水泥原料的预均化

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。

原燃料预均化技术（）水泥厂原料的预均化是指原料(包括煤)在入磨之前的均化处理工艺，它是将成分波动变化的原料通过一定方式的混合，为下道工序提供成分相对稳定的原料。

原料的预均化是在预均化堆场或预均化库的进料和取料过程中实现的。

提高均化系数，还可以扩大对低品位原燃材料的使用，使资源的消耗利用更加经济合理。

常见的原料预均化方式有矩形预均化堆场、圆形预均化堆场、长条形预均化库、预均化圆库和多库搭配等。

以下分别加以介绍。

1 矩形预均化堆场1.1 工作原理堆料机连续均匀地将进料沿直线方向堆成多层相互平行、上下重叠的料层，取料机在垂直于料层方向的截面上切取一定厚度的所有料层的物料，使各层成分各异的物料得到混合，从而达到均化物料的目的。

1.2 工艺布置为了作业连续化，矩形预均化堆场一般设有两个长方形料堆，一个堆料，一个取料，堆料和取料交替进行，每个料堆的储量满足工厂5～7天的用量(见图1)。

两个料堆平行布置(图1a)或直线布置(图1b)，由于平行布置方式堆料机和取料机在两个料堆之间的转移操作复杂，系统投资高，水泥厂矩形预均化堆场多数采用直线布置。

1.3 技术指标和评价均化系数H=3～10。

石灰石矩形预均化堆场的技术指标见表1。

优点：矩形预均化堆场均化效果好，适用于水泥厂的多种原料(包括粘土)，适合用作多种原料的联合预均化堆场；扩建特别方便，只需在长度方向加长即可，可节约扩建再投资的费用；能够较方便地实现石灰石与粘土的预配料。

缺点：占地面积大，一次性投资多，机械设备复杂，自动化控制水平和操作、维护水平要求高，在立窑水泥企业使用时，需要加强经济上和技术上的可行性研究。

2 圆形预均化堆场2.1 工作原理原料由架空皮带机送至堆场中心，回转式悬臂皮带堆料机固定在堆场中心的主柱上，并可绕中心做360°回转堆料，桥式刮板取料机桥架的一端固定在堆场中心的立柱上，另一端支撑在堆场外围的圆形轨道上，整个桥架以立柱为圆心旋转，取料机的松料耙在圆形料堆的径向截面上，将一定厚度的各层物料耙落到堆场的底部，取料机的底部刮板将这些混合料送至中心卸料斗，由地下皮带送往配料库。

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。