第二章原燃料及配料

第二章原燃料及配料第一節(jié)原燃料類別名稱備注主要原料石灰質(zhì)原料石灰石、白堊、貝殼等1t熟料--1.6t干原料黏土質(zhì)原料黏土、黃土、頁巖、粉煤灰等校正原料鐵質(zhì)校正原料硫酸渣、鐵礦石、銅礦渣等生產(chǎn)熟料硅質(zhì)校正原料河砂、砂巖、粉砂巖等鋁質(zhì)校正原料爐渣、煤矸石、鋁礬土等外加劑礦化劑螢石、螢石-石膏、金屬尾礦等生產(chǎn)熟料晶種熟料生產(chǎn)熟料助磨劑亞硫酸鹽紙漿廢液、醋酸鈉等粉磨用燃料固體燃料煙煤、無煙煤我國常用煤液體燃料重油緩凝劑石膏等水泥組分混合材料?；郀t礦渣、石灰石等水泥組分1.1石灰質(zhì)原料

凡是以碳酸鈣、氧化鈣、氫氧化鈣為主要成分的原料都叫石灰質(zhì)原料。如石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。一般生產(chǎn)1t熟料約用1.3-1.5t石灰質(zhì)干原料，在生料中約占原料總量的80%以上。

1．種類①．天然的：石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。我國水泥工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最普遍的是石灰?guī)r（俗稱石灰石），泥灰?guī)r次之，個(gè)別小廠采用白堊和貝殼。1.1石灰質(zhì)原料石灰?guī)r：是由碳酸鈣所組成的化學(xué)與生物化學(xué)沉積巖.主要礦物：方解石（CaCO3）微粒常含有白云石（CaCO3·MgCO3）、石英（結(jié)晶SiO2）、燧石（又稱玻璃質(zhì)石英、火石，主要成分為SiO2，屬結(jié)晶SiO2）、粘土質(zhì)及鐵質(zhì)等雜質(zhì)。1.1石灰質(zhì)原料方解石晶體的大小對生料易燒性的影響：

CaCO3晶體愈小，分解出的CaO顆粒也愈小，分散度愈大，在相等量熔體條件下，CaO顆粒與熔體的接觸面愈大，故CaO溶解及參與燒成反應(yīng)的數(shù)量愈多，因此其易燒性越好。CaCO3晶體愈大，分解溫度愈高。1.1石灰質(zhì)原料石英、燧石（以石英為主要礦物）對生料易磨性、易燒性的影響：化學(xué)成分均為SiO2，呈穩(wěn)定的結(jié)晶狀態(tài)。石英、燧石莫氏硬度7，質(zhì)地堅(jiān)硬，難磨。煅燒時(shí)SiO2要與原料中的CaO等起反應(yīng)，生成礦物，首先必須破壞它原來的結(jié)構(gòu)（使它活化）。破壞結(jié)晶SiO2的結(jié)構(gòu)，需要的能量大。難燒。1.1石灰質(zhì)原料

泥灰?guī)r是由碳酸鈣和粘土物質(zhì)同時(shí)沉積所形成的均勻混合的沉積巖，易采掘。它是一種由石灰石向粘土過渡的巖石。泥灰?guī)r是一種極好的水泥原料，其中石灰?guī)r和粘土混合均勻，易燒性好，有利于提高窯的產(chǎn)量，降低燃料消耗。白堊是由海生生物外殼與貝殼堆積而成，主要由隱晶或無定形細(xì)粒疏松的碳酸鈣所組成的石灰?guī)r。其中常夾有粘土，碳酸鈣含量在90%以上。白堊結(jié)構(gòu)疏松，易于粉磨和煅燒，是水泥生產(chǎn)的優(yōu)質(zhì)原料。

1.1石灰質(zhì)原料

②．人工的(工業(yè)廢渣)：電石渣、糖濾泥、堿渣、白泥等。1.1石灰質(zhì)原料

2．生產(chǎn)質(zhì)量要求用作生產(chǎn)硅酸鹽水泥原料的石灰?guī)r和泥灰?guī)r，其質(zhì)量要求如下表GB50295－2008《水泥工廠設(shè)計(jì)規(guī)范》成分CaOMgO

f-SiO2（燧石或石英）SO3

堿氯離子含量(％)＞48＜3＜8(石英質(zhì))或＜4(燧石質(zhì))＜0.5＜0.6＜0.031.1石灰質(zhì)原料

新型干法水泥生產(chǎn)過程中，采用了石灰石預(yù)均化、生料均化等措施，為低品位石灰石的利用提供了保證，使C含量在42%左右、M含量在3-5%之間的低品位石灰石，也能達(dá)到生產(chǎn)要求，處長了礦山服務(wù)年限，有效利用了資源。低品位石灰石具有易燒、易磨、共熔溫度低、晶格有缺陷和碳酸鈣分解溫度低等優(yōu)點(diǎn)，但低品位石灰石成分波動(dòng)大、R2O等有害成分含量高，對配料煅燒有一定影響。

1.1石灰質(zhì)原料

3．石灰質(zhì)原料的選擇

根據(jù)配料要求，石灰石中的CaO不能低于48％。但是，為了礦山的開發(fā)，原料的綜合利用，低品位的石灰石也應(yīng)利用起來，這樣，就需要和一級品搭配使用，但搭配以后的石灰石CaO仍需大于48％。氧化鎂如果含量太高，會影響到水泥的安定性，而石灰石中的白云石（CaCO3·MgCO3）是氧化鎂的主要來源。為使熟料中MgO小于5.0％，則石灰石中的MgO小于3.0％。堿含量過高，會影響到熟料的煅燒和熟料的質(zhì)量。1.1石灰質(zhì)原料

3．石灰質(zhì)原料的選擇石灰石中夾雜呈結(jié)核狀或透鏡狀的燧石（結(jié)晶SiO2）稱為燧石結(jié)核，它以石英為主要礦物，這種物質(zhì)難磨、難燒，從而影響到窯、磨的產(chǎn)量及熟料的質(zhì)量。重結(jié)晶的大理石與方解石結(jié)構(gòu)致密，結(jié)晶粗大，完整，雖化學(xué)成分較純，CaCO3含量較高；但不易磨細(xì)與燃燒。1.2粘土質(zhì)原料

粘土質(zhì)原料指提供水泥熟料中的SiO2、Al2O3、Fe2O3等成分的原料的總稱。一般生產(chǎn)1t熟料約用0.3t-0.4t粘土質(zhì)原料。在熟料中約占11%-17%。（硅鋁質(zhì)原料）

1．種類①．天然的：黃土、粘土、頁巖、粉砂巖、河泥等。②．人工的(工業(yè)廢渣)：煤矸石、粉煤灰、煤渣、磷渣等。一般均只代替部分粘土。我國水泥工業(yè)中使用較多的是粘土和黃土。

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及水泥廣大型化的趨勢，為保護(hù)耕地，不占農(nóng)田，近年來多采用頁巖、粉砂巖等為粘土質(zhì)原料。

1.2粘土質(zhì)原料砂巖頁巖1.2粘土質(zhì)原料

2．硅鋁質(zhì)原料主要質(zhì)量指標(biāo)產(chǎn)品方案中對氧化鎂或堿含量有限量要求時(shí)，應(yīng)相應(yīng)變更。在資源條件允許時(shí)，應(yīng)首選巖石狀硅鋁質(zhì)原料(如頁巖類、粉砂巖類、砂礦類等)

。

硅酸率鋁氧率氧化鎂SO3

堿氯離子指標(biāo)3.00～4.001.50～3.00

＜3％＜1％＜4％＜0.03％1.2粘土質(zhì)原料

3．衡量粘土質(zhì)原料質(zhì)量的因素：粘土的化學(xué)成分(硅率、鋁率)、含砂量、含堿量、主導(dǎo)礦物所謂主導(dǎo)礦物是指粘土同時(shí)含有幾種粘土礦物時(shí)，其中含量最多的礦物。根據(jù)主導(dǎo)礦物不同，可將粘土分成高嶺石類、蒙脫石類及水云母類等。一般水泥生產(chǎn)中粘土質(zhì)原料以高嶺土居多，為層狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅。

礦山開采主要原料（石灰石和粘土）資源，靠近工廠，自行開采。開采前對礦山資源進(jìn)行詳細(xì)的勘探；作必要的原料工業(yè)性試驗(yàn)。水泥廠的原料一般是用露天開采。開采過程：

剝離：覆蓋層的剝離開采：有用礦的開采石灰石礦山水泥廠的原料一般是用露天開采。開采過程：

剝離：覆蓋層的剝離開采：有用礦的開采鉆孔爆破采運(yùn)礦石的運(yùn)輸，根據(jù)采石場距工廠的距離及采石場與工廠間的地形可以利用不同的運(yùn)輸工具。

皮帶輸送機(jī)

鋼索絞車

自動(dòng)卸料汽車

小型內(nèi)燃機(jī)車

火車裝運(yùn)

架空索道

1.3校正原料在生產(chǎn)中只用石灰質(zhì)和粘土質(zhì)兩種原料，往往不能滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熟料、尤其是特種水泥熟料的要求，有的是Fe2O3含量不足，有的則是SiO2、Al2O3的含量不足。為了彌補(bǔ)這些成分的不足，一般選用鐵質(zhì)、硅質(zhì)和鋁質(zhì)三種校正原料。1．種類：天然的：低品位鐵礦石工業(yè)廢渣：硫鐵礦渣(硫鐵礦煅燒脫硫后排出的一種粉狀殘?jiān)現(xiàn)e2O3＞50%，在我國用得較多，俗稱鐵粉。)、煉鐵廠尾礦、銅礦渣、鉛礦渣等。

2．質(zhì)量要求

Fe2O3>40%；MgO<3%；R2O<2%。需要說明的是，一些鐵質(zhì)校正原料還會含有某些有益于熟料煅燒或不利于煅燒的微量成分，在使用中需予以注意。

(一)鐵質(zhì)校正原料

(二)硅質(zhì)校正原料1．種類：硅藻土、硅藻石、蛋白石，含SiO2高的粘土、硅質(zhì)渣、砂巖、粉砂巖等，但要注意，砂巖是結(jié)晶SiO2

，對粉磨、煅燒都不有利的影響，故非特殊情況，一般不予采用。

2．質(zhì)量要求

n>4.0

SiO2>(70%-90%)R2O<4.0%。(三)鋁質(zhì)校正原料

1．種類：含Al2O3比較多的爐渣、煤矸石、鐵礬石和鋁礬土等。2．質(zhì)量要求

Al2O3>30%MgO<3%R2O<2%。

1.4燃料水泥工業(yè)是消耗大量燃料的工業(yè)，燃料按其物理狀態(tài)不同可分為固體、液體和氣體三種。（一）固體燃料煤的種類固體燃料煤，可用無煙煤、煙煤和褐煤。

1、無煙煤：無煙煤是一種碳化程度最高，干燥無灰基揮發(fā)分含量小于10%的煤。其收到基低熱值一般為20900～29700kJ/kg（5000～7000kcal/kg）。無煙煤結(jié)構(gòu)致密堅(jiān)硬，含碳量高，著火溫度為600～700℃，燃燒火焰短，是立窯煅燒熟料的主要燃料。1.4燃料

2、煙煤：煙煤是一種碳化程度較高，干燥灰分基揮發(fā)分含量為15-40%的煤。其收到基低熱值一般為20900～31400kJ/kg（5000～7500kcal/kg）。煙煤結(jié)構(gòu)致密，著火溫度為400～500℃，是回轉(zhuǎn)窯煅燒熟料的主要燃料。1.4燃料

3、褐煤：褐煤是一種碳化程度較淺的煤，有時(shí)可清楚地看出原來的木質(zhì)痕跡。其揮發(fā)分較高，可煤基揮發(fā)分可達(dá)40～60%，灰分20～40%，熱值為8374～1884kJ/kg。褐煤中自然水分含量較大，性質(zhì)不穩(wěn)定，易風(fēng)化或粉碎。1.4燃料(二)煤的組成及分析煤的分析方法通常有二種：元素分析和工業(yè)分析。

1、元素分析法用化學(xué)分析方法，分析燃料的主要元素百分?jǐn)?shù)，即碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）及灰分（A）和水分（M）等。這種分析方法可用于精確地進(jìn)行燃燒計(jì)算。①碳（C）：是燃料中最主要組分，在煤中的含量為55～99%，是固體燃料的主要熱能來源。

1.4燃料②氫（H）：是燃料中的一種可燃成分，對燃料的性質(zhì)的影響較大。在煤中有兩種存在形式：一種與碳、硫化合，稱可燃?xì)洌涣硪环N與氧化合，不能參加燃燒。氫含量越多，燃料的揮發(fā)分越高，越容易著火燃燒，燃燒的火焰也越長。在固體煤料中一般不超過4～5%。1.4燃料③氧（O）、氮（N）：不參與燃燒，不能放出熱量。固體燃料中含量約為1～3%。④硫（S）：有三種形態(tài)，有機(jī)硫化物、金屬硫化物、無機(jī)硫化物，前兩種可揮發(fā)并參與燃燒，放出熱量，稱為可燃硫或揮發(fā)硫。硫燃燒后放出熱量，且會形成SO2氣體，對人體有害。污染環(huán)境，腐蝕設(shè)備，影響產(chǎn)品質(zhì)量，是燃料中的有害成分。一般含量在2%以下。1.4燃料⑤灰分：燃料燃燒后剩下的不可燃燒的雜質(zhì)稱為灰分。成分多為硅酸鹽等無機(jī)化合物，如S、F、A、C、M等。其中S及A占大多數(shù)?；曳质侨剂现械挠泻Τ煞?，灰分越多，燃料品質(zhì)越低。其影響如下：灰分的存在，降低了燃料中可燃成分含量，同時(shí)燃燒過程中灰分升溫吸熱，消耗熱量，降低燃料的發(fā)熱量?；曳诌^高時(shí)，熱值低，影響燃料的燃燒速度和燃燒溫度，使燃燒達(dá)不到工藝要求，影響熟料的產(chǎn)、質(zhì)量。

由于煤灰增加，在燒成溫度下物料液相量增多，粘性增大易結(jié)圈，影響窯系統(tǒng)的通風(fēng)，增加排風(fēng)機(jī)電耗。1.4燃料煤灰增加，相應(yīng)地增加煤粉用量，改變工廠的物料平衡，同時(shí)會影響煤磨產(chǎn)量，有時(shí)需要放寬煤粉細(xì)度，這樣容易產(chǎn)生不完全燃燒，出現(xiàn)惡性循環(huán)。煤的灰分還影響熟料的化學(xué)成分，若煤的來源多，又未能均化，其灰分的波動(dòng)必然導(dǎo)致熟料化學(xué)成分及質(zhì)量的波動(dòng)。一般對窯外分解窯，要求煤粉的灰分＜27%。1.4燃料⑥水分（M）：燃料中的水分是指自然水分（不包括化合結(jié)晶水）。一般是機(jī)械地混入燃料的非結(jié)合水和吸附在毛細(xì)孔中的吸附水。煤粉水分高，使燃燒速度減慢，且汽化時(shí)要吸收大量汽化熱，降低火焰溫度。但少量水分的存在能促進(jìn)碳和氧的化合，并且在發(fā)火后能提高火焰的輻射能力，因此水分一般控制在＜2.0%，最好控制在0.5%～1.0%。2、工業(yè)分析法煤的工業(yè)分析能夠較好地反映煤在窯爐中的燃燒狀態(tài)，而且分析手續(xù)簡單，因而一般只做工業(yè)分析。工業(yè)分析包括對水分（M）、揮發(fā)分（V）、固定炭（C）、灰分（A）的測定，四項(xiàng)總量為100%。在四項(xiàng)量以外還需測定硫分，作為單獨(dú)的百分?jǐn)?shù)提出。對煤的灰分應(yīng)該作全分析，包括SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等化學(xué)成分以及煤的熱值(發(fā)熱量以每公斤煤能發(fā)出多少千焦的熱量表示，單位為kJ/kg)。分析基準(zhǔn)有：

①．收到基----指工廠實(shí)際使用的煤的組成。原稱“應(yīng)用基”，在各組成的右下角以“ar”表示（原“y”）。

②．空氣干燥基----指實(shí)驗(yàn)室所用的空氣干燥煤樣的組成（將煤樣在20℃和相對溫度70%的空氣下連續(xù)干燥1h后質(zhì)量變化不超過0.1%，即可認(rèn)為達(dá)到空氣干燥狀態(tài)，此時(shí)煤中的水分與大氣達(dá)到平衡），在各組成的右下角以“ad”表示（原f）。

③．干燥基----指絕對干燥的煤的組成。不受煤在開采、運(yùn)輸和貯存過程中水分變動(dòng)的影響，能比較穩(wěn)定地反映成批貯存煤的真實(shí)組成，在各組成的右下角以“d”表示（原g）。

④．干燥無灰基----指假想的無灰無水的煤組成。由于煤的灰分在開采、運(yùn)輸或洗煤過程中會發(fā)生變化，所以，除去灰分和水分的煤組成，或排除外界條件的影響。在各組成的右下角以“daf”表示（原r）。煤的各種成分的換算關(guān)系如下表。1.4燃料

1．收到基----指工廠實(shí)際使用的煤的組成。ar

2．空氣干燥基----指實(shí)驗(yàn)室所用的空氣干燥煤樣的組成。ad

3．干燥基----指絕對干燥的煤的組成。d

4．干燥無灰基----指假想的無灰無水的煤組成。adf煤的各種成分的換算關(guān)系如下表。1.4燃料(三)、回轉(zhuǎn)窯對燃煤的質(zhì)量要求新型干法水泥生產(chǎn)采用了多風(fēng)道燃燒器、篦式冷卻機(jī)等，提高了二次風(fēng)溫度，對燃料要求相對較低，用低質(zhì)煤煅燒水泥熟料技術(shù)已成熟。低質(zhì)煤就是指揮發(fā)分Vad＜20%，灰分Aad＞30%，熱值Qnet,ad＜20935kJ/kg的煤，顯然低揮發(fā)分煤、貧煤（半無煙煤）、無煙煤均屬此列。

1．熱值：對燃煤的熱值希望愈高愈好，這可以提高發(fā)熱能力的煅燒溫度。熱值較低的煤使煅燒熟料的單位熱耗增加，同時(shí)使窯的單位產(chǎn)量降低。一般要求煤的低位發(fā)熱量Qnet,ad≥23000kJ/kg煤。1.4燃料

2、揮發(fā)分：煤在隔絕空氣的條件下加熱時(shí)，有機(jī)質(zhì)分解釋放出氣態(tài)和蒸氣狀物質(zhì)所占質(zhì)量百分率減去水分就是揮發(fā)分。它是碳元素同氫、氧元素組成的有機(jī)化合物。煤粉在燃燒過程中，首先是揮發(fā)分從煤粒中析出并在一定的溫度下著火燃燒，隨著揮發(fā)分析出燃燒，在煤粒中形成許多孔隙，煤粒表面的空氣向內(nèi)擴(kuò)散與煤粒中部的固定碳被點(diǎn)燃，反過來又進(jìn)一步加快了揮發(fā)分的析出和燃燒。1.4燃料煤的揮發(fā)分和固定炭是可燃成分。揮發(fā)分低的煤，著火溫度高，窯內(nèi)會出現(xiàn)較長的黑火頭，高溫帶比較集中。一般要求煤的揮發(fā)分≤35%。當(dāng)煤的揮發(fā)分不恰當(dāng)時(shí)，應(yīng)該采用配煤的方法，用高揮發(fā)分和低揮發(fā)分的煤搭配使用。1.4燃料

煤的著火溫度隨揮發(fā)分增加而降低，揮發(fā)份含量高的煤著火早，而且使煤的發(fā)熱過程持續(xù)較長的距離，因此火焰長。揮發(fā)分低的煤，絕大部分的熱能在很短的距離內(nèi)部能被釋放出來，這樣使火焰集中火焰短，有時(shí)會出現(xiàn)局部高溫現(xiàn)象。揮發(fā)分對煤粉的燃盡也有直接影響，一般揮發(fā)分較高的煤形成的焦炭疏松多孔，它的化學(xué)反應(yīng)也較強(qiáng)。1.4燃料

3．細(xì)度：回轉(zhuǎn)窯用煙煤作燃料時(shí)，須將塊煤磨成煤粉再行入窯。煤粉細(xì)度太粗，則燃燒不完全，增加燃料消耗；同時(shí)，煤粉太粗，則煤灰落在熟料表面，使熟料成分不均勻，因此會降低熟料的質(zhì)量；而且燃燒不完全的煤粉落入熟料時(shí)由于氧氣不足，不能繼續(xù)燃燒，形成還原焰，使熟料中Fe2O3還原成FeO，造成黃心料，黃皮料。因此，煤粉細(xì)度最好控制在88um，篩余小于15%。若煙煤揮發(fā)分≤15%，則煤粉細(xì)度應(yīng)控制在6.0%以下。1.4燃料但煤粉磨得過細(xì)，既增加能耗，又容易引起煤粉自燃和爆炸。對正常運(yùn)轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)窯，在燃燒溫度和系統(tǒng)通風(fēng)量基本穩(wěn)定的情況下，煤粉的燃燒速度與煤粉的細(xì)度、灰分、揮發(fā)分和水分含量有關(guān)。一般水泥廠水分控制在1.0%以下，這時(shí)揮發(fā)分含量越高，細(xì)度越細(xì)，煤粉就越容易燃燒。

當(dāng)水泥廠選定某礦點(diǎn)的原煤作燒成用煤時(shí)，揮發(fā)分、灰分基本固定，只有改變煤粉細(xì)度才能滿足煅燒工藝要求。4.灰分5.水分一、基本概念：（一）、物料的均化

1、均化：通過采用一定的工藝措施，達(dá)到降低物料的化學(xué)成分波動(dòng)振幅，使物料的化學(xué)成分均勻一致的過程。

2、均化的意義：均化是保證熟料質(zhì)量、產(chǎn)量及降低消耗的基本措施和前提條件，也是穩(wěn)定出廠水泥質(zhì)量的重要途徑。

3.預(yù)均化：原料破碎后，入磨前進(jìn)行的均化第二節(jié)原燃料的預(yù)均化環(huán)節(jié)名稱完成均化工作量的任務(wù)（%）原料礦山的搭配開采與搭配使用10~20原料的預(yù)均化30~40配料控制及生料粉磨0~10生料均化~404、生料均化鏈：1、標(biāo)準(zhǔn)偏差S=S——標(biāo)準(zhǔn)偏差（%）n——試樣總數(shù)或測量次數(shù)，一般不應(yīng)少于20~30個(gè)xi——物料中某成分的各次測量值，xi~xn——各次測量值的平均值，即=標(biāo)準(zhǔn)偏差是一項(xiàng)表示物料成分均勻性的指標(biāo)，其值越小，成分越均勻。（二）評價(jià)物料均勻性的指標(biāo)2、變異系數(shù)：3、均化效果：變異系數(shù)：表示物料成分的相對波動(dòng)情況，變異系數(shù)越小成分的均勻性越好。均化前物料的標(biāo)準(zhǔn)偏差與均化后物料的標(biāo)準(zhǔn)偏差之比H越大，表示均化效果越好4、合格率：指若干個(gè)樣品在規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上下限之內(nèi)的百分率。可以反映物料成分的均勻性，但不能反映全部樣品的波動(dòng)幅度及其成分分布特性。

例，兩組石灰石試樣，

其CaCO3含量測定結(jié)果如下樣品編號12345678910第一組99.593.894.090.293.586.294.090.398.985.4第二組94.193.992.593.590.294.890.589.591.589.5假設(shè)測定值在90%~94%之間為合格,此時(shí)兩組試樣的合格率均為60%,兩組平均值第一組92.58%第二組92.03%S1=4.68,S2=1.96（一）、定義：原燃料在儲存、取用過程中，通過采用特殊的堆取料方式及設(shè)施，使原料或燃料化學(xué)成分波動(dòng)范圍減小，為入窯前生料或燃料成分趨于均勻一致而作的必要準(zhǔn)備過程。簡言之，所謂原燃料的預(yù)均化就是原料或燃料在粉磨之前所進(jìn)行的均化。二、原燃料的預(yù)均化（二）、原理：“平鋪直取”堆放時(shí)，盡可能地以最多的相互平行、上下重疊的同厚度的料層構(gòu)成料堆；取料時(shí)，按垂直于料層方向的截面對所有料層切取一定厚度的物料。二、原燃料的預(yù)均化消除進(jìn)廠原燃料成分的長周期波動(dòng)，使原燃料成分的波動(dòng)周期短，為準(zhǔn)確配料、配熱和生料粉磨喂料提供良好的條件。顯著降低原燃料成分波動(dòng)的振幅，縮小其標(biāo)準(zhǔn)偏差，從而有利于提高生料成分的均勻性，穩(wěn)定熟料煅燒時(shí)的熱工制度。利于擴(kuò)大原燃料資源，降低生產(chǎn)消耗，增強(qiáng)工廠對市場的適應(yīng)能力。三、原燃料預(yù)均化的作用矩形預(yù)均化堆場圓形預(yù)均化堆場1、類型（一）預(yù)均化堆場四、預(yù)均化工藝及設(shè)施矩形預(yù)均化堆場圓形預(yù)均化堆場矩形預(yù)均化堆場圓型形預(yù)均化堆場兩個(gè)堆場比較優(yōu)點(diǎn):圓形堆場較同等容量的矩形堆場相比占地面積減少30~40%,設(shè)備投資減低30~40%,不存在矩形堆場的端錐問題和兩個(gè)料堆間成分的差異,操作方便,有利于自動(dòng)控制.不足:圓形堆場出料經(jīng)中心卸料斗和設(shè)在地下隧道內(nèi)的膠帶輸送機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),在均化黏﹑濕物料時(shí)防止堵塞,地下水位高要防止膠帶地溝滲水,在長度方向無法擴(kuò)展.人字形堆料——端面取料法波浪形堆料——端面取料法傾斜形堆料——側(cè)面取料法2、堆料方式和取料方式堆料層數(shù)

H=Kn1/2,n=400~600層物料的離析減小物料顆粒級差,加強(qiáng)堆取料管理原料成分的波動(dòng)搭配開采,較少長滯后影響取料的死角端錐3、影響均化效果的因素及解決措施◆生料

由石灰質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料、少量校正原料按比例配合，粉磨到一定細(xì)度的物料。

第三節(jié)生料配料◆生料的類型干法生產(chǎn)——生料粉，水分含量一般不超過1%。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)過程易于控制，便于操作，簡化流程；（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)物料作計(jì)算基準(zhǔn)，簡稱干基。如不考慮生產(chǎn)損失，有：各種干原料之和=干生料

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

配料計(jì)算的依據(jù)反應(yīng)物的量=生成物的量干基轉(zhuǎn)灼燒基灼燒基成分（%）＝干基轉(zhuǎn)濕基：濕基成分＝熱耗：生產(chǎn)1kg熟料所消耗的熱量。符號q，單位kJ/kg；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——煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量（kJ/kg）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。理論料耗KT：不計(jì)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。式中：KT——理論料耗；

L干——干生料的燒失量（%）。

◆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

1、水泥品種：為滿足不同品種水泥的要求，應(yīng)選擇不同礦物組成。如生產(chǎn)快硬硅酸鹽水泥，需要較高的早期強(qiáng)度，則應(yīng)提高熟料中C3S和C3A的含量，低熱水泥（中抗水泥）則要求水化熱低，抗硫酸鹽侵蝕性能好。則相應(yīng)提高C2S和C4AF含量。

2、原料的品種、生料易燒性：原料的化學(xué)成份與工藝性能，往往對熟料組成的選擇有較大的影響。如石灰石燧石多，粘土含砂量多，則應(yīng)適當(dāng)降低KH來適應(yīng)原料的實(shí)際情況。生料易燒性好，可以選擇較高的KH、高SM的配料方案。反之，只能配低一些。

3、燃料質(zhì)量：燃料品質(zhì)對率值及煅燒影響較大，燃煤不單供給熱量，煤灰還起配料作用，煤質(zhì)差，灰份大，應(yīng)相應(yīng)降低熟料KH。

4、KH的選擇：若工藝條件好，生料均化性好，或使用礦化劑，操作水平高，可適當(dāng)提高KH，KH高則C3S含量增加，熟料強(qiáng)度高。綜合考慮，要選擇合適的KH。

5、SM的選擇：SM選擇應(yīng)與KH相適宜，應(yīng)避免以下傾向：（1）、KH高，SM也高，熔劑礦物少，吸收f-CaO反應(yīng)不完全，熟料不易燒結(jié)，f-CaO高。（2）、SM高，KH低，C2S高，易造成熟料粉化，熟料強(qiáng)度低。（3）、KH低，SM低，熔劑礦物含量高，液相量多，易結(jié)大塊，不易燒結(jié)，f-CaO高，且熟料質(zhì)量差，一般不用此方案。

6、IM的選擇：IM選擇也應(yīng)與KH相適應(yīng)，一般情況下，當(dāng)提高KH時(shí)，應(yīng)相應(yīng)降低IM值，以降低液相出現(xiàn)的溫度與粘度，有助于C3S形成。選擇高鋁，高鐵方案，應(yīng)結(jié)合原燃料特點(diǎn)及工藝設(shè)備，水泥性能，綜合分析決定。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。20世紀(jì)90年代中期以后，技術(shù)發(fā)展，建議采用“三高”配料：KH=0.88~0.92n=2.5~2.8p=1.6~1.8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→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

(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%。名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂頁巖粉煤灰鐵礦石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：

名稱LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂頁巖粉煤灰鐵礦石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%。(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)算過程如下表名稱濕基用量（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。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/Kg1.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%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-1.821.83-0.210.380.010.14-0.160.040.0