水泥工艺学：第五章 物料的储存及均化

中国水泥生产技术水平随着时代的进步而不断提高，由低到高大致分为立窑、湿法回转窑、日产2000吨熟料预分解窑新型干法和日产5000吨熟料预分解窑新型干法等4个层次。

第一章1.水泥工业基本建设工作阶段的划分：技术经济调查阶段（水泥工业发展长远规划、资源勘探、项目建议书、可行性研究、工程水文地质勘探地形测量），设计（初步设计），基本建设阶段（施工图设计、施工准备、施工与安装、试生产、竣工验收）正式投产。

2.矿点的选择：水泥是石灰石质原料、粘土质原料以及校正原料经配料粉磨、煅烧、粉磨制得的，石灰石质原料的用量大于粘土质原料，理论上应以石灰石矿山勘探为主。

3.项目建议书内容：前言，项目的名称，项目提出的依据和必要性，建厂规模产品方案和生产方法的初步设想，建厂条件，建设项目进度安排设想，投资。

4.建厂条件：原燃料资源，交通运输，电源，水源，建设场地，环境保护。

5.影响厂址选择的主要因素：靠近原料基地，靠近铁路接轨车站，利用水运条件，尽量靠近水源，应靠近电源，厂址的建厂场地，厂址地形，工程地质条件，水文地质条件，污水排出，地震，大件设备的运输，合理确定工人村建设场地等。

第二章1.水泥厂总平面图设计的主要内容：平面布置，竖向布置，土方工程，运输设计，管线汇总，雨水排出。

2.总平面布置的步骤：初步设计和施工图的设计两个阶段进行。

每个阶段又分资料图和成品图两个阶段进行。

3.总平面布置的基本原则：充分满足工艺要求，布置紧凑但不拥挤，留有扩建的可能性，各类建筑物按功能分区布置，辅助车间和生产服务性设施，应尽量配置在靠近其所服务的主要生产系统区（机修车间、电修车间、动力设施、堆场、仓库、油库），尽可能缩小占地面积，考虑地形和工程地质条件，满足防火、卫生的要求考虑风向和采光，工厂与其他各种设施的连接要合理，厂区的整齐与美化。

4.铁路运输：厂外铁路专用线、厂内铁路；标准轨距1435mm，窄轨距1000mm，750mm；机车类型：蒸汽、内燃、电力；道岔始点：是厂内外铁路分界线；进场线与厂区纵向所成角度≤65°；接轨站与工厂纵向最好平行。

水泥工艺学--原料及预均化技术水泥工艺学是研究水泥制备过程中的原料选择、处理及预均化技术的学科。

在水泥生产过程中，原料的选择和预均化技术的应用对水泥的质量和生产效率有着重要影响。

水泥的主要原料包括石灰石、粘土和矿渣等。

这些原料的选择要考虑到其成分和性质，以及对水泥产品质量的影响。

石灰石和粘土是水泥的主要成分，石灰石提供石灰和矿物质，而粘土提供硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐等化学成分。

在原料的选择之后，预均化技术是为了确保原料的化学成分均匀分布，从而提高水泥生产过程的控制和稳定性。

预均化技术包括原料的研磨、混合和均化等步骤。

通过研磨原料可以增加其表面积，提高反应速率和效率；通过混合不同原料可以平衡其成分，确保水泥的化学成分符合要求；通过均化可以确保原料的分布均匀，防止在水泥生产过程中出现质量波动。

水泥工艺学中的原料及预均化技术的研究需要考虑到多个因素。

首先，原料的供应量和质量要求决定了水泥生产工艺的选择和优化。

其次，原料的成分和性质对水泥产量和质量有着直接影响。

再次，预均化技术的运用可以提高水泥生产过程的控制和稳定性，减少质量问题的发生。

总之，水泥工艺学中的原料选择和预均化技术是保证水泥产品质量和生产效率的重要环节。

通过合理选择原料，并运用预均化技术，可以提高水泥的质量稳定性，满足不同用途的需求。

在未来的研究中，还可以探索更加环保和节能的原料选择和预均化技术，推动水泥工业的可持续发展。

水泥工艺学中的原料选择和预均化技术是水泥生产过程中的关键环节。

在确保水泥质量的同时，合理选择原料和应用预均化技术还能提高生产效率、降低能耗和环境影响。

首先，原料选择是水泥制造过程中至关重要的一步。

主要的原料包括石灰石、粘土和矿渣等。

石灰石是水泥的主要成分之一，它提供石灰和矿物质，起到促进水泥的硬化和强度发展的作用。

石灰石的种类和含量会直接影响到水泥的质量和性能。

粘土是又一主要成分，它提供硅酸盐、铝酸盐和铁酸盐等化学成分，影响着水泥的水化反应和强度发展。

水泥的均化水泥是建筑材料中常用的一种，它在建筑工程中起着至关重要的作用。

水泥的均化是指将水泥原料中的各种成分充分混合均匀，以确保生产出的水泥质量稳定，性能优良。

水泥的均化过程通常分为原料的均化和熟料的均化两个阶段。

在原料的均化阶段，首先需要将水泥原料进行粉碎和混合。

水泥原料主要包括石灰石、黏土、铁矿石等，它们经过破碎机的粉碎处理后，会形成一定粒度的粉末。

这些粉末需要通过混合设备进行混合，以确保不同原料的成分能够均匀分布。

常用的混合设备有旋转筒、搅拌机等。

在混合的过程中，需要对原料进行适当的加热，以提高混合效果。

通过这样的处理，原料中的各种成分能够充分混合，确保了水泥的成分均匀性。

在熟料的均化阶段，原料经过均化后，需要进行煅烧处理。

煅烧是指将原料在高温下进行加热，使其发生化学反应，形成水泥熟料。

水泥熟料主要由四种主要物质组成：三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁和一氧化钙。

这些物质在煅烧过程中会发生复杂的化学反应，形成各种矿物相。

煅烧过程需要控制适当的温度和时间，以确保熟料中各种矿物相的形成和分布均匀。

煅烧后的熟料需要进行冷却处理，以降低其温度，使其适合进行磨矿、混合和成品制备的工艺。

熟料的均化过程是水泥生产中至关重要的一步，它直接影响到水泥的质量和性能。

水泥的均化过程除了原料和熟料的均化外，还包括成品水泥的均化。

成品水泥是由熟料经过磨矿、混合和成品制备等工艺处理得到的。

磨矿是指将熟料进行粉碎，使其达到一定的细度要求。

常用的磨矿设备有球磨机、辊压机等。

混合是指将磨矿后的水泥熟料与适量的石膏进行混合，以调整水泥的凝结时间和强度发展。

成品制备是指将混合后的水泥进行包装、储存和运输等工艺处理，以确保水泥的质量和使用性能。

水泥的均化对于水泥生产的质量和性能具有重要影响。

均化程度不良会导致水泥成分不均匀，使得水泥的性能不稳定。

为了确保水泥的均化效果，生产过程中需要采取一系列的措施。

例如，在原料均化过程中，可以通过适当调整加热温度和时间，控制混合设备的运行参数，以提高均化效果。

生料的均化就是要使出磨生料在入窑前得到进一步均化，减小各种成分的波动，以保证入窑生料的质量，从而稳定和提高熟料的质量。

生料的均化有气力均化和机械均化。

气力均化是通过空气搅拌使物料混合实现均化的；机械均化是利用生料自身的重力作用切割料层，并通过机械混合实现均化的。

常见的气力均化有间歇式均化库、连续式均化库；机械均化有多库搭配和机械倒库等。

间歇式均化库系统的均化效果最好，连续式均化库系统次之，机械均化库系统的均化效果较低。

多库搭配的均化效果较差，难以满足生料质量的要求，一般来说，生料的均化至少应做到机械倒库。

水泥的均化也是不可缺少的重要工艺环节。

我国水泥企业质量管理规程规定，水泥28d抗压强度的标准偏差应不大于1.65MPa，这不但保证了水泥强度的稳定，而且保证了其它质量指标(安定性、细度、凝结时间、有害化学成分等)均趋稳定。

也为水泥制品、构件、建筑工程质量提供了方便和保证。

水泥均化与生料均化同属粉状物料均化，可用简单的均化手段(如：多库搭配、机械倒库等)均化，也可以用先进复杂的均化方法，如：间歇式空气搅拌库、连续式空气搅拌库等。

2间歇式均化库系统2.1工作原理间歇式均化库系统一般由空气搅拌库、储存库和空气压缩机组构成。

物料进入间歇式空气搅拌库，达到一定高度后，停止进料，透过库底充气箱向库内通入高压空气，使库内物料流态化，并在空气动力的作用下上下翻滚，经过一定时间的充气搅拌，库内物料得到充分混合，从而达到均化的目的，均化后的物料经化验合格后送入储存库。

2.2工艺布置和技术要点空气搅拌库的库底充气箱采取分区布置，充气箱的分区有扇形、条形和环形三种基本型式。

通过控制各区进气阀门的开闭，可以给各区交替充气(强气流法)或改变各区的充气压力(强弱气流法)，使物料产生不同的翻滚效果。

充气箱有钢板充气箱和混凝土充气箱，多数采用前者，便于安装和检修、密封性好。

空气搅拌的操作控制有人工控制、机械控制和自动控制。

人工控制是由操作工人按规定要求，开闭各区的进气阀门；机械控制是通过回转式空气分配器控制各区的进气；自动控制多采用电动阀或电磁阀加时间继电器系统控制各区的进气。

第2章物料均化及储存2.1概述物料均化是指采用“平铺直取”、“重力混合”、“气力搅拌”等方式，对进厂原燃材料、入窑前的生料及出厂前的水泥进行处理，使成分波动减小、趋于均匀一致的过程。

水泥厂物料的均化包括原、燃料（煤）的预均化和生料、水泥的均化。

由于水泥生料是以天然矿物作原料配制而成，随着矿山开采层位及开采地段的不同，原料成分波动在所难免；此外，为了充分利用矿山资源，延长矿山服务期，需要采用高低品位矿石搭配或由数个矿山的矿石搭配的方法。

水泥生料化学成分的均齐性，不仅直接影响熟料质量，而且对水泥窑的产量、热耗、运转周期及窑的耐火材料消耗等均有较大影响，因此对入窑生料的均匀性有严格的要求；以煤为燃料的水泥厂，煤灰将大部分或全部掺入熟料中，并且煤热值的波动直接影响熟料的煅烧，因此煤质的波动对窑的热工制度和熟料的产、质量都有影响，生产中有必要考虑煤的均化措施；出厂水泥质量的稳定与否，直接关系到用户土建工程质量和生命财产的安全，为确保出厂水泥质量的稳定，生产工艺中必须考虑水泥的均化措施。

2.1.1均化链及各环节的作用所谓“均化链”就是把均化功能分摊给生料制备的各个工艺环节。

一个完整的生料均化系统必须包括四个缺一不可的环节，即：原料矿山的搭配开采、原料的预均化、生料磨的配料控制与调节、入窑生料的均化。

这四个环节互相连接而组成一条生料均化链，成为保证入窑生料成分的均匀性和稳定性的必要条件。

(1)原料矿山搭配开采原料矿山按质量情况计划开采，并对矿石搭配使用，在综合利用资源前提下尽量减小进厂矿石成分波动，搭配使用的目的是适当降低其波动振幅。

(2)原料预均化原料预均化是为了消除进厂矿石原料成分的周期波动，缩小其标准偏差，在一定储存期内使出料成分达到均匀，满足生料磨配料控制要求。

大型水泥厂均设置预均化设施，如矩形或圆形预均化堆场（棚）。

(3)生料磨配料控制与调节主要作用是配料调节，控制生料成分在一定时期内接近目标值，并提高生料化学成分中CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等成分的均匀性。

均化技术1. 物料的均化与预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叫均化。

水泥生产过程中各主要环节的均化，是保证熟料质量、产量及降低能耗和各种消耗的基本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要途径。

实质上，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。

就生料的制备而言，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。

四个环节中最重要的为原料的预均化和生料均化，这两个环节担负着生料均化链全部工作量的80%左右。

原料在存贮、取用过程中，通过采用特殊的堆、取料方式及设施，使原料的化学成分波动范围缩小，为入窑前生料成分趋于均匀一致而做的必要准备过程，通常叫做原料的预均化。

简而言之，所谓原料的预均化就是使原料在粉磨之前所进行的均化。

2. 预均化设备2.1 预均化堆场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预均化效果。

预均化堆场是一种机械化、自动化程度较高的预均化设施。

送入预均化堆场中的成分波动较大的原燃材料，通过采用堆料机连续以薄层叠堆，形成多层(200~500层)堆铺料层的具有一定长度比的料堆；而取料机则按垂直于料堆的纵向实行对成分各异的料层同时切取，完成“平铺直取”，实现各层物料的混合，其标准偏差缩小，从而达到均化的目的。

预均化堆场的布置方式有矩形和圆形两种。

矩形预均化堆场矩形预均化堆场中一般设两个料堆，一个在堆料，另一个在取料，相互交替，每个料堆的储量通常可供工厂使用5~7天。

圆形预均化堆场圆形预均化堆场的料堆为圆环状。

原料由胶带输送机送到堆场的中心上方，用回转悬臂胶带堆料机作往返回转堆料，一般用桥式刮板取料机或桥式圆盘取料机取料。

在料堆的开口处，一端在连续堆料，另一端在连续取料。