第4章生料制備技術

掌握:生料制備的工藝過程及方法。遞減法配料計算方法；生料的粉磨細度及顆粒分布要求；重點是輥式磨的操作控制要點及異常情況分析。

本章學習要點了解:生料制備的工藝過程及方法生料配料基本概念(意義、依據、原則及計算方法)，配料方案的選擇，生料粉磨系統特點，生料粉磨系統發展趨勢輥式磨的發展、特點及應用◆生料

由石灰質原料、粘土質原料、少量校正原料（有時還加入礦化劑、晶種等，立窯生產時還要加煤）按比例配合，粉磨到一定細度的物料。

4.1生料的配料及計算◆生料的類型干法生產——生料粉，水分含量一般不超過1%。濕法生產——生料漿，含水32%～40%左右立窯生產——白生料、黑生料、半黑生料等生料粉◆配料

根據水泥品種、原燃料品質、工廠具體生產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，。新干法生產用生料粉

目的（1）工藝設計（2）生產運行

原則

（1）生料成分滿足煅燒優質熟料的要求；（2）生料具有良好的易磨性和易燒性；（3）生產過程易于控制，便于操作，簡化流程；（4）經濟、合理地使用礦山資源。

配料目的及原則

◆配料計算的依據:物料平衡。

◆常用基準:

（1）干燥基準：物料中的物理水分蒸發后處于干燥狀態，以干燥狀態質量所表示的計量單位，

（2）灼燒基準：去掉燒失量（結晶水、二氧化碳與揮發物質等）以后，生料處于灼燒狀態。以灼燒狀態質量所表示的計算單位，稱為灼燒基準。

（3）濕基準：用含水物料作計算基準時稱為濕基準，簡稱濕基。

配料計算的依據反應物的量=生成物的量

◆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:，應根據水泥品種、原料與燃料品質、生料質量及易燒性、熟料煅燒工藝與設備等進行綜合考慮。

配料方案的選擇確定率值應注意1、三個率值要互相匹配，吻合，不能只強調某一率值而忽視其他兩個。2、一般率值的波動范圍：

KH=目標值±0.01～0.02，

n=目標值±0.1，

p=目標值±0.1。4.1.2配料計算方法

方法很多，主要介紹:

嘗試誤差法、遞減試湊法、用微機編制程序的計算方法。配料計算◆

思路：

假定原料配合比→計算熟料組成若→計算結果與設定值比較→不符合要求，則調整配合比重新計算，直到符合要求為止。嘗試誤差法◆

計算過程：

1、確定熟料組成（KH、n、p）；2、計算煤灰摻入量：3、計算干燥原料配合比；4、計算濕原料配合比[例]已知：原、燃料的有關分析數據如下表，假設以四種原料配合進行生產，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)，試計算原料的配合比。

嘗試誤差法

[解]（1）確定熟料組成

根據題意，已知熟料率值為：KH=0.90，SM=2.6，IM=1.7。

(2)計算煤灰摻入量

嘗試誤差法(3)計算干燥原料配合比憑經驗設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%。嘗試誤差法名稱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驗算熟料的率值：計算結果如下：

KH=0.83SM=2.69IM=1.47將計算結果與設定值比較：KH過低，SM較接近，IM較低。調整配比重新計算：根據經驗統計，每增減1%石灰石（相應減增適當砂巖），約增減KH=0.05。據此，調整原料配合比為：石灰石82.3%，砂巖8.1%，鐵礦石2.6%左，粉煤灰7%。重新計算結果如下：

嘗試誤差法嘗試誤差法名稱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驗算熟料的率值：計算結果如下：

KH=0.90SM=2.60IM=1.69將計算結果與設定值比較：KH、SM達到預先要求，IM略低，但已十分接近要求值。確定結果：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%。嘗試誤差法(4)計算濕原料的配合比設原料操作水分：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%計算過程如下表嘗試誤差法名稱濕基用量（份）濕基配比（%）石灰石砂巖鐵礦石粉煤灰合計101.23100◆遞減試湊法從熟料化學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、燃料的有關分析數據如表4-4，4-5所示，假設用窯外分解窯以三種原料配合進行生產，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，試計算原料的配合比。

遞減試湊法基準：100Kg熟料計算步驟：1、列出原料、煤灰的化學成分，煤的工業分析資料。2、計算煤灰的摻入量；3、選擇熟料率值；4、根據熟料率值計算要求的熟料化學成分；5、遞減試湊求各原料配合比；6、計算熟料化學成分并校驗率值；7、將干燥原料配合比換算成濕原料配合比。遞減試湊法已知條件原料化學成分換算成100﹪

名稱SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO燒失量其他合計石灰石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遞減試湊法煤的工業分析設計熟料率值:

KH=0.89±0.01;SM=2.1±0.1;IM=1.30±0.1設計熱耗:3350KJ/Kg-熟料水分灰分揮發分固定碳發熱量4.49%28.56%20.12%46.83%20930KJ/Kg遞減試湊法1、計算煤灰摻入量：方法同前得GA=4.57%

2、計算熟料的化學成分設∑=97.5%，計算得

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

CaO=65.41%遞減試湊法3、進行遞減試湊：計算步驟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-1.821.83-0.210.380.010.14-0.160.040.050.07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余-0.090.140.01-0.020.11據上表可求得煅燒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各原料配比為:

干石灰石=

干粘土=

干鐵粉=遞減試湊法4、校驗熟料化學成分與率值名稱配合比（%）燒矢量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粘土鐵粉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灼燒生料100—20.354.284.5268.46灼燒生料煤灰100-4.574.57——19.422.454.081.624.310.2065.330.22熟料100—21.875.704.5165.65計算率值得：KH=0.891SM=2.14IM=1.26

遞減試湊法5、濕物料配比設定入磨原料水分控制值為：

石灰石0.8%，粘土1.5%，鐵粉4%。濕基濕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101.04100遞減試湊法原燃材料成分變化，就應重新進行系統配料。日常生產中，一旦配料計算之后，小范圍內的成分波動可以采用下述方法進行調整配料的調整采用率值配料控制系統自動調節原料配比4.2生料粉磨開路磨系統閉路磨系統風掃磨系統提升循環磨系統尾卸提升循環中卸提升循環普通粉磨系統烘干兼粉磨系統混合粉磨系統終粉磨系統預粉磨系統管球磨系統擠壓粉磨系統干法粉磨系統立式磨系統喂料成品QTQF開路系統閉路系統管球磨普通干法生料粉磨系統

輥式磨是根據料床粉磨原理，通過相對運動的磨輥、磨盤碾磨裝置來粉磨物料的機械。

輥式磨已經成為水泥生料粉磨的主導系統。世界上著名的水泥機械制造公司開發出各種型式的輥式磨。主要有德國Loesche、Pfeiffer、KruppPolysius、O＆K，美國Fuller、Raymond，丹麥FLS，日本UBe、KHI、IHI、Kobe、Steel等。

立式磨立式磨的特點4.2生料粉磨工藝技術立磨4.2生料粉磨工藝技術立磨原理4.2生料粉磨工藝技術立磨原理Ma