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1、6.1 原料的开采与破碎原料的开采与破碎生产生产1t硅酸盐水泥熟料约消耗硅酸盐水泥熟料约消耗1.6t左右的干原料，左右的干原料，其中干石灰质原料约占其中干石灰质原料约占80左右，干粘土质原料约左右，干粘土质原料约1015。6.1.1矿山开采矿山开采 钻钻眼眼爆破爆破采采运运机械开采机械开采6 物料制备与均化物料制备与均化College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”矿石的运输，根据采矿石的运输，根据采石场距工厂的距离及采石场距工厂的距离及采石场与工厂间的地形可石场与工厂间的地
2、形可以利用不同的运输工具。以利用不同的运输工具。 p皮带输送机皮带输送机 p钢索绞车钢索绞车 p自动卸料汽车自动卸料汽车 p小型内燃机车小型内燃机车 p火车装运火车装运 p架空索道架空索道6.1.2破碎破碎破碎的物料破碎的物料：石灰石、粘土等原料及熟料、石膏、混合：石灰石、粘土等原料及熟料、石膏、混合材料、煤等。材料、煤等。 破碎破碎：就是依靠外力（主要是机械力），克服固体物料：就是依靠外力（主要是机械力），克服固体物料内聚力，将大块物料变成小块物料的过程。内聚力，将大块物料变成小块物料的过程。 根据破碎后物料粒度的大小，将破碎分为粗碎、根据破碎后物料粒度的大小，将破碎分为粗碎、中碎和细碎三种
3、。中碎和细碎三种。入料粒度（入料粒度（mm）出料粒度（出料粒度（mm）粗碎粗碎300 900100 350中碎中碎100 35020 100细碎细碎50 1005 15College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”破碎比破碎比:物料破碎前后的粒度之比。物料破碎前后的粒度之比。破碎的目的破碎的目的：便于运输、储存、烘干、配料和粉磨。：便于运输、储存、烘干、配料和粉磨。 破碎的方法破碎的方法：压碎折碎冲击破碎劈碎磨碎压碎折碎冲击破碎劈碎磨碎破碎比及破碎的工艺流程破碎比及破碎的工艺
4、流程破碎机破碎机类型类型颚式颚式圆锥式圆锥式单辊式单辊式锤式锤式 (单转子单转子)反击式反击式 (单转子单转子)破碎比破碎比3 53648102510 25常用破碎机的破碎比常用破碎机的破碎比College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”破碎机类型破碎机类型 破碎原理破碎原理 破碎比破碎比i i 允许物料含允许物
5、料含水（）水（） 适宜破碎的物料适宜破碎的物料 颚颚式式、旋旋回回式式、颚旋式破碎机颚旋式破碎机 挤压挤压 3 36 6 1010 石石灰灰石石、熟熟料料、石石膏膏 细碎颚式破碎机细碎颚式破碎机 挤压挤压 8 81010 1010 石石灰灰石石、熟熟料料、石石膏膏 锤式破碎机锤式破碎机 冲击冲击 10101515（双双转子子30304040） 1010 石石灰灰石石、熟熟料料、石石膏、煤膏、煤 反击式破碎机反击式破碎机 冲击冲击 10104040 1212 石灰石、熟料、煤石灰石、熟料、煤 立轴锤式破碎机立轴锤式破碎机 冲击冲击 101020201212 石石灰灰石石、熟熟料料、石石膏、煤膏、
6、煤 冲击式破碎机冲击式破碎机 冲击冲击 10103030 1010 石石灰灰石石、熟熟料料、石石膏膏 风选锤式破碎机风选锤式破碎机 冲击、磨剥冲击、磨剥 5050200200 88 煤煤 高速粉煤机高速粉煤机 冲击冲击 5050180180 8 81313 煤煤 齿辊式破碎机齿辊式破碎机 挤压、磨剥挤压、磨剥 3 31515 2020 粘土粘土 刀式粘土破碎机刀式粘土破碎机 挤压、冲击挤压、冲击 8 81212 1818 粘土粘土 水泥厂常用破碎设备一览表水泥厂常用破碎设备一览表College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水
7、泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”p均化均化采用一定的工艺措施，达到降低物料的化采用一定的工艺措施，达到降低物料的化学成分波动振幅，使物料的化学成分均匀一致的学成分波动振幅，使物料的化学成分均匀一致的过程。过程。 p作用作用是保证熟料质量、产量及降低消耗的基本是保证熟料质量、产量及降低消耗的基本措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要措施和前提条件，也是稳定出厂水泥质量的重要途径。途径。 p标准偏差标准偏差 6.
8、2物料的均化物料的均化 6.2.1 均化与预均化的基本概念均化与预均化的基本概念 xi-物料中某成分的各次测量值；物料中某成分的各次测量值； 各次测量值算术平均值；各次测量值算术平均值； n测量的次数。测量的次数。College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”p变异系数：变异系数：是指标准偏差是指标准偏差(S)与各次测量值算术平均值与各次测量值算术平均值()的比值，通常用符号的比值，通常用符号Cv来表示。来表示。p均化效果（均化效果（H）均化效果亦称均化倍数或均化系数，均化效
9、果亦称均化倍数或均化系数，通常它指的是均化前物料的标准偏差与均化后物料通常它指的是均化前物料的标准偏差与均化后物料的标准偏差之比值的标准偏差之比值。6.2.2 原、燃料的预均化原、燃料的预均化p基本原理基本原理 原燃料的预均化就是原料或燃料在粉磨之原燃料的预均化就是原料或燃料在粉磨之前所进行的均化。前所进行的均化。 “平铺直取平铺直取”：堆放时，尽堆放时，尽可能地以最多的相互平行、上下重叠的同厚度可能地以最多的相互平行、上下重叠的同厚度的料层构成料堆；取料时，按垂直于料层方向的料层构成料堆；取料时，按垂直于料层方向的截面对所有料层切取一定厚度的物料。的截面对所有料层切取一定厚度的物料。p作用作
10、用 降低原燃料成分波动降低原燃料成分波动，为准确配料、提高生，为准确配料、提高生料均匀性，稳定熟料煅烧提供良好的条件。料均匀性，稳定熟料煅烧提供良好的条件。College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”p条件条件 Cv5：不需要进行预均化。：不需要进行预均化。 Cv510：原料的成分有一定的波动，：原料的成分有一定的波动，可以选择。可以选择。 Cv10：必须进行预均化。：必须进行预均化。p预均化工艺及设施预均化工艺及设施: 预均化堆场的布置方式有预均化堆场的布置方式有矩形矩形
11、和和圆形圆形两种。两种。 College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”矩形堆场矩形堆场圆形堆场圆形堆场均化效果均化效果58College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”College of C
12、hemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”6.2.3 生料的均化生料的均化均化效果在四个均化链中：占约均化效果在四个均化链中：占约40%p生料均化基本原理生料均化基本原理采用空气搅拌及重力作用下采用空气搅拌及重力作用下产生的产生的“漏斗效应漏斗效应”，使生料粉向下降落时切割，使生料粉向下降落时切割尽量多层料面予以混合。尽量多层料面予以混合。同时，在不同流化空气同时，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
13、流化，从化膨胀作用，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。而使库内料面产生径向倾斜，进行径向混合均化。 College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”均化时间（均化时间（min）20 4060均化效果均化效果H 5.267.348.60p均化效率与均化时间的关系均化效率与均化时
14、间的关系p生料均化的主要设施生料均化的主要设施多库搭配多库搭配机械倒库机械倒库歇式均化库歇式均化库连续连续式均化库式均化库多料流式均化库多料流式均化库College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”Southwest University of Science and Technology Prof. Y. X. Lip现代化水泥厂的生料制备及其均化系统工艺流程现代化水泥厂的生料制备及其均化系统工艺流程College of Chemistry & Materials Scien
15、ce无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”6.3生料粉磨工艺生料粉磨工艺粉磨粉磨将小块状将小块状(粒状粒状)物料碎裂成细粉物料碎裂成细粉(100m以以下下)的过程。的过程。生料粉磨生料粉磨即是将原料配合后粉即是将原料配合后粉磨成生料的工艺。磨成生料的工艺。6.3.1粉磨流程及特点粉磨流程及特点粉磨流程粉磨流程粉磨系统粉磨系统按一定粉磨流程配置的主机和辅机按一定粉磨流程配置的主机和辅机组成的系统。组成的系统。开路开路闭路闭路(圈流圈流)College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -
16、水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”p干法开路粉磨系统干法开路粉磨系统College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化” p闭路粉磨系统闭路粉磨系统College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”p烘干兼粉磨系统烘干兼粉磨系统优优点：点：点：点： 烘干、粉磨同时在磨内进行；烘干、粉磨同时在磨内进行； 省去原料单独烘干省去原料单独烘干(简化流程简化流
17、程)； 可利用废气余热可利用废气余热(烘干热源烘干热源)。College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”6.4水泥粉磨工艺水泥粉磨工艺6.4.1影响磨机产质量及能耗的主要因素影响磨机产质量及能耗的主要因素p入磨物料粒度入磨物料粒度经济入磨粒度经济入磨粒度d=0.005D0，一般中型，一般中型水泥厂控制在水泥厂控制在810mm。 p易磨性易磨性 p入磨物料温度入磨物料温度一般小于一般小于50，出磨水泥，出磨水泥100100120 120 。 p入磨物料水分入磨物料水分控制在控制
18、在1%左右为宜。左右为宜。1.8%时，产时，产量开始下降；量开始下降；2.5%时，产量下降时，产量下降1530%；5%时，无法正常运行。时，无法正常运行。 p磨内通风磨内通风作用：排细粉，防止过粉磨；排水汽，防作用：排细粉，防止过粉磨；排水汽，防堵；降温。一般开路磨：堵；降温。一般开路磨：0.71.2m/s；闭路磨：；闭路磨：0.30.7m/s。College of Chemistry & Materials Science无机非金属材料无机非金属材料- -水泥工艺学水泥工艺学“材料制备与均化材料制备与均化”p助磨剂助磨剂 p设备与流程设备与流程规格、结构及转速规格、结构及转速 流程流程 研磨介质填充系数、级配研磨介质填充系数、级配
