第5章-生料均化技术.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,5,章 生料均化技术,本章学习要点:理解生料均化的意义；掌握生料均化的基本原理；掌握生料易烧性指数和易烧性系数的应用；掌握均化过程的基本参数的应用；掌握生料均化度的表示方法及计算；掌握生料均化的主要设备及工艺；能进行入窑生料的合理调配。,5.1 生料均化的基本原理,5.1 生料均化的基本原理,5.1.1 生料均化的意义,提高熟料的质量，稳定窑的热工制度、提高窑的运转率和产量、降低能耗。,5.1.1 生料均化的意义,生料均化在生料制备过程中的重要地位,水泥工业生料制备过程，包括矿山开采、原料预均化、生料粉磨和生料均化四个环节。在新型干法水泥生产的生料制备过程“均化链”中，生料均化占有最重要的地位。,5.1.1 生料均化的意义,生料均化程度对熟料产质量的影响,生料在窑内煅烧成熟料的过程是典型的物理化学反应过程。一般熟料的形成过程可分为三个阶段：第一阶段反应在温度升高时发生；第二阶段反应在恒温时发生；第三阶段反应在温度降低时发生。,5.1.1 生料均化的意义,生料均化程度对易烧性的影响,生料易烧性是指生料在窑内煅烧成熟料的过程中相对难易程度。,在生产工艺一定、主要设备相同的条件下，影响生料易烧性的因素有生料化学组成、物理性能及其均化程度。,生料均化程度是影响其易烧性的重要原因。,5.1.2 生料均化基本原理,生料均化原理主要是采用空气搅拌及重力作用下产生的“漏斗效应”，使生料粉向下降落时切割尽量多层料面予以混合。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倾斜，进行径向混合均化。,5.1.3 均化过程的基本参数,均化度,多种（两种以上）单质物料相互混合后的均匀程度称为这种混合物的均化度（,M）。,均化度是衡量物料均化质量的一个重要参数。,硅酸盐水泥生料中因,CaCO,3,含量占75%以上，所以生料均化度主要用,CaCO,3,在生料中分布的均匀程度来表示（有时也增加,Fe,2,O,3,含量的检测）。,（,1,）生料均化度的极差表示法及其计算,一组测定值中最大什与最小值之差称之为极差，用下式表示：,这种方法没有充分利用该组测定值所提供的全部数据，而且没有与平均值联系起来，因而反映实际情况的精确度较差。但由于其计算方便、直观，故被许多厂所采用，也就是所说的“生料成分最大波动值”。,标准偏差不仅反映了数据围绕平均值的波动情况，而且便于比较多个数据的不同分散程度。,S,T,越大，分散愈大；,S,T,越小，分散愈小。,S,T,比极差,R,反映问题精确，但计算比极差要复杂些。,图上有两条正态分布曲线1和曲线2。两条曲线的算术平均值可以相等，但,S,不等。曲线1的标准偏差,S,1,较大，故曲线较“胖”。曲线2的标准偏差,S,2,较小，故曲线较“瘦”。,测定值偏离平均值的波动较小，生料成分较均匀。如果用这两条曲线分别表示均化前后的情况，则曲线1可代表均化前生料成分的波动，曲线2可代表均化后生料成分的波动。,（3）生料均化度的频谱表示法,在上述极差法中，若以各取样点所代表的生料量为横坐标，以各相应点所测的生料为纵坐标，绘制成如图所示的波动曲线，该曲线既可表示实际平均偏差，又能看出成分波动变化的全过程，利于了解波动周期的规律性，找出不符合工艺指标的时间间隔或区段。,因此，频谱法常用于表示库内生料均化度的分布情况和对连续式均化系统均化质量的评价。,频谱法,5.1.3 均化过程的基本参数,均化效率,均化效率是衡量各类型均化库性能的重要依据之一。均化前后被均化物料中某组分（如生料,Tc,值）差之比，就称为该均化库在某段时间,t,内的均化效率（,H,t,），,即：,5.1.3 均化过程的基本参数,均化时间与均化效率的关系为：,生产实践证明，粉磨均化初期均化效率很高，随均化时间的延长，均化效率逐渐降低，一定时间后，效率不再提高。,均化时间（分）,均化效率,H,t,1/H,t,均化时间增长率（%）,均化效率增长率（%）,20,526,019,100,100,40,734,1.14,200,140,60,860,012,300,163,均化效率与均化时间的关系,5.1.3 均化过程的基本参数,均化过程操作参数,（1）均化空气消耗量,均化所需压缩空气量与库底充气面积成正比。,（2）均化空气压力,均化库正常工作时所需最低空气压力应能克服系统管路阻力和气体通过流态化料层时的阻力。,（3）均化时间,12小时的均化，,T,c,最大波动值小于0.5%。,5.2 生料均化的主要设施,5.2.1 生料均化库的发展,传统均化方法：多库搭配湿法搅拌,生料粉空气搅拌均化方法：歇式均化库连续式均化库多料流式均化库,5.2.2 生料粉气力搅拌的基本部件,充气装置的主要部件为多孔透气板,，空气通过多孔板进入生料粉,中，这些空气细流使生料粉流态化。,陶瓷多孔板、水泥多孔板、金属多孔板等钢性透气层和纤维材料制成的柔性透气层。,5.2.3 生料均化库的主要设施,间歇式均化库,间歇式均化库的均化原理是：当压缩空气通入库底充气箱经透气层进入料层时，使库内粉料体积膨胀，呈流态化，再按一定规律改变各区进气压力（或进气量），则流态化粉料在库内也按同样规律产生上下翻滚的对流运动。经12小时的混合均化，可以使全库粉料得到充分掺合的机会，最终达到成分均匀的目的。,5.2.3 生料均化库的主要设施,间歇式均化库,库底设有各种形式的充气装置，透气部件可选陶瓷多孔板或涤纶、尼龙等化纤织物。,库底分区方法有扇形、条形和环形等三种,空气搅拌均化库库底各种分区方式：,富勒四分扇形,SKET,五分条带,GEYSC,五分同心圆圈,5.2.3 生料均化库的主要设施,连续式生料均化库具有以下优点：,(1).,工艺流程简单，占地少，布置紧凑；,(2).,操作控制方便，岗位工人少，并易于实现自动控制；,(3).,基建投资省，比间歇式空气搅拌库可节省投资,20%,左右；,(4).耗电较少，操作维修费用低。,各种类型均化库综合比较,均化库种类,间歇式均化库,混合室均化库,多料流式均化库,均化库名称,双层,均化库,串联操作均化库,彼得斯,混合室库,彼得斯,均化室库,IBAU,中心室库,伯力休斯,MF,库,史密斯,CF,库,天津,TP,库,南京,NC,库,均化空气,压力（,kPa）,200250,200,250,6080,6080,6080,6080,5080,6080,6080,均化空气量（,m,3,/t,生料）,915,1629,1015,1825,710,710,712,710,710,均化电耗（,MJ/t,生料）,1.44,2.34,2.52,4.32,0.54,1.08,1.80,2.16,0.36,0.72,0.54左右,0.72,1.08,0.90,0.86,均化效果(,H),1015,810,59,1115,710,710,1016,38,8,均化方式（主要作业）,上库空气搅拌,全库空气搅拌,多点布料，漏斗效应，下部混合室空气搅拌,多点布料，漏斗效应，下部均化室空气搅拌,多点布料，库内有6个环形充气区，轮流卸料,多点布料，库内1012个充气区，多漏斗流向库底中心室卸料,单点下料，库内有42个充气区，分7个卸料区，向下部混合室卸料,多点布料，有6个卸料大区，12个充气小区，多漏斗流轴向及径向混料，卸入库下小仓,多点布料，有18个区，中心室为110区，室外环形区为1118区。多漏斗流，轴向及径向混料卸入库下小仓,基建设资量（相对比较）,很高,最高,低,低,较高,较低,较高,一般,一般,操作要求（相对比较）,复杂,简单,很简单,很简单,很简单,很简单,简单,简单,简单,结构或均化库的特点（相对比较）,库高60,70,m，,土建费用大，管理和操作都较复杂,土建费用很大，效力不高，电力消耗最大,建设费用低，管理方便，维护容易,建设费用低，管理方便，维护容易，电耗不低,土建结构较复杂，但电耗极省，操作很简单,管理方便，电耗也很低,均化效果很好，但控制系统较复杂，基建费较高,土建结构合理，电耗较低,土建结构合理，电耗较低,5.3 生料均化的工艺技术,现代化水泥厂的生料制备及其均化系统工艺流程如图所示。,1-,石灰石矿；,2-,第二种原料；,3-,破碎；,4-,预均化堆场；,5-,重量喂料,;6-,磨机；,7-,流态化生料均化库,；8-备用生料储库；9-试样；10-,x-,射线荧光分析仪；11-均化后入窑生料；12-回转窑,5.3 生料均化的工艺技术,大型干法水泥厂粉状物料的均化工艺流程大致可分四类，见表：生料均化、调配、储存工艺分类。,类别,均化库类型,生料调配方法,储存方法,原料预均化设施,1,间歇式空气均化库,射线荧光分析仪计算机控制系统,储存库,原料预均化堆场,2,连续式均化库,无,有或无储存库,无,3,连续式均化库,射线荧光分析仪计算机控制系统,储存库,原料预均化堆场,4,连续式均化库,带预测控制器的,前馈控制系统,储存库,原料预均化堆场,5.4 提高生料均化效果的途径,充气装置故障及防止措施,入库生料成分的控制,入库物料物理性能的影响及防止措施,压缩空气质量的影响及防止措施,其他机电设备故障的影响及防止措施,影响间歇式均化库均化效果的其它因素及防止措施,影响连续式均化库均化效果的其他因素及防止措施,本章学习小结,本章主要介绍了生料均化的基本原理，生料均化程度对易烧性的影响、对熟料产质量的影响，生料均化在生料制备过程中的重要地位；均化过程的基本参数；生料均化的主要设施，生料均化库的发展，生料粉气力提升的基本部件；生料均化的工艺技术；提高生料均化效果的途径，充气装置故障及防止措施，入库生料成分的控制等。生料均化对于提高水泥熟料产质量和确保水泥质量的稳定起着重要作用。,