《水泥工艺学》生料均化技术详解
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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
《水泥工艺学》第3章原料及预均化技术
＜8(石英质)或 ＜4(燧石质)
＜0.5
＜0.6
＜0.03
石灰质原料
根据配料要求，石灰石中的CaO不能低于48％。但是，为了矿山的开发，原料的综合利用，低品位的石灰石也应利用起来，这样，就需要和一级品搭配使用，但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48％。
1
2
碱含量过高，会影响到熟料的煅烧和熟料的质量。
类 别
名 称
备 注
主要原料
石灰质原料
石灰石、白垩、贝壳等
1t熟料--1.6t干原料
黏土质原料
黏土、黄土、页岩、粉煤灰等
校正原料
铁质校正原料
硫铁矿渣、铁矿石、铜矿渣等
生产熟料
硅质校正原料
河砂、砂岩、粉砂岩等
铝质校正原料
炉渣、煤矸石、铝矾土等
外 加 剂
矿化剂
萤石、萤石-石膏、金属尾矿等
生产熟料
晶种
校正原料
铝质校正原料 种类： 含Al2O3比较多的炉渣、煤矸石、铁矾石和铝矾土等。 质量要求 Al2O3 > 30% MgO < 3% R2O < 2%。 书P40 表3.9几种铝质校正原料的化学成分。
3.2.2 燃料
水泥工业是消耗大量燃料的工业，燃料按其物理状态不同可分为固体、液体和气体三种。
3.2.2 燃料
固体燃料煤的种类
固体燃料煤，可用无烟煤、烟煤和褐煤。回转窑一般用烟煤，立窑采用无烟煤或焦煤末。
褐煤：褐煤是一种碳化程度较浅的煤，有时可清楚地看出原来的木质痕迹。其挥发分较高，可煤基挥发分可达40～60%，灰分20～40%，热值为8374～1884kJ/kg。褐煤中自然水分含量较大，性质不稳定，易风化或粉碎。
1
2
3
＜0.5
＜0.6
＜0.03
石灰质原料
根据配料要求，石灰石中的CaO不能低于48％。但是，为了矿山的开发，原料的综合利用，低品位的石灰石也应利用起来，这样，就需要和一级品搭配使用，但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48％。
1
2
碱含量过高，会影响到熟料的煅烧和熟料的质量。
类 别
名 称
备 注
主要原料
石灰质原料
石灰石、白垩、贝壳等
1t熟料--1.6t干原料
黏土质原料
黏土、黄土、页岩、粉煤灰等
校正原料
铁质校正原料
硫铁矿渣、铁矿石、铜矿渣等
生产熟料
硅质校正原料
河砂、砂岩、粉砂岩等
铝质校正原料
炉渣、煤矸石、铝矾土等
外 加 剂
矿化剂
萤石、萤石-石膏、金属尾矿等
生产熟料
晶种
校正原料
铝质校正原料 种类： 含Al2O3比较多的炉渣、煤矸石、铁矾石和铝矾土等。 质量要求 Al2O3 > 30% MgO < 3% R2O < 2%。 书P40 表3.9几种铝质校正原料的化学成分。
3.2.2 燃料
水泥工业是消耗大量燃料的工业，燃料按其物理状态不同可分为固体、液体和气体三种。
3.2.2 燃料
固体燃料煤的种类
固体燃料煤，可用无烟煤、烟煤和褐煤。回转窑一般用烟煤，立窑采用无烟煤或焦煤末。
褐煤：褐煤是一种碳化程度较浅的煤，有时可清楚地看出原来的木质痕迹。其挥发分较高，可煤基挥发分可达40～60%，灰分20～40%，热值为8374～1884kJ/kg。褐煤中自然水分含量较大，性质不稳定，易风化或粉碎。
1
2
3
水泥工艺学生料均化技术
?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
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。
水泥工艺学--原料及预均化技术
水泥工艺学--原料及预均化技术水泥工艺学是研究水泥制备过程中的原料选择、处理及预均化技术的学科。
在水泥生产过程中，原料的选择和预均化技术的应用对水泥的质量和生产效率有着重要影响。
水泥的主要原料包括石灰石、粘土和矿渣等。
这些原料的选择要考虑到其成分和性质，以及对水泥产品质量的影响。
石灰石和粘土是水泥的主要成分，石灰石提供石灰和矿物质，而粘土提供硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐等化学成分。
在原料的选择之后，预均化技术是为了确保原料的化学成分均匀分布，从而提高水泥生产过程的控制和稳定性。
预均化技术包括原料的研磨、混合和均化等步骤。
通过研磨原料可以增加其表面积，提高反应速率和效率；通过混合不同原料可以平衡其成分，确保水泥的化学成分符合要求；通过均化可以确保原料的分布均匀，防止在水泥生产过程中出现质量波动。
水泥工艺学中的原料及预均化技术的研究需要考虑到多个因素。
首先，原料的供应量和质量要求决定了水泥生产工艺的选择和优化。
其次，原料的成分和性质对水泥产量和质量有着直接影响。
再次，预均化技术的运用可以提高水泥生产过程的控制和稳定性，减少质量问题的发生。
总之，水泥工艺学中的原料选择和预均化技术是保证水泥产品质量和生产效率的重要环节。
通过合理选择原料，并运用预均化技术，可以提高水泥的质量稳定性，满足不同用途的需求。
在未来的研究中，还可以探索更加环保和节能的原料选择和预均化技术，推动水泥工业的可持续发展。
水泥工艺学中的原料选择和预均化技术是水泥生产过程中的关键环节。
在确保水泥质量的同时，合理选择原料和应用预均化技术还能提高生产效率、降低能耗和环境影响。
首先，原料选择是水泥制造过程中至关重要的一步。
主要的原料包括石灰石、粘土和矿渣等。
石灰石是水泥的主要成分之一，它提供石灰和矿物质，起到促进水泥的硬化和强度发展的作用。
石灰石的种类和含量会直接影响到水泥的质量和性能。
粘土是又一主要成分，它提供硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐等化学成分，影响着水泥的水化反应和强度发展。
生料均化
连续式均化库有多种结构型号 （1）彼得斯混合室库（CP库） （2）多料流式均化库
NC型多料流式均化库
NC型多料流式均化库特点： 1、库顶多点下料，平铺生料。 2、库内设有锥形中心室，库底分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 环形区进入中心室，再从中心室卸入库下称重小仓。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。 3、物料进入中心仓后，在减压锥的减压作用下，中 心区1~8区也轮流充气，并同外环区充气相对应，使进入 中心区生料能迅速膨胀、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。 4、库内中心仓未设料位计，而是通过充气管道上的 压力测量反映中心仓内料位状况。
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，找出不符合工艺指标的时间间隔或区段。 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。
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如图 所示。
1-石灰石矿 2-第二种原料 3-破碎 4-预均化堆场 5-重量喂料 6-磨机 7-流态化生料均化库 8-备用生料储库 9-试样 10-x-射线荧光分析仪 11-均化后入窑生料 12-回转窑
生料的质量控制
均化工艺控制及应注意的问题 1、确保足够的充其量、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、充气搅拌时间不能过短也不宜过长。
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。
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
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
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。
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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
运输
钢索绞车运输：斜坡卷扬道
方式： 自卸料汽车：公路
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
皮（胶）带输送机 斗式提升机
振动输送机
刮板输送机 溜管 等
常用的输 送设备
气力输送
气力提升泵 空气输送斜槽
破碎、烘干、输送、储存
（二）物料的储存
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
7.2.3 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
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
◆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
本章小结
硅酸盐水泥生产用的主要原料有石灰质原料、粘 土质原料；辅助原料有校正原料、外加剂、燃料、 缓凝剂、混合材料等。 1.原料的准备包括开采、运输、破碎、烘干、输送 与储存等加工过程。 2.原料的预均化堆场的布置方式有矩形和圆形两种。 3.本章主要介绍了生料均化的基本原理，生料均化 的主要设施，生料均化库，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
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
原燃的预均化
（二）、评价物料均匀性的指标 1、标准偏差
1 n 2 ( x x ) i n 1 i 1
S =
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
= 标准偏差是一项表示物料成分均匀性的指标，其值越 小，成分越均匀。
破碎原理
破碎比 I
允许物料 含水（%）
＜10 ＜10
适宜破碎的物料
挤压 挤压
3～6 8 ～10 10 ～17（双 转子30 ～40 ） 10 ～40 10 ～20 10 ～30 70 ～200
石灰石、熟料、石膏 石灰石、熟料、石膏 石灰石、熟料、石膏、 煤 石灰石、熟料、煤 石灰石、熟料、石膏、 煤 石灰石、熟料、石膏 煤
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 原料的预均化
完成均化 工作量的任务（%）
10~20 30~40
配料控制及生料粉磨
生料均化
0~10
~40
原燃的预均化
二、原燃料的预均化
（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。 （二）、原理：“平铺直取”
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
第7 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
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。
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 储存设施：
露天堆场 堆棚 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。
窄轨电机车：铁路
装 车
皮带机长距离输送石灰石
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
发展趋势：多料流式均化库
生料均化技术
7.2.2 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
7.2.3 生料均化库的主要设施 间歇式均化库
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 3
2
4
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
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
冲击
冲击 冲击 冲击 冲击、磨剥
＜10
＜12 ＜12 ＜10 ＜8
高速粉煤机
齿辊式破碎机 刀式粘土破碎机
冲击
挤压、磨剥 挤压、冲击
70 ～180
3 ～17 8 ～12
8 ～ 12
＜20 ＜18
煤
粘土 粘土
§破碎、烘干、输送、储存
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
7.3 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
7.4 提高生料均化效果的途径
◇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。
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
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
原燃的预均化
（三）、预均化堆场：
1、类型
矩型预均化堆场 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。