生料均化技術

1、n一、基本概念： （一）、物料的均化 1 1、均化：、均化：通過采用一定的工藝措施措施，達到降低降低物料的化學成分波動波動振幅，使物料的化學成分均勻化學成分均勻一致的過程。 2 2、均化的意義：、均化的意義：均化是保證熟料質(zhì)量質(zhì)量、產(chǎn)量產(chǎn)量及降低降低消耗消耗的基本措施和前提條件，也是穩(wěn)定出廠水泥質(zhì)量水泥質(zhì)量的重要途徑。 3.3. 生料的均化：生料的均化：粉磨后的生料通過合理搭配合理搭配或氣力氣力攪拌等方式攪拌等方式，使其成分趨于均勻一致均勻一致的過程。2第四章第四章生料均化技術n1、標準偏差標準偏差S=21)(11niixxnS標準偏差（%）n 試樣總數(shù)或測量次數(shù)，一般不應少于2030個 xi

2、物料中某成分的各次測量值，xixn 各次測量值的平均值，即x=xniixn11標準偏差是一項表示物料成分均勻性的指標，其值越值越小，成分越均勻。小，成分越均勻。（二）、評價物料均勻性的指標n2、變異系數(shù)：、變異系數(shù)：n3、均化效果：、均化效果：%100 xSCV出進SSH變異系數(shù)：表示物料成分的相對變異系數(shù)：表示物料成分的相對波動情況，變異系數(shù)越小成分的波動情況，變異系數(shù)越小成分的均勻性越好。均勻性越好。均化前物料的標準偏差與均均化前物料的標準偏差與均化后物料的標準偏差之比化后物料的標準偏差之比 H越大，表示均化效果越好越大，表示均化效果越好n4、合格率：指若干個樣品在規(guī)定質(zhì)量標準上下限之內(nèi)的

3、、合格率：指若干個樣品在規(guī)定質(zhì)量標準上下限之內(nèi)的百分率。百分率。n可以反映物料成分的均勻性，但不能反映全部樣品的波動可以反映物料成分的均勻性，但不能反映全部樣品的波動幅度及其成分分布特性。幅度及其成分分布特性。 n原料礦山的搭配開采與搭配使用原料礦山的搭配開采與搭配使用n原料的預均化原料的預均化n配料控制及生料粉磨配料控制及生料粉磨n生料均化。生料均化。 均化環(huán)節(jié)：均化環(huán)節(jié)：生料制備系生料制備系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)平均均平均均化周期化周期（h）均化效果均化效果均化完成工均化完成工作量比例作量比例（%）礦山礦山816810預均化堆場預均化堆場287103540生料磨生料磨11012015生料生料

4、均化庫均化庫0.5471540為各環(huán)節(jié)的生料累計為各環(huán)節(jié)的生料累計平均值平均值達到允許的達到允許的目標值目標值時所需的運轉(zhuǎn)時所需的運轉(zhuǎn)時間時間最后最后一環(huán)一環(huán) 均化均化任務任務的的40% 生生料料漿漿的的均均化化和和生生料料粉粉的的均均化化 生料制備系統(tǒng)各環(huán)節(jié)功能和工作量生料制備系統(tǒng)各環(huán)節(jié)功能和工作量n機械均化n氣力均化多庫搭配多庫搭配機械倒庫機械倒庫間歇式間歇式雙層式雙層式連續(xù)式連續(xù)式多料流式多料流式投資省，操作簡便，均化效果差投資省，操作簡便，均化效果差小廠，立窯廠小廠，立窯廠均化效果好，投資高均化效果好，投資高大廠大廠均化在封閉的均化在封閉的圓庫內(nèi)完成圓庫內(nèi)完成二、均化方式n20世紀50

5、年代前,主要靠機械倒庫機械倒庫,動力消耗大,均化效果不好.因生料漿易于攪勻，當時積極發(fā)展?jié)穹ㄉa(chǎn)。n50年代初期，間歇式空氣攪拌庫間歇式空氣攪拌庫開始迅速發(fā)展；n60年代，雙層庫雙層庫（上層攪拌庫，下層儲存庫）出現(xiàn)；n70年代德國繆勒、伊堡、克拉得斯彼特斯等公司研究開發(fā)了多種連續(xù)式均化庫連續(xù)式均化庫，隨后伊堡、伯力休斯、史密斯公司又研發(fā)了多料流式均化庫多料流式均化庫。生料均化庫的發(fā)展n2020世紀世紀5050年代以前年代以前，多采用，多采用多庫搭配多庫搭配方式，均方式，均化效果很差；化效果很差；n7070年代年代邯鄲等廠采用了邯鄲等廠采用了間歇式空氣攪拌庫間歇式空氣攪拌庫；n8080年代年代淮

6、海廠曾采用淮海廠曾采用雙層庫雙層庫；n連續(xù)式均化連續(xù)式均化庫由天津水泥工業(yè)設計研究院前身庫由天津水泥工業(yè)設計研究院前身邯鄲設計所于邯鄲設計所于7070年代末期研發(fā)成功，年代末期研發(fā)成功，8080年代年代首首先在江西廠先在江西廠2000t/d 2000t/d 新型干法生產(chǎn)線上應用；新型干法生產(chǎn)線上應用；n8080年代年代初期投產(chǎn)的冀東、寧國等廠引進了初期投產(chǎn)的冀東、寧國等廠引進了連續(xù)連續(xù)式及多料流式均化庫。式及多料流式均化庫。n9090年代以來年代以來，天津、南京等設計部門均研發(fā)了，天津、南京等設計部門均研發(fā)了各具特點的各具特點的多料流式均化庫多料流式均化庫。我國生料均化庫的發(fā)展（干法）多庫搭配

7、多庫搭配均化庫骨四個組成，編成兩組，交替進料，交均化庫骨四個組成，編成兩組，交替進料，交替均化，交替排料。替均化，交替排料。 機械倒庫機械倒庫（漏斗均化及多庫搭配）漏斗均化及多庫搭配）幾個庫中的生料按一定的比例釋放，再回到這幾個庫中的生料按一定的比例釋放，再回到這幾個庫中。幾個庫中。（一）、機械均化系統(tǒng)（一）、機械均化系統(tǒng)n1 1、組成：生料攪拌庫（一般設兩個以上）、儲存、組成：生料攪拌庫（一般設兩個以上）、儲存庫（一般設一個，但容積較大）。庫（一般設一個，但容積較大）。n2 2、特點：均化效果（、特點：均化效果（H H）高，但耗電量大，多庫）高，但耗電量大，多庫間歇作業(yè)。間歇作業(yè)。n3 3、

8、均化原理：、均化原理：壓縮空氣壓縮空氣經(jīng)經(jīng)庫底庫底充氣裝置的透氣充氣裝置的透氣層進入庫內(nèi)的層進入庫內(nèi)的料層料層，使庫內(nèi)料粉松動并呈流態(tài)化。，使庫內(nèi)料粉松動并呈流態(tài)化。庫底充氣裝置庫底充氣裝置各區(qū)各區(qū)按一定規(guī)律按一定規(guī)律改變改變進進氣壓力氣壓力或進或進氣量，會使已呈流態(tài)化的氣量，會使已呈流態(tài)化的粉料粉料也按同樣的規(guī)律產(chǎn)也按同樣的規(guī)律產(chǎn)生生上下翻滾上下翻滾和和激烈攪拌激烈攪拌，從而使全庫生料得到充，從而使全庫生料得到充分混合，最終達到成分均勻一致的目的。分混合，最終達到成分均勻一致的目的。（二）間歇式均化庫 4、充氣裝置（充氣箱）： （1）形式：扇形、環(huán)形、條形等，如圖：（2）充氣裝置示意圖：其透

9、氣層材質(zhì)：陶瓷多孔板、水泥多孔板、滌綸或尼龍等化纖織物。（二）間歇式均化庫形式：扇形、環(huán)形、條形等其透氣層材質(zhì)：其透氣層材質(zhì)：陶瓷多孔板、陶瓷多孔板、水泥多孔板、水泥多孔板、滌綸或尼龍等滌綸或尼龍等化纖織物化纖織物 n、強氣充氣法：先在全區(qū)域同時低壓充氣、強氣充氣法：先在全區(qū)域同時低壓充氣1015min1015min，使庫內(nèi)生料膨脹，然后在充氣區(qū)通入足，使庫內(nèi)生料膨脹，然后在充氣區(qū)通入足夠的壓縮空氣，其余區(qū)不充氣，每隔夠的壓縮空氣，其余區(qū)不充氣，每隔1015min1015min輪換輪換一次，如此重復，直至庫內(nèi)生料均勻性符合要求。一次，如此重復，直至庫內(nèi)生料均勻性符合要求。n、強弱充氣法：先在全

10、區(qū)域同時充入強氣約、強弱充氣法：先在全區(qū)域同時充入強氣約15 15 minmin左右使物料流態(tài)化，然后改為一區(qū)充強氣（約占左右使物料流態(tài)化，然后改為一區(qū)充強氣（約占總空氣量的總空氣量的75%75%），其余區(qū)充弱氣（約占），其余區(qū)充弱氣（約占25%25%），），每隔每隔1020min1020min依次輪換，循環(huán)一周或兩周。依次輪換，循環(huán)一周或兩周。（3）充氣方式：）充氣方式：n、確保足夠的充氣量、充氣壓力確保足夠的充氣量、充氣壓力n、努力提高出磨生料的合格率、努力提高出磨生料的合格率n、做好攪拌前入庫生料的調(diào)配工作、做好攪拌前入庫生料的調(diào)配工作n、入攪拌庫生料水分在、入攪拌庫生料水分在1.0%1

11、.0%以下以下n、攪拌庫中生料料高不宜超過庫直筒高度的、攪拌庫中生料料高不宜超過庫直筒高度的75%75%n、充氣攪拌時間不宜過長。、充氣攪拌時間不宜過長。5、均化工藝控制及應注意的問題n1、主要是采用空氣攪拌及重力作用空氣攪拌及重力作用下產(chǎn)生的“漏斗漏斗效應效應”（或稱鼠穴效應）（或稱鼠穴效應），使生料粉向下落降時切割盡量多層料面予以混合。同時，在不同流化空氣的作用下，使沿庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生徑向傾斜，進行徑向混合徑向混合均化。n即有三種均化作用：空氣攪拌、重力均化、徑向混合空氣攪拌、重力均化、徑向混合（三）、連續(xù)式生料均化系統(tǒng)

12、n2、類型：n（1）、串聯(lián)式均化系統(tǒng)n（2）、混合室或均化室均化庫n（3）、多料流式均化庫 （目前使用最廣泛） （三）、連續(xù)式生料均化系統(tǒng)n連續(xù)式均化系統(tǒng)（4.19）n雙層式均化庫（4.20）n一般上層上層是多個空氣攪拌庫空氣攪拌庫,下層下層為儲存庫儲存庫.此庫20世紀60年代研發(fā),70年代在國外應用較多,8080年代年代后漸被淘汰后漸被淘汰.n特點特點: :高度高高度高(一般6070m ),土建造價高造價高,上下操作操作不方便不方便. .（1）、串聯(lián)式均化系統(tǒng)n特點特點n兼?zhèn)鋬Υ鎯Υ媾c均化均化功能.均化原料系采用庫內(nèi)庫內(nèi)”平平鋪直取鋪直取”與混合室或均化室內(nèi)空氣攪拌空氣攪拌相結(jié)合.n庫頂中心

13、頂中心設有生料分配器分配器,使入庫料在庫內(nèi)基本呈水平分散分布水平分散分布,進料進料的同時卸料同時卸料.（2）、混合室或均化室均化庫n庫底部庫底部設置混合室混合室或均化室均化室,環(huán)形區(qū)呈圓錐形斜面環(huán)形區(qū)呈圓錐形斜面,向庫中心傾斜中心傾斜.環(huán)形區(qū)內(nèi)分8 8個小區(qū)個小區(qū)布置充氣裝置,并由空氣分配閥輪流充氣充氣, ,使生料膨松活化膨松活化,向中央的混合室混合室或均化室流動均化室流動.使每個活化生料區(qū)向下卸卸料料時產(chǎn)生重力均化重力均化;進混合室或均化室后再由空氣空氣進行攪拌均化進行攪拌均化.均化效果高.（2）、混合室或均化室均化庫n混合室?guī)旎旌鲜規(guī)旌途規(guī)炀規(guī)斓膮^(qū)別主要是攪拌攪拌室的形狀與容積大小

14、室的形狀與容積大小.n庫內(nèi)結(jié)構(gòu)較復雜,充氣裝置及空氣攪拌室維修困難,生料卸空率低,電耗較大.n目前已漸被多料流式均化庫代替目前已漸被多料流式均化庫代替.（2）、混合室或均化室均化庫錐形混合室均化庫n原理原理: :側(cè)重于庫內(nèi)的重力混合重力混合作用,基本不用或減小氣力均化作用減小氣力均化作用,以簡化設備和節(jié)省電力。多數(shù)庫底增設一個小型攪拌倉。（3）、多料流式均化庫類型nIBAU 中心室?guī)靚伯力休斯MF庫n史密斯CF庫n中國TJ-TP型庫n中國NC型庫等n庫底中心設置一個大型圓錐n庫壁與圓錐之間形成環(huán)形區(qū)，分成68個充氣區(qū)，由68個流量控制閥門控制卸料量，生料經(jīng)斜槽進入庫底中心的攪拌倉內(nèi)。n生料入庫

15、裝置類似混合室均化庫，由分料器和輻射形空氣斜槽將生料基本平行地鋪入庫內(nèi)。n生料在庫內(nèi)既有重力混合又有徑向混合，中心室有少量空氣攪拌。均化效果較好，電力消耗較小，庫內(nèi)物料卸空率較高。IBAU 中心室?guī)靚CF庫生料入庫方式為單點進料n庫底分為7個卸料區(qū)域，每區(qū)由6個三角形充氣區(qū)組成，因而共有67=42個三角形充氣區(qū)。每個三角形充氣區(qū)的充氣箱都是獨立的。n每個卸料區(qū)中心有個出料孔，上邊由減壓錐覆蓋。卸料孔下部與卸料閥及空氣斜槽相聯(lián)，將生料送到庫底中央的小混合室中。史密斯CF庫n庫下小混合室由負荷傳感器支撐，以此控制料位及卸料的開停。n庫底的42個三角形充氣箱充氣卸料由設定的計算機軟件控制，使庫內(nèi)卸料

16、形成的42個漏斗流，按不同流量卸料，以便使物料產(chǎn)生重力縱向均化的同時，產(chǎn)生徑向混合均化。一般保持3個卸料區(qū)同時卸料，進入庫下小型混合室后有攪拌混合作用。n庫內(nèi)結(jié)構(gòu)較復雜，充氣管路多，自動化水平高，維修較困難史密斯CF庫n庫頂設有生料分配器及輸送斜槽，庫底為錐形，略向中心傾斜，庫底設有一個容積較小的中心室，其上部與庫底的連接處四周開有許多入料孔。n中心室與均化庫壁之間的庫底分為1016個充氣區(qū)。每區(qū)裝設23條裝有充氣箱的卸料通道。通道上沿徑向鋪有若干塊蓋板，形成45個卸料孔。卸料時，充氣裝置向兩個相對區(qū)輪流充氣，以使上方出現(xiàn)多個漏斗凹陷，漏斗沿直徑排成一列，隨著充氣變換使漏斗物料旋轉(zhuǎn)，從而使物料

17、在庫內(nèi)產(chǎn)生重力混合，徑向混合。伯力休斯MF庫n庫下中心室連續(xù)充氣，再進行攪拌均化。n改進型MF庫：庫底設置一個大型圓錐，每個卸料口上部設置減壓錐。即可使土建結(jié)構(gòu)更加合理，又可減輕卸料口的料壓，改善物料流動情況。伯力休斯MF庫n庫內(nèi)底部設置大型圓錐結(jié)構(gòu)，將混合攪拌室移到庫外，減少庫內(nèi)充氣面積。n圓壁與圓錐體周圍的環(huán)形空間分為6個卸料大區(qū)，12個充氣小區(qū)，每個充氣小區(qū)向卸料口傾斜，斜面上裝充氣箱，各區(qū)輪流充氣。并在卸料區(qū)上部設置減壓錐。n由庫中心的兩個對稱卸料口卸料。出庫生料可經(jīng)手動、氣動、電動流量控制閥將生料輸送到計量小倉，小倉集混料、稱量、喂料于一體。這個帶稱重傳感器的小倉，由內(nèi)外筒組成。內(nèi)筒

18、壁開有孔洞，進入計量倉外筒的生料與內(nèi)筒生料會產(chǎn)生交換，并在內(nèi)倉經(jīng)攪拌后卸出。n庫頂設有溢流式生料分配器。中國TJ-TP型庫n庫頂多點下料，平鋪生料。n庫內(nèi)設有錐形中心室，庫底分18個區(qū)，中心室內(nèi)為110區(qū)，中心室與庫壁的環(huán)形區(qū)為1118區(qū)。生料從外環(huán)形區(qū)進入中心室，再從中心室卸入庫下稱重小倉。向中心室進料時，外環(huán)區(qū)充氣箱僅對1118區(qū)中的一個區(qū)充氣。n物料進入中心倉后，在減壓錐的減壓作用下，中心區(qū)18區(qū)也輪流充氣，并同外環(huán)區(qū)充氣相對應，使進入中心區(qū)生料能迅速膨脹、活化及混合均化。910區(qū)一直充氣，進行活化卸料。卸料主要通過一根溢流管進行，保證物料不會在中心倉短路。n庫內(nèi)中心倉未設料位計，而是通

19、過充氣管道上的壓力測量反映中心倉內(nèi)料位狀況。中國NC型庫IBAU 中心室?guī)?史密斯CF庫中國TJ-TP型庫中國NC型庫等n主要是采用空氣攪拌及重力作用空氣攪拌及重力作用下產(chǎn)生的“漏斗效應漏斗效應”（或稱鼠穴效應）（或稱鼠穴效應），使生料粉向下落降時切割盡量多層料面予以混合。同時，在不同流化空氣的作用下，使沿庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生徑向傾斜，進行徑向混合徑向混合均化。n即有三種均化作用：空氣攪拌、重力均化、徑向混合空氣攪拌、重力均化、徑向混合生料均化原理（氣力均化）生料均化原理（氣力均化）不同類型均化庫，都是利用三種均化作不同類型均化

20、庫，都是利用三種均化作用原理進行匹配設計的用原理進行匹配設計的n不同類型的均化庫不同類型的均化庫均化效果高低、電力消耗大小等，關鍵在于三種均化作用匹三種均化作用匹配和利用技術水平的高低配和利用技術水平的高低。n不同的匹配方式，不同的匹配方式，就要求均化庫有不同不同的結(jié)構(gòu)、設備、控制裝置和軟件。的結(jié)構(gòu)、設備、控制裝置和軟件。n充氣裝置發(fā)生漏泄、堵塞、配氣不勻等；充氣裝置發(fā)生漏泄、堵塞、配氣不勻等；n生料物性與設計不符，如含水量、顆粒大小發(fā)生料物性與設計不符，如含水量、顆粒大小發(fā)生變化等；生變化等；n壓縮空氣壓力不足或含水量大等；壓縮空氣壓力不足或含水量大等；n機電故障；機電故障；n無法控制的其他

21、因素，如庫內(nèi)貯量、出入庫物無法控制的其他因素，如庫內(nèi)貯量、出入庫物料流量、進庫物料成分波動周期等。料流量、進庫物料成分波動周期等。影響均化效果的常見因素 生產(chǎn)中，經(jīng)常出現(xiàn)充氣系統(tǒng)“空氣短路”、充氣裝置失修、生料出現(xiàn)庫內(nèi)死角、卸空率低等問題，從而影響均化效果。因此要做到：正確選型；保證施工質(zhì)量；經(jīng)常維護和定期檢修。影響均化效果的常見因素n常見的問題：常見的問題：充氣系統(tǒng)9包括管路、充氣箱漏氣）充氣無力，無法進行均化；多孔料發(fā)生碎裂、微孔堵塞，空氣有短路，局部有堵塞，全庫無效吹氣；卸料口多孔材料常常發(fā)生吹掉、撕裂，造成出料不暢或無法出料事故；多孔材料被壓斷、擠裂從而生料倒灌，甚至進入主風管道，再返吹入其他充氣箱，致使全部充氣系統(tǒng)失效。充氣裝置故障影響及防止措施n應采取的防止措施：應采取的防止措施： 保證充氣箱與管道金屬材料與非金屬材料連接保證充氣箱與管道金屬材料與非金屬材料連接部分密封可靠；充氣箱要有足夠強度，保證耐久性部分密封可靠；充氣箱要有足夠強度，保證耐久性和不變形；安裝前要進行單體防漏水壓試驗；安裝和不變形；安裝前要進行單體