第6章 生料均化
原、燃料预均化与生料均化76页PPT
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
Hale Waihona Puke 原、燃料预均化与生料均化61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
第五章生料均化技术(课件)
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0~15
~40
①为各环节的生料累计平均值达到允许的目标值时所需的运转时间
5.1.2 生料均化基本原理
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”，使生料粉向下降 落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
3、要使得任何一种连续式生料均化库达到预 期的均化效果，必须具备以下两个先决条件： （1）对矿山实行计划开采，不同质量的原料 搭配使用，当原料化学成分波动较大时，应 采用原料预均化堆场。 （2）严格控制生料磨头配料计量的准确度， 并保证出磨生料成分的波动周期小于规定值。
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 发展趋势：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（设在搅拌库底）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。 结构
5.1.3 均化过程的基本参数
◆均化过程操作参数 （1）均化空气消耗量 均化所需压缩空气量与库底充气面积成正比。 （2）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。 （3）均化时间 1～2小时的均化，Tc最大波动值小于±0.5%。
连续式均化库
1、它既是生料均化装置，又是生料窑和窑之间的 缓冲、储存装置。 2、工艺特点：使生料均化作业连续化，即在化学 成分波动较大的出磨生料进库德同时，可从库底或 库侧不断卸出成分均匀的生料供窑使用。 ①加料——搅拌——卸料 同时完成 ②可以只设一个库，也可由几个库串联或并联 ③可用压缩空气，也可用罗茨鼓风机供气
6-材料制备与均化
6.1 原料的开采与破碎 生产1t硅酸盐水泥熟料约消耗1.6t左右的干原料， 其中干石灰质原料约占80％左右，干粘土质原料约 10％~15％。 6.1.1矿山开采
钻 眼
爆破
采 运
机械开采
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矿石的运输，根据采 石场距工厂的距离及采 石场与工厂间的地形可 以利用不同的运输工具。 皮带输送机 钢索绞车 自动卸料汽车 小型内燃机车 火车装运 架空索道
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助磨剂 设备与流程 规格、结构及转速
流程
研磨介质 填充系数、级配
《无机非金属材料》-水泥工艺学“材料制备与均化”
College of Chemistry & Materials Science
变异系数：是指标准偏差(S)与各次测量值算术平均 值( x )的比值，通常用符号Cv来表示。
S Cv 100% x
均化效果（H） 均化效果亦称均化倍数或均化系数， 通常它指的是均化前物料的标准偏差与均化后物料 的标准偏差之比值。
《无机非金属材料》-水泥工艺学“材料制备与均化”
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《无机非金属材料》-水泥工艺学“材料制备与均化”
水泥厂常用破碎设备一览表 mp; Materials Science
破碎机类型
颚式、旋回式、 颚旋式破碎机 细碎颚式破碎机 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 挤压 挤压 冲击 冲击 冲击 冲击 冲击、磨剥 冲击 挤压、磨剥 挤压、冲击 破碎比i 3～6 8～10 10～15（双转 子30～40） 10～40 10～20 10～30 50～200 50～180 3～15 8～12 允许物料含 水（％） <10 <10 <10 <12 <12 <10 <8 8～13 <20 <18 适宜破碎的物料 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 煤 粘土 粘土
生料预均化
强度是水泥质量的重要指标，而水泥强度要靠它的均匀性来保证。水泥的均匀性在很大程度上依赖于生料成份和工艺条件的稳定。生料的化学成份、物理性能以及喂料量的稳定又对实现稳定的工艺条件起主要作用。因此，生料均化对于水泥生产来说是至关重要的。 2水泥厂生料预均化方式的比较与选择 2.1多库搭配及多点下料 多库搭配及多点下料是我国绝大多数水泥厂通常采用的方式,尽管结构简单、操作方便、运转维修管理费用低,但均化系数一般只有1.5左右。为此,为了提高均化效果,人们将定点进料改为S形小车往返布料,形成人字形料堆,这种多库搭配改进型的预均化方式通常又称之为“仓式预均化法”。卸料在条件允许的情况下可实更好,其均化系数可达2.0～2.5。应该指出的是,该种预均化方法虽然实现了平铺料,但没有完全实现断面切取的取料方式,因此,均化效 果受到一定的影响,故不适用于波动较大的物料的预均化,而且对于粘滞物料以及水分较大的物料也不宜采用。对于原燃料波动不是太大的水泥厂,此种预均化方式还是适用的。 2.2预均化堆场 预均化堆场在预均化过程中,采用堆料机连续地把进料按一定的方式在堆场上多层堆铺,形成上下重叠的人字形料层的具有一定长宽比的料堆;而取料机则按垂直于料堆的纵向,实行对成分各异的料层的同时切取完成“平铺直取”,实现各层物料的混合,从而达到均化目的。预均化堆场的布置方式有矩形和圆形两种。矩形堆场一般都有两个料堆,一个堆料,一个取料,相互交替。每个料堆的储量通常可供工厂使用5～7d。两个料堆是平行还是呈直线布置,应根据工厂地形条件和总体布置的要求决定,水泥厂多采用直线型布置,以降低投资。圆形预均化堆场的原料是由皮带机送到堆场中心,由可以围绕中心作360°回转的悬臂式皮带堆料机旋转堆料,形成截面为重叠的人字形料层的环型料堆。取料则采用桥式刮板取料机,其桥架的一端固定在堆场中心的立柱上,另一端则支撑在料堆外围的圆形轨道上。整个桥架以立柱为圆心,按垂直于料堆回转方向的截面进行端面取料,刮板将物料送到堆场底部中心卸料斗,由地沟皮带机运出。可以看出,预均化堆场在我国大、中型水泥厂原料预均化方面发挥着重要的作用,我国700t/d熟料以上规模水泥生产线不少厂家采用的是预均化堆场进行原料预均化的。但预均化堆场投资大、机械设备复杂,自动化水平要求高,不论从财力,还是技术方面,都不是一般中、小水泥厂所能承受得了的。因此,预均化堆场的发展在一定的程度上受到上述因素的限制。 3结束语 生料预均化是水泥厂一个相当重要的工艺环节,但应综合考虑原料自然条件、工艺要求、设备运行、建筑结构、占地面积、粉尘治理等因素的影响,进行技术经济等方面的综合分析与比较,决定是否采用乃至采用哪种方式的原料预均化方案,从而达到扩大原料资源、提高资源的综合利用率的目的，另一方面,消除了原料长周期的波动,显著降低原料成分波动的振幅,缩小其标准偏差,满足了生料配料控制要求,为入窑生料质量的稳定性提供了有力的保证。
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：
使用生料均化库的注意事项
使用生料均化库的注意事项什么是生料均化库？生料均化库（Raw Material Homogenization Library）是一种用于原材料均化处理的设备。
生料均化库的主要作用是在把各种原材料输入到生料库内后，通过其设计的装置和技术，均匀地混合各种原材料，使其成为一定比例、混合均匀的生料。
为什么要使用生料均化库？使用生料均化库主要有以下几个好处：1.调节原材料成分比例。
通过生料均化库，可以将各种原材料按照合适的比例混合，达到生产所需的产品质量和成分要求。
2.提高原材料利用率。
生料均化库可以将各种原材料充分混合，减少了不同原材料之间的浪费，提高了原材料利用率。
3.提高产品质量。
合理的原材料成分比例和混合方式，可以避免不同原材料之间的变化对最终产品质量的影响，保证了最终产品的质量稳定性。
因此，在生产中使用生料均化库是非常有必要的。
使用生料均化库需要注意什么？在使用生料均化库的过程中，需要注意以下几个问题：1. 生料库的选择在选购生料均化库时，要考虑所生产的产品所需要的原材料成分和性质，选择适合自己的生料库类型和型号。
不同的生料库类型和型号适用的原材料成分和性质不同，因此，在选择生料库时，需要根据实际情况进行选择。
2. 生料转运在将原材料进行转运和进料时，需要保持原材料的稳定性和干燥性，避免袋装原材料打穿、倒泄或者潮湿等问题产生。
在转运和进料过程中，应该保证设备和人员安全，并严格遵守相关的安全操作规程。
3. 生料均化库的维护在使用生料均化库的过程中，需要定期对设备进行检查和维护，保证设备的正常运转。
特别是对于重要的部位，例如轴承、链轮等，需要进行润滑和加油，以保证其正常的运转和寿命。
4. 清洗消毒为了保证原材料的卫生和安全，需要定期对生料均化库进行清洗和消毒。
在清洗和消毒时，应该使用合适的清洗剂和消毒剂，并进行充分的漂洗和干燥，以避免污染原材料。
5. 安全操作在操作生料均化库时，应该注意设备本身的安全性和人身安全。
生料均化(1)
连续式均化库 （2)多料流式均化库
目前使用最广泛
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
生料均化库
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生 料 浆 的 均 化 和 生 料 粉 的 均 化
①为各环节的生料累计平均值达到允许的目标值时所需的运转时间
生料均化程度会影响：
熟料的产、质量； 窑的热工制度； 窑的运转率； 能耗。
二、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。
膨松活化，向中央的混合室或均化室流动。产生重
力均化和径向混合均化，进入混合室或均化室的生
料由空气进行搅拌均化。
④ 混合室库及均化室库的区别主要在于库下部设
置的空气搅拌室的形状与容积大小。混合室为尖顶，
容积较小，均化室为圆柱形，容积较大。均化室库均 化效果好于混合室库，但电耗较高。
⑤ 库内结构复杂，充气装置及空气搅拌室维修困
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。
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。
水泥生料均化库
生料的均化就是要使出磨生料在入窑前得到进一步均化，减小各种成分的波动，以保证入窑生料的质量，从而稳定和提高熟料的质量。
生料的均化有气力均化和机械均化。
气力均化是通过空气搅拌使物料混合实现均化的；机械均化是利用生料自身的重力作用切割料层，并通过机械混合实现均化的。
常见的气力均化有间歇式均化库、连续式均化库；机械均化有多库搭配和机械倒库等。
间歇式均化库系统的均化效果最好，连续式均化库系统次之，机械均化库系统的均化效果较低。
多库搭配的均化效果较差，难以满足生料质量的要求，一般来说，生料的均化至少应做到机械倒库。
水泥的均化也是不可缺少的重要工艺环节。
我国水泥企业质量管理规程规定，水泥28d抗压强度的标准偏差应不大于1.65MPa，这不但保证了水泥强度的稳定，而且保证了其它质量指标(安定性、细度、凝结时间、有害化学成分等)均趋稳定。
也为水泥制品、构件、建筑工程质量提供了方便和保证。
水泥均化与生料均化同属粉状物料均化，可用简单的均化手段(如：多库搭配、机械倒库等)均化，也可以用先进复杂的均化方法，如：间歇式空气搅拌库、连续式空气搅拌库等。
2间歇式均化库系统2.1工作原理间歇式均化库系统一般由空气搅拌库、储存库和空气压缩机组构成。
物料进入间歇式空气搅拌库，达到一定高度后，停止进料，透过库底充气箱向库内通入高压空气，使库内物料流态化，并在空气动力的作用下上下翻滚，经过一定时间的充气搅拌，库内物料得到充分混合，从而达到均化的目的，均化后的物料经化验合格后送入储存库。
2.2工艺布置和技术要点空气搅拌库的库底充气箱采取分区布置，充气箱的分区有扇形、条形和环形三种基本型式。
通过控制各区进气阀门的开闭，可以给各区交替充气(强气流法)或改变各区的充气压力(强弱气流法)，使物料产生不同的翻滚效果。
充气箱有钢板充气箱和混凝土充气箱，多数采用前者，便于安装和检修、密封性好。
空气搅拌的操作控制有人工控制、机械控制和自动控制。
人工控制是由操作工人按规定要求，开闭各区的进气阀门；机械控制是通过回转式空气分配器控制各区的进气；自动控制多采用电动阀或电磁阀加时间继电器系统控制各区的进气。
生料均化库
一、生料均化库作用
生料制备系统各环节功能和工作量
➢生
料
Байду номын сангаас
浆
➢最
的 均
后一
化
环
和
生
料
➢均
粉
化任
的
务的
均
40% ①为各环节的生料累计平均值达到允许的目标值时所需的运转时间
化
二、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。
➢NGF型生料均化 库
➢生料均化库作用 ➢生料均化库基本概念
➢生料均化库工作原理 ➢生料均化库主要设备 ➢生料均化库 故障 及防止措施
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一、生料均化库作用
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
五、故障及防止措施
2、充气装置故障影响及防止措施
常见的问题：
1、充气系统（包括管路、充气箱漏气）充气无力，无 法进行均化；
2、多孔料发生碎裂、微孔堵塞，空气有短路，局部有 堵塞，全库无效吹气；
3、卸料口多孔材料常常发生吹掉、撕裂，造成出料不 畅或无法出料事故；
4、多孔材料被压断、挤裂从而生料倒灌，甚至进入主 风管道，再返吹入其他充气箱，致使全部充气系统失 效。
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。
生料均化程度是影响其易烧性的重要原因。
一、生料均化库作用