《水泥工艺学》生料制备技术.ppt
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0.010.02，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=0.900.02，SM=2.60.1，IM=1.70.1，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,验算熟料的率值：计算结果如下：KH=0.83 SM=2.69 IM=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,验算熟料的率值：计算结果如下：KH=0.90 SM=2.60 IM=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,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,递减试凑法,煤的工业分析设计熟料率值:KH=0.890.01;SM=2.1 0.1;IM=1.30 0.1设计热耗:3350KJ/Kg-熟料,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：,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,计算率值得：KH=0.891 SM=2.14 IM=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,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、Krupp Polysius、OK，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,物料进入磨机后，在离心力的作用下分散开来到达研磨区；进入磨辊与磨盘之间后受到垂直压力和剪切力的作用而破碎和研磨；离开研磨区后继续向磨机边缘运动到达喷环口上，高速气流将物料吹起，细粉被气流带入选料机；经选粉后合格的成为产品离开磨机，粗粉回入磨内继续研磨，粗颗粒不进入选粉机而直接落在磨床上继续研磨，大块不能被风带起，经喷环落入刮料室，被刮料板刮走离开磨机，经外循环系统与新鲜物料混合后入磨继续粉磨。,4.2 生料粉磨工艺技术,立磨组成：1 传动机构 2 粉磨机构 3 选粉机构 4 加压及润滑机构 5 壳体及机架,4.2 生料粉磨工艺技术,立磨 检修 装配 过程,4.2 生料粉磨工艺技术,辊子,4.2 生料粉磨工艺技术,有效电能消耗比管磨低30到40,挤压粉磨,挤压粉磨,挤压粉磨技术,辊压机,烘干兼粉磨系统,烘干兼粉磨系统,中卸提升循环磨,利用废气进行磨内物料的烘干粉磨设备日趋大型化 新型闭路粉磨系统 磨机系统操作自动化,生料粉磨系统的发展特点,生料的粉磨细度及颗粒分布要求,合理的生料粉磨细度，包括两个含义：使生料的平均细度控制在一定范围内：0.08mm筛筛余8%12%；尽量避免粗颗粒：0.2mm筛筛余1.0%1.5%,配料计算的有关知识；常见的生料粉磨系统特点及应用；立式磨系统在生料粉磨生产中的应用；生料粉磨生产控制知识。,小结,
