《水泥工藝學(xué)》生料制備技術(shù)

第4章生料制備技術(shù)

掌握:生料制備的工藝過(guò)程及方法。遞減法配料計(jì)算方法；生料的粉磨細(xì)度及顆粒分布要求；重點(diǎn)是輥式磨的操作控制要點(diǎn)及異常情況分析。

本章學(xué)習(xí)要點(diǎn)了解:生料制備的工藝過(guò)程及方法生料配料基本概念(意義、依據(jù)、原則及計(jì)算方法)，配料方案的選擇，生料粉磨系統(tǒng)特點(diǎn)，生料粉磨系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)輥式磨的發(fā)展、特點(diǎn)及應(yīng)用◆生料

由石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料、少量校正原料（有時(shí)還加入礦化劑、晶種等，立窯生產(chǎn)時(shí)還要加煤）按比例配合，粉磨到一定細(xì)度的物料。

4.1生料的配料及計(jì)算◆生料的類型干法生產(chǎn)——生料粉，水分含量一般不超過(guò)1%。濕法生產(chǎn)——生料漿，含水32%～40%左右立窯生產(chǎn)——白生料、黑生料、半黑生料等生料粉◆配料

根據(jù)水泥品種、原燃料品質(zhì)、工廠具體生產(chǎn)條件等選擇合理的熟料礦物組成或率值，并由此計(jì)算所用原料及燃料的配合比，。新干法生產(chǎn)用生料粉

目的（1）工藝設(shè)計(jì)（2）生產(chǎn)運(yùn)行

原則

（1）生料成分滿足煅燒優(yōu)質(zhì)熟料的要求；（2）生料具有良好的易磨性和易燒性；（3）生產(chǎn)過(guò)程易于控制，便于操作，簡(jiǎn)化流程；（4）經(jīng)濟(jì)、合理地使用礦山資源。

配料目的及原則

◆配料計(jì)算的依據(jù):物料平衡。

◆常用基準(zhǔn):

（1）干燥基準(zhǔn)：物料中的物理水分蒸發(fā)后處于干燥狀態(tài)，以干燥狀態(tài)質(zhì)量所表示的計(jì)量單位，

（2）灼燒基準(zhǔn)：去掉燒失量（結(jié)晶水、二氧化碳與揮發(fā)物質(zhì)等）以后，生料處于灼燒狀態(tài)。以灼燒狀態(tài)質(zhì)量所表示的計(jì)算單位，稱為灼燒基準(zhǔn)。

（3）濕基準(zhǔn)：用含水物料作計(jì)算基準(zhǔn)時(shí)稱為濕基準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱濕基。

配料計(jì)算的依據(jù)反應(yīng)物的量=生成物的量

◆配料方案:即熟料的礦物組成或熟料的三率值。

◆配料方案的選擇:選擇合理的熟料礦物組成，即確定熟料三率值KH、n、p值。

◆如何確定配料方案:，應(yīng)根據(jù)水泥品種、原料與燃料品質(zhì)、生料質(zhì)量及易燒性、熟料煅燒工藝與設(shè)備等進(jìn)行綜合考慮。

配料方案的選擇確定率值應(yīng)注意1、三個(gè)率值要互相匹配，吻合，不能只強(qiáng)調(diào)某一率值而忽視其他兩個(gè)。2、一般率值的波動(dòng)范圍：

KH=目標(biāo)值±0.01～0.02，

n=目標(biāo)值±0.1，

p=目標(biāo)值±0.1。4.1.2配料計(jì)算方法

方法很多，主要介紹:

嘗試誤差法、遞減試湊法、用微機(jī)編制程序的計(jì)算方法。配料計(jì)算◆

思路：

假定原料配合比→計(jì)算熟料組成若→計(jì)算結(jié)果與設(shè)定值比較→不符合要求，則調(diào)整配合比重新計(jì)算，直到符合要求為止。嘗試誤差法◆

計(jì)算過(guò)程：

1、確定熟料組成（KH、n、p）；2、計(jì)算煤灰摻入量：3、計(jì)算干燥原料配合比；4、計(jì)算濕原料配合比[例]已知：原、燃料的有關(guān)分析數(shù)據(jù)如下表，假設(shè)以四種原料配合進(jìn)行生產(chǎn)，要求熟料的三率值為：KH=0.90±0.02，SM=2.6±0.1，IM=1.7±0.1，單位熟料熱耗為3053KJ/Kg熟料(730Kcal/Kg.熟料)，試計(jì)算原料的配合比。

嘗試誤差法

[解]（1）確定熟料組成

根據(jù)題意，已知熟料率值為：KH=0.90，SM=2.6，IM=1.7。

(2)計(jì)算煤灰摻入量

嘗試誤差法(3)計(jì)算干燥原料配合比憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)定干燥原料配合比為：石灰石81%、砂巖9%、鐵礦石3.5%、粉煤灰6.5%。嘗試誤差法名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂頁(yè)巖粉煤灰鐵礦石34.720.240.240.091.368.063.091.750.490.251.830.190.320.150.581.1441.810.160.270.091.790.070.040.070.040.0060.03250.00000.200.03240.07350.00000.020.00540.01370.01580.01540.00140.00000.0000生料35.2914.262.762.1942.331.960.07930.30840.05910.0167灼燒生料_22.054.273.3865.423.030.12260.47650.09130.0259名稱配比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-灼燒生料煤灰96.543.4621.281.824.121.003.260.2263.160.222.920.050.11830.07620.46000.03460.08820.01520.02500.0000熟料10023.105.123.4863.382.970.19450.49470.10340.0250驗(yàn)算熟料的率值：計(jì)算結(jié)果如下：

KH=0.83SM=2.69IM=1.47將計(jì)算結(jié)果與設(shè)定值比較：KH過(guò)低，SM較接近，IM較低。調(diào)整配比重新計(jì)算：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，每增減1%石灰石（相應(yīng)減增適當(dāng)砂巖），約增減KH=0.05。據(jù)此，調(diào)整原料配合比為：石灰石82.3%，砂巖8.1%，鐵礦石2.6%左，粉煤灰7%。重新計(jì)算結(jié)果如下：

嘗試誤差法嘗試誤差法名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂頁(yè)巖粉煤灰鐵礦石35.270.220.260.0691.387.263.331.300.490.231.970.140.320.140.630.8542.480.140.290.071.820.060.040.050.04120.00570.03500.00000.20580.02920.07910.00000.02470.00490.01470.01170.01560.00120.00000.0000生料35.8213.272.841.9342.991.970.08180.31400.05600.0169灼燒生料--20.674.423.0066.983.060.12750.48930.08720.0263名稱配比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-灼燒生料煤灰96.543.4619.961.824.261.002.900.2264.660.222.960.050.12310.07620.47230.03460.08420.01520.02530.0000熟料10021.785.263.1264.883.010.19930.50700.09940.0253驗(yàn)算熟料的率值：計(jì)算結(jié)果如下：

KH=0.90SM=2.60IM=1.69將計(jì)算結(jié)果與設(shè)定值比較：KH、SM達(dá)到預(yù)先要求，IM略低，但已十分接近要求值。確定結(jié)果：原料配合比為：石灰石82.3%，砂巖8.1%，鐵礦石2.6%左，粉煤灰7%。嘗試誤差法(4)計(jì)算濕原料的配合比設(shè)原料操作水分：石灰石1%，砂巖3%，鐵礦石4%，粉煤灰0.5%，則濕原料質(zhì)量配合比為：

石灰石82.12%

砂巖8.25%

鐵礦石2.68%

粉煤灰6.95%計(jì)算過(guò)程如下表嘗試誤差法名稱濕基用量（份）濕基配比（%）石灰石砂巖鐵礦石粉煤灰合計(jì)101.23100◆遞減試湊法從熟料化學(xué)成分中依次遞減假定配合比的原料成分，試湊至符合要求為止（又稱遞減試湊法）。

[例4-2]已知原、燃料的有關(guān)分析數(shù)據(jù)如表4-4，4-5所示，假設(shè)用窯外分解窯以三種原料配合進(jìn)行生產(chǎn)，要求熟料的三率值為：KH=0.89，SM=2.1，IM=1.3，單位熟料熱耗為3350KJ/Kg熟料，試計(jì)算原料的配合比。

遞減試湊法基準(zhǔn)：100Kg熟料計(jì)算步驟：1、列出原料、煤灰的化學(xué)成分，煤的工業(yè)分析資料。2、計(jì)算煤灰的摻入量；3、選擇熟料率值；4、根據(jù)熟料率值計(jì)算要求的熟料化學(xué)成分；5、遞減試湊求各原料配合比；6、計(jì)算熟料化學(xué)成分并校驗(yàn)率值；7、將干燥原料配合比換算成濕原料配合比。遞減試湊法已知條件原料化學(xué)成分換算成100﹪

名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO燒失量其他合計(jì)石灰石2.420.310.1953.130.5742.660.72100.00粘土70.2514.725.481.410.925.271.95100.00鐵粉34.4211.5348.273.530.092.26100.00煤灰53.5235.344.464.791.190.70100.00遞減試湊法煤的工業(yè)分析設(shè)計(jì)熟料率值:

KH=0.89±0.01;SM=2.1±0.1;IM=1.30±0.1設(shè)計(jì)熱耗:3350KJ/Kg-熟料水分灰分揮發(fā)分固定碳發(fā)熱量4.49%28.56%20.12%46.83%20930KJ/Kg遞減試湊法1、計(jì)算煤灰摻入量：方法同前得GA=4.57%

2、計(jì)算熟料的化學(xué)成分設(shè)∑=97.5%，計(jì)算得

Fe2O3=4.50%Al2O3=5.85%SiO2=21.74%

CaO=65.41%遞減試湊法3、進(jìn)行遞減試湊：計(jì)算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO+其他要求熟料成分-4.57Kg煤灰成分21.742.545.851.624.500.2065.410.232.500.09差-122Kg石灰石19.292.954.230.384.300.2365.1864.822.411.57差-23Kg粘土16.3416.163.853.394.071.260.360.320.840.66差-5.8Kg鐵粉0.182.000.460.672.812.800.040.200.180.13差+2.6Kg粘土-1.821.83-0.210.380.010.14-0.160.040.050.07和-0.3Kg鐵粉0.010.100.170.030.150.14-0.120.010.120.01差+0.2Kg石灰石-0.0900.1400.010-0.130.110.110余-0.090.140.01-0.020.11據(jù)上表可求得煅燒100Kg熟料所需各種原料用量為:

干石灰石=122-0.2=121.8Kg

干粘土=23-2.6=20.4Kg

干鐵粉=5.8+0.3=6.1Kg各原料配比為:

干石灰石=

干粘土=

干鐵粉=遞減試湊法4、校驗(yàn)熟料化學(xué)成分與率值名稱配合比（%）燒矢量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粘土鐵粉82.1313.764.1135.040.73—1.999.671.410.252.030.470.160.761.9843.640.190.14生料10035.7713.072.752.9043.97灼燒生料100—20.354.284.5268.46灼燒生料煤灰100-4.574.57——19.422.454.081.624.310.2065.330.22熟料100—21.875.704.5165.65計(jì)算率值得：KH=0.891SM=2.14IM=1.26

遞減試湊法5、濕物料配比設(shè)定入磨原料水分控制值為：

石灰石0.8%，粘土1.5%，鐵粉4%。濕基濕物料配比及計(jì)算過(guò)程名稱濕基用量（份）濕基配比（%）石灰石粘土鐵粉合計(jì)101.04100遞減試湊法原燃材料成分變化，就應(yīng)重新進(jìn)行系統(tǒng)配料。日常生產(chǎn)中，一旦配料計(jì)算之后，小范圍內(nèi)的成分波動(dòng)可以采用下述方法進(jìn)行調(diào)整配料的調(diào)整采用率值配料控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)節(jié)原料配比4.2生料粉磨開(kāi)路磨系統(tǒng)閉路磨系統(tǒng)風(fēng)掃磨系統(tǒng)提升循環(huán)磨系統(tǒng)尾卸提升循環(huán)中卸提升循環(huán)普通粉磨系統(tǒng)烘干兼粉磨系統(tǒng)混合粉磨系統(tǒng)終粉磨系統(tǒng)預(yù)粉磨系統(tǒng)管球磨系統(tǒng)擠壓粉磨系統(tǒng)干法粉磨系統(tǒng)立式磨系統(tǒng)喂料成品QTQF開(kāi)路系統(tǒng)閉路系統(tǒng)管球磨普通干法生料粉磨系統(tǒng)

輥式磨是根據(jù)料床粉磨原理，通過(guò)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨輥、磨盤碾磨裝置來(lái)粉磨物料的機(jī)械。

輥式磨已經(jīng)成為水泥生料粉磨的主導(dǎo)系統(tǒng)。世界上著名的水泥機(jī)械制造公司開(kāi)發(fā)出各種型式的輥式磨。主要有德國(guó)Loesche、Pfeiffer、KruppPolysius、O＆K，美國(guó)Fuller、Raymond，丹麥FLS，日本UBe、KHI、IHI、Kobe、Steel等。

立式磨立式磨的特點(diǎn)4.2生料粉磨工藝技術(shù)立磨4.2生料粉磨工藝技術(shù)立磨原理4.2生料粉磨工藝技術(shù)立磨原理Ma