原料及预均化技术.doc

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1、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

2、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（CaCO3MgCO3）、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

3、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：CaO45% 低钙泥灰岩：CaO45% 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。 主要成分：碳酸钙，含量80%-90%，甚至高于90%。 性能：易于粉磨和煅烧，是立窑水泥厂的优质石灰质原料。 (4)贝壳和珊瑚类: 主要有贝壳、蛎壳

4、和珊瑚石。主要成分：含碳酸钙90左右。表面附有泥砂和盐类(如MgCl2、NaCl、KCl)等对水泥生产有害的物质，所以使用时需用水冲洗干净。 目前沿海小水泥厂有的采用这种原料。3.1.1.2 石灰质原料的选择 （1）石灰质原料的质量要求 石灰质原料使用最广泛的是石灰石，其主要成分是CaCO3，纯石灰石的CaO最高含量为56%，其品位由CaO含量确定。有害成分为MgO、R2O、（Na2O、K2O）和游离SiO2。一般要求如下： 石灰质原料的质量要求成分CaOMgOf-SiO2(燧石或石英)SO3K2O+Na2O含量（%）483410.6 （2）石灰质原料的选择 、搭配使用； 、限制MgO含量；（

5、白云石是MgO的主要来源，含有白云石的石灰石在新敲开的断面上可以看到粉粒状的闪光） 、限制燧石含量；（燧石含量高的石灰岩，表面常有褐色的凸出或呈结核状的夹杂物。） 、新型干法水泥生产，还应限制K2O、Na2O、SO3、Cl-等微量组分。 白云石、石灰石的判定方法： 用10%盐酸滴在白云石上有少量的气泡产生，滴在石灰石上则剧烈地产生气泡。 （3）常见石灰质原料的化学成分 石灰质原料在水泥生产中的作用主要是提供CaO，其次还提供SiO2、Al203、Fe2O3,并同时带入少许杂质MgO、S03、R2O等 中国部分水泥厂所用石灰石、泥灰岩、白垩等的化学成分详见下表： 厂名 名称烧失量 Si02 A1

6、203 Fe203 CaO MgOK20+Na20 S03 C1- 产地冀东水泥厂宁国水泥厂江西水泥厂新疆水泥厂双阳水泥厂华新水泥厂贵州水泥厂北京水泥厂石灰石石灰石石灰石石灰石石灰石石灰石泥灰岩泥灰岩38.4941.3041.5942.2342.4839.8340.2436.598.043.992.503.013.035.824.8610.952.071.030.92O280.321.772.082.640.910.470.59O200.16O820.801.76 48.04 51.91 53.17 52.98 54.20 49.74 50.69 45.00 O82 1.17 O47 0.50

7、 0.36 1.16 O91 1.20 0.80 0.13 0.11 O097 0.06 O23 1.45 0.27O02 0.13O02 0.020.00570.0030.00380.006O001 王官营 海螺山 大河山艾维尔沟羊圈顶子 黄金山 贵阳 八家沟偃师白垩浩良河大理岩36.3742.2012.222.703.260.531.400.2745.8451.230.812.44 O14O100.004 浩良河 (4)石灰质原料的性能测试方法石灰质原料中各种元素(或氧化物)的含量：可用化学分析方法定量确定。石灰质原料的分解温度：可用差热分析方法确定其中碳酸盐的分解温度。 石灰质原料的主要

8、矿物组成：可用x射线衍射方法进行物相定性分析。 石灰质原料的微观结构：可采用透射电子显微镜来研究方解石的晶粒形态、晶粒大小以及晶体中杂质组分的存在形式；用电子探针可测试研究杂质组分的形态、含量、颗粒大小、分布均匀程度等。3.1.2黏土质原料 黏土质原料系指含水铝硅酸盐物原料的总称。 主要化学成分是二氧化硅，其次是三氧化二铝、三氧化铁。 3.1.2.1 黏土质原料的种类与特性 水泥工业采用的天然黏土质原料有黏土、黄土、页岩、泥岩、粉砂岩及河泥等，使用最多的是黏土和黄土。近年来多用页岩、粉砂岩等 （1）黏土 黏土是多种微细的呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合体，它是由富含长石等铝硅酸盐矿物的

9、岩石经漫长地质年代风化而成。包括华北、西北地区的红土，东北地区的黑土与棕壤，南方地区的红壤与黄壤等。 根据黏土中主导矿物不同，将其分为高岭石类、蒙脱石类、水云母类等。 （2）黄土 黄土是没有层理的黏土与微粒矿物的天然混合物。成因以风积为主，也有成因于冲积、坡积、洪积和淤积的。颜色以黄褐色为主。 (3）页岩 页岩是黏土经长期胶结而成的黏土岩。一般形成与海相或陆相沉积，或海相与陆相交互沉积。化学成分类似于黏土，可作为黏土使用，但其硅率较低，通常配料时需掺加硅质校正原料。页岩颜色不定，一般灰黄、灰绿、黑色及紫色等，结构致密坚实，层理发育，通常呈页状或薄片状。 （4）粉砂岩 粉砂岩是由直径为0.010

10、.1mm的粉砂经长期胶结变硬后碎屑沉积岩。主要矿物是石英、长石、 黏土等，胶结物质有黏土质、硅质、铁质及碳酸盐质。颜色呈淡黄、淡红、淡棕色、紫红色等，质地一般疏松，但也有较坚硬的。 粉页岩的硅率较高，一般大于3.0，可作为硅铝质原料。 （5）河泥、湖泥类 江、河、湖、泊由于流水速度分布不同，使挟带的泥沙规律地分级沉降的产物。其成分决定于河岸崩塌物和流域内地表流失土的成分。建造在靠江、湖的湿法水泥厂，可利用挖泥船在固定区域内进行采掘，做 黏土质原料使用。 （6）千枚岩 由页岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经低级区域变质作用形成的变质岩称千枚岩。岩石中的细小片状矿物定向排列，断面上可见许多大致平行，极薄的

11、片理，片理面呈丝绢光泽。岩石常呈浅红、深红、灰及黑等色。 3.1.2.2 黏土质原料的品质要求及选择 (1)品质要求 黏土质原料的质量要求品 位npMgO(%)R2O(%)SO3(%)塑性指数一级品2.73.51.53.53.04.02.012二级品2.02.7或3.54.0不限3.04.02.012 (2)、选择 黏土质原料时应注意的问题 n、p值要适当。 尽量不含碎石、卵石，粗砂含量应小于5%。 旋窑生产时对可塑性不做要求。3.2 水泥生产用辅助原料3.2.1校正原料 当石灰质原料和粘土质原料配合所得生料成分不能符合配料方案要求时，必须根据所缺少的组分掺加相应的原料，这种以补充某些成分不足

12、为主的原料称校正原料。 (1)铁质校正原料 当氧化铁含量不足时，应掺加氧化铁含量大于40的铁质校正原料。 常用：低品位的铁矿石，炼铁厂尾矿及硫酸厂工业废渣硫酸渣等。 目前有用铅矿渣或铜矿渣的，既是校正原料，又兼做矿化剂。 (2)硅质校正原料 当生料中SiO2含量不足时，需掺加硅质校正原料。 常用：硅藻土、硅藻石、含SiO2多的河砂、砂岩、粉砂岩等。其中砂岩，河砂中结晶SiO2多，难磨难烧，尽量不用，风化砂岩易于粉磨，对煅烧影响小。 (3)铝质校正原料 当生料中Al2O3。含量不足时，需掺加铝质校正原料。 常用：炉渣、煤矸石、铝矾土等 (4)校正原料的质量要求校正原料常用品种及质量要求校正原料常

13、用品种质量要求铁质校正原料低品位的铁矿石、炼铁厂尾矿、硫酸厂工业废渣硫酸渣（俗称铁粉）铅矿渣，铜矿渣（还兼作矿化剂）Fe2O340%硅质矿化剂硅藻土、硅藻石、含SiO2多的河沙、砂岩、粉砂岩n4.0； SiO2：70%90%R2O4.0%铝质校正原料炉渣、煤矸石、铝矾土Al2O330%3.2.2 燃料 水泥工业是消耗大量燃料的企业。燃料按其物理状态的不同可分为固体燃料、液体燃料和气体燃料三种。中国水泥工业目前一般采用固体燃料来煅烧水泥熟料。 (1)固体燃料的种类和性质 固体燃料煤，可分为无烟煤、烟煤和褐煤。回转窑一般使用烟煤，立窑采用无烟煤或焦煤末。 无烟煤又叫硬煤、白煤，是一种碳化程度最高，

14、干燥无灰基挥发分含量小于10的煤。其收缩基低热值一般为2090029700kJkg(50007000kcalkg)。无烟煤结构致密坚硬，有金属光泽，密度较大，含碳量高，着火温度为600700，燃烧火焰短，是立窑煅烧熟料的主要燃料。 烟煤烟煤是一种碳化程度较高，干燥灰分基挥发分含量为1540的煤。其收缩基低热值一般为2090031400kJkg(50007500kcalkg)。 结构致密，较为坚硬，密度较大，着火温度为400500，是回转窑煅烧熟料的主要燃料。 褐煤褐煤是一种碳化程度较浅的煤，有时可清楚地看出原来的木质痕迹。其挥发分含量较高，可燃基挥发分可达4060，灰分2040，热值为8374

15、1884kJkg。褐煤中自然水分含量较大，性质不稳定，易风化或粉碎。 (2)煤的质量要求 水泥工业用煤的一般质量要求见下表水泥工业用煤的一般质量要求 窑 型 灰分/% 挥发分/% 硫/% 低位发热量/(kJ/kg)湿法窑立波尔窑机立窑预分解窑 28 25 35 28 1830 1880 15 2232 3 21740 23000 18800 217403.2.3 低品位原料和工业废渣的利用 低品位原料：化学成分、杂质含量、物理性能等不符合一般水泥生产要求的原料。 目前水泥原料结构的一个新的技术方向：石灰质原料低品位化；Si 、Al质原料岩矿化;Fe质原料废渣化。 使用低品位原料急工业废渣时应注

16、意：这些原料成分波动大，使用前先要取样分析，且取样要有代表性；使用时要适当调整一些工艺。 (1)低品位石灰质原料的利用 低品位石灰质原料：CaO48%或含较多杂质。其中白云石质岩不适宜生产硅酸盐水泥熟料，其余均可用。但要与优质石灰质原料搭配使用。 (2)煤矸石、石煤的利用 煤矸石：煤矿生产时的废渣，在采矿和选矿过程中分离出来。其主要成分是SiO2、Al2O3、以及少量Fe2O3、CaO等，并含41809360kj/kg的热值。 石煤：多为古生代和晚古生代菌藻类低等植物所形成的低炭煤，其组成性质及生成等与煤无本质区别，但含碳量少，挥发分低，发热量低，灰分含量高。 煤矸石、石煤在水泥工业中的应用目

17、前主要有三种途径：代粘土配料；经煅烧处理后做混合材；沸腾燃烧室燃料，其渣做水泥混合材。 (3)粉煤灰及炉渣的利用 粉煤灰：火力发电厂煤粉燃烧后所得的粉状灰烬。 炉渣：煤在工业锅炉燃烧后排出的灰渣。 粉煤灰、炉渣的主要成分：以SiO2、Al2O3为主，但波动较大，一般Al2O3偏高。 利用：部分或全部替代粘土参与配料；作为铝质校正原料使用；作水泥混合材料。 作原料使用时应注意：加强均化；精确计量；注意可燃物对煅烧的影响；因其可塑性差，立窑生产时要搞好成球。 (4)玄武岩资源的开发与利用 玄武岩：是一种分布较广的火成岩，其颜色由会到黑，风化后的玄武岩表面呈红褐色。 成分：其化学成分类似于一般粘土，

18、主要是SiO2、Al2O3，但Fe2O3、R2O偏高，即助熔氧化物含量较多。 利用：可以替代粘土，做水泥的铝硅酸盐组分，以强化煅烧。 使用注意事项：因其可塑性、易磨性差，使用时要强化粉磨。 (5)其他原料的应用 珍珠岩：是一种主要以玻璃态存在的火成非晶类物质，富含SiO2、也是一种天然玻璃。可用作粘土质原料配料。 赤泥：是烧结法从矾土中提取氧化铝时所排放出的赤色废渣，其化学成分与水泥熟料的化学成分相比较，Al2O3、Fe2O3含量高，CaO含量低，含水量大，赤泥与石灰质原料搭配配合便可配制出生料。通常用于湿法生产。 电石渣：是化工厂乙炔发生车间消解石灰排出的含水约85%90%的废渣。其主要成分

19、是Ca(OH)2，可替代部分石灰质原料。常用于湿法生产。 碳酸法制糖厂的糖滤泥、氯碱法制碱厂的碱渣、造纸厂的白泥：其主要成分都是CaCO3，均可做石灰质原料。3.3 矿山开采水泥厂的主要原料石灰石和黏土必须靠近工厂，由工厂直接进行开采，只有在特殊情况下，才允许利用外地运来的原料。 需从专用矿床开采后运输进厂的原料：石灰质原料、粘土质原料。 开采前应做的工作：对矿山资源进行详细的勘探；作必要的原料工业性试验，以确保资源的合理和原料开采的高效。 3.3.1 开采方法 露天开采。即直接揭露出矿体进行开采。开采时须先搬移土岩即剥离，再采开矿石即开采。 （1）剥离： 剥离方式：覆盖层是松散状的浮土，采用

20、电铲或人工挖取，也可用水力冲洗引法。覆盖层是硬质岩石废矿，先进行覆盖层的爆破，再剥离。 (2)开采： 开采方式：较松散状的矿体，用机械直接挖取，也可用人工挖取。硬质矿体，先爆破再采装、运输排卸。 开采工艺：按采掘方式分： 竖直挖取 平卧挖取 按作业形式（即工业环节连续程度）分： 循环作业 连续作业 半连续作业。 目前最常见的开采工艺：竖直挖取的水平分段循环作业开采工艺。石灰石矿山石灰石矿山开采设备 3.3.2 原料运输常用运输的方式及使用条件道路和通道主要运输方式适 用 条 件主 要 特 征公路自卸汽车运输1、 运距不长的石灰石矿（3km，小矿可适当延长）2、 运距较长的辅助原料矿山3、 地形

21、和矿体产状复杂或零星分布的矿山4、 小尺寸的深凹露天矿5、 陡帮开采的矿山1、 路线工程量少、施工快、投资较省2、 有利于分采分运3、 便于发挥挖掘机效率4、 便于采用高、近、分散的废石场5、 有些深凹露天矿可减少剥离量6、 运距长时成本较高7、 汽车较多、维修量大、燃油消耗多铁路窄轨电机车（内燃机车）牵引侧卸矿车运输1、 地形平坦矿体产状简单的大中型水泥厂石灰石矿2、 高差一般在50m以内3、 具有适于敷设铁路的地形和场地1、 运输量大、成本较低2、 线路工程量大、施工期长、投资较高3、 采场内和废石场上移道工作量大4、 经济运距较长斜坡卷扬道斜坡矿车组1、 高差在100m以内的中小型水泥厂

22、的石灰石矿2、 斜坡道倾角5201、 设备较简单2、 斜坡道工程量较小，投资较省3、 人工摘挂钩、劳动条件差、效率低斜坡台车1、 大中型水泥厂石灰石山坡或深凹露天矿，高差100m或更大2、 斜坡道倾角20301、设备较简单2 、修筑斜坡道工程量小，投资较省3、 上下台车工作麻烦，效率较低斜坡萁斗1、 大中型水泥厂石灰石山坡或深凹露天矿，高差100m或更大2、 斜坡道倾角10253、 因工程地质差不适于开凿溜井（槽）的山坡矿1、 可大大缩短运距，减少运输设备2、 采场内多用汽车运输，具有转载工序，生产较复杂3、 降段麻烦平峒溜井（槽）采场内自卸汽车下部窄轨电机车或破碎后胶带机1、 大中型水泥厂的

23、石灰石矿2、 高差大于100m的山坡矿床3、 具有适用于开凿溜井（槽）的岩层1、 设备少、运距短、成本低2、 采场内用汽车运输，机动性高3、 需要开凿井巷，施工复杂胶带输送机道挖掘（装载）机破碎胶带机1、 特大型水泥厂石灰石矿2、 矿石质量稳定3、 采场尺寸大，地形比较规整4、 矿山服务年限较长1、 规模越大经济效益越好2、 用人少、劳动生产效率高3、 燃油消耗少4、 降段较复杂挖掘（装载）机汽车破碎胶带机1、 特大型水泥厂石灰石矿2、 允许多品级矿石搭配开采3、 矿山服务年限较长1、 规模越大经济效益越好2、 用人少、劳动生产率高3、 降段较复杂校正原料、其他辅助性原、材料及燃煤一般可据运距

24、、交通便利条件、经营费用等考虑采用铁路或公路运输进厂。皮带机长距离输送石灰石3.4 原料破碎与烘干、输送与储存3.4.1 破碎 破碎的目的：便于运输、储存、烘干、配料和粉磨。 常需破碎的物料：石灰石、块状粘土质原料、矿化剂、石膏、熟料等。 (1）破碎工艺： 破碎：利用机械方法将大块物料变成小块物料的过程。也有把粉碎后产品粒度大于25mm的称破碎。 破碎比：物料破碎前后的粒度之比。破碎比的大小是确定破碎段数和破碎机选型的重要参数之一。 破碎段：物料每经过一次破碎，称为一个破碎段。 下图为一段、二段破碎的工艺流程图： (2) 破碎设备及选用 担任破碎过程的设备是破碎机。水泥工业中常用的破碎机有颚式

25、破碎机、锤式破碎机、反击式破碎机、圆锥式破碎机、反击一锤式破碎机、立轴锤式破碎机等。各种破碎机具有各自的特性，生产中应视要求的生产能力、破碎比、物料的物理性质如块度、硬度、杂质含量与形状)和破碎设备特性来确定用什么样的破碎机。水泥厂常用破碎设备的工艺特性 破碎机类型 破碎原理 破碎比i允许物料含水量/% 适宜破碎的物料颚式、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黏土破碎机 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 36 8101015(双转子3040) 1040 1020 1

26、030 50200 50180 315 812 10 10 10 12 12 10 8 813 20 18 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 黏土 黏土颚式破碎机锤式破碎机单转子反击式破碎机双转子反击式破碎3.4.2 烘干 烘干：利用热能将物料中的水分汽化并排除的过程。 烘干的目的：提高磨机粉磨效率；利于粉状物料的输送、储存和均化。 常需要烘干的物料：粘土、煤、矿渣等。 确定需烘干的物料品种及烘干后物料水分要求时，应考虑磨机的类型及对入磨物料平均水分的要求，一般需烘干的物料是用量较多，水分较高的物料

27、。 (1)被烘干物料的水分要求 采用普通干法粉磨工艺时，要求入磨物料的平均水分应小于1.5%。一般设烘干设备，对含水多的物料进行烘干 各种入磨物料的天然水分及烘干后的水分含量：品 种石灰石粘 土铁 粉煤天然水分1%15%5%不定入磨水分0.5%1.0%1.5%5%3.0% 采用烘干磨时，要求入磨物料的平均水分小于6%（也有的更高）。一般不设烘干设备，但当平均水分超过允许入磨水分时，也需对含水多的物料烘干。（2）烘干工艺烘干系统有两种：单独烘干系统：利用单独的烘干设备对物料进行烘干。烘干兼粉磨（烘干磨）：可简化流程，节省设备和投资，减少人员，减少扬尘点，还可以利用窑尾和冷却机的废气余热。单独烘干

28、系统常用的烘干设备：回转烘干机：最成熟，常用流态烘干机振动烘干机立式烘干窑（塔） 回转烘干机的工艺流程分两种： 顺流、逆流 其工艺流程如下图3.4.3 输送与储存 (1)物料的输送物料种类输送方式常用设备备注块状或小粒状物料机械输送皮（胶）带输送机水平、倾斜输送振动输送机埋刮板输送机斗式提升机垂直输送溜管（溜子）倾斜输送粉状物料机械输送螺旋输送机（常称铰刀）水平输送提升机垂直输送气力输送空气输送斜槽水平输送气力提升泵垂直输送 （2）、物料的储存 储存的目的：平衡生产。 储存期：某物料的储存量能满足工厂生产需要的天数。储存期过长，增加经营费用，过短则难以保证工厂生产连续均衡。 常用物料的最低可用

29、储存量及一般储存期物料名称最低储存期（d）一般储存期（d）石灰质原料粘土质原料校正原料燃煤5（外购石灰质原料为10）102010918132020302230 运输不均衡、雨季较长地区储存期取高限，反之取低限。 当原燃料低于最低可用储存量时，工厂应积极采用各种有效措施限期补足储存量。 储存设施： 圆库:一般为混凝土构造，上部为中空圆柱体，下部为锥形料斗，上部进料下部出料。圆库库容有效利用率高，占地面积少，扬尘易处理，但储存含水量较大或黏性较高的块粒状物料易造成堵塞。 联合储库:是一座多种块、粒状物料储存、倒运的设施，库内用隔墙分割成若干区间。联合储库有效利用率低，扬尘大，易混料。 储料仓也叫料

30、斗、料仓，是一种储存量较小的储存设施。 露天堆场:但物料的损失大、扬尘大、受气候的影响明显。一般多用于堆放外部运入的大宗物料，如未经破碎的外购石灰石、煤、铁质校正原料等。 堆棚:类似于联合储库，但储存的物料种类较少，一般主要用于储存未经加工处理的黏土质原料、校正原料等。 预均化设施兼储存储料仓:采用原燃材料预均化的工厂可利用预均化设施在进行原燃材料预均化的同时，兼作物料的储存。3.5 原料的预均化3.5.1 均化与预均化的基本概念 （1）物料的均化 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：均化是保证熟料质量、产量及降低消耗的基

31、本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要途径。 生料均化链：水泥生产的整个过程就是一个不断均化的过程，每经过一个过程都会使原料或半成品进一步得到均化。就生料制备而言，原料矿山的搭配开采与搭配使用、原料的预均化、原料配合及粉磨过程中的均化、生料的均化这四个环节相互组成一条与生料制备系统并存的生料均化系统生料均化链。 生料均化链中各环节的均化效果 环 节 名 称完成均化工作量的任务（%）原料矿山的搭配开采与搭配使用1020原料的预均化3040配料控制及生料粉磨010生料均化40 预均化：原料经过破碎后，有一个储存、再存取的过程。如果在这个过程中采用不同的储取方法，使储入时成分波动大的原料，至取

32、出时成为比较均匀的原料的过程。 生料的均化：粉磨后生料在储存过程中利用多库搭配、机械倒库和气力搅拌等方法，使生料成分趋于一致。 (2)均化效果的评价性 标准偏差： 式中： S标准偏差（%） n 试样总数或测量次数，一般n不应少于2030个； xi物料中某成分的各次测量值，xixn； 各次测量值的平均值， 标准偏差是一项表示物料成分均匀性的指标标准偏差值越小，物料的成分越均匀 变异系数： 式中：CV 变异系数 S标准偏差 各次测量值的平均值 变异系数表示物料成分的相对波动情况，其值越小，成分的均匀性越好。 均化效果：（又称均化倍数或均化系数）指均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差之比。 式

33、中：H均化效果 S进进入均化设施之前物料的标准偏差； S出出均化设施时物料的标准偏差。 H用来描述均化设施性能，H越大，表示均化效果越好。 合格率：若干个样品在规定质量标准上下限之内的百分率。可以反映物料成分的均匀性，但不能反映全部样品的波动幅度及其成分分布特性。3.5.2 原燃材料的预均化 (1)概念：原、燃料煤在储存、取用过程中，通过采用特殊的堆取料方式及设施，使原料或燃料化学成分波动范围缩小，为入窑前生料或燃料煤成分趋于均匀一致而作的必要准备过程，通常称作原燃料的预均化。简言之，所谓原燃料的预均化就是原料或燃料在粉磨之前所进行的均化。 原料的预均化：主要用于石灰质原料，其他原料基本均质，

34、不需要预均化。 燃料的预均化：原煤 (2)基本原理：“平铺直取”。即：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。 (3)原燃料预均化的作用 消除进厂原燃料成分的长周期波动，使原燃料成分的波动周期短，为准确配料、配热和生料粉磨喂料提供良好的条件。 显著降低原燃料成分波动的振幅，缩小其标准偏差，从而有利于提高生料成分的均匀性，稳定熟料煅烧时的热工制度。 利于扩大原燃料资源，降低生产消耗，增强工厂对市场的适应能力。 (4)原燃材料预均化的条件 CV10时，原料的均匀性很差，成分波动大，必须进行预均化。 校正原料一般不

35、考虑单独进行预均化，黏土质原料既可以单独预均化，也可以与石灰石合后一起进行预均化。进厂煤的灰分波动大于5时，应考虑煤的预均化。当工厂使用的煤种较多，不仅和热值各异，而且灰分的化学成分各异，它们对熟料的成分及生产控制将造成一定，严重时对熟料产量、质量产生较大的影响时，应考虑进行煤的预均化。3.6 提高原料预均化效果的主要措施提高原料预均化效果的主要措施就是采用各类预均化堆场或预均化库来提高原料的均化效果。 预均化工艺及设施 （1）预均化堆场： 类型 ：矩形：设两个料堆，一个堆料，另一个取料，相互交替作业，两堆料可以平行排列，也可以纵向直线排列。每堆料的储量57d。圆形：设一个圆弧料堆，在料堆的开

36、口处，一端连续堆料，一端连续取料，储量47d。矩形预均堆场：缺点是当换堆时由于料堆的端部效应会出现短暂的成分波动。好处是扩建时较简单，只要加长料堆即可。矩型预均化堆场圆形预均堆场：不存在换堆问题，但不能扩建，且进料皮带要架空，中心出料口要在地坑中。圆型预均化堆场堆料方式和取料方式人字形堆料 端面取料法 波浪形堆料端面取料法 倾斜形堆料侧面取料法波浪形堆料法人字形堆料法横向倾斜形堆料法水平层形堆料法堆料机械：天桥皮带堆料机车式悬臂胶带堆料机耙式堆料机取料机械：刮板取料机：分桥式刮板取料机与悬臂刮板取料机两种。前者用于端面取料，后者可以端面取料，也可以沿着料堆轴线纵向移动取料，适应圆锥堆法。链斗取

37、料机：适用于端面或侧面取料。桥式圆盘取料机：是近年来发展起来的新型取料机，适用于端面取料。影响均化效果的因素: 堆料层数 物料的离析 （2）预均化库 常用：仓式预均化法。利用几个混凝土圆库或方库，库顶用卸料小车往复地对各库进料，卸料时几个库同时卸料或抓斗在方库上方往复取料。 特点：平铺布料，但没有完全实现断面切取的取料方式，均化效果较差。一般H可达23。 （3）端面切取式预均化库（又称为DLK库） 结构：混凝土结构的矩形中空,库内用隔墙将库一分为二，一侧布料，另一侧出料，交替进行装卸作业。库顶布置一条S形胶带输送机，往返将物料向库内一侧平铺并形成多层人字形料堆。库底设有若干个卸料斗并配置振动给

38、料机，当库内一侧进料，另一侧通过库底卸料设备的依次启动，利用物料的自然滑移卸出物料，实现料堆横端面上的切取，达到预均化的目的，预均化后的物料由库底部的胶带输送机运出。 （4）其他简易预均化库 简易端面取料式预均化堆场 单库进料、多库同时出料 倒库预均化小结：1水泥生产用的主要原料有石灰质原料、黏土质原料。2生产硅酸盐水泥熟料的辅助原料有校正原料、外加剂、燃料、缓凝剂和混合材料等。3矿山开采的原则是“采剥并举，剥离先行”，在进行矿山开采时应坚决贯彻此原则。矿山开采的方法有露天开采和地下开采，露天开采又分为机械开采和水力开采。4原料破碎与烘干、输送与储存。水泥生产用的原料、材料以及燃料大多要经过一

39、定的处理之后才能便于运输、计量以及生料粉磨等。在粉磨之前对原料、燃料的处理过程称为原料的加工与准备，它主要包括物料的破碎、烘干，原料的预均化，物料输送及物料储存等工序。5原料预均化的原理：原燃材料预均化的基本原理可简单地概括为“平铺直取”。亦即经破碎后的原料或原煤在堆放时，尽可能多地以最多的相互平行、上下重叠的同厚度的料层构成料堆；而在取料时，按垂直于料层的界面对所有料层切取一定厚度的物料，循序渐进，依次切取，直到整个料堆的物料被取尽为止。这样取出的物料中包含了所有各料层的物料，即同一时间内取出了不同时间所堆放的不均匀物料，也就是说，在取料的同时完成了物料的混合均化，堆放的料层越多，其混合均匀性就越好，出料成分就越均匀。6提高原料预均化效果的主要措施可以采用预均化堆场、普通预均化库、断面切取式预均化库或简易预均化库达到提高原料预均化的目的。问题与讨论1、如果拟采用预分解窑生产硅酸盐水泥，试列出有关原料的名称。若采用立窑生产，用于制备生料的原，燃，材料一般有哪些？2、在选择石灰石原料时，应注意哪些问题？3、黏土质原料的只连要求有哪些？若某厂使用的黏土质原