水泥原料的预均化
(整理)原料及预均化技术
3.原料及预均化技术学习要点：掌握生产水泥所用原料的类型，每种类型原料提供的主要成分，各类原料中最常用的品种及对主要成分含量的要求破碎比，破碎段数，烘干的目的，常用设备，原料预均化的定义、原理；预均化堆场的类型，特点，影响均化效果的因素，描述物料均匀性的参数。
理解选择原料的原则，原料进行预处理的工作内容，生料均匀性对熟料煅烧的影响，生料均化链的组成，各环节完成工作量的大小，原料预均化堆场的工作过程，设备类型。
了解各类原料中常用品种的性能，低品位原料的类型，主要成分，可作哪种原料使用，使用时应注意什么，原料的开采方式，开采工艺，常用设备，原料运输进厂的方式。
3.1水泥生产的主要原料生产硅酸盐水泥熟料的主要原料有石灰质原料和黏土质原料。
3.1.1 石灰质原料凡是以碳酸钙为主要成分的原料都属于石灰质原料。
它可分为天然石灰质原料和人工石灰质原料两类。
水泥生产中常用的是含有碳酸钙(CaCO3)的天然矿石。
3.1.1.1 石灰质原料的种类和性（1）石灰石：是由碳酸钙组成的化学与生物化学沉积岩。
主要矿物：为方解石（CaCO3）微粒组成，并常含有白云石（CaCO3·MgCO3）、石英（结晶SiO2）、燧石（又称玻璃质石英、火石，主要成分为SiO2，属结晶SiO2）黏土质及铁质等杂质。
CaO含量：纯石灰石含CaO56%，烧失量为44%，随杂质含量增加CaO含量减少。
含水量：一般不大于1.0%，具体值随气候而异。
含黏土杂质越多，水分越高。
（2）泥灰岩：是碳酸钙和黏土物质同时沉积所形成的均匀混合的沉积岩，属石灰岩向黏土过渡的中间类型岩石。
是一种极好的水泥原料。
分类：高钙泥灰岩：CaO≥45%低钙泥灰岩：CaO＜45%有些地方产的泥灰岩成分接近制造水泥的原料，可直接烧制水泥，称天然水泥岩。
主要矿物：方解石（3）白垩：是海生生物外壳与贝壳堆积而成的，富含生物遗骸，主要由隐晶或无定形细粒疏松的碳酸钙所组成的石灰岩。
水泥生产工艺流程图
水泥生产工艺流程图The document was prepared on January 2, 2021过程工业装备成套技术的工程应用实例——水泥生产工艺流程1、破碎及预均化1破碎水泥生产过程中,大部分原料要进行破碎,如石灰石、黏土、铁矿石及煤等.石灰石是生产水泥用量最大的原料,开采后的粒度较大,硬度较高,因此石灰石的破碎在水泥机械的物料破碎中占有比较重要的地位.2原料预均化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,实现原料的初步均化,使原料堆场同时具备贮存与均化的功能.2、生料制备水泥生产过程中,每生产1吨硅酸盐水泥设备至少要粉磨3吨物料包括各种原料、燃料、熟料、混合料、石膏,据统计,干法水泥生产线粉磨作业需要消耗的动力约占全厂动力的60%以上,其中生料粉磨占30%以上,煤磨占约3%,水泥粉磨约占40%.因此,合理选择粉磨设备和工艺流程,优化工艺参数,正确操作,控制作业制度,对保证产品质量、降低能耗具有重大意义.3、生料均化新型干法水泥生产过程中,稳定入窖生料成分是稳定熟料烧成热工制度的前提,生料均化系统起着稳定入窖生料成分的最后一道把关作用.4、预热分解水泥机械把生料的预热和部分分解由预热器来完成,代替回转窑部分功能,达到缩短回窑长度,同时使窑内以堆积状态进行气料换热过程,移到预热器内在悬浮状态下进行,使生料能够同窑内排出的炽热气体充分混合,增大了气料接触面积,传热速度快,热交换效率高,达到提高窑系统生产效率、降低熟料烧成热耗的目的.1物料分散换热80%在入口管道内进行的.喂入预热器管道中的生料,在与高速上升气流的冲击下,物料折转向上随气流运动,同时被分散.2气固分离当气流携带料粉进入旋风筒后,被迫在旋风筒筒体与内筒排气管之间的环状空间内做旋转流动,并且一边旋转一边向下运动,由筒体到锥体,一直可以延伸到锥体的端部,然后转而向上旋转上升,由排气管排出.3预分解预分解技术的出现是水泥设备煅烧工艺的一次技术飞跃.它是在预热器和回转窑之间增设分解炉和利用窑尾上升烟道,设燃料喷入装置,使燃料燃烧的放热过程与生料的碳酸盐分解的吸热过程,在分解炉内以悬浮态或流化态下迅速进行,使入窑生料的分解率提高到90%以上.将原来在回转窑内进行的碳酸盐分解任务,移到分解炉内进行；燃料大部分从分解炉内加入,少部分由窑头加入,减轻了窑内煅烧带的热负荷,延长了衬料寿命,有利于生产大型化；由于燃料与生料混合均匀,燃料燃烧热及时传递给物料,使燃烧、换热及碳酸盐分解过程得到优化.因而具有优质、高效、低耗等一系列优良性能及特点.5、水泥熟料的烧成生料在旋风预热器中完成预热和预分解后,下一道工序是进入回转窑中进行熟料的烧成.在回转窑中碳酸盐进一步的迅速分解并发生一系列的固相反应,生成水泥熟料中的等矿物.随着物料温度升高,等矿物会变成液相,溶解于液相中的物质进行反应生成大量熟料.熟料烧成后,温度开始降低.最后由水泥熟料冷却机将回转窑卸出的高温熟料冷却到下游输送、贮存库和水泥机械所能承受的温度,同时回收高温熟料的显热,提高系统的热效率和熟料质量.6、水泥粉磨水泥机械是水泥制造的最后工序,也是耗电最多的工序.其主要功能在于将水泥熟料及胶凝剂、性能调节材料等粉磨至适宜的粒度以细度、比表面积等表示,形成一定的颗粒级配,增大其水化面积,加速水化速度,满足水泥浆体凝结、硬化要求.7、水泥包装水泥出厂有袋装和散装两种发运方式.图1. 新型干法水泥生产工艺流程图图2. 新型干法水泥生产工艺流程简述图3.新型干法水泥生产工艺流程图图4. 新型干法水泥生产现场。
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。
水泥原料的预均化PPT
4.评价物料均匀性的指标。
原料预均化的原因
• 某些矿山成分波动很大。 • 入库生料波动大，仅仅用均化生料的方法来保证生料均齐 性，要耗用更多资金。 • 生料库的均化，只能减小或解决短时间内的波动，不能解 决周期较长的大波动。 • 原料预均化堆场的均化作用是在储存原料的同时实现的， 既有利于减少投资费用，又能满足均化的需要。
不得有断裂、损坏、变形、油漆脱落现象，焊缝质量符 合要求
装配正确，不得有损坏、漏装现象；螺栓连接紧固；铰 接点转劢灵活；链条张紧合程度适
保证各点润滑供油正常，按要求加足润滑油或润滑脂 不得漏接线头，联锁应可靠，电劢机转劢向要正确，开 关，仪表和灯光要好用 要有安全措施，分次增加
2、取料机的控制方式
• 合理选择原料预均化的方案。
• 合理选择堆取料机。
• 对原料进行预均化。 • 堆取料机操作注意事项。
原料的预均化
从原料的开采破碎到水泥的最终成型是一个 巨大而严谨的过程，每个环节的生产情况也与水 泥的质量息息相关，原料的预均化同样也充当着 总要的角色，影响水泥的质量。
预均化方案
一、原料预均化原因和意义
机上人工控制、自动控制、机旁现场控制 取料机的操作与维护： ①开车前的注意事项，开机前，必须对全机进行检查。 ②事故停车凡在本系统内任何地方出现事故必须停机时，按 动紧急开关，使取料机马上停止工作。
• 启动顺序：
①启动取料带机（联锁信号）
②启动电缆卷盘 ③启动刮板输送系统
④启动刮板机
⑤启动行走装置
操作：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，取尽为止，
3干法水泥生产原料的破碎与预均化工艺技术
（!） 料堆平行布置虽然在总平面布置上比较方便， 但是取料机要设置中转台车以便 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， 因此 采用平行料堆的矩形堆场较少。
第二节
圆形预均化堆场
圆形预均化堆场是使用较多的堆场， 其特点如下： （"） 原料由皮带机送到堆场中心， 由可以围绕中心作 #$%&回转的悬臂皮带机进行堆 料。 （’） 取料由桥式刮板取料机完成。桥架的一端联接在堆场中心立柱上， 另一端则架 设在料堆外围的圆形轨道上， 可作 #$%&回旋。取出的原料经刮板机送到堆场底部的中心 卸料口， 由地沟内的出料皮带机送走。 如图 # * ’ * ’ 所示。即 （#） ’% 世纪 (% 年代初期圆型堆场一般采用 # ) "’%&作业法， 圆形堆场的 " + # 容积正在进行堆料作业； " + # 容积正在进行取料作业； " + # 作为储备料 堆， 实际上有 ’ + # 的料堆可作为取料料堆。因此圆形堆场的 ’ + # 容量为有效容量。一般 同样储量的圆形堆场比矩形堆场的占地面积可减小 #%, 。
四、 锤式破碎机
水泥工业中广泛地采用锤式破碎机， 用来破碎石灰石、 泥灰岩、 熟料和煤块等。锤式 破碎机可分为单转子和双转子两种类型。单转子锤式破碎机构造和工作原理如图 ! " # " % 所示。 工作时， 主轴 # 被皮带轮上皮带拖动转动， 离心力作用将自由悬挂的锤头 ! 沿着十 字头旋转的方向抛出， 进到弧形篦条 & 上的料块， 被通过篦条间的锤头猛烈冲击所破碎 而从弧形篦条间落下， 在降落过程中再被高速旋转的锤头破碎， 落到三角形篦条 % 上。 小于篦条空隙的碎粒被排出机体， 大于篦条空隙的大颗粒继续受到破碎， 料块在弧形篦 条上只受到锤头旋转的冲击力， 而在三角形篦条上还受到锤头打击和研磨作用。出料粒 度则借助于三角形篦条间的空隙宽度及篦条工作面和锤头端面间的距离来调节。双转 子锤式破碎机的工作原理与单转子锤式破碎机的工作原理相似。 锤式破碎机的优点是： 生产能力大， 破碎比高， 最大可达 ’(； 构造简单， 机体小， 产品粒 度均匀， 零件易检修、 拆换。缺点是： 锤头、 篦条、 衬板磨损快； 工作时产生粉尘大； 不适合破 碎潮湿及粘性物料， 当破碎水分大或粘性物料时， 产量会大大下降， 且易堵塞出料口。 ・ $!% ・
水泥厂长形预均化堆场端堆效应分析
水泥厂长形预均化堆场端堆效应分析摘要:在对长型预均化料场结构设计过程中，根据堆、取料机在料场的堆取料的实际情况，分析并计算了堆、取料机在料场的堆、取料折返点及堆、取时间。
提出了解决长型预均化料场端堆效应的方法。
对料堆的形状和取料效果都有重要指导作用。
关键词:预均化料场折返点端堆效应计算分析中图分类号：tq172文献标识码： a 文章编号：一.概述在水泥生产过程中原料预均化是保证物料成分均齐、稳定，保证产品质量的重要手段。
它是将各种品质的石灰石，连续按一定的方式进行堆、取的混合均化的过程，是现代水泥生产工艺过程中必不可少的技术缓解。
采用原料预均化有着重要的经济意义，表现在：1. 可以保证物料成分均齐、稳定，在水泥生产过程中至关重要。
2. 可以充分采用质量波动较大的劣质原料，扩大了原料来源。
3. 可以尽量利用低品位矿石，延长矿山使用寿命。
4. 预均化料场同时具有储存和预配料功能。
原料预均化的过程是通过堆、取料机按一定的堆料、取料方法实现的。
堆料机通过悬臂把原料一层一层的铺开堆成料堆，取料机把断面中铺开的各层料同时取来。
通过堆、取料机循环的堆、取料作业，实现原料的预均化。
实现堆料和取料的方法有多种，其中使用普遍且高效的方法是人字形堆料法和端面全断面取料法。
这种堆、取料方法简单并且所需要的设备也比较简单。
如图1所示，堆料机工作时，堆料机的卸料点位于长形料场纵向中心线上，堆料机沿着纵线方图 1向在料堆两端定速往返运动卸料，除第一层外，以后各层都在料堆上覆盖一层一层的物料，物料的横截面都呈人字形，称为人字形堆料法。
为达到物料混均目的，堆料机就要堆出适合取料机全断面取料的料堆。
但是人字形堆料法主要问题是在两端形成锥时造成取料机取不到断面物料即不良的端堆效应。
本文以堆、取料机采用人字形堆料法，和端面全断面取料作业时，产生的堆料端部物料混匀指标不良影响，进行了分析，并且给出了解决方法和计算式。
二、料堆端部堆料分析1、人字形堆料和全断面取料法效应分析采用人字形堆料方式，堆料机在料堆纵向沿料堆的长度，以一定的速度从一端移动到另一端，堆料机在料堆中间直线往复行走一层一层的堆料，中间料堆部分，就满足取料机全断面取料要求，能够满足原料混均目的。
原料预均化及堆场的选择
原料的预均化和堆场选择原料预均化的意义主要表现在以下几个方面：（1）有利于稳定水泥窑入窑生料成分稳定特别是大型生产线，保证均衡稳定生产，对于提高产品质量及生产效率，降低能耗，长期安全运转起着重要作用。
中国是一个产煤大国，水泥工业几乎全部以煤为燃料，煤质差别大、波动亦大。
在原燃、料质量波动情况下，如果不采取预均化措施，是很难满足稳定生产要求的。
（2）有利于扩大资源的利用范围中国水泥工业所用的石灰石资源品质较好，而欧洲许多国家石灰石品位不高。
采用预均化技术可以利用过去难以利用的矿石，夸大资源利用范围。
（3）有利于利用矿山夹层废石，扩大矿山使用年限矿山开采中，常遇到废石夹层，过去均剥离摈弃，既增加开采成本，又占用土地。
采用预均化技术可将夹层废石搭配到品位极高的矿石之中，既有效的利用了资源，又降低了成本和延长矿山的服役年限。
（4）满足矿山储存及均化双重要求，节约建设投资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）根据生产工艺要求例如：大型预分解窑生产线，对生料的波动限制较严，一般要求生料CaCO3标准偏差不大于±0.2%，因此即使在有高均化效果的生料均化库的条件下，出磨的生料CaCO3%的标准偏差要求≤±2%.因此，当进料石灰石CaCO3%的标准偏差大于±3%，而其他原料如粘土、煤炭等成分亦有较大波动时，就应该考虑采用石灰石预均化堆场。
（2）按原料进料的成分波动范围确定当成分波动范围R<5%是，可以认为原料的均匀性良好，不需要采用预均化；当R=5%~10%是，表示原料有一定的波动，应结合其他原料的波动情况，包括煤炭的质量、设备条件和其他工艺上的种种因素综合考虑，最后根据生料在入窑前要求达到规定的均齐度而确定；当R>10%时，表示原料波动较大，则必须建设预均化堆场。
（3）结合原料矿山的具体情况统一考虑如：矿山覆盖层厚薄，喀斯特发育情况，裂隙土和夹层的多少，低品位矿石的数量和位置等因素。
水泥原料及预均化技术
水泥原料及预均化技术1. 水泥制造工艺简介水泥是一种基础建材，广泛应用于建筑、道路等领域。
水泥的制造主要包括熟料制备、熟料研磨和水泥成品生产三个步骤。
其中，熟料制备是水泥制造过程中的关键环节，直接关系到水泥质量和性能。
2. 水泥原料的种类水泥原料主要包括石灰石、粘土、铁矿石和煤炭等。
石灰石是水泥生产的主要原料，含有较高的氧化钙（CaO）和氧化硅（SiO2）。
粘土是一种与石灰石一起烧制形成熟料的重要原料，它含有较高的氧化铝（Al2O3）和氧化铁（Fe2O3）。
铁矿石和煤炭主要用于调节熟料中的氧化铁含量和燃烧过程中提供热量。
3. 水泥原料预处理技术为了提高水泥生产的效率和质量，通常需要对水泥原料进行预处理。
预处理技术主要包括破碎、研磨和混合等步骤。
3.1 破碎破碎是将原料中的较大块状物料破碎成较小的颗粒。
常用的破碎设备有颚式破碎机、冲击式破碎机和锤式破碎机等。
3.2 研磨研磨是将原料中的颗粒细化，增加其表面积，以提高熟料的反应性。
常用的研磨设备有球磨机和辊压机等。
3.3 混合混合是将不同成分的原料按一定比例混合，以保证熟料矿化反应的均匀性。
常用的混合设备有刮板机和掺合料仓等。
4. 水泥原料预均化技术预均化是指在破碎、研磨和混合过程中，对水泥原料进行更彻底的混合和均化。
通过预均化技术，可以提高熟料的烧结反应性，从而提高水泥的强度和稳定性。
4.1 旋风预均化器旋风预均化器是一种常用的水泥生产设备，它通过旋转的高速气流将破碎后的原料和部分燃烧烟气混合，达到更彻底的混合和均化效果。
4.2 窑尾预均化器窑尾预均化器是一种安装在水泥窑尾部的设备，通过回收窑尾烟气和喷水系统将破碎后的原料进行喷淋和均化，达到更好的预均化效果。
5. 预均化技术的优势和应用预均化技术能够提高水泥熟料的均匀性和烧结反应性，从而提高水泥产品的质量和性能。
预均化技术广泛应用于水泥生产过程中，可以实现节能减排、降低生产成本、提高产品品质等目标。
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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。
均化的意义：降低原料成分波动，为准确配料、提高生 料均匀性，稳定熟料煅烧提供良好的条件。 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 配料控制及生料粉磨 完成均化 工作量的任务（%） 10~20 30~40 0~10
四、原料的预均化
◇矩形预均化堆场
5
四、原料的预均化
◇圆形预均化堆场
料堆为圆环状，在料堆的开口处，一端在连续堆料；另
一端连续取料。
6
四、原料的预均化 ◇圆形预均化堆场
7
2
四、原料的预均化 预均化场类型： 矩型预均化堆场 预均化堆场 圆型预均化堆场
3
四、原料的预均化
◇ 矩形预均化堆场
一般设两个料堆，一个在堆料，另一个在取料，相互交替。
直线布置
平行布置
4
生料均化
~40
1
四、原料的预均化
原料的预均化就是原料在粉磨之前所进行的均化。 基本原理--- “平铺直取” 堆放时，尽可能地以最多的相互平行、 上下重叠的同厚度的料层构成料堆；取料 时，按垂直于料层方向的截面对所有料层
切取一定厚度的物料，依次切取，直到取
完。