《水泥工艺学》生料制备技术

第4章生料制备技术

掌握:生料制备的工艺过程及方法。递减法配料计算方法；生料的粉磨细度及颗粒分布要求；重点是辊式磨的操作控制要点及异常情况分析。

本章学习要点了解:生料制备的工艺过程及方法生料配料基本概念(意义、依据、原则及计算方法)，配料方案的选择，生料粉磨系统特点，生料粉磨系统发展趋势辊式磨的发展、特点及应用◆生料

由石灰质原料、粘土质原料、少量校正原料（有时还加入矿化剂、晶种等，立窑生产时还要加煤）按比例配合，粉磨到一定细度的物料。

4.1生料的配料及计算◆生料的类型干法生产——生料粉，水分含量一般不超过1%。湿法生产——生料浆，含水32%～40%左右立窑生产——白生料、黑生料、半黑生料等生料粉◆配料

根据水泥品种、原燃料品质、工厂具体生产条件等选择合理的熟料矿物组成或率值，并由此计算所用原料及燃料的配合比，。新干法生产用生料粉

目的（1）工艺设计（2）生产运行

原则

（1）生料成分满足煅烧优质熟料的要求；（2）生料具有良好的易磨性和易烧性；（3）生产过程易于控制，便于操作，简化流程；（4）经济、合理地使用矿山资源。

配料目的及原则

◆配料计算的依据:物料平衡。

◆常用基准:

（1）干燥基准：物料中的物理水分蒸发后处于干燥状态，以干燥状态质量所表示的计量单位，

（2）灼烧基准：去掉烧失量（结晶水、二氧化碳与挥发物质等）以后，生料处于灼烧状态。以灼烧状态质量所表示的计算单位，称为灼烧基准。

（3）湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基。

配料计算的依据反应物的量=生成物的量

◆配料方案:即熟料的矿物组成或熟料的三率值。

◆配料方案的选择:选择合理的熟料矿物组成，即确定熟料三率值KH、n、p值。

◆如何确定配料方案:，应根据水泥品种、原料与燃料品质、生料质量及易烧性、熟料煅烧工艺与设备等进行综合考虑。

配料方案的选择确定率值应注意1、三个率值要互相匹配，吻合，不能只强调某一率值而忽视其他两个。2、一般率值的波动范围：

KH=目标值±0.01～0.02，

n=目标值±0.1，

p=目标值±0.1。4.1.2配料计算方法

方法很多，主要介绍:

尝试误差法、递减试凑法、用微机编制程序的计算方法。配料计算◆

思路：

假定原料配合比→计算熟料组成若→计算结果与设定值比较→不符合要求，则调整配合比重新计算，直到符合要求为止。尝试误差法◆

计算过程：

1、确定熟料组成（KH、n、p）；2、计算煤灰掺入量：3、计算干燥原料配合比；4、计算湿原料配合比[例]已知：原、燃料的有关分析数据如下表，假设以四种原料配合进行生产，要求熟料的三率值为：KH=0.90±0.02，SM=2.6±0.1，IM=1.7±0.1，单位熟料热耗为3053KJ/Kg熟料(730Kcal/Kg.熟料)，试计算原料的配合比。

尝试误差法

[解]（1）确定熟料组成

根据题意，已知熟料率值为：KH=0.90，SM=2.6，IM=1.7。

(2)计算煤灰掺入量

尝试误差法(3)计算干燥原料配合比凭经验设定干燥原料配合比为：石灰石81%、砂岩9%、铁矿石3.5%、粉煤灰6.5%。尝试误差法名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂页岩粉煤灰铁矿石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灼烧生料_22.054.273.3865.423.030.12260.47650.09130.0259名称配比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-灼烧生料煤灰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验算熟料的率值：计算结果如下：

KH=0.83SM=2.69IM=1.47将计算结果与设定值比较：KH过低，SM较接近，IM较低。调整配比重新计算：根据经验统计，每增减1%石灰石（相应减增适当砂岩），约增减KH=0.05。据此，调整原料配合比为：石灰石82.3%，砂岩8.1%，铁矿石2.6%左，粉煤灰7%。重新计算结果如下：

尝试误差法尝试误差法名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-石灰石砂页岩粉煤灰铁矿石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灼烧生料--20.674.423.0066.983.060.12750.48930.08720.0263名称配比SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3K2ONa2OCI-灼烧生料煤灰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验算熟料的率值：计算结果如下：

KH=0.90SM=2.60IM=1.69将计算结果与设定值比较：KH、SM达到预先要求，IM略低，但已十分接近要求值。确定结果：原料配合比为：石灰石82.3%，砂岩8.1%，铁矿石2.6%左，粉煤灰7%。尝试误差法(4)计算湿原料的配合比设原料操作水分：石灰石1%，砂岩3%，铁矿石4%，粉煤灰0.5%，则湿原料质量配合比为：

石灰石82.12%

砂岩8.25%

铁矿石2.68%

粉煤灰6.95%计算过程如下表尝试误差法名称湿基用量（份）湿基配比（%）石灰石砂岩铁矿石粉煤灰合计101.23100◆递减试凑法从熟料化学成分中依次递减假定配合比的原料成分，试凑至符合要求为止（又称递减试凑法）。

[例4-2]已知原、燃料的有关分析数据如表4-4，4-5所示，假设用窑外分解窑以三种原料配合进行生产，要求熟料的三率值为：KH=0.89，SM=2.1，IM=1.3，单位熟料热耗为3350KJ/Kg熟料，试计算原料的配合比。

递减试凑法基准：100Kg熟料计算步骤：1、列出原料、煤灰的化学成分，煤的工业分析资料。2、计算煤灰的掺入量；3、选择熟料率值；4、根据熟料率值计算要求的熟料化学成分；5、递减试凑求各原料配合比；6、计算熟料化学成分并校验率值；7、将干燥原料配合比换算成湿原料配合比。递减试凑法已知条件原料化学成分换算成100﹪

名称SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量其他合计石灰石2.420.310.1953.130.5742.660.72100.00粘土70.2514.725.481.410.925.271.95100.00铁粉34.4211.5348.273.530.092.26100.00煤灰53.5235.344.464.791.190.70100.00递减试凑法煤的工业分析设计熟料率值:

KH=0.89±0.01;SM=2.1±0.1;IM=1.30±0.1设计热耗:3350KJ/Kg-熟料水分灰分挥发分固定碳发热量4.49%28.56%20.12%46.83%20930KJ/Kg递减试凑法1、计算煤灰掺入量：方法同前得GA=4.57%

2、计算熟料的化学成分设∑=97.5%，计算得

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

CaO=65.41%递减试凑法3、进行递减试凑：计算步骤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铁粉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铁粉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据上表可求得煅烧100Kg熟料所需各种原料用量为:

干石灰石=122-0.2=121.8Kg

干粘土=23-2.6=20.4Kg

干铁粉=5.8+0.3=6.1Kg各原料配比为:

干石灰石=

干粘土=

干铁粉=递减试凑法4、校验熟料化学成分与率值名称配合比（%）烧矢量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粘土铁粉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灼烧生料100—20.354.284.5268.46灼烧生料煤灰100-4.574.57——19.422.454.081.624.310.2065.330.22熟料100—21.875.704.5165.65计算率值得：KH=0.891SM=2.14IM=1.26

递减试凑法5、湿物料配比设定入磨原料水分控制值为：

石灰石0.8%，粘土1.5%，铁粉4%。湿基湿物料配比及计算过程名称湿基用量（份）湿基配比（%）石灰石粘土铁粉合计101.04100递减试凑法原燃材料成分变化，就应重新进行系统配料。日常生产中，一旦配料计算之后，小范围内的成分波动可以采用下述方法进行调整配料的调整采用率值配料控制系统自动调节原料配比4.2生料粉磨开路磨系统闭路磨系统风扫磨系统提升循环磨系统尾卸提升循环中卸提升循环普通粉磨系统烘干兼粉磨系统混合粉磨系统终粉磨系统预粉磨系统管球磨系统挤压粉磨系统干法粉磨系统立式磨系统喂料成品QTQF开路系统闭路系统管球磨普通干法生料粉磨系统

辊式磨是根据料床粉磨原理，通过相对运动的磨辊、磨盘碾磨装置来粉磨物料的机械。

辊式磨已经成为水泥生料粉磨的主导系统。世界上著名的水泥机械制造公司开发出各种型式的辊式磨。主要有德国Loesche、Pfeiffer、KruppPolysius、O＆K，美国Fuller、Raymond，丹麦FLS，日本UBe、KHI、IHI、Kobe、Steel等。

立式磨立式磨的特点4.2生料粉磨工艺技术立磨4.2生料粉磨工艺技术立磨原理4.2生料粉磨工艺技术立磨原理Ma