新型干法水泥回转窑系统
新型干法水泥回转窑系统
新型干法水泥回转窑系统1. 引言干法水泥生产是指在生产过程中不添加水分的一种水泥生产方法。
回转窑系统是干法水泥生产过程中的关键设备之一。
随着科技的不断进步，新型的干法水泥回转窑系统得到了广泛应用，带来了许多优势和创新。
本文将介绍新型干法水泥回转窑系统的构成、工作原理、优势以及应用范围，以帮助读者更好地了解和应用该系统。
2. 新型干法水泥回转窑系统的构成新型干法水泥回转窑系统由以下几个主要部分构成：2.1 窑体新型干法水泥回转窑系统的窑体采用高温耐火材料制作，能够耐受高温和化学腐蚀等恶劣条件。
窑体通常为圆筒形，具有一定的倾斜角度，倾斜角度的选择对于干法水泥生产的效果具有重要影响。
2.2 进料装置新型干法水泥回转窑系统的进料装置主要包括料斗和给料机构。
料斗用于储存原料，并通过给料机构将原料均匀地输送到回转窑系统中。
2.3 燃料装置新型干法水泥回转窑系统采用了先进的燃烧技术，能够利用多种不同的燃料，如煤炭、天然气或者油气。
燃料装置确保了系统的高效运行和能源利用率。
2.4 排出装置新型干法水泥回转窑系统的排出装置用于排出已经被煅烧和烧结的水泥熟料。
排出装置通常由滚筒、冷却器和排气系统组成。
2.5 辅助设备新型干法水泥回转窑系统还配备了一些辅助设备，如预热器、除尘设备等。
这些设备可以提高系统的热能利用率和环境保护效果。
3. 新型干法水泥回转窑系统的工作原理新型干法水泥回转窑系统的工作原理是将原料从进料口导入窑体中，通过窑体的旋转和倾斜，使原料逐渐移动向出料口的方向。
在这个过程中，燃料通过燃烧装置进行燃烧，释放热能，使窑体内部的温度升高。
原料在窑体中被加热和煅烧，逐渐形成水泥熟料。
随着窑体的旋转，熟料在窑体内部不断地翻动和混合，使得熟料能够充分烧结。
熟料最终通过排出装置排出，并经过冷却器进行冷却，然后进一步处理和细磨，最终得到水泥产品。
4. 新型干法水泥回转窑系统的优势新型干法水泥回转窑系统相比传统干法水泥回转窑系统具有以下几个优势：4.1 高效能新型干法水泥回转窑系统采用先进的燃烧技术和热交换设备，能够提供更高的热能利用效率，达到更高的生产能力。
新型干法水泥工艺及设备概述
研究和应用新材料技术，开发新型水泥品种和性能，满足市场需求 和未来发展趋势。
04
新型干法水泥工艺及设备的环保与节
能
环保措施
废气处理
01
采用高效除尘器和脱硫脱硝技术，降低废气排放量，减少对大
气的污染。
废水处理
02
采用循环冷却水系统，实现废水零排放，同时对生产过程中产
生的废水进行深度处理，达到排放标准。
应急预案
制定应急预案，建立应急救援队伍，确保在发生突发事件 时能够迅速、有效地应对。
06
新型干法水泥工艺及设备的经济效益
分析
投资分析
投资规模
新型干法水泥工艺及设备的投资规模较大，涉及的设备种类繁多，包括原料破碎、生料制 备、熟料烧成、水泥粉磨等设备。
资金来源
投资新型干法水泥工艺及设备的资金来源主要包括企业自有资金、银行贷款、政府扶持资 金等。
原料预均化
通过堆取料机、均化库等设备，使原料混合均 匀，保证后续生产过程的稳定性。
配料与粉磨
根据生产需求，将原料按照一定比例配料，并通 过球磨机等设备将原料粉磨至一定细度。
熟料烧成
将粉磨后的原料送入回转窑中，在高温下进行烧制 ，形成熟料。
熟料冷却与破碎
将烧制后的熟料进行快速冷却，并破碎至一定粒 度，便于后续加工。
发展趋势
低碳化发展
在工艺和设备中加强低碳技术的研发和应用，降低水泥行业的碳 排放强度。
资源循环利用
加强固体废弃物的资源化利用，推动水泥行业循环经济的发展。
智能化升级
加强智能化技术在新型干法水泥工艺及设备中的应用，提高生产效 率和能源利用效率。
05
新型干法水泥工艺及设备的生产管理
新型干法水泥
新型干法水泥
干法水泥是一种新型的水泥生产工艺，相较于传统湿法生产工艺具有诸多优势。
本文将从干法水泥的生产原理、技术特点以及对环境的影响等方面进行介绍。
生产原理
干法水泥的生产过程是指原料在破碎、混合、煅烧等过程中不添加任何水的生
产方式，其原理是通过传统的水泥生产工艺中需要使用水的环节，如湿法回转窑，改为以干燥炉代替。
在干法水泥的生产过程中，原料在进入旋窑前会通过采用干式破碎设备进行原
料破碎，然后将原料混合均匀后送入旋窑进行煅烧。
由于没有添加水分，减少了煅烧过程中对原料的加热能耗。
技术特点
1.能源消耗低：干法水泥生产过程中不需加入大量水分，减少了煅烧
过程中对原料的加热能耗，降低了生产成本。
2.热效率高：干法水泥的生产过程由于没有水蒸气从而减少了系统内
部的热量损失。
3.环保性能好：干法水泥生产中不需要处理大量的水泥浆液，降低了
对水资源的消耗，减少了污水排放，对环境污染较小。
4.产品质量高：干法水泥生产过程中由于没有水的影响，产品中的游
离钙较少，有利于提高水泥的强度和耐久性。
对环境的影响
干法水泥的生产工艺相较于传统湿法工艺，对环境的影响明显减小。
首先，由
于不需要大量的水泥浆液处理，减少了对水资源的消耗；其次，降低了污水排放，对周边生态环境的影响更加有限；最后，由于热效率高，减少了能源消耗，对大气环境的影响也相对较低。
综上所述，新型干法水泥作为一种绿色环保的水泥生产工艺，在未来将会有更
广泛的应用和推广，为水泥行业的可持续发展起到积极作用。
5000t新型干法水泥生产线回转窑工艺设计说明书
X X 理工学院课程设计说明书课程名称：新型干法水泥生产技术与设备设计题目： 5000t/d新型干法水泥生产线回转窑工艺设计专业：无机非金属材料工程班级：学号：姓名：成绩：指导教师（签名）：设计时间： 2011.12.19——2012.01.06原始资料一、物料化学成分（%）二、煤的工业分析及元素分析（%）三、热工参数1、温度。
入预热器生料温度：50℃；入窑回灰温度：50℃；入窑一次风温度：25℃；入窑二次风温度：1100℃；环境温度：25℃；入窑、分解炉燃料温度：60℃；入分解炉三次风温度：900℃；出窑熟料温度：1360℃；废气出预热器温度：330℃；出预热器飞灰温度：300℃。
窑尾气体温度：1100℃。
2、入窑风量比（%）。
一次风(K1):二次风(K2):窑头漏风(K3)=10:85:5。
3、燃料比（%）。
回转窑(Ky):分解炉(Kf) =40:60。
4、出预热器飞灰量。
0.1kg/kg熟料。
5、出预热器飞灰烧失量。
35.20%。
6、各处空气过剩系数。
窑尾，αy=1.05分解炉出口αL=1.15预热器出口αf=1.40。
7、入窑生料采用提升机输送。
8、漏风。
预热器漏风量占理论空气的比例K4=0.16；提升机带入空气量忽略；分解炉及窑尾漏风（包括分解炉一次空气量），占分解炉用燃料理论空气量的比例K6=0.05。
9、袋收尘器和增湿塔综合收尘效率为99.9%。
10、熟料形成热。
根据简易公式（6-20）计算。
11、系统表面散热损失。
460kJ/kg熟料。
12、生料水分。
0.2%。
13、窑的设计产量。
5000t/d。
目录前言 (4)一、物料平衡、热平衡计算 (5)1.1物料平衡计算 (5)1.1.1 收入项目 (5)1.1.2 支出项目 (7)1.2 热量平衡计算 (8)1.2.1 收入项目 (8)1.2.2 支出项目 (9)二、窑的计算 (11)2.1.窑的规格 (11)2.1.1 直径 (11)2.1.2 长度 (12)2.2 回转窑斜度、转速及功率的计算 (12)2.2.1 斜度和转速 (12)2.2.2 功率 (12)2.3 风速核算 (12)2.3.1 烧成带标准风速 (12)2.3.2 窑尾工况风速 (13)三、主要热工技术参数计算 (13)3. 1、熟料单位烧成热耗 (13)3.2、熟料烧成热效率 (13)3.3、窑的发热能力 (13)3.4、燃烧带衬砖断面热负荷 (13)四.结语 (14)五.参考文献 (14)前言当前世界水泥工业的发展是以节能、降耗、环保为中心，走可持续发展的道路。
新型干法水泥回转窑工艺及设备概述
新型干法水泥回转窑工艺及设备概述引言：干法水泥回转窑工艺及设备是一种现代水泥生产工艺，相比传统湿法水泥生产工艺，该工艺具有节约能源、环境友好、生产成本低等诸多优势。
本文将对新型干法水泥回转窑工艺及设备进行详细概述。
一、工艺流程1.矿石的破碎和磨碎：原料矿石经过破碎设备和磨碎设备进行初步处理，使其达到可进一步处理的状态。
2.预热分解：经过初步处理的原料矿石进入预热分解设备，以高温炉气对其进行预热和分解，使其转化为热稳定物质。
3.堆料及热交换：热稳定物质经过输送设备进入回转窑，与燃烧器燃烧产生的高温炉气进行热交换，使其达到烧成温度。
4.熟料烧成：经过热交换的烧成料矿石进一步在回转窑内进行热处理，以达到所需的熟料烧成状态。
5.冷却：熟料烧成后，通过冷却装置进行冷却，以使其达到可储存和包装的温度。
二、设备组成1.破碎和磨碎设备：主要包括颚式破碎机、锤式破碎机、圆锥破碎机等，用于对原料矿石进行初步处理和磨碎。
2.预热分解设备：主要包括预热器和分解炉，用于对原料矿石进行预热和分解，同时产生高温炉气用于后续热交换。
3.回转窑：为整个工艺的核心设备，主要由筒体、支承装置、传动装置、燃烧装置等组成。
回转窑内的烧成料矿石在高温环境下进行热处理。
4.冷却设备：主要包括冷却机和冷却器，用于对熟料烧成后的产物进行冷却。
除了上述核心设备外，还需要配套的输送设备、除尘设备、燃料供应系统等进行辅助。
三、优势与前景1.节能环保：相比于传统湿法水泥生产工艺，新型干法水泥回转窑工艺具有更低的能耗和排放，减少了燃料的消耗和烟气排放量，符合现代环保要求。
2.生产成本低：新型干法水泥回转窑工艺采用了高温炉气热交换的方式，可以充分利用烟气热能，降低能源消耗，从而降低生产成本。
3.适应性强：新型干法水泥回转窑工艺适用于不同原料的水泥生产，可以根据不同的原料特性进行调整和优化，提高生产效率和产品质量。
4.市场前景广阔：在国家加大环保政策的背景下，新型干法水泥回转窑工艺将成为水泥生产的主流工艺，具有广阔的市场发展前景。
第二代新型干法水泥线简述
第二代新型干法水泥生产线核心提示：第二代新型干法水泥技术装备实际上是不断提高产品质量和降低能耗，注重环保与绿色概念，融入现代智能技术，使我国新型干法水泥的技术、装备、资源能源利用效率、节能减排、自动化水平、经济技术指标都得到较大的提高和提升，达到世界领先水平。
所谓第二代新型干法水泥技术和装备是在不改变悬浮预热和预分解这一主要工艺技术特征的基础上的进一步创新。
下面具体介绍了“第二代新型干法水泥”的八大特征技术体系：1、高能效低氮预热预分解及烧成技术以科学的计算机模型和数字化模拟技术建立先进的高能效和低氮燃烧理论，提高悬浮预热、预分解和高温烧成过程的燃烧、传热效率和降低氮氧化物的产生量，生产更高品质、更高等级的水泥熟料，较大幅度降低能耗量和氮氧化物排放量。
2、高效节能料床粉磨技术深入研究料床破碎理论，进一步提升料床粉磨的效能效率，开发适用不同原料、燃料和熟料配比的大型辊磨，提高运行可靠性和不同粉体性能的可控性，特别要满足混凝土对水泥的级配、粒径、粒型和需水性等要求。
3、原料、燃料均化配置技术研究开发适用于不同种类和品位的原材料和燃料的均化配制技术，特别是适用于各种废弃物、城市垃圾作为替代燃料和原料的应用技术，使水泥窑炉在协同处置和资源化利用废弃物时，能确保提高产品质量、降低能耗、物耗、减少排放。
4、数字化智能型控制技术运用模糊逻辑、神经网络理论和模型预测控制技术，将自动化智能化技术融入水泥企业的生产和管理全过程，实现对安全生产、产品质量、物耗能耗、环保排放、物流和成本管理等全方位的智能化管理，整体提升控制力和运营效益。
5、废弃物安全无害化处置和资源化利用技术，充分发挥新型干法水泥窑的优势和特点，重点研究开发协同处置工业废弃物、城市垃圾、污泥的功能与利用技术，在保证水泥正常生产、产品质量和达标排放的前提下，实现废弃物的安全无害化处置和原料燃料替代利用技术，使水泥窑炉具备环保功能，替代燃料的利用率达到40%。
10000吨新型干法水泥厂优秀毕业设计
4.1理论消耗物料22
4.1.1生料料耗22
4.1.2预热器飞灰量22
4.1.3收尘器收入灰量22
4.1.4出收尘器的飞灰量22
4.1.5实际料耗22
4.1.6预热器喂料量22
4.2预热器及分解炉工艺计算23
4.2.1准备计算23
4.2.2三次风管抽风量24
4.3预热器废气量计算24
通过本设计对大学所学知识进行系统应用，培养自己综合运用所学的基本理论、基本知识和基本技能分析解决实际问题的能力，帮助自己建立正确的设计思想和严谨的科学作风。本次的设计是设计日产10000吨水泥熟料水泥厂新型干法工艺烧成系统窑尾工艺设计，在降低电耗、提高产品煅烧质量的指导思想下进行设计。主要设计在预热系统、预分解系统、烧成系统，设备的选型如何能在达到生产能力的要求下还能提高产品的质量。本次设计的设计主要内容是水泥生产的工艺流程,水泥厂区及车间布置和烧成系统主要设备的计算选型等。因此有必要对烧成系统的设备及其发展进行了解。
5.2.2 C4规格的确定29
5.2.3 C3规格的确定29
5.2.4 C2规格的确定30
5.2.5 C1规格的确定30
第六章主机设备选型计算32
6.1主机平衡计算32
6.1.1破碎机的选型32
6.1.2原料粉磨设备33
6.1.2低压损预热器34
6.1.3分解炉选型34
6.1.4回转窑规格34
6. 2煤磨粉末系统35
通过三年的专业学习，在毕业设计时运用所学的专业知识来设计论文，培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析、解决实际问题能力；提高查阅文献和收集资料的能力，计算机技术和外语应用能力；使我们系统而又熟练地掌握水泥厂工艺流程，具有进行水泥厂主要车间初步设计计算、编写设计说明书等工作能力；进而培养学生创新精神和实践能力，为今后的实际工作打基础。
水泥熟料生产线熟料煅烧的基本知识
熟料生产线热工基础知识新型干法水泥回转窑系统概述水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体，这种浆体是既能在空气中硬化，又能在水中硬化（硬化后要达到一定的强度），并能把砂、石等材料牢固地胶结在一起的而且具有其他一些性能的水硬性胶凝材料。
水泥生产要经过“二磨一烧”（即生料磨、水泥窑和水泥磨），其中，水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为水泥熟料的热工设备，是水泥生产中一个极为重要的关键环节。
新型干法水泥回转窑系统是以悬浮预热技术和窑外分解技术为核心，以窑（或称：窑）为主导的水泥熟料烧成系统。
没有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，有分解炉的新型干法水泥回转窑系统叫做窑，在一些欧美国家也将窑称为窑，即预分解窑。
窑外分解窑的工作原理为：（分别从料、煤、风的角度论述）第一，生料粉从第级旋风筒和第级旋风筒之间的联接管道加入，加入的生料进入联接管道内后马上被分散在上升气流中，从而被携带到第级旋风筒（简称）内，在旋风筒内利用离心力的作用进行气固分离后，废气被排走，而生料粉被再一次加到和之间的联接管道内，然后再一次被携带到内进行气固分离。
这样依次类推，生料粉依次通过各级旋风筒及其联接管道。
生料粉每与上升的气流接触一次，就经过一次剧烈的热交换，从而生料粉被一次一次地预热升温，废气则被一次一次地冷却降温，从而达到回收废气余热来预热生料。
当生料达到一定温度，会发生一定程度的碳酸盐分解（小部分分解，因为废气的热焓不足以使其发生大量分解）。
出的预热生料进入分解炉，在分解炉内完成大部分碳酸钙的分解，分解反应所需热量来自于分解炉内的燃料燃烧。
分解后的生料与废气再一起进入内，经完成气固分离后，生料入回转窑内煅烧，再经过一系列物理化学反应后，最终烧成为水泥熟料。
出窑后熟料再经过冷却机冷却后被送到熟料库内。
熟料、石膏、混合材按一定比例在水泥磨内混合粉磨后就成为水泥。
第二，来自煤磨的煤粉被分成二部分，小部分煤粉（大约）被送到窑头喷入回转窑内燃烧，燃烧后产生的高温烟气供给回转窑内煅烧水泥熟料所用；大部分煤粉（大约）被气力输送到分解炉内燃烧，以供给预热生料中碳酸钙分解所需的大量热量。
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q A燃?烧?带4Q单Dyr 位i2 截( k面J 面/ m积2、?单h )位时间内所承受的热量
4）回转窑内燃烧带的表面热力强度（燃烧带的表面热负荷)
燃烧带单位表面面积、单位时间内所承受的热量
qF
?
Q yr
? D i Li
( kJ
/ m 2 ?h )
5）回转窑内燃烧带的容积热力强度（燃烧带的容积热负荷) 燃烧带单位容积、单位时间内所承受的热量
新型干法水泥回转窑系统
水泥是一种细磨材料，它加入适量水后，成为塑性浆体，这种浆体是既能 在空气中硬化，又能在水中硬化 (硬化后要达到一定的强度)，并能把砂、石 等材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料。
水泥生产的过程是要经过“二磨一烧”：即生料磨，水泥
窑 和水泥磨。其中水泥窑系统是将水泥生料在高温下烧成为
1.2.2 影响旋风预热器预热效率的因素
因素之一 ：粉料在管道中的 悬浮
保证悬浮效果的几项措施： （1）选择合理的喂料位置：
一般情况下，喂料点距出风管起始端 应有大于1m 多的距离，此距离还与来料 落差、来料均匀程度、内筒插入深度以及 管内气体的流速有关。
(2)选择适当的管道风速
? 一般要求粉料悬浮区内的风速 在10—25m/s之间，通常要求大 于15m／s以上
一般来说，出风管(内筒)的直径越小，插入深度越深，旋风 筒的气固分离效率越高。
(4)旋风筒的高度： 一般地：增加旋风筒的高度有利于气固分离效率的提高
?影响旋风筒气固分离效率的其他因素： 粉料颗粒的大小、气流中的粉料浓度、锁风阀的严密程度。
注意：分离效率的提高会影响到流动阻力损失的增大。在具
体生产和设计过程中一定注意综合考虑这两项指标，旋风筒既 要高分离效率又要低阻力损失。
?
L1 ) (%)
?
e?
100 m fh (100 ? L1 )( L2 L1 (100 ? L2 )
?
L fh )
(%)
1.2悬浮预热器
分类：旋风筒和立筒 基本流动方式：旋转流和喷射流 功能：分散、换热、分离。
1.2.1旋风预热器的工作原理
(1)生料粉在废气中分散与悬浮 (2)气、固之间换热
（在联结管道内完成） (3)气、固相的分离，生料粉的收集
水泥熟料的热工设备，是水泥生产中的一个极为重要的关键环
节。
干法中空回转窑
水 回转窑 泥 窑
湿法回转窑 立波尔窑(半干法生产) 悬浮预热器窑(SP窑) 窑外分解窑(NSP窑)
新型干法水泥 回转窑系统。
立窑
1.1 系统概述
1.1.1工作原理
：
1）生料 2）燃料
入分解炉煤(60%-70%) 入窑煤（40%-30%）
率。
e?
10000
( L1 ? L 2 ) (%)
L1 (100 ? L 2 )
L1——生料烧失量 L2——入窑物料烧失量 fh——指飞灰
（2）真实分解率:
生料在预热器内预热和分解的真实数据,不考虑飞灰对所取 样品分解率的影响.
et
?
e?
100 m fh (e fh ? e)(100 10000 ? L1e fh
一次空气：输送煤粉的
二次空气：来自冷却机的
3）气体
三次空气：进入分解炉的
1.1.2重要的技术指标
?两个主要的评价指标：产量、热耗
?几个典型的技术指标： 1）回转窑的发热能力：
Qnet,ar ——收到基低位发热量 收到基——以收到原料煤的
初始状态为基准。
回转窑内的燃烧带内单位时间燃料燃烧所放出的热量。
qV
?
?
4
Q yr
( kJ / m 3 ?h )
D
2 i
L
2
i
(1
?
?
)
Φ物料填充系数
6）回转窑内燃烧带的空气过剩系数 根据生产经验以煤粉为燃料的水泥回转窑
α=1.04-1.10范围较合理
7）回转窑内的热效率
? ? Q sh ? 100 %
q
Qsh ---水泥熟料理论热耗（在没有热量损失和物损失时，由 0℃的干生料烧成1kg水泥熟料所需要的热量（kJ/kg熟料）
Qyr ? Gkmr Qnet.ar
(kJ/h)
G---回转窑的产量（kg 熟料/h）
k---回转窑内的燃料消耗量占水泥熟料烧成系统总燃料消耗量的比值
mr--生产每千克熟料所需要的燃料量（ kg 煤/kg熟料） 2）水泥熟料的实际烧成热耗
q ? m r Q net .ar （kJ/kg 熟料）
3）回转窑内燃烧带的截面热力强度（燃烧带的截面热负荷） ：
气、固相的分离的效果直接影响到换热效率。 提高分离效率的措施： （1）开发新型高效、低阻的旋风筒 （2）开发新型换热管道 （3）开发新型锁风阀 （4）开发新型撒料装置
1.2.4 各级旋风预热器性能的配合（以5级为例 ） （1）各级旋风筒的气固分离效率
? c1 ? ? c 5 ? ? c 4 ? ? c3 ? ? c 2 （2）各级旋风筒的表面散热损失
?气流的冲击悬浮能力，可在悬浮 区局部缩小管径，使气体局部加 速以增大冲击力。
(3)在喂料口加装撒料装置
-------目的是促使物料分散
（4）来料均匀性
因素之二：
气、固相的传热
?换热方式以对流换热为主 ?悬浮换热效果取决于生料 在气流中的分散程度。
?用多个旋风换热单元相串 联组成旋风预热系统。
因素之三：气、固相的分离
Lc 5 ? Lc 4 ? Lc 3 ? Lc 2 ? Lc1
（3）各级旋风筒的漏风量
Lok c 5 ? Lok c 4 ? Lok c 3 ? Lok c 2 ? Lok c1
1.2.5 各级旋风预热器串联级数的选择（P29）
1.2.6 旋风预热器分类以及几种典型的旋风预热器
（在旋风筒内完成）
?影响旋风筒气固分离效率的主要因素： （1）旋风筒的直径：
在其他条件相同时，筒径越小，分离效率越高 （2）旋风筒进风口的类型与尺寸： ? 进风口结构应以保证能沿切向入筒，减小涡流干扰为佳。
?进风口的形状现多采用多边形。
?进风口的尺寸应保证进口处工况风速在 15～25m/s 范围为宜 (3)出风管(内筒)的尺寸和插人深度:
Qsh ? 17.19mAshl2O3 ? 27.10mMshgO ? 32.10mCshaO ? 21.40mSshiO2 ? 2.47mFshe2O3 (kJ / kg ? sh)
8）入窑生料分解率:
两种表示方法
（1）表观分解率e:
指从窑尾取得入窑料样,分析其烧失量计算而得的分解率. 所取
样品既有预热生料又有窑尾循环飞扬的飞灰,是两种料的综合分解