4）均化效果计算
H=Sb1/Sb2
式中： H——均化效果，单位为倍数； Sb1——均化前进料的标准偏差； Sb2——均化后进料的标准偏差； 一般水泥生产中，原燃料预均化堆场的均化效果可 达５—８，最高可达１０；经预均化后石灰石Ｃ ａＣＯ３含量的标准偏差最好可达±１％左右。
３.３预均化堆场的类型
3.7.4
横向倾斜层堆料法
横向倾斜层堆料法的特点如下:
（1）该法是将堆料按自然休止角铺成 许多平行的倾斜料层。第一层是先在堆场 的一侧堆成一各三角形物料条带，然后将 堆料机内移，在第一层三角形料带上铺料， 依次铺至堆场中央，即可形成横向倾斜层 料堆。 （2）要求堆料机必须在堆场宽度的1/2 范围内伸缩回转作业。
（3）配料堆场 配料堆场是将全部品种的原料，按照 配料要求，以一定的比例进入堆场，经过 混合均化，在出料时达到成分均匀稳定， 并且完全符合生料成分要求。这种堆场由 于具有完全的配料功能，须具备完善的取 样、试样处理、在线快速分析等手段，比 较复杂，一般很少用。
３.４ 原料预均化堆场的选用条件
水泥工业生产中，判断是否需要 建设预均化堆场，可根据原料成分波动及 生产要求条件确定。
（1） 预均化的基本原理及功能
水泥生产需要大量的原材料，为了保证 生产过程的连续性，要求原料有一定的储存 量，这些原料进厂后，先在堆场内储存，然 后再取出进入配料系统。简单的储、取过程， 只发挥了储库或堆场的一个功能，就是储存 的功能。预均化技术就是在原料的存、取过 程中运用科学的堆取料技术，实现原料的初
图1
矩形预均化堆场料堆的两种布臵形式
（3）进料皮带机和出料皮带机分别布臵 在堆场两侧。取料机一般停在料堆之间，可 向两个方向任意取料。堆料机通过活动的S型 卸料机在进料皮带机上截取原料，沿纵长方 向向 任何一个料堆堆料。也有的堆场采用顶 部活动皮带堆料。 （4）料堆平行布臵虽然在总平面布臵上 比较方便，但是取料机要设臵中转台车以便 平行移动于两料堆间，堆料机也要选用回转 式或双臂式以适用于平行的两个料堆，设备 及土建投资均高于前者，因此采用平行料堆 的矩形堆场较少。
生料均化库及喂料工艺流程简介
生料均化库及喂料工艺流程简介生料在均化库顶由斜槽输送入库，入库的生料在库内水平层状分布。
当库底卸料时“漏斗”状料流垂直切割各料层，达到重力均化卸出生料。
均化库设六个卸料口，库底就有六大卸料区。
一个大卸料区围绕一个卸料口，又分成两个小区，卸料口出料时，这两个小区是轮换充气的。
均化库卸料要求是，通过库中心直线的两个卸料口同时卸料，卸料时间是可调的，一般初定为20分钟，对每个小区对应充气时间是10分钟。
这对卸料口卸料20分钟，换下一对卸料口卸料20分钟，再换到第三对卸料口卸料20分钟。
完成一个卸料周期为1小时。
库底卸料是由程序控制器对各充气管路上的电磁阀控制，来达到有序卸料。
库底罗茨风机(13/14.08)充气，卸出生料经手动截止阀(13/14.05)、气动流量控制阀(13/14.06)、后由斜槽(13/14.04)送入计量仓(13/14.10)。
正常生产时，计量仓内物料重量控制库底气动流量控制阀(13/14.13)开度，维持计量仓料位，为仓下稳定出料提供先决条件。
计量仓有两套卸料装置，其中一套备用，每套出料装置上都配有一台手动截止阀(13/14.12)、气动流量控制阀(13/14.13)，计量仓(13/14.10)及其卸料装置由罗茨风机(13/14.09)充气卸料，生料由计量仓通过卸料装置卸出，经固体流量计(13/14.15)计量后，由空气输送斜槽(13/14.14)送至斗式提升机(15c.01)。
操作员给定生料喂料量，固体流量计按给定值控制仓下气动流量控制阀的开度，使卸出量与给定值一致。
在出固体流量计(13/14.15)的溜子上设有取样器(13/14.07)。
可以连续取样，对入窑生料进行检测，为烧成操作提供指导。
经计量仓卸出的生料，通过空气输送斜槽 (13/4.14) 、窑尾斗式提升机(15c.01)、空气输送斜槽(15c.02)、回转式锁风卸料器(15c.04)、直接送入窑尾预热器。
计量仓正常生产时，仓内物料是基本稳定的。
水泥生产的节能减排技术有哪些
水泥生产的节能减排技术有哪些一、优化水泥生产工艺1、新型干法水泥生产技术新型干法水泥生产技术是目前水泥生产的主流工艺，具有能耗低、产量高、质量稳定等优点。
该技术采用悬浮预热器和窑外分解技术，使生料在进入回转窑之前充分预热和分解，大大降低了烧成系统的能耗。
2、生料均化技术生料均化是保证水泥质量和降低能耗的重要环节。
通过采用空气搅拌、机械倒库等均化措施，提高生料成分的均匀性，减少质量波动，从而降低煅烧过程中的能耗和污染物排放。
3、高效粉磨技术水泥粉磨是水泥生产中的重要工序，采用高效的粉磨设备和工艺，如立磨、辊压机联合粉磨系统等，可以显著提高粉磨效率，降低电耗。
二、提高能源利用效率1、余热回收利用水泥生产过程中会产生大量的余热，如窑头和窑尾废气余热。
通过安装余热锅炉和发电装置，可以将这些余热转化为电能，用于水泥生产或向外供电。
同时，余热还可以用于烘干物料、供暖等，实现能源的梯级利用。
2、富氧燃烧技术在水泥窑中采用富氧燃烧技术，可以提高燃烧效率，减少燃料消耗。
富氧空气的助燃作用可以使燃料燃烧更充分，缩短火焰长度，提高窑内温度均匀性，从而降低能耗和污染物排放。
3、燃烧器优化改进水泥窑燃烧器的设计和操作参数，可以提高燃料的燃烧效率，减少不完全燃烧损失。
优化燃烧器的风道结构、喷口形状和燃料喷射方式，能够实现更合理的火焰形状和温度分布，提高烧成质量和降低能耗。
三、替代燃料和原料1、利用废弃物作为替代燃料水泥窑具有高温、碱性环境等特点，可以处置一些工业废弃物和生活垃圾作为替代燃料。
例如，废轮胎、废塑料、生物质燃料等经过适当处理后，可以在水泥窑中燃烧，减少对传统化石燃料的依赖，降低能源成本和温室气体排放。
2、采用替代原料寻找合适的替代原料也是水泥生产节能减排的重要途径。
工业废渣如粉煤灰、矿渣、钢渣等可以部分替代水泥熟料，不仅减少了对天然原料的开采，还降低了水泥生产过程中的能耗和污染物排放。
四、加强设备管理和维护1、设备节能改造对水泥生产中的主要设备，如风机、水泵、电机等进行节能改造，采用高效节能型设备或安装变频调速装置，可以根据生产负荷灵活调节设备运行速度，降低电耗。
生料均化
2014.2
生料均化的意义
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。 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、原料 预均化、生料粉磨和生料均要的地位。
影响均化效果的常见因素
1、充气装置发生泄露、堵塞、配气不均等； 2、生料物性与设计不符，含水量、颗粒大小发生 变化等； 3、压缩空气压力不足或含水量大等； 4、机电故障； 5、成分波动 入均化堆场的原料波动剧烈，影响出 料成分的标准差。要求矿山开采时和注意搭配，同样 对品质各异的煤炭，也要注意搭配，然后进入堆场。 6、物料离析 大小颗粒分落，引起料堆横断面上成分 波动。通过减小物料颗粒级差，在堆料时减少堆料机 卸料端与料堆落差、保持在500mm左右，取料时设法 能切取端面各层物料，来改善出堆场物料成分波动。
均化库
福龙均化库
1. IBAU型连续式均化库 2. Ф20 m *64m 3. 储存量:17600 t 4. 入库量：max.550 t/h，出库量：max.450 t/h 5. 入库生料水份≤0.5%，最大不应超过0.8% 6. 进库生料CaCO3标准偏差1.0%＜S1＜1.5% 时，均化效果≥5 7. 进库生料CaCO3标准偏差S2≤1%时，出库生料 CaCO3标准偏差S2≤±0.2%
7、堆锥影响 料堆端部物料离析现象突出，降低均化 效果。为减少端堆影响，在布料时一方面堆料机的卸料端 要随料堆升高而升高；另一方面在达到终点时窑及时回程， 并且上一层要比下一层缩短一小段距离。 8、布料不均 由于进堆场的料量不均匀，使每层物料 纵向单位长度内质量不相等，而影响成分不均。为提高均 化效率，采取定期检测预均化堆进料量等措施，改善进料 的均匀性。 9、堆料层数 堆料横断面上物料成分的标准变差与布 料层数的平方根成反比。因此，布料层数越多，标准偏差 值越小，但层数过多，料层变薄，均化效果的提高相对减 弱；层数过少，均化效果差，一般生产采用堆料层数在 400-600层。
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。
第5章 生料均化技术
多点布料， 库 内 10~12个 充气区， 多漏斗流 向库底中 心室卸料
较低
单点下料， 库内有42 个充气区， 分7个卸 料区，向 下部混合 室卸料
较高
多点布料， 有6个卸料 大区，12个 充气小区 ， 多漏斗流轴 向及径向混 料，卸入库 下小仓
一般
多点布料，有 18个区，中心 室为1~10区， 室外环形区为 11~18区。多 漏斗流，轴向 及径向混料卸 入库下小仓
◇测定值偏离平均值的波动较小，生料成分较均匀。如果
用这两条曲线分别表示均化前后的情况，则曲线1可代表均化 前生料成分的波动，曲线2可代表均化后生料成分的波动。
（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，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，利于了解波动周期的规律性，找出
60~80
60~80
60~80
50~80
60~80
60~80
均化空气量 （m3/t生料） 均化电耗 （MJ/t生料） 均化效果(H)
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
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、条形和环形等三种
空气搅拌均化库库底各种分区方式： ◇富勒四分扇形 ◇SKET五分条带
◇GEYSC五分同心圆圈
均化库
小，成分越均匀。
2、变异系数： 变异系数：表示物料成分的相对
CV
S
100%
波动情况，变异系数越小成分的 均匀性越好。
x
3、均化效果：
H S进 S出
均化前物料的标准偏差与均 化后物料的标准偏差之比
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。
可以反映物料成分的均匀性，但不能反映全部样品的波动 幅度及其成分分布特性。
3、均化原理：压缩空气经库底充气装置的透气层 进入库内的料层，使库内料粉松动并呈流态化。 库底充气装置各区按一定规律改变进气压力或进 气量，会使已呈流态化的粉料也按同样的规律产 生上下翻滚和激烈搅拌，从而使全库生料得到充 分混合，最终达到成分均匀一致的目的。
（二）间歇式均化库
4、充气装置（充气箱）： （1）形式：扇形、环形、条形等，如图： （2）充气装置示意图：其透气层材质：陶瓷多
（2）、混合室或均化室均化库
混合室库和均化室库的区别主要是搅拌 室的形状与容积大小.
库内结构较复杂,充气装置及空气搅拌室 维修困难,生料卸空率低,电耗较大.
目前已渐被多料流式均化库代替.
锥形混合室均化库
（3）、多料流式均化库
原理:侧重于库内的重力混合作用,基本不用或 减小气力均化作用,以简化设备和节省电力。多 数库底增设一个小型搅拌仓。
孔板、水泥多孔板、涤纶或尼龙等化纤织物。
形式：扇形、 环形、条形
等
其透气层材质： 陶瓷多孔板、 水泥多孔板、 涤纶或尼龙等
化纤织物
（3）充气方式：
①、强气充气法：先在全区域同时低压充气 10~15min，使库内生料膨胀，然后在充气区通入足 够的压缩空气，其余区不充气，每隔10~15min轮换 一次，如此重复，直至库内生料均匀性符合要求。
材料工程技术专业《知识点技能点注释(生料均化技术)》
生料均化技术知识点注释#均化度#多种〔两种以上〕单一物料相互混合后的均匀程度称为这种混合物的均化度。
生产中常用极差法、标准偏差法和频谱来表示硅酸盐水泥生料均化度及其波动情况。
可以选用生料中碳酸钙滴定值〔T-C〕、氧化钙〔CaO〕、石灰饱和系数〔KH〕具体计算。
#极差#一组测定值中最大值与最小值之差。
表示式：R=ma{1，,2，…，n}- min{1，,2，…，n}#生料均化度的频谱表示法#以各取样点所代表的生料量为横坐标，以各相应点所测的生料某主要成分为纵坐标，绘制成波动曲线，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，有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。
常用于表示生料均化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。
#均化效率#均化前后被均化物料中某成分标准偏差之比，就称为该均化库在某段时间t内的均化效率。
#均化过程操作参数#主要包括均化空气消耗量、均化空气压力和均化时间。
均化空气消耗量通常用单位时间压缩空气消耗量〔m3/min〕，与库底充气面积成正比。
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〔包括透气层阻力〕和气体通过流态化料层时的阻力。
均化时间与均化效率的关系是：均化初期均化效率很高，随着均化时间的延长，均化效率逐渐降低，一定时间后，效率不再提高。
正常情况下，生料粉经1-2h的空气均化，可达均化要求，如遇暂时性的特殊情况〔如充气箱损坏、生料水分大、生料成分波动大〕，可适当延长均化时间。
#间歇式均化库#均化库进料、搅拌、卸料间歇完成。
一般为圆柱形钢筋混凝土结构，库底铺设一充气箱。
充气箱按一定次序排列组成假设干充气区。
工作时，根据需要经自动配气装置或人工控制，向各充气区轮流通入不同压力或不同流量的净化〔除去油污水分〕压缩空气。
其工作原理是：当压缩空气通入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〕，那么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。
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。
生料的均化
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 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。
均化库
设备的优点
• 物料进入中心仓后， 在减压锥的减压作用下， 中心区1~8区亦轮流充气，并同外环区充气相 对应，使进入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。 • 生产实践测定：均化电耗0.86MJ/t，入 窑生料CaO标准偏差0.2， 均化效果小于8， 生料卸空率亦较高。
3、连续式均化库： 连续式均化库具有以下优点： 工艺流程简单，占地少，布置紧凑； 操作控制方便，岗位工人少，并易于实现自动控制； 基建投资省，比间隙式空气搅拌库可节省投资20%左右； 耗电较少，操作维修费用低。 连续式生料均化库的主要缺点是：当出磨生料成分发生偶 然的大幅波动时，会引起出库生料成分瞬时波动偏大，而 且这种情况难以先进行纠正。 • 混合室库及均化室内结构较复杂， 充气装置及空气搅拌 室维修困难! 生料卸空率低， 电耗较大是其缺点。 目前， 已逐渐被多料流式均化库所代替。
• • • • 1、 合理选择生料均化方法和均化设施（win） 2、 选择合适的均化参数（flower） 3、 对生料进行均化（most） 4、 尽可能采用新工艺新设备，降低均化电耗， 满足均化过程的技术经济要求。（power）
论新型干法水泥生产中生料的均化
０ 引 言
近 ４ ０年 来 ， 国 际 水 泥 工 业 取 得 了 显 著 的 技 术
均 匀 性 必 须 提 出严 格 的 要 求 ，生 料 均 化 应 贯 穿 于 生
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ料 制 备 的 全 过 程 。 一 般 认 为 ．矿 山 搭 配 开 采 、原 料
进 步 ，具 体 表 现 在新 型 干法 生 产 工艺 的 发 展 。 新
缩 小 进 厂 原 料 的 标 准 偏 差 。 在 预 均 化 堆 场 以 一 定
参 考 文献 ：
［】王 铁 梦 ． 程 结 构 裂 缝 控 制 ［ ． 京 ：建 筑 ＿ 业 版 社 ， １ ９ ． １ ＿ ｒ ＭＩ 北 ｒ ： ９９ ［］中 困 建 筑 科 学 研 究 院 ． ｇ ３ ２ ０ ２ Ｊ Ｊ — ０ ２高 层 建 筑 混 凝 土 结 构 技 术 规 程 ［ ］ 北 京 ： 国建 筑 工业 出版 神 ． ２ ０ ． Ｓ． 中 ０ ２ ［ ］冯 乃谦 ． ３ 混凝 土 结 构 裂缝 与 对 策ｒ 京 ：机械 ～ 业 出版 社 ，２ ０ ． 北 Ｍ１ Ｔ 一 ０８
63对生料均化的评价根据质量控制和数理统计原理在对生料均化系统进行讨论时必须引用3个主要的参数一标准偏差s变异系数r和均化倍数又称均化效来作为评价生料成分均匀性的指标
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论 新 型 干 法 水 泥 生 产 中 生 料 的 均 化
邹 兴 芳 （ 国葛 洲 坝 集 团股 份 有 限公 司水 泥 厂 湖 北 荆 门 ４ ８ ３ 中 ４ ０ ２）
有 的 厂 家 原 料 波 动 大 ． 而 没 有 采 取 预 化 措 施 ． 有
的 厂 家 生 料 均 化 库 由 于 设 计 或 不 规 范 作 业 而 均 化
《水泥工艺学》7 生料均化技术
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。
生料均化技术 7.1.3 均化过程的操作参数
◆ 均化空气消耗量:均化所需压缩空气量与库
二、烘干
（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：
单独烘干 烘干方法 烘干兼粉磨 回转烘干机 烘干设备 悬浮烘干机
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。 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。 指数或系数 C 3S 越大,易烧性 易烧性指数 C 3 A C 4 AF 越差
7
9
6
8
7
生料制备及生料均化工艺流程
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
装载： 轮式装载机
推土机 斗容挖掘机
皮带输送机：胶带输送机道
第4章 生料制备与均化
(5)彼得斯磨，又称E型磨(球--环式)； (6)ATOX磨(圆柱辊--平盘式)。
(a) LM莱歇型
(b)MPS型 (c)RM伯力休斯型
(d)ATOX型
(e)VR雷蒙型
1-分离器 2-壳体Fra bibliotek3-磨辊
4-翻辊装臵 5-液压加压装臵
6-摇臂 7-圆柱销
8-磨盘 9-传动装臵
10-机座
11-摇臂运动、磨 机振动监测装臵
5.监视装臵：摇臂监视、振动监视。 6.传动装臵：电动机、减速器。 7.喷水系统：降低温度、稳定料层。
8.粗粉外循环系统：提升机。
二、立磨的分类
按磨辊、磨盘的几何形状分为：
(1)莱歇磨(锥辊--平盘式)； (2) MPS磨(鼓辊--碗式)；
(3)雷蒙磨(锥辊--碗式)；
(4)伯力鸠斯磨(双鼓辊--碗式)；
前新型干法水泥生产生料粉磨基本上为立磨生产，因此，这里
只对立磨的结构和粉磨作简要介绍。
第一节 立 磨
一、立磨的工作原理及立磨的结构
（一）立式磨的工作原理 主要工作部分为磨盘及磨辊。电动机通过减速器带动磨盘 转动，磨辊在磨盘上绕自身轴心滚动。物料通过锁风喂料装臵 经下料溜管落到磨盘中央，由于离心力的作用形成环形料床， 并被钳入磨辊与磨盘之间，受到挤压作用而被粉碎，并由于相 对滑动产生剪切力，使物料被磨细。
1.中间带凹槽的 轮胎型磨辊； 2.浅盆形磨盘 （碗状）； 3.独特的除铁 装臵
OK磨结构示意图
E型磨机是一种球—环式立 式磨机，如图所示。这种磨多用 于煤粉制备，主要由粉磨室、分 离器和传动机构组成。 粉磨室是由研磨环构成，下 环回转，上环固定，球在上下环 之间滚动。 喂料机把入磨物料从上部通 过分离器，或从侧边通过磨机壳 体喂入粉磨室，然后靠离心力把 物料甩到球下。 磨后的产品从粉磨装置的周 边排出，被上升的气流带人分离 器。分离后的粗料返回粉磨室， 而细粉则随气流排出磨外。 该磨配置10～12个高耐磨 铸钢制成的空心球，按磨机规格 的不同，球径最大达500mm。
生料均化技术资料
（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。 3、均化原理：压缩空气经库底充气装置的透气层 进入库内的料层，使库内料粉松动并呈流态化。 库底充气装置各区按一定规律改变进气压力或进 气量，会使已呈流态化的粉料也按同样的规律产 生上下翻滚和激烈搅拌，从而使全库生料得到充 分混合，最终达到成分均匀一致的目的。
（二）间歇式均化库
4、充气装置（充气箱）： （1）形式：扇形、环形、条形等，如图： （2）充气装置示意图：其透气层材质：陶瓷多 孔板、水泥多孔板、涤纶或尼龙等化纤织物。
形式：扇形、 环形、条形 等
其透气层材质： 陶瓷多孔板、 水泥多孔板、 涤纶或尼龙等 化纤织物
（3）充气方式：
①、强气充气法：先在全区域同时低压充气 10~15min，使库内生料膨胀，然后在充气区通入足 够的压缩空气，其余区不充气，每隔10~15min轮换 一次，如此重复，直至库内生料均匀性符合要求。 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。
均化效果
矿山 预均化堆场
生料磨
生料均化库
1~10
0.5~4
1~2
7~15
0~15
~40
生 料 浆 的 均 化 和 生 料 粉 的 均 化
均化技术_精品文档
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。
生料均化库工作原理
生料均化库工作原理
生料均化库是水泥生产线中的一个重要设备，用于将原材料进行混合、均化和储存，以保证生产线的连续稳定生产。
其基本工作原理如下：
1.原料储存：原材料经过运输到达生料均化库，被储存在库
内的不同仓室中。
2.混合均化：当需要生产水泥时，库内的原材料按照一定比
例和顺序被抽取出来，通过输送系统送入均化器中进行混合均化。
均化器内部安装有特殊的混合装置，可以将原材料进行充分混合和均化，以确保生产出的水泥达到质量要求。
3.储存管理：混合均化后的原材料被送入库内的储料仓进行
储存。
储料仓内部配有物位控制装置和温度控制装置，以确保原材料的储存状态和质量。
此外，生料均化库还配有气流调节装置和除尘装置，以确保库内空气清新、温度适宜，以及防止粉尘污染环境。
需要注意的是，生料均化库的工作原理是非常复杂的，需要考虑原材料的性质、水泥生产工艺、库内温湿度等多个因素的综合影响。
因此，生料均化库的设计和运行需要专业人士进行精密计算和管理，以确保其正常稳定的运行，生产出高质量的水泥产品。
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生料均化技术
◆库底分区方法
◇富勒四分扇形
◇SKET五分条带
◇GEYSC五分同心圆圈
生料均化技术
5.2.3 生料均化库的主要设施
连续式均化库
◆工艺特点
◇加料----搅拌---卸料 同时完成； ◇可以只设一个库，也可由几个库串联或并联；
◇可用压缩空气，也可用罗茨鼓风机供气。
生料均化技术
连续式均化库 ◆优点
◆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
本章学习小结
本章主要介绍了生料均化的基本原理，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
类型
IBAU 中心室库
伯力休斯MF库
史密斯CF控制流式库 中国TJ-TP型库
中国NC型库等
IBAU库
IBAU库
CF库
CF库
TP库
NC库
5.3 生料均化的工艺技术
◆现代化水泥厂的生料制备及其均化系统工艺流程：
4道主要工序
矿山的选择性开采 原料预均化混合堆场 生料粉磨 生料均化
5.4 提高生料均化效果的途径
10SiO2 100CaO 3MgO R2 O 2.8SiO2 1.1Al2 O3 0.7 Fe2 O3 Al2 O3 Fe2 O3
影响因素
表示方法
易烧性系数
生料均化技术
5.1.2 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
底充气面积成正比。
◆ 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。
◆ 均化时间： 正常情况下经1~2小时的均化，Tc最
大波动值可小于±0.5%。
均化时间与均化效率之间的关系曲线
生料均化技术
5.2 生料均化的主要设施
5.2.1 生料均化库的发展
◆ 20世纪50年代前,主要靠机械倒库,动力消耗大,均化 效果不好.因生料浆易于搅匀，当时积极发展湿法生产。 ◆ 50年代初期，间歇式空气搅拌库开始迅速发展； ◆ 60年代，双层库（上层搅拌库，下层储存库）出现； ◆ 70年代德国缪勒、伊堡、克拉得斯· 彼特斯等公司研 究开发了多种连续式均化库，随后伊堡、伯力休斯、史 密斯公司又研发了多料流式均化库。
第 章
理解
生料均化技术
理解生料均化的意义
本章 学习 要点 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
5.1
生料均化的基本原理
5.1.1 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。
◇工艺流程简单，占地少，布置紧凑； ◇操作控制方便，岗位工人少，并易于
实现自动控制；
◇基建投资省，比间歇式空气搅拌库可
节省投资20%左右；
◇耗电较少，操作维修费用低。
• 锥形混合室均化库
• 圆柱形混合室均化库
多料流式均化库
原 理
侧重于库内的重力混合作用,基本不用或减小气力均化作用, 以简化设备和节省电力.库内有多处平行的料流,漏斗料柱以 不同流量卸料,在产生纵向重力混合作用的同时,还进行了径 向的混合.有的在库底增加了一个小型搅拌仓,使经过库内重 力切割料层均化后的物料,进入小仓再经搅拌后卸料。
◆均化原理
◇压缩空气通入充气箱经透气层进入料层，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1~2小时的混合均化，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。
◇一般设两个以上搅拌库和一个大容积的储存库， 进料——搅拌——卸料间歇完成。
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。
生料均化技术 5.1.3 均化过程的操作参数
◆ 均化空气消耗量:均化所需压缩空气量与库
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生料制备及生料均化工艺流程
生料均化技术
5.1.1 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。 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。 指数或系数 C 3S 越大,易烧性 易烧性指数 C 3 A C 4 AF 越差
发展趋势：多料流式均化库
生料均化技术
5.2.2 生料粉气力搅拌的基本部件
充气装置 位置 设在搅拌库底
结构
生料均化技术
多孔板 作用 充气时空气通过多孔板进入生料粉中，但 停止充气时，生料粉不能通过多孔板下落。 陶瓷多孔板 材质 水泥多孔板 钢性透气层 柔性透气层
生料均化技术
5.2.3 生料均化库的主要设施 间歇式均化库
生料均化技术 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
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 3
2
4
1---石灰石矿 2、第二种原料 3、破碎 4、预均化堆场 5、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
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。