水泥厂的生料配料

1、个人收集整理仅供参考学习水泥厂的生料配料一、 生料及配料的基本概念1生料1.1 定义：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。1.2 分类：生料粉和生料浆两种。（1）、生料粉：干法生产用的生料。一般水分 W1%据生料中是否含煤又分为三种：白生料：出磨生料中不含煤。干法回转窑及采用白生料法燃烧的立窑用。黑生料：出磨生料中含有燃烧所需的全部煤。采用全黑生料法燃烧的立窑用。半黑生料：出磨生料中只含有煨烧所需煤的一部分。采用半黑生料法煨烧的立窑用。（2）、生料浆：湿法生产所用的生料。一般含水分32%40%左右。2配料的概念

2、及常用计算式2.1 概念1、定义：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，称为生料配料，简称配料。2、配料计算的目的：（1）设计（2）生产3、配料应遵循的基本原则：（1）烧出的熟料具有较高的强度和良好的物理化学性能。（2）配制的生料易于粉磨和煨烧；（3）生产过程易于控制，便于生产操作管理，尽量简化工艺流程。并结合工厂生产条件，经济、合理地使用矿山资源。2,2配料计算中的常用基准1、干燥基准：用干燥状态物料（不含物理水）作计算基准，简称干基。如不考虑生产损失，有：各种干原料之和=干生料（白生料）2、 灼烧基准：生料经灼烧以后去掉

3、烧失量之后，处于灼烧状态，以灼烧状态作计算基准称为灼烧基准。如不考虑生产损失，有：灼烧生料+煤灰（掺入熟料中的）=熟料3、 湿基准：用含水物料作计算基准时称为湿基准，简称湿基。4、 基准间的转换：（1） 干基转灼烧基：式中：A干基物料成分（%）L 干基物料烧失量（%）（2） 干基转湿基：式中：w物料含水量（）2.3 熟料热耗与煤耗1、 热耗：生产1kg熟料所消耗的热量。符号 q,单位kj/kg;2、 煤耗：生产1kg熟料所消耗的煤的质量。符号p,单位kg/kg式中：Qnet,ar 煤的收到基低位发热量（kj/kg ）煤耗分实物煤耗、标准煤耗两种，上式中，煤的发热量用的是什么煤，算出的就是什么煤

4、耗。2.4 煤灰掺入量式中：Ga熟料中煤灰的掺入量（）;A ar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 理论料耗理论料耗Kt：不计生产损失和物料水分的情况下，生产每千克熟料所消耗的干生料量。生产方式及煨烧工艺不同，计算公式不同。1、回转窑、立窑白生料的理论料耗：（kg白生料）/ （kg熟料）式中：Kt理论料耗；L白一一白生料的烧失量（）。2、立窑全黑生料理论料耗：（kg黑生料）/ （ kg熟料）3、立窑半黑生料理论料耗：（kg半黑生料）/ （kg熟料）Ga 一一半黑生料生产时外加煤掺入熟料的煤灰掺入量（）。三、配料计算2.6 尝试误差法配料计算方法很

5、多，应用较多的是尝试误差法中的递减试凑法。即从熟料化学成分中依次递减配合比的原料成分，试凑至符合要求为止，下面介绍该方法：计算基准：100kg熟料计算依据：原料的化学成分；煤灰的化学成分；煤的工业分析及发热量；热耗等。计算步骤：1、列出原料、煤灰的化学成分，并处理成总量汇为100%若汇%100%,则按比例缩减使综合等于100%;若汇v 100%,是由于某些物质没有被测定出来，此时可把小于100%的差值注明为 其他”项。列出煤的工业分析资料（收到基）及煤的发热量（收到基，低位） ；列出各种原料入磨时的水分；2、确定熟料热耗，计算煤灰掺入量；3、选择熟料率值；4、根据熟料率值计算熟料化学成分；5、

6、递减试凑求各原料配合比；6、计算熟料化学成分并校验熟料率值；7、将干燥原料配合比换算成湿原料配合比。计算实例：白生料配料计算例：某预分解窑采用三组分原料配料。熟料率值控制目标值为KH=0.89 0.01 n=2.1 0.1 p=1.3 0.1,熟料热耗为3350kj/kg。已知原料、煤灰的化学成分和煤的工业分析资料、原料的水分如下表，试求各原料的配合比。原料与煤灰的化学成分（）SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO烧失量E石灰心2.420.310.1953.130.5742.6699.281占土70.2514.725.481.410.925.2798.05失粉34.4211.5348.273

7、.530.0997.7453.5235.344.464.791.19 _J一99.30煤的工业分析数据项目M arA arV arFCarQnet,ar娄k值4.49%28.56%20.12%46.83%20930kj/kg原料的水分（）原料名称石灰心粘土铁粉水分0. 81 . 54解：1、将原料、煤灰的分析数据总和处理成100%,将100-汇的差值作为 其他”项列出，为计算方便，将 MgO+其他列为一项。如下表名称SiO2Al 2O3Fe2O3CaOMgO+他苴烧失量石灰心2.420.310.1953.131.2942.66100.00粘土70.2514.725.481.412.875.27

8、100.00铁粉34.4211.5348.273.532.35一100.0053.5235.344.464.791.89一100.002、煤灰掺入量的计算:3、根据率值计算熟料化学成分：设 汇=97.5%则:4、递减试凑求配合比 递减试凑法配料计算表计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO+其他计算过程说明要求熟料成分21.745.854.5065.412.50煤灰带入的-4.57kg煤灰成分2.451.620.200.230.09SiO2=4.57 53.52%=2.45(kg)差19.294.234.3065.182.412.950.380.2364.821.57十七灰后=-122

9、kg石灰玉差16.343.854.070.360.84-23kg 粘土16.163.391.260.320.66差0.180.462.810.040.18-5.8kg铁粉2.000.672.800.200.13差-1.82-0.210.01-0.160.05干粘土配多了，应取出一部分+2.6kg 粘土1.830.380.140.040.07和0.010.170.15-0.120.12-0.3kg铁粉0.100.030.140.010.01差-0.090.140.01-0.130.110000.110石灰后多了，取出,郃分+0.2kg石灰心余-0.090.140.01-0.020.11偏差/、大

10、，不再递减由上表看出，熟料中尚缺少0.14%的Al 203，即A12O3，略微偏低。但若再加粘土，则SiO2过高,所以不再递减试凑。（Mg0+其他）一项余数也不大，说明值假定尚合适。据上表可求得煨烧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各原料的配合比为：5、校验熟料化学成分与率值根据所求得配合比，先计算生料成分，再换算熟料成分，如下表所示，生料、熟料化学成分名称配合比（）烧失量%)SiO2Al 2。3Fe2O3CaO石灰心82.1335.041.990.250.1643.64粘土13.7

11、6739.672.030.760.19铁粉4.11一1.410.471.980.14生料10035.7713.072.752.9043.97灼烧生料100一20.354.284.5268.46灼烧生料100-4.574.57一 一19.422.454.081.624.310.2065.330.22熟料100一21.875.704.5165.55比较验算得出的 KH、n、p与题意给定率值的目标值可知，熟料三率值均在要求的范围内, 即认为配料计算的结果符合要求。6、将干料配合比折算成湿料配合比湿基物料配比及计算过程名称两用量（份）湿基配比（）石灰心粘土，失粉不计101. 04100各湿原料的配合比

12、为：石灰石：81.94%粘土： 13.83%铁粉：4.24%3.2计算机配料计算：使用excel进行配料计算 （以例示之）：例：已知原燃料有关数据分析，用三种原料配料，熟料热耗为4762KJ/KG熟料。要求熟料率值KH=0.89,SM=2.0,IM=1.2,试计算原料配合比。原料与煤灰的化学成分（%jj名称烧失量SiO2A1OFeO 1CaoMgO总计4石灰石41.033.P40 P90.3551.580 PS93.92 於粘土5.72阻1614.427.321681 1057.40铁粉0.4325A28 2260.021.360.4995 g煤灰-43.422S.P98.351.0687.9

13、4*煤的工业分析挥发份固定碳灰分低效值水分22 35%59.1 郴17.91%26427KJ4g0,加要使用excel工作表进行配料，首先要在excel工作表中建立如下图关系。*It田NS 工温 L.林目.哥ti7efJfij殳召111假2JL1；5IE生料.构SKAHIB1白302122235C1 口Erc1I1 一I 1K戊力*口*,町看36421加垢朝感雷d* mIT QI鹿沙a犯却QGeM|Oman41 OS3帆。00抻SI整Q的H 25 n69 16H眈1 V。如I tof7 400 445喔”lift (6L G 4995 57“通S 356 3?l悟37也近国时am0.03MBQ

14、-OOiQ 000 M0 000.410有改南配比0 00o.(n0 00o.wG 00Q W0 000, i(iq贴上配-前 下望“制$；盟期0 000.00ft U0.OD0Mo to0 M D.40好，小！工0 00OjIMa oo0领0 00a m0 00 HO 归口皿a ooOda0皿a sD DO M 7?OtaaJie1.40O.M0.2T9.20Q 03IM123泰L1(S- El-Gl-lQtXCl-lQQj1 M0 Y0 STD 20& m之 M t OO MCIJ-C1*I5修标艮SM阳交量mm ? i *di t a 幻ei 唧a ciT目留aQ,00L20:G 1匕1

15、+戊】*tWHDfDi+W l*H ID-llL*l2*lj在C1、E1、G1单元格中分别输入煤的热值、熟料热耗和煤的灰分，在 别输入石灰石、粘土、铁粉、煤灰的化学成分。单元格中的公式按公式说明输入。B4: G7单元格中分1看，3M7?t-wm. qmw9.UZ肛氟2力FfljCh石外；41 083 94。*9苓56拈土 住而5 T2 。U的tSS眨14T Xe & eoT博京1 c州纳 奈郛*g10IfUfi1)石震石DiOOi1 00fi iSOt co12Di g GO也如 0 OJ13。g9 00OR 。B1工生“0 goi m*CJ-D2t + EJ1-r *F$ * HI输入完毕使

16、用工具菜单下的规划求解”命令求解(如果没有该命令， 可先点工具下的加载宏命令，勾选其中的 规划求解”对其进行安装)并按下面的要求进行设置：全部设置完毕，按对话框中的求解”即可得到如下结果:C7M刷iKH7*，成:20 8I 1021 C1S*13箝箭目稀里* 享酬 0 g 7S90 011 0013 孙鹏0 0T 0 0T。00ma 耀 I7 sifBscDigq mOCM，：M*6t 讪 +E2PEJ *F2I *F21OM“HIXn3点击确定可有:15原料名原料名石拈铁生均科烧益的热值饴Kj/ECg15427部料热拓4T62煤峋名分菊IT. 91烧失量SQ 1AljOj 1FeRCaoMg

17、p41.083一制0.990.3551.580.9356 925. T266 1614 427 320.681.1057.400,4625. 128 2260 021.380.4955.6743. 4组曲6.35121.03BT.94石灰土粉灰 石粘铁爆34. 183.2B0.&2口.如42.910.82B2.3083一口石灰石配比0 799 432 001 010.090.1513 4813 B4粘1e比0.01D.740.241.730.040 012.E32 96铁棚比34 g813.463.063.0343 050.9898 6110000石 料15煤灰1口,940.27a zo0.0

18、3343. 23煌降人量1T熟料21.435 434坪64. 2T1.50149.62100 001D目标是KHSMIM总是19目标值0.692.001 20100. 0020计算值D.602.071. 13100. 0021率值退差D.OO0.070.070.0022方差Q.Q12320.034.5645964.081.46 146.7896.77从图中的I11、I12、I13我们可以看到各原料的配比分别为：石灰石83.20%,粘土 13.84%,铁粉 2.96% 。从图中的C20、D20、E20可知各率值分别为：KH=0.89,SM=2.07,IM=1.13 ,完全符合设计要求。如果目标值

19、与计算值之间有0.01的误差，也是允许的，但超过了误差范围，就的重新好好计算了。工作表中的关系一旦建立，可将其保存，以后再用只需更改其中部分数据即可。 四、配料工艺2.7 配料工艺及配料方式：1、配料工艺：根据配料计算结果，将各种原料经过计量按要求的配合比配合的过程。2、配料方式：磨头仓配料：原料在磨头设置的配料小仓备料，经配料小仓的仓底计量设备称量配合后直接图4. 1磨头仓配料工艺流程图库底配料：原料直接在各圆库底部卸出并经计量后向同一输送设备按比例配合供料，配合料再直接入磨或经转运后再入磨。目前多数新型干法水泥企业采用配料站配料。设置了原料预均化堆场，及辅助原料堆场， 在堆场和生料磨间建一

20、排配料库，其规格比一般原料库小，比磨头仓大，各种原料分别进库，在库底卸出并经计量后由同一输送设备送入磨内。2.8 配料过程中的计量计量：对连续料流的称量，以确定某一量值为目的的一组操作。计量、给料设备：多数计量设备具有计量与给料（喂料）的功能，少数计量设备只有计量功能，需配合给料（喂料）设备。常用的计量、给料设备：老式设备圆盘给料机电磁振动给料机皮带给料机简易电子称给料机新式设备恒速定量给料秤（悬臂式电子皮带称）调速定量给料电子皮带称失重称核子称（需匹配给料机与输送设备）2.9 影响配料准确性的因素1、工艺设备不能满足要求2、物料成分、水分、粒度波动过大3、数据反馈与调整不及时、2.10 料的

21、调整大调整：当原、燃料成分变化时，应重新进行系统配料。小调整：日常生产中，一旦配料计算之后，小范围内的成分波动进行小调整。具体方法有:1、 采用成分配料控制系统自动调整原料配比：系统框图如下：计算机系线图4.3生料配料控制系统框图特点：配制在线钙铁分析仪自动连续取样，检测周期短；系统实时性好，精度高，监控生料质量好，是目前最有效的方法之一。2、利用率值配料控制系统自动调整：系统框图如上，只是计算机内设定目标变成生料的率值。特点：配置有多元素分析仪，如 X荧光光谱仪、X荧光能谱仪、同位素多元素分析仪等。 能快速、准确测定出四种氧化物。根据熟料率值推出生料率值作为控制指标。3、利用质量配料控制系统

22、调整特点：不配置分析仪器，靠人工设定的各种原料给料量和他们之间的比例，自动控制计量、 给料设备保持这一喂料量和比例不变。多数立窑厂采用。4、固定某些组分流量、调整个别原料流量特点：只检测生料中 CaO Fe2O3的含量，间接控制生料的三率值。据检测结果调整原料配 比，但原料种类较多，固定其中一些成分，单独调整某些成分。具体方法很多，视实际情况 定。五、生料粉磨粉磨：将小块状（粒状）物料破碎成细粉（100dm以下）的过程。生料粉磨：将原料配合后粉磨成生料的工艺。2.11 料粉磨流程（粉磨系统）及应用1、分类：按生产方法不同分为湿法和干法两类。按是否有选粉设备分为开路和闭路两类。重点介绍干法生料粉

23、磨系统干法生料粉磨系统分类：按是否有烘干功能分为：普通干法粉磨；可以是开路或闭路。烘干兼粉磨系统：属闭路系统。按磨机类型分为：钢球磨；立式磨；挤压粉磨技术。2、几种粉磨流程：闭路粉磨系统（1）、开路粉磨系统：成品开:路粉磨泵晓（2）、闭路粉磨系统:闭跻椅唐荒匏喂料程鼎，L .j一代液进料料送V t &-4MLH 4. 7 双扫磨系统国】 褥机小租分阕器;3翱分药器川一曲上带n .1. 8 星卸提升循环肺率裁HRW5Q热风炉生料计量坡用工B HRM123。立式磨工系统前图(3)、风扫磨系统：(4)、尾卸提升循环磨系统:(5)、中卸提升循环磨系统:(6)、选粉烘干系统：(7)、带有立式烘干塔的粉磨

24、系统：(8)、预破碎烘干系统：(9)、立式磨系统：(10)、挤压粉磨系统：A、混合粉磨系统：B、预粉磨系统：C、终粉磨系统2.12 料粉磨发展的特点1、利用废气进行磨内物料的烘干；2、粉磨设备日趋大型化；3、新型磨机、高效选粉机等及其由它们组合成的各种新型闭路粉磨系统，使粉磨效率提高，粉磨功的有效利用率提高，水泥生产综合能耗下降；4、磨机系统操作自动化；5、各种新型优质研磨体、锁风装置、密封材料、大型专用驱动装置等的广泛应用，为主机 安全、高效运转提供了保证。2.13 料粉磨细度及颗粒级配要求控制生料粉磨细度的意义：生料细度影响熟料的煨烧速度，也影响熟料的质量。生料越细，熟料的形成越快，产量提

25、高，且游离氧化钙下降。但过细后，对煨烧的影响不大，反而会使生料磨的产量下降，电耗明显升高。因此，细度须控制适当。控制生料颗粒分布的意义：生料细度不均匀，反应不一致，尤其是粗颗粒，反应很慢，对熟料质量的影响很大， 粗颗粒越多，同样煨烧条件下，熟料中游离氧化钙含量越高。因此要限制生料中粗颗粒的含量。合理的粉磨细度包括两个含义：1、使生料的平均细度控制在一定范围内：通常用0.08mm方孔筛筛余控制，一般 8%12%;2、尽量避免粗颗粒：通常用 0.2mm方孔筛筛余控制，一般小于 1.0%1.5%,当生料中含有 石英、方解石时，或 KH、n偏高时，控制小于 0.5%1.0%。六、生料的均化概念：粉磨后

26、的生料通过合理搭配或气力搅拌等方式，使其成分趋于均匀一致的过程。意义：生料均化是生料均化链中的最后一环，担负着均化任务的40%。生料的均化包括生料浆的均化和生料粉的均化。主要介绍生料粉的均化：（3） 均化方式：机械均化：包括机械均化库、多库搭配、机械倒库等气力均化：间歇式均化、连续式均化。(一)、间歇式均化系统1、组成：生料搅拌库(一般设两个以上)、储存库(一般设一个，但容积较大)。2、特点：均化效果(H)高，但耗电量大，多库间歇作业。3、均化原理：压缩空气经库底充气装置的透气层进入库内的料层，使库内料粉松动并呈流态化。库底充气装置各区按一定规律改变进气压力或进气量，会使已呈流态化的粉料也按同

27、样的规律产生上下翻滚和激烈搅拌， 从而使全库生料得到充分混合，最终达到成分均匀一致的目的。R-Rf3-3间歇式均化库底部四等分扇形对角轮流充气时生料运动情况示意4、充气装置(充气箱)：(1)形式：扇形、环形、条形等，如图:富勒四分扇形SK仃丘分条带CEVScTi分同心回随件加分W图3-2空气搅拌均化库库底各种分区方式(2)充气装置示意图:物料压力多孔板1| H酊，口!中屋空气入口图3-1充气装置示意图其透气层材质：陶瓷多孔板、水泥多孔板、涤纶或尼龙等化纤织物。（3）充气方式：、强气充气法：先在全区域同时低压充气1015min,使库内生料膨胀，然后在充气区通入足够的压缩空气，其余区不充气，每隔1

28、015min轮换一次，如此重复，直至库内生料均匀性符合要求。、强弱充气法：先在全区域同时充入强气约15 min左右使物料流态化，然后改为一区充强气（约占总空气量的 75%）,其余区充弱气（约占 25%）,每隔1020min依次轮换，循环 一周或两周。5、均化工艺控制及应注意的问题、确保足够的充其量、充气压力、努力提高出磨生料的合格率、做好搅拌前入库生料的调配工作、入搅拌库生料水分在 1.0%以下、搅拌库中生料料高不宜超过库直筒高度的75%、充气搅拌时间不宜过长。（二）、连续式生料均化系统1、均化原理：采用空气搅拌及重力作用下产生的漏斗效应”（或称鼠穴效应），使生料粉向下落降时切割尽量多层料面予

29、以混合。同时，在不同流化空气的作用下，使沿库内平行料面发生大小不同的流化膨胀作用，有的区域卸料，有的区域流化，从而使库内料面产生径向混合均化。简单讲即：空气搅拌、重力均化、径向混合均化。三种均化作用匹配完成整体均化。2、类型：（1）、混合室或均化室均化库：A结构：如图 里“人南门1T,J* A 礼rt- W f空气廿ItII41 Hft1席加,收二事年二常嗝上ftqt特/息/附胸气力回Ji -tt fiMm1* 1 V ftKUt了二加配|17惺廿篇a生升功化斗的站构(内部、扑部底B特点：a兼备储存与均化功能。 均化原料系采用库内 平铺直取”与混合室或均化室内空气搅拌相结 合。b库顶中心设有生

30、料分配器c库底部设置的混合室或均化室，其环形区呈圆锥形斜面，向库中心倾斜。环形区内分几个小区布置充气装置， 并由空气分配阀轮流充气，使生料膨松活化，向中央的混合室或均化室流动。产生重力均化和径向混合均化，进入混合室或均化室的生料由空气进行搅拌均化。d混合室库及均化室库的区别主要在于库下部设置的空气搅拌室的形状与容积大小。混合室为尖顶，容积较小，均化室为圆柱形，容积较大。均化室库均化效果好于混合室库，但电耗 较 tWj。e库内结复杂，充气装置及空气搅拌室维修困难，生料卸空率低，电耗较大。(2)、多料流式均化库 目前使用最广泛A原理：侧重于库内的重力混合作用，基本不用或减小气力均化作用以简化设备和

31、节省电力。多数库底增设一个小型搅拌仓。动力消耗小。B类型：旧AU型中心室均化库:图3.7 IHAU中心跪库底中心设置一个大型圆锥库壁与圆锥之间形成环形区，分成68个充气区，由68个流量控制阀门控制卸料量，生料经斜槽进入库底中心的搅拌仓内。生料入库装置类似混合室均化库，由分料器和辐射形空气斜槽将生料基本平行地铺入库内。生料在库内既有重力混合又有径向混合，中心室有少量空气搅拌。均化效果较好，电力消耗较小，库内物料卸空率较高。PB 3M CF均化M佛什原理CF型控制流式均化库CF库生料入库方式为单点进料库底分为7个卸料区域，每区由6个三角形充气区组成，因而共有6X7=42个三角形充气区。 每个三角形充气区的充气箱都是独立的。每个卸料区中心有个出料孔，上边由减压锥覆盖。卸料孔下部与卸料阀及空气斜槽相联，将生料送到库底中央的小混合室中。库下小混合室由负荷传感器支撑，以此控制料位及卸料的开停。库底的42个三角形充气箱充气卸料由设定的计算机软件控制， 使库内卸料形成的42个漏斗 流，按不同流量卸料，以便使物料产生重力纵向均化的同时，产生径向混合均化。 一般保持3个卸料区同时卸料，进入库下小型混合室后有搅拌混合作用。库内结构较复杂，充气管路多，自动化水平高，维修较困难。MF型多料流式均化库库顶设有生料分配器及输送斜