水泥廠的生料配料檔供參考P18

1、水泥廠的生料配料一、 生料及配料的基本概念1 生料1.1 定義：由石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料、少量校正原料（有時還加入礦化劑、晶種等，立窯生產(chǎn)時還要加煤）按比例配合，粉磨到一定細度的物料。1.2 分類：生料粉和生料漿兩種。（1）、生料粉：干法生產(chǎn)用的生料。一般水分1%。據(jù)生料中是否含煤又分為三種：白生料：出磨生料中不含煤。干法回轉(zhuǎn)窯及采用白生料法煅燒的立窯用。黑生料：出磨生料中含有煅燒所需的全部煤。采用全黑生料法煅燒的立窯用。半黑生料：出磨生料中只含有煅燒所需煤的一部分。采用半黑生料法煅燒的立窯用。（2）、生料漿：濕法生產(chǎn)所用的生料。一般含水分32%40%左右。2 配料的概念及常用計算式2.1 概

2、念1、定義：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，并由此計算所用原料及燃料的配合比，稱為生料配料，簡稱配料。2、配料計算的目的：（1）設計（2）生產(chǎn)3、 配料應遵循的基本原則：（1）燒出的熟料具有較高的強度和良好的物理化學性能。（2）配制的生料易于粉磨和煅燒；（3）生產(chǎn)過程易于控制，便于生產(chǎn)操作管理，盡量簡化工藝流程。并結(jié)合工廠生產(chǎn)條件，經(jīng)濟、合理地使用礦山資源。2,2 配料計算中的常用基準1、 干燥基準：用干燥狀態(tài)物料（不含物理水）作計算基準，簡稱干基。如不考慮生產(chǎn)損失，有：各種干原料之和=干生料（白生料）2、 灼燒基準：生料經(jīng)灼燒以后去掉燒失量之后，處于

3、灼燒狀態(tài)，以灼燒狀態(tài)作計算基準稱為灼燒基準。如不考慮生產(chǎn)損失，有：灼燒生料+煤灰（摻入熟料中的）=熟料3、 濕基準：用含水物料作計算基準時稱為濕基準，簡稱濕基。4、 基準間的轉(zhuǎn)換：（1） 干基轉(zhuǎn)灼燒基： 式中：A干基物料成分（%） L干基物料燒失量（%）（2） 干基轉(zhuǎn)濕基： 式中：w物料含水量（%）2,3 熟料熱耗與煤耗1、 熱耗：生產(chǎn)1kg熟料所消耗的熱量。符號q，單位kj/kg；2、 煤耗：生產(chǎn)1kg熟料所消耗的煤的質(zhì)量。符號p，單位kg/kg式中：Qnet,ar煤的收到基低位發(fā)熱量（kj/kg）煤耗分實物煤耗、標準煤耗兩種，上式中，煤的發(fā)熱量用的是什么煤，算出的就是什么煤耗。2.4 煤灰

4、摻入量式中：GA熟料中煤灰的摻入量（%）； Aar煤的收到基灰分含量（%）； S煤灰沉落于熟料中的百分率（%）。一般取S=100。2.5 理論料耗理論料耗KT：不計生產(chǎn)損失和物料水分的情況下，生產(chǎn)每千克熟料所消耗的干生料量。生產(chǎn)方式及煅燒工藝不同，計算公式不同。1、回轉(zhuǎn)窯、立窯白生料的理論料耗： （kg白生料）/（kg熟料）式中： KT理論料耗； L白白生料的燒失量（%）。2、立窯全黑生料理論料耗： （kg黑生料）/（kg熟料）3、立窯半黑生料理論料耗： （kg半黑生料）/（kg熟料）GA，半黑生料生產(chǎn)時外加煤摻入熟料的煤灰摻入量（%）。三、配料計算3.1 嘗試誤差法配料計算方法很多，應用較多

5、的是嘗試誤差法中的遞減試湊法。即從熟料化學成分中依次遞減配合比的原料成分，試湊至符合要求為止，下面介紹該方法：計算基準：100kg熟料計算依據(jù)：原料的化學成分；煤灰的化學成分；煤的工業(yè)分析及發(fā)熱量；熱耗等。計算步驟：1、列出原料、煤灰的化學成分，并處理成總量為100%若%100%，則按比例縮減使綜合等于100%；若100%，是由于某些物質(zhì)沒有被測定出來，此時可把小于100%的差值注明為“其他”項。列出煤的工業(yè)分析資料（收到基）及煤的發(fā)熱量（收到基，低位）；列出各種原料入磨時的水分；2、確定熟料熱耗，計算煤灰摻入量；3、選擇熟料率值；4、根據(jù)熟料率值計算熟料化學成分；5、遞減試湊求各原料配合比；

6、6、計算熟料化學成分并校驗熟料率值；7、將干燥原料配合比換算成濕原料配合比。計算實例：白生料配料計算例：某預分解窯采用三組分原料配料。熟料率值控制目標值為KH=0.890.01 n=2.10.1 p=1.30.1 ，熟料熱耗為3350kj/kg。已知原料、煤灰的化學成分和煤的工業(yè)分析資料、原料的水分如下表，試求各原料的配合比。原料與煤灰的化學成分（%）名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO燒失量石灰石粘土鐵粉煤灰2.4270.2534.4253.520.3114.7211.5335.340.195.4848.274.4653.131.413.534.790.570.920.091.194

7、2.665.2799.2898.0597.7499.30煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)項目MarAarVarFCarQnet,ar數(shù)值4.49%28.56%20.12%46.83%20930kj/kg原料的水分（%）原料名稱石灰石粘土鐵粉水分08154解：1、將原料、煤灰的分析數(shù)據(jù)總和處理成100%，將100-的差值作為“其他”項列出，為計算方便，將MgO+其他列為一項。如下表名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO+其他燒失量石灰石粘土鐵粉煤灰2.4270.2534.4253.520.3114.7211.5335.340.195.4848.274.4653.131.413.534.791.292.87

8、2.351.8942.665.27100.00100.00100.00100.002、煤灰摻入量的計算：3、根據(jù)率值計算熟料化學成分：設=97.5%，則：4、遞減試湊求配合比遞減試湊法配料計算表計算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO+其他計算過程說明要求熟料成分-4.57kg煤灰成分21.742.455.851.624.500.2065.410.232.500.09煤灰?guī)氲腟iO2=4.5753.52%=2.45(kg)差-122kg石灰石19.292.954.230.384.300.2365.1864.822.411.57干石灰石= 差-23kg粘土16.3416.163.853

9、.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干粘土配多了，應取出一部分和-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石灰石多了，取出一部分余-0.090.140.01-0.020.11偏差不大，不再遞減由上表看出，熟料中尚缺少0.14%的Al2O3,即A

10、l2O3,略微偏低。但若再加粘土，則SiO2過高，所以不再遞減試湊。（MgO+其他）一項余數(shù)也不大，說明值假定尚合適。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各原料的配合比為：5、校驗熟料化學成分與率值根據(jù)所求得配合比，先計算生料成分，再換算熟料成分，如下表所示，生料、熟料化學成分名稱配合比（%）燒失量（%）SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粘土鐵粉82.1313.764.1135.04731.999.671.410.252.030.470.160.761.9843.6

11、40.190.14生料10035.7713.072.752.9043.97灼燒生料10020.354.284.5268.46灼燒生料煤灰100-4.574.5719.422.454.081.624.310.2065.330.22熟料10021.875.704.5165.55 比較驗算得出的KH、n、p與題意給定率值的目標值可知，熟料三率值均在要求的范圍內(nèi)，即認為配料計算的結(jié)果符合要求。6、將干料配合比折算成濕料配合比濕基物料配比及計算過程名稱濕基用量（份）濕基配比（%）石灰石粘土鐵粉合計10104100各濕原料的配合比為：石灰石：81.94% 粘土：13.83% 鐵粉：4.24%3.2 計算機

12、配料計算：使用excel進行配料計算（以例示之）： 例：已知原燃料有關(guān)數(shù)據(jù)分析，用三種原料配料，熟料熱耗為 4762KJ/KG熟料。要求熟料率值KH=0.89,SM=2.0,IM=1.2,試計算原料配合比。 原料與煤灰的化學成分（%要使用excel工作表進行配料，首先要在excel工作表中建立如下圖關(guān)系。在C1、E1、G1單元格中分別輸入煤的熱值、熟料熱耗和煤的灰分，在B4：G7單元格中分別輸入石灰石、粘土、鐵粉、煤灰的化學成分。單元格中的公式按公式說明輸入。輸入完畢使用工具菜單下的“規(guī)劃求解”命令求解（如果沒有該命令，可先點工具下的加載宏命令，勾選其中的“規(guī)劃求解”對其進行安裝）并按下面的要

13、求進行設置：全部設置完畢，按對話框中的“求解”即可得到如下結(jié)果： 點擊確定可有：從圖中的I11、I12、I13我們可以看到各原料的配比分別為：石灰石 83.20%,粘土 13.84%, 鐵粉 2.96% 。從圖中的C20、D20、E20可知各率值分別為：KH=0.89,SM=2.07,IM=1.13 ,完全符合設計要求。如果目標值與計算值之間有0.01的誤差，也是允許的，但超過了誤差范圍，就的重新好好計算了。工作表中的關(guān)系一旦建立，可將其保存，以后再用只需更改其中部分數(shù)據(jù)即可。四、 配料工藝4.1 配料工藝及配料方式：1、 配料工藝：根據(jù)配料計算結(jié)果，將各種原料經(jīng)過計量按要求的配合比配合的過程

14、。2、配料方式：磨頭倉配料：原料在磨頭設置的配料小倉備料，經(jīng)配料小倉的倉底計量設備稱量配合后直接喂入磨機內(nèi)粉磨的工藝。常見的工藝流程如下圖所示：庫底配料：原料直接在各圓庫底部卸出并經(jīng)計量后向同一輸送設備按比例配合供料，配合料再直接入磨或經(jīng)轉(zhuǎn)運后再入磨。目前多數(shù)新型干法水泥企業(yè)采用配料站配料。設置了原料預均化堆場，及輔助原料堆場，在堆場和生料磨間建一排配料庫，其規(guī)格比一般原料庫小，比磨頭倉大，各種原料分別進庫，在庫底卸出并經(jīng)計量后由同一輸送設備送入磨內(nèi)。4.2 配料過程中的計量計量：對連續(xù)料流的稱量，以確定某一量值為目的的一組操作。計量、給料設備：多數(shù)計量設備具有計量與給料（喂料）的功能，少數(shù)計

15、量設備只有計量功能，需配合給料（喂料）設備。常用的計量、給料設備：老式設備圓盤給料機電磁振動給料機皮帶給料機簡易電子稱給料機新式設備恒速定量給料秤（懸臂式電子皮帶稱）調(diào)速定量給料電子皮帶稱失重稱核子稱（需匹配給料機與輸送設備）4.3 影響配料準確性的因素1、工藝設備不能滿足要求2、物料成分、水分、粒度波動過大3、數(shù)據(jù)反饋與調(diào)整不及時、4.4 配料的調(diào)整大調(diào)整：當原、燃料成分變化時，應重新進行系統(tǒng)配料。小調(diào)整：日常生產(chǎn)中，一旦配料計算之后，小范圍內(nèi)的成分波動進行小調(diào)整。具體方法有：1、 采用成分配料控制系統(tǒng)自動調(diào)整原料配比：系統(tǒng)框圖如下：特點：配制在線鈣鐵分析儀自動連續(xù)取樣，檢測周期短；系統(tǒng)實時

16、性好，精度高，監(jiān)控生料質(zhì)量好，是目前最有效的方法之一。2、利用率值配料控制系統(tǒng)自動調(diào)整：系統(tǒng)框圖如上，只是計算機內(nèi)設定目標變成生料的率值。特點：配置有多元素分析儀，如X熒光光譜儀、X熒光能譜儀、同位素多元素分析儀等。能快速、準確測定出四種氧化物。根據(jù)熟料率值推出生料率值作為控制指標。3、利用質(zhì)量配料控制系統(tǒng)調(diào)整特點：不配置分析儀器，靠人工設定的各種原料給料量和他們之間的比例，自動控制計量、給料設備保持這一喂料量和比例不變。多數(shù)立窯廠采用。4、固定某些組分流量、調(diào)整個別原料流量特點：只檢測生料中CaO Fe2O3的含量，間接控制生料的三率值。據(jù)檢測結(jié)果調(diào)整原料配比，但原料種類較多，固定其中一些成

17、分，單獨調(diào)整某些成分。具體方法很多，視實際情況定。五、生料粉磨粉磨：將小塊狀（粒狀）物料破碎成細粉（100m以下）的過程。生料粉磨：將原料配合后粉磨成生料的工藝。5.1 生料粉磨流程（粉磨系統(tǒng)）及應用1、分類：按生產(chǎn)方法不同分為濕法和干法兩類。按是否有選粉設備分為開路和閉路兩類。重點介紹干法生料粉磨系統(tǒng)干法生料粉磨系統(tǒng)分類：按是否有烘干功能分為：普通干法粉磨；可以是開路或閉路。烘干兼粉磨系統(tǒng)：屬閉路系統(tǒng)。按磨機類型分為：鋼球磨；立式磨；擠壓粉磨技術(shù)。2、幾種粉磨流程：閉路粉磨系統(tǒng)（1）、開路粉磨系統(tǒng)：（2）、閉路粉磨系統(tǒng)：喂料（3）、風掃磨系統(tǒng)：（4）、尾卸提升循環(huán)磨系統(tǒng)：（5）、中卸提升循環(huán)

18、磨系統(tǒng)：（6）、選粉烘干系統(tǒng)：（7）、帶有立式烘干塔的粉磨系統(tǒng)：（8）、預破碎烘干系統(tǒng)：（9）、立式磨系統(tǒng)：（10）、擠壓粉磨系統(tǒng)：A、混合粉磨系統(tǒng)：B、預粉磨系統(tǒng)：C、終粉磨系統(tǒng)5.2 生料粉磨發(fā)展的特點1、利用廢氣進行磨內(nèi)物料的烘干；2、粉磨設備日趨大型化；3、新型磨機、高效選粉機等及其由它們組合成的各種新型閉路粉磨系統(tǒng)，使粉磨效率提高，粉磨功的有效利用率提高，水泥生產(chǎn)綜合能耗下降；4、磨機系統(tǒng)操作自動化；5、各種新型優(yōu)質(zhì)研磨體、鎖風裝置、密封材料、大型專用驅(qū)動裝置等的廣泛應用，為主機安全、高效運轉(zhuǎn)提供了保證。5.3 生料粉磨細度及顆粒級配要求控制生料粉磨細度的意義：生料細度影響熟料的煅燒

19、速度，也影響熟料的質(zhì)量。生料越細，熟料的形成越快，產(chǎn)量提高，且游離氧化鈣下降。但過細后，對煅燒的影響不大，反而會使生料磨的產(chǎn)量下降，電耗明顯升高。因此，細度須控制適當?？刂粕项w粒分布的意義：生料細度不均勻，反應不一致，尤其是粗顆粒，反應很慢，對熟料質(zhì)量的影響很大，粗顆粒越多，同樣煅燒條件下，熟料中游離氧化鈣含量越高。因此要限制生料中粗顆粒的含量。合理的粉磨細度包括兩個含義：1、使生料的平均細度控制在一定范圍內(nèi)：通常用0.08mm方孔篩篩余控制，一般8%12%；2、盡量避免粗顆粒：通常用0.2mm方孔篩篩余控制，一般小于1.0%1.5%，當生料中含有石英、方解石時，或KH、n偏高時，控制小于0

20、.5%1.0%。六、生料的均化概念：粉磨后的生料通過合理搭配或氣力攪拌等方式，使其成分趨于均勻一致的過程。意義：生料均化是生料均化鏈中的最后一環(huán)，擔負著均化任務的40%。生料的均化包括生料漿的均化和生料粉的均化。主要介紹生料粉的均化：6.1 均化方式： 機械均化：包括機械均化庫、多庫搭配、機械倒庫等氣力均化：間歇式均化、連續(xù)式均化。（一）、間歇式均化系統(tǒng)1、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）。2、特點：均化效果（H）高，但耗電量大，多庫間歇作業(yè)。3、均化原理：壓縮空氣經(jīng)庫底充氣裝置的透氣層進入庫內(nèi)的料層，使庫內(nèi)料粉松動并呈流態(tài)化。庫底充氣裝置各區(qū)按一定規(guī)律改變

21、進氣壓力或進氣量，會使已呈流態(tài)化的粉料也按同樣的規(guī)律產(chǎn)生上下翻滾和激烈攪拌，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。 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。（3）充氣方式：、強氣充氣法：先在全區(qū)域同時低壓充氣1015min，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1015min輪換一次，如此重復，直至庫內(nèi)生料均勻性符合要求。、強弱充氣法：先在全區(qū)域同時充入強氣約15 min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75%），其余區(qū)充弱氣

22、（約占25%），每隔1020min依次輪換，循環(huán)一周或兩周。5、均化工藝控制及應注意的問題、確保足夠的充其量、充氣壓力、努力提高出磨生料的合格率、做好攪拌前入庫生料的調(diào)配工作、入攪拌庫生料水分在1.0%以下、攪拌庫中生料料高不宜超過庫直筒高度的75%、充氣攪拌時間不宜過長。（二）、連續(xù)式生料均化系統(tǒng)1、均化原理：采用空氣攪拌及重力作用下產(chǎn)生的“漏斗效應”（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)生徑向混合均化。簡單講即：空氣攪拌、重力均化、徑向混合均化。三種

23、均化作用匹配完成整體均化。2、類型：（1）、混合室或均化室均化庫：A 結(jié)構(gòu)：如圖B特點：a 兼?zhèn)鋬Υ媾c均化功能。均化原料系采用庫內(nèi)“平鋪直取”與混合室或均化室內(nèi)空氣攪拌相結(jié)合。 b 庫頂中心設有生料分配器 c 庫底部設置的混合室或均化室，其環(huán)形區(qū)呈圓錐形斜面，向庫中心傾斜。環(huán)形區(qū)內(nèi)分幾個小區(qū)布置充氣裝置，并由空氣分配閥輪流充氣，使生料膨松活化，向中央的混合室或均化室流動。產(chǎn)生重力均化和徑向混合均化，進入混合室或均化室的生料由空氣進行攪拌均化。d 混合室?guī)旒熬規(guī)斓膮^(qū)別主要在于庫下部設置的空氣攪拌室的形狀與容積大小?；旌鲜覟榧忭?，容積較小，均化室為圓柱形，容積較大。均化室?guī)炀Ч糜诨旌鲜規(guī)?/p>

24、，但電耗較高。e 庫內(nèi)結(jié)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。(2)、多料流式均化庫 目前使用最廣泛A 原理：側(cè)重于庫內(nèi)的重力混合作用，基本不用或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。動力消耗小。B 類型：IBAU型中心室均化庫： 庫底中心設置一個大型圓錐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)。生料入庫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)。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

25、。CF型控制流式均化庫 CF庫生料入庫方式為單點進料庫底分為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。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。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。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。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。MF型多料流式均化庫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。中心室與均化庫壁之間的庫底分為1016個充氣