水泥熟料生產(chǎn)原燃材料質(zhì)量管理及配料管理基本知識(shí)

1、水泥熟料生產(chǎn)原燃材料質(zhì)量管理及配料管理基本知識(shí)緒言水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一，使用廣、用量大、素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。生產(chǎn)水泥雖需要較多的能源，但水泥與砂、石等材料的混泥土是一種低能耗新型建筑材料。例如，在相同荷載的條件下，混泥土柱的耗能量?jī)H為鋼柱的1/5-1/6,磚柱的1/4。根據(jù)預(yù)測(cè)，在未來的幾十年內(nèi)，水泥依舊是主要建筑材料。水泥具有較好的可塑性，與砂、石等膠合后的混和物具有較好的和易性，可澆注成多種形狀及尺寸的構(gòu)件，以滿足設(shè)計(jì)上的不同要求；水泥的適應(yīng)性較強(qiáng)，適用于海上、地下、深水、嚴(yán)寒、干熱、腐蝕、輻射等多種條件下；水泥還可與多種有機(jī)、無機(jī)材料制成多種用途的水泥復(fù)合材料；水泥耐久

2、性較好，維修工作量小，不易生銹、耐腐朽。目前，水泥已廣泛用于建筑、水利、道路、國防等工程中。近年來，宇航、信息及其它新興工業(yè)中對(duì)各種具有特種性能的水泥復(fù)合材料的需求也越來越大。因此，水泥工業(yè)在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中起著十分重要的作用。在目前甚至未來相當(dāng)長的時(shí)期內(nèi)，水泥仍將是人類社會(huì)的主要的建筑材料。原始水泥可追溯到5000年前，埃及的金字塔、古希臘和古羅馬時(shí)代用石灰摻砂制成的混和沙漿，曾被用于砌筑石塊和磚塊，這種用來做砌筑用的膠凝材料被稱為原始水泥。它為現(xiàn)代水泥的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。1824年，英國泥水工j阿斯普丁發(fā)明了一種把石灰石和粘土混和后加以煅燒來制造水泥的方法，并獲得了專利權(quán)。這種水泥同英國附近波

3、特蘭小城盛產(chǎn)的石材顏色相近，故稱為波特蘭水泥。人類最早是利用間歇式土窯（后發(fā)展成土立窯）煅燒水泥熟料。1877年回轉(zhuǎn)窯燒制水泥熟料獲得了專利權(quán)，繼而出現(xiàn)了單筒冷卻機(jī)、立式磨及單倉鋼球磨等，從而有效地提高了水泥的產(chǎn)量和質(zhì)量。1905年濕法回轉(zhuǎn)窯出現(xiàn)。1910年土立窯得到了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了立窯機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)。1928年德國的立列波博士和波利休斯公司在對(duì)立窯、回轉(zhuǎn)窯綜合分析研究后，創(chuàng)造了帶回轉(zhuǎn)爐箅子的回轉(zhuǎn)窯，為了紀(jì)念發(fā)明者與創(chuàng)造公司，取名為“立波爾窯”。1950年，懸浮預(yù)熱器由德國發(fā)明成功并開始應(yīng)用，大幅度降低了熟料生產(chǎn)的熱耗，極大地提高了生產(chǎn)規(guī)模。20世紀(jì)60年代初，日本將德國的懸浮預(yù)熱器回轉(zhuǎn)窯技術(shù)引

4、進(jìn)后，于1971年開發(fā)了水泥窯外分解技術(shù)，從而揭開了現(xiàn)代水泥工業(yè)的新篇章，并且很快在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了各具特點(diǎn)的預(yù)分解窯，形成了新型干法生產(chǎn)技術(shù)。隨著原料與均化、生料均化、高功能破碎和粉磨，環(huán)境保護(hù)技術(shù)和x射線熒光分析等在線檢測(cè)方法的配套發(fā)展，加上電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化控制儀表等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，使新型干法水泥生產(chǎn)的熟料質(zhì)量明顯提高，能耗明顯下降，生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大。 第一章 水泥基礎(chǔ)知識(shí)一、什么叫水泥 水硬性凝材料在拌水后既能在空氣中以能在水中硬化，通常稱為水泥（廣義）。如硅酸鹽水泥、鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥等 非水硬性的膠凝材料不能在水中硬化，而只能在空氣中硬化，故稱為氣硬性膠凝材料。如石灰、石膏等

5、。二、水泥的定義和分類 凡細(xì)磨成粉未狀，加入適量水后可成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料。 按用途分：通用水泥、專用水泥、特性水泥（抗硫酸鹽水泥） 按其主要水硬性物質(zhì)名稱分為:硅酸鹽水泥系列、硫鋁酸鹽水泥系列、鋁酸鹽水泥系列、鐵鋁酸鹽水泥系列、氟鋁酸鹽水泥系列、其他系列六大類。 三、硅酸鹽系列水泥我們公司目前生產(chǎn)的水泥均屬硅酸鹽系列水泥，其主要成份為硅酸鹽水泥礦物。四、硅酸鹽水泥熟料的化學(xué)組成硅酸鹽水泥熟料的主要化學(xué)組成為氧化鈣（cao），一般范圍為62-67%；二氧化硅（sio2），一般范圍為20-24%；三氧化二鋁（al2o3

6、）一般范圍為4-7%；三氧化二鐵（fe2o3），一般范圍為2.5-6%。這四種氧化物組成通常在熟料中占95%以上，同時(shí)含有5%以下的少數(shù)氧化物，如氧化鎂（mgo）、三氧化硫（so3）、氧化鈦（tio2）、氧化磷（p2o5）以及堿（k20、na20） 等。 這四種氧化物構(gòu)成水泥熟料的最主要的化學(xué)成分。它們?cè)谒嗍炝仙a(chǎn)中是按一定含量和一定比例進(jìn)行配比生產(chǎn)的。配比不恰當(dāng)，都會(huì)直接影響到熟料的質(zhì)量進(jìn)而影響到水泥的質(zhì)量。如熟料中若cao含量過高，則cao不能充分與硅酸性氧化物化合，部分呈現(xiàn)游離狀態(tài)存在于熟料中，成“死燒狀態(tài)”。這種“死燒狀態(tài)”的氧化鈣，其水化作用非常緩慢，常發(fā)生在水泥凝結(jié)硬化過程之后的

7、水泥石中，致使水泥石膨脹變形、破裂。如氧化鋁和氧化鐵，它們是熟料燒成過程中產(chǎn)生液相的主要氧化物，如果它們的含量過高，則產(chǎn)生的液相量過多，使物料易結(jié)大塊而影響操作；如果含量過低，則產(chǎn)生液相量過少，使燒成困難，熟料易于“粉化”。所以在熟料生產(chǎn)中化驗(yàn)人員要對(duì)原料進(jìn)行認(rèn)真分析計(jì)算，作出科學(xué)合理的配料方案，指導(dǎo)熟料生產(chǎn)。五、硅酸鹽水泥熟料的礦物組成 硅酸鹽水泥熟料中的主要礦物有以下四種：c3s、c2s、c3a、c4af，另外還有少量的f-cao、方鎂石、含堿礦物、玻璃體。通常，熟料中c3s+c2s含量75%左右，c3a+c4af含量22%左右。 1、c3s含量通常占熟料的50%以上，其特點(diǎn)：水化較快，早

8、期強(qiáng)度高，強(qiáng)度增進(jìn)就率大，干縮性、抗凍性較好，但水化熱較高，抗水性差，抗硫酸鹽浸蝕能力較差。c3s形成需要較高的燒成溫度和較長的燒成時(shí)間，含量過高，燒成困難，易導(dǎo)致f-cao增多，熟料質(zhì)量下降。 2、c2s含量通常分熟料的20%左右，其特點(diǎn)：水化較慢，早期強(qiáng)度低，水化熱低，體積干縮小，抗水性和抗硫鹽日浸蝕能力好，后期強(qiáng)度增進(jìn)快。 3、c3a c3a水化速度、凝結(jié)硬化很快，放熱多，硬化快，早期強(qiáng)度較高，但絕對(duì)值不高，后期幾乎不再增長，甚至倒縮，c3a干縮變形大，抗硫酸鹽性能差，脆性大，耐磨性差。 4、c4af c4af水化速度早期介于c3a與c3s之間，早期強(qiáng)度類似于c3a但后期還能不斷增長，水

9、化熱低，干縮變形小，耐磨、抗沖擊、抗硫酸鹽浸蝕能力強(qiáng)。 5、f-cao、mgo f-cao在高溫下死燒形成，水化很慢，一般加水3天后才反應(yīng)有盡有，反應(yīng)體積膨脹97.9%產(chǎn)生應(yīng)力，造成水泥石破壞。mgo少量可與熟料礦物固溶，對(duì)降低燒成溫度、增加液相數(shù)量，改善熟料色澤有好處，但超過一定量后，未固溶部分水化很慢，要幾個(gè)月甚至幾年才與水反應(yīng)，生產(chǎn)mg（oh）2，體積膨脹148%，導(dǎo)致水泥安定性不良。六、硅酸鹽水泥熟料的率值及其意義水泥性能主要來源于熟料的性能，決定熟料性能的是水泥熟料的礦物組成，硅酸鹽水泥熟料礦物由四種主要氧化物化合而成，在一定條件下，各氧化物的含量和彼此之間的比例，是水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制

10、的基本要素。因此，人們就想出了表示水泥中各氧化物含量及彼此之間的關(guān)系，稱為率值。率值可以簡(jiǎn)明扼要地表示水泥熟料性能及其對(duì)水泥煅燒的影響。率值就是用來表示水泥熟料中多氧化物之間相對(duì)含量的系數(shù)。它是生產(chǎn)控制的一種指標(biāo)。我國目前一般采用，石灰飽和系數(shù)（kh）、硅酸率（sm）、鋁率（im）1、飽和比：表示水泥熟料中氧化鈣總量減去飽和酸性氧化物（al2o3、fe2o3、so3）所需的氧化鈣后，剩下的與二氧化硅化合的氧化鈣的含量，與理論上二氧化硅與氧化鈣全部化合生成硅酸三鈣所需要氧化鈣含量的比例。簡(jiǎn)言之，kh表示熟料中二氧化硅被氧化鈣飽和生產(chǎn)硅酸三鈣的程度。kh=（cao-f-cao）-1.65al2o3

11、-0.35fe2o3-0.7so3/2.8sio2當(dāng)im0.64時(shí) kh=cao-1.65al2o3-0.35fe2o3/2.8sio2當(dāng)im0.64時(shí) kh=cao-1.10al2o3-0.7fe2o3/2.8sio2水硬率:hm=cao/sio2+al2o3+fe2o3石灰系數(shù)lsf=cao/2.8sio2+1.18al2o3+0.65fe2o32、硅酸率又稱硅率，以n表示，歐美以sm表示。表示熟料硅酸鹽礦物與熔劑礦物的比值。sm=sio2/al2o3+fe2o3sm高，則硅酸鹽礦物多，對(duì)水泥熟料強(qiáng)度有利，但熔劑礦物少，液相量少，會(huì)給煅燒造成困難，sm過低，則對(duì)熟料強(qiáng)度不利，且熔劑礦物多，

12、易結(jié)圈等，不利于煅燒。3、鋁氧率又稱鋁率或鐵率。以p表示，歐美以im表示，熟料中c3a與c4af之間比值。公式為：im=al2o3/fe2o3im過高，意為c3a多，c4af少，液相粘度增加，對(duì)煅燒及水泥性能都造成較大的影響。如im過低，則c4af多，液相粘度小，易結(jié)大塊 等。4、礦物組成及換算當(dāng)im0.64c3s=3.8sio2(3kh-2)c2s=8.61sio2(1-kh)c3a=2.65(a-0.64f)c4af=3.04fe2o3第二章 硅酸鹽熟料生產(chǎn)的主要原料及控制水泥的質(zhì)量主要取決于熟料的質(zhì)量。煅燒優(yōu)質(zhì)熟料必須制備適當(dāng)成分的水泥生料。而生料的化學(xué)成分是由原料提供的。只有當(dāng)原料提供

13、的成分符合要求，加上良好的煅燒與粉磨，才能生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)水泥。因此，水泥原料的開采和合理使用，是水泥生產(chǎn)首先需要解決的問題。自然界中很難找到一種單一原料，能完全滿足水泥生產(chǎn)的要求。因此需要采取幾種不同的原料，根據(jù)所生產(chǎn)水泥的種類和性能，進(jìn)行合理搭配，即通過配料，組成配合原料，再把它粉磨成一定細(xì)度，才能制得適當(dāng)成分的生料。因此，生料配料是為了確定各原料各組分的數(shù)量比例，以保證得到成分和質(zhì)量合乎要求的水泥熟料。生產(chǎn)硅酸鹽水泥用的原料，主要是石灰石質(zhì)原料（主要提供氧化鈣）和硅鋁質(zhì)原料（主要提供氧化硅、氧化鋁和少量氧化鐵）、鐵質(zhì)校正原料進(jìn)行配料。 一、主要原燃材料技術(shù)要求1、石灰石凡是以碳酸鈣為主要成分的

14、原料都稱為石灰質(zhì)原料。常用的天然石灰質(zhì)原料有石灰石、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。外購石灰石的企業(yè)在簽訂供貨合同前，化驗(yàn)室應(yīng)先了解該礦山的質(zhì)量情況，同時(shí)按不同的外觀特征取樣檢驗(yàn)，制成不同質(zhì)量品位的礦石標(biāo)本。化驗(yàn)室根據(jù)本廠生產(chǎn)水泥熟料的配料要求，制定出石灰石的質(zhì)量指標(biāo)。類別cao（%）mgo（%）r2o（%）so3（%）燧石或石英石灰石一級(jí)品二級(jí)品4845482.53.01.01.01.01.04.04.0泥灰?guī)r35453.01.21.04.02、硅鋁質(zhì)原料天然硅鋁質(zhì)原料的種類很多，有粘土、黃土、頁巖、砂巖、粉砂巖等。級(jí)別npmgo（%）r2o（%）so3（%）一級(jí)品二級(jí)品2.73.52.02.7或3.

15、54.01.53.5不限3.03.04.04.02.02.03、鐵粉校正原料用以補(bǔ)充配合生料中氧化鐵不足的原料。一般情況下fe2o340%，目前使用較多的是硫酸渣，其次是鐵尾渣、鐵礦石、銅礦渣等。4、原煤煤作為水泥熟料燒成的燃料，供給熟料燒成所需的熱量。但是其中所含的灰分，絕大部分落入水泥熟料中，而影響水泥熟料的成份和性質(zhì)，從這一點(diǎn)講，煤又是生產(chǎn)水泥的一種“原料”。因此對(duì)于水泥廠用煤的質(zhì)量有一定的要求。類別揮發(fā)份（%）灰份（%）全硫（%）發(fā)熱量kcal/kg無煙煤1025.01.05500煙煤2228.01.05000貧瘦煤10v2028.01.05000二、原燃材料質(zhì)量控制 生、熟料質(zhì)量控制

16、應(yīng)以配料為綱，從原燃材料質(zhì)量抓起，強(qiáng)化過程均化.原材料質(zhì)量是制備成分合適，均勻穩(wěn)定的生料基礎(chǔ)條件，生料質(zhì)量是熟料質(zhì)量的基礎(chǔ)。1、石灰石質(zhì)原料控制石灰石質(zhì)原料是構(gòu)成生料的主要原料，一般在生料中占85%左右。石灰石的質(zhì)量指標(biāo)控制主要包括cao、mgo、r2o、so3、cl-等。其中cao是構(gòu)成生料的主要成份，mgo、r2o、so3、cl-的含量為有害成份。cao、mgo、r2o、so3、cl-的含量是石灰石礦山前期勘探需查明的主要內(nèi)容。較高的cao、較低的mgo、r2o、so3、cl-含量是優(yōu)質(zhì)石灰石礦山和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熟料的基本要求，礦山選址的依據(jù)。進(jìn)廠石灰石主要質(zhì)量控制項(xiàng)目：日常以控制cao含量為主

17、，即進(jìn)廠石灰石品位。對(duì)于其中的有害成份，一般隨石灰石品位變化：石灰石品位越高，有害成份越低；石灰石品位越低，有害成份越高。進(jìn)廠石灰石品位控制原則：控制合理的進(jìn)廠石灰石品位，是為了保證生料率值滿足預(yù)計(jì)的要求。石灰石品位既非越高越好、也非越低越好，應(yīng)根據(jù)所使用的硅鋁質(zhì)原料的硅酸率來限定。如所用硅鋁質(zhì)原料的硅酸率偏高，進(jìn)廠石灰石的品位應(yīng)偏低控制；硅鋁質(zhì)原料的硅酸率偏低，則進(jìn)廠石灰石品位應(yīng)偏高控制。引起石灰石品位變化的因素：主要是礦山斷層、裂隙土、表層覆蓋土、高鎂夾石、薄層灰?guī)r等。這些因素均會(huì)引起石灰石品位的貧化。mgo的控制：礦山一經(jīng)選定，其礦石中mgo含量應(yīng)符合要求。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)關(guān)注所用礦山的礦

18、石中mgo含量的不規(guī)則變化，較高的mgo一般是由高鎂夾石所引起。在使用高鎂夾石體的礦區(qū)時(shí)，應(yīng)注意搭配使用，確保進(jìn)廠石灰石中mgo含量滿足要求。r2o、so3、cl-的控制：有害成份主要隨石灰石品位變化，薄層灰?guī)r、邊坡料等是引起有害成份升高的主要因素。實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)根據(jù)礦區(qū)開采點(diǎn)的階段性變化，均勻搭配薄層灰?guī)r、邊坡料等，注意保持石灰石品位的相對(duì)穩(wěn)定，以保證有害成份在控制范圍內(nèi)。進(jìn)廠石灰石品位的控制方法：石灰石品位的控制通過炮堆取樣、入均化堆場(chǎng)每班取樣兩過程來完成。炮堆取樣是炮堆搭配的主要依據(jù)，每班取樣是計(jì)算均化后的石灰石料堆整體品位滿足配料要求的重要過程。通過以上過程的控制，可以保證入磨石灰石品

19、位在受控狀態(tài)。2、硅鋁質(zhì)原料控制硅鋁質(zhì)原料是生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料的主要輔助原料。只有選擇適當(dāng)成份的硅鋁質(zhì)原料，才能保證生料配料過程的完成。硅質(zhì)、硅鋁質(zhì)原料主要品種：硅質(zhì)原料主要有石英砂、硬質(zhì)砂巖等。硅鋁質(zhì)原料的主要品種有粘土、粉砂巖、粉煤灰等。硅質(zhì)、硅鋁質(zhì)原料的主要成份：硅質(zhì)、硅鋁質(zhì)原料的主要成份是sio2一般在70%以上；其次為al2o3（硅質(zhì)原料中含量一般在10%以內(nèi)，硅鋁質(zhì)原料含量在10%以上）及少量fe2o3、cao、mgo、r2o、so3、cl-等。其中硅質(zhì)原料的sio2含量一般分別在75%以上，硅鋁質(zhì)原料的sio2含量一般分別在75%以內(nèi)。新型干法窯對(duì)硅鋁質(zhì)原料的要求：隨著新型干法窯

20、的技術(shù)應(yīng)用，對(duì)硅鋁質(zhì)原料的要求也越來越高。濕法窯、立窯一般使用粘土作硅鋁質(zhì)原料，粘土中sio2含量在65%-70%之間即可滿足配料。新型干法窯技術(shù)大量使用劣質(zhì)原料：低品位的石灰石、高灰份的原煤，燒制更高硅酸率的熟料。因此，對(duì)新型干法窯，要求硅鋁質(zhì)原料的具備更高的硅酸率，一般要求sio2含量在70%-74%之間，甚至更高。純粘土作硅鋁質(zhì)原料已很難滿足配料要求，需通過硅鋁質(zhì)原料與硅質(zhì)原料的搭配來滿足配料要求。實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)根據(jù)礦山石灰石品位來選擇恰當(dāng)?shù)墓桎X質(zhì)原料配比。硅鋁質(zhì)原料中的有害成份控制：硅鋁質(zhì)原料中的有害成份主要為r2o、so3、mgo等。燒制低堿水泥熟料，一般要求硅鋁質(zhì)原料中的r2o（k2o

21、+na2o）含量小于2.0%。mgo要求小于3%，so3要求小于2%。實(shí)際生產(chǎn)控制中，有害成份可以通過階段性普查來控制。3、鐵質(zhì)校正原料鐵質(zhì)校正原料是生產(chǎn)普通硅酸鹽熟料的主要輔助原料，是調(diào)整熟料率值、液相量的主要原料。鐵質(zhì)校正原料的主要種類：傳統(tǒng)鐵質(zhì)校正原料是工業(yè)硫酸渣，主要礦物是fe2 o3，其含量可達(dá)70%左右。另一種鐵質(zhì)校正原料是鐵尾礦，其fe2 o3含量一般在20%-50%左右。實(shí)踐證明，工業(yè)硫酸渣和鐵尾礦均是理想的鐵質(zhì)校正原料。使用鐵質(zhì)校正原料的注意事項(xiàng)：使用工業(yè)硫酸渣時(shí)，一般fe2o3含量高，用量少，對(duì)石灰石和硅鋁質(zhì)原料影響小，適宜使用低品位石灰石，工業(yè)硫酸渣漓水效果差，易堵料；使

22、用低品位的尾鐵礦時(shí)，一般要求石灰石的品位適當(dāng)偏高方可更好地滿足配料，諞原料漓水效果好，不易堵料。實(shí)際生產(chǎn)可根據(jù)實(shí)際原材料品位情況進(jìn)行選擇，確保滿足配料要求。4、原煤質(zhì)量控制水泥生產(chǎn)中的煤粉既提供熱能、又提供物料組份。因此，選擇合理的原煤品種是生產(chǎn)水泥熟料的必要條件。原煤的主要質(zhì)量控制項(xiàng)目：水份、灰份、揮發(fā)份、發(fā)熱量、固定碳、全硫等是進(jìn)廠原煤的主要控制項(xiàng)目。其中全硫含量一般按不同礦點(diǎn)分別檢驗(yàn)。新型干法窯對(duì)原煤品質(zhì)的要求：新型干法窯優(yōu)點(diǎn)是可使用劣質(zhì)煤，但對(duì)原煤中的硫含量必須限制，一般全硫控制在小于1.0%，以防止預(yù)熱器結(jié)皮。適當(dāng)?shù)脑夯曳荨]發(fā)份和入窯煤粉細(xì)度、水份也是實(shí)際生產(chǎn)所必須控制的，一般灰

23、份應(yīng)小于28%、揮發(fā)份在18%-30%之間為宜。入窯煤粉細(xì)度應(yīng)根據(jù)煤的揮發(fā)份綜合考慮，煙煤一般在10%（0.08mm方孔篩篩余）左右，無煙煤小于3%。煤灰組份對(duì)熟料質(zhì)量的影響：煤灰中的各組份直接參與熟料的化學(xué)反應(yīng)，據(jù)統(tǒng)計(jì)，由于煤灰的摻入，使熟料飽和比降低0.04-0.16、硅酸率降低0.05-0.20、鋁率提高0.05-0.30。原煤均化要求：煤灰直接參與熟料化學(xué)反應(yīng)，因此穩(wěn)定的原煤灰份是熟料率值穩(wěn)定的基礎(chǔ)。進(jìn)廠原煤必須采取均化措施。三、原燃材料的均化鏈管理均化系統(tǒng)包括進(jìn)廠石灰石、進(jìn)廠原煤、硅、硅鋁質(zhì)原料、鐵質(zhì)原料等的均化，但目前新建基地對(duì)硅、硅鋁質(zhì)原料、鐵質(zhì)原料、進(jìn)廠原煤等基本未采取均化或基

24、本無均化效果主要是根據(jù)質(zhì)量控制要求選擇合格的供方，分別存放，實(shí)行定量比例搭配使用，確保能滿足生產(chǎn)控制要求。系統(tǒng)均化被壓縮在進(jìn)廠石灰石和出磨生料均化兩個(gè)環(huán)節(jié)上，石灰石堆取料機(jī)和均化庫，成為關(guān)鍵的均勻化設(shè)施，如何使用好堆取料機(jī)和均化庫，成為目前新建熟料基地產(chǎn)品質(zhì)量管理的重要環(huán)節(jié)。進(jìn)廠石灰石的均化方式又分圓形均化堆場(chǎng)和長形均化堆場(chǎng)兩種方式，其均化特點(diǎn)又各有不同，實(shí)際生產(chǎn)控制，應(yīng)采取不同的控制方式，否則會(huì)不能滿足生產(chǎn)要求。 長形均化堆場(chǎng)的堆料方式周期性堆料、周期性取料，從理論上和實(shí)際操作結(jié)果分析，其均化效果好，料堆之取料截面物料成份為該料堆全部堆料周期的平均值（理論上），進(jìn)廠石灰石品位控制范圍相對(duì)較寬

25、，料堆caco3目標(biāo)值為該料堆全部堆料周期的最終目標(biāo)值，班與班之間進(jìn)廠石灰石品位波動(dòng)對(duì)料堆的取料成份波動(dòng)影響較小，實(shí)際操作中，對(duì)石灰石品位搭配的范圍較寬，適應(yīng)性強(qiáng)。圓形均化堆場(chǎng)與長形均化堆場(chǎng)區(qū)別較大，圓形均化堆場(chǎng)為連續(xù)堆、取料，理論上取料截面料層始終處于變化中，即不斷有新的料層被取進(jìn)、舊的料層被取完，因受堆料夾角限制，其堆料周期短（二個(gè)班的堆料量即為一取料周期，成為取料截面的主要截面成份），取料截面物料成份變化大，對(duì)出磨生料成份影響大，即使是自動(dòng)堆取料，石灰石配比會(huì)在班與班之間產(chǎn)生大的變化，下面即是一個(gè)實(shí)際生產(chǎn)中的案例：（出磨生料kh目標(biāo)值：1.07）時(shí)間入磨石灰石配比（%）出磨生料kh7：0

26、01.048：0090.21.089：0090.21.0710：0090.21.0911：0090.21.0612：0089.21.0913：0088.81.1114：0088.31.0415：0087.50.9916：0088.01.0417：0089.01.0618：0088.51.0119：0088.11.07以上配比顯示，7：0011：00之間石灰石配比比例為90.2%，12：0019：00之間石灰石配比比例平均為88.4%，相差1.8%，說明園形均化堆場(chǎng)物料變化大。根據(jù)不同的均化堆場(chǎng)方式，實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)采取不同的控制方式。園形均化堆場(chǎng)對(duì)進(jìn)廠石灰石的控制應(yīng)以班平均值為目標(biāo)值，每小時(shí)取樣、

27、每小時(shí)檢測(cè)對(duì)所設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行修正，直至每班平均值滿足目標(biāo)值要求。長形均化堆場(chǎng)對(duì)進(jìn)廠石灰石控制應(yīng)以一個(gè)料堆為目標(biāo)值，每小時(shí)取樣，每班檢測(cè)，每日對(duì)所設(shè)定的目標(biāo)值進(jìn)行修正直至全料堆滿足目標(biāo)值要求。按目標(biāo)值對(duì)進(jìn)廠石灰石進(jìn)行控制，是提升均化效果、穩(wěn)定熟料率值的一個(gè)重要方法，要最終實(shí)現(xiàn)理想的石灰石均化效果，還必須按要求自動(dòng)堆取料及控制好進(jìn)廠石灰石粒度、穩(wěn)定配料庫石灰石倉料位等一列措施，這些都是因素都會(huì)影響入磨石灰石的穩(wěn)定性，最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)要為確保原燃材料均化效果同時(shí)要加大配料秤計(jì)量管理、儲(chǔ)庫庫存管理及物流管理。第三章 配料方案設(shè)計(jì)及生熟料的質(zhì)量控制一、配料的定義及設(shè)計(jì)根據(jù)水泥品種，原料的物理化學(xué)

28、性能，與具體生產(chǎn)條件，確定所用原料配合比，以得到煅燒水泥熟料所需要適當(dāng)成份的生料，稱為生料的配料，簡(jiǎn)稱配料。合理的配料方案即是工藝設(shè)計(jì)的依據(jù)，又是正常生產(chǎn)的保證。配料包括原料的選擇、熟料的設(shè)計(jì)與生料配料計(jì)算。 1、配料設(shè)計(jì)（1）、配料設(shè)計(jì)的目的和基本原則。目的：a、根據(jù)原料資源情況，確定礦山的可用程度，并盡可能利用礦山資源。b、根據(jù)原料、燃料特性和水泥品種等要求，決定原料、燃料種類、配比。選擇合適的生產(chǎn)方法。c、計(jì)算全廠物料平衡，作為全廠工藝設(shè)計(jì)及主機(jī)造型的依據(jù)。原則 ：a、燒出的熟料具有較高的強(qiáng)度和良好的物理化學(xué)性能。b、配制的生料易于粉磨和煅燒。 c、生產(chǎn)過程中易于控制和管理，便于生產(chǎn)操作

29、，以及結(jié)合工廠生產(chǎn)條件，經(jīng)濟(jì)合理地利用礦山資源。二、熟料組成的選擇及注意的問題合理的配料方案，表現(xiàn)在熟料礦物成份的選擇上，即對(duì)三個(gè)率值的確定，為獲得優(yōu)質(zhì)熟料，應(yīng)以以下幾方面考慮。1、水泥品種：為滿足不同品種水泥的要求，應(yīng)選擇不同礦物組成。如生產(chǎn)快硬硅酸鹽水泥，需要較高的早期強(qiáng)度，則應(yīng)提高熟料中c3s和c3a的含量，低熱水泥（中抗水泥）則要求水化熱低，抗硫酸鹽侵蝕性能好。則相應(yīng)提高c2s和c4af含量。2、原料的品種、生料易燒性：原料的化學(xué)成份與工藝性能，往往對(duì)熟料組成的選擇有較大的影響。如石灰石燧石多，粘土含砂量多，則應(yīng)適當(dāng)降低kh來適應(yīng)原料的實(shí)際情況。生料易燒性好，可以選擇較高的kh、高sm

30、的配料方案。反之，只能配低一些。3、燃料質(zhì)量：燃料品質(zhì)對(duì)率值及煅燒影響較大，燃煤不單供給熱量，煤灰還起配料作用，煤質(zhì)差，灰份大，應(yīng)相應(yīng)降低熟料kh。4、kh的選擇：若工藝條件好，生料均化性好，或使用礦化劑，操作水平高，可適當(dāng)提高kh，kh高則c3s含量增加，熟料強(qiáng)度高。綜合考慮，要選擇合適的kh。5、sm的選擇：sm選擇應(yīng)與kh相適宜，應(yīng)避免以下傾向：（1）、kh高，sm也高，熔劑礦物少，吸收f-cao反應(yīng)不完全，熟料不易燒結(jié)，f-cao高。（2）、sm高，kh低，c2s高，易造成熟料粉化，熟料強(qiáng)度低。（3）、kh低，sm低，熔劑礦物含量高，液相量多，易結(jié)大塊，不易燒結(jié)，f-cao高，且熟料質(zhì)

31、量差，一般不用此方案。6、im的選擇：im選擇也應(yīng)與kh相適應(yīng)，一般情況下，當(dāng)提高kh時(shí)，應(yīng)相應(yīng)降低im值，以降低液相出現(xiàn)的溫度與粘度，有助于c3s形成。選擇高鋁，高鐵方案，應(yīng)結(jié)合原燃料特點(diǎn)及工藝設(shè)備，水泥性能，綜合分析決定。三、配料異常情況案例分析及應(yīng)對(duì)措施1、因石灰石波動(dòng)對(duì)配料的影響a、石灰石粒度對(duì)出磨生料穩(wěn)定性的影響：石灰石粒度不僅影響原料磨產(chǎn)量，同時(shí)也影響入磨石灰石的穩(wěn)定性。粒度過大，會(huì)導(dǎo)致配料庫石灰石離析現(xiàn)象，特別是經(jīng)過搭配進(jìn)廠含土量多的石灰石，其離析現(xiàn)象更為嚴(yán)重，出磨生料極不穩(wěn)定。對(duì)基地的立磨制備系統(tǒng)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)廠石灰石粒度控制在60mm篩余15%為宜。案例1：某工廠石灰石因破碎

32、機(jī)錘頭嚴(yán)重磨損，進(jìn)廠石灰石粒度嚴(yán)重超標(biāo)，大塊石灰石最大尺寸達(dá)250mm，取料機(jī)正常運(yùn)行時(shí)(料堆為自動(dòng)堆料)，出磨生料成份波動(dòng)極大,現(xiàn)舉一個(gè)班為例。時(shí)間物料配比（%）出磨生料率值石灰石砂巖頁巖鐵粉khsmim15:001.092.731.2616:1685.37.35.22.21.092.681.2317:1584.57.16.22.21.102.531.2218:1883.48.16.52.01.002.561.2919:1485.07.55.71.80.952.651.3420:0786.87.04.41.81.072.691.3221:1586.46.85.01.81.182.651.28

33、22:2585.36.56.02.21.082.591.3323:1086.26.05.62.20.972.401.330:1089.06.23.51.30.982.411.28從以上配比及相應(yīng)出磨生料成份分析，出磨生料kh在0.951.18之間波動(dòng)，入磨物料粒度變化大是導(dǎo)致出磨生料成份波動(dòng)的主要原因。如僅通過出磨生料結(jié)果來調(diào)整配料比例已不能滿足控制要求。應(yīng)對(duì)措施：應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)入磨物料粒度的變化，對(duì)入磨物料配比預(yù)調(diào)整，再根據(jù)出磨生料結(jié)果進(jìn)行修正。b、石灰石倉料位變化對(duì)出磨生料質(zhì)量影響：石灰石取料量與磨機(jī)使用量達(dá)到一種平衡，配料庫倉料位相對(duì)穩(wěn)定，是均化效果得以體現(xiàn)，入磨物料穩(wěn)定的基本條件。取

34、料機(jī)停機(jī)，石灰石倉料位下降，會(huì)使得已經(jīng)均化后的物料在配料庫出庫時(shí)重新分級(jí)，失去均化效果，出磨生料波動(dòng)極大，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)確保取料機(jī)取料量與磨機(jī)產(chǎn)量同步，保持進(jìn)出物料平衡，取料機(jī)的開停，必須報(bào)質(zhì)量調(diào)度，以便及時(shí)對(duì)物料配比進(jìn)行調(diào)整。取料機(jī)開停的應(yīng)對(duì)措施：取料機(jī)停，應(yīng)適當(dāng)調(diào)低石灰石比例，取料機(jī)開，應(yīng)適當(dāng)上調(diào)石灰石比例，以保證出磨生料成份相對(duì)穩(wěn)定。c、進(jìn)廠石灰石定點(diǎn)堆料對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響石灰石定點(diǎn)堆料，對(duì)穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量危害極大，石灰石無均化效果，直接導(dǎo)致出磨生料成份波動(dòng)大，影響出窯熟料質(zhì)量。案例2：以下是石灰石定定點(diǎn)堆料引起的出磨生料波動(dòng)。時(shí)間物料配比（%）出磨生料率值石灰石砂巖頁巖鐵粉khsmim7:000

35、.992.621.388:0087.84.64.03.61.002.631.349:0088.34.14.03.61.072.601.3310:0087.54.14.83.61.132.631.3111:0086.33.86.23.71.142.471.3312:0084.54.27.63.71.012.491.50以上一個(gè)班內(nèi)，出磨生料kh在0.991.14之間波動(dòng)，導(dǎo)致出窯熟料f-cao波動(dòng)。應(yīng)對(duì)措施：對(duì)于定點(diǎn)堆料，進(jìn)廠石灰石不允許搭配，應(yīng)選擇石灰石品位相對(duì)穩(wěn)定的炮堆組織生產(chǎn)。4、使用應(yīng)急下料口對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響：使用應(yīng)急下料口，出磨生料控制失去基準(zhǔn)，成份波動(dòng)大，均化庫也無法消除這種波動(dòng)，最

36、終導(dǎo)致出窯熟料質(zhì)量嚴(yán)重不合格。以下為某工廠使用應(yīng)急下料口配料的實(shí)例：時(shí)間石灰石配比sio2al2o3fe2o3caomgo生料kh8：0089.816.84.112.6940.281.540.699:0095.214.963.562.2941.921.100.8410:0092.210.873.002.0144.571.361.2811:0086.012.933.552.2843.091.351.0112:0087.515.543.842.4841.621.110.7913:0094.814.773.712.4042.161.010.8514:0097.412.803.292.0543.361

37、.321.0415:0095.011.703.001.9244.401.281.18以上出磨生料kh在0.691.28之間波動(dòng)，生產(chǎn)無法正常進(jìn)行，如此大的波動(dòng)，均化庫無法消除此類波動(dòng)。應(yīng)急下料口使用對(duì)策：從以上實(shí)例分析，出磨生料波動(dòng)過大，已無法正常生產(chǎn)。使用應(yīng)急下料口，進(jìn)廠石灰石品位不能有大的波動(dòng)，不能采取搭配進(jìn)廠的控制方法，唯一有效的辦法是應(yīng)選擇一處品位相對(duì)穩(wěn)定的石灰石炮堆，方能保證出磨生料滿足要求。2、物流不暢影響：檢查原料磨硅鋁質(zhì)及鐵質(zhì)喂料曲線,判斷是否有堵料、斷料現(xiàn)象，一般生料中cao含量升高、同時(shí)fe2o3含量偏低明顯，可能是鐵質(zhì)材料斷料，若fe2o3含量基本正常而cao含量偏高，硅

38、鋁質(zhì)原料斷料可能性較大。應(yīng)對(duì)措施：加大與中控操作員的溝通，建立異常情況匯報(bào)制度，及時(shí)、準(zhǔn)確判斷何種物料斷料，并進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于長時(shí)間處理不好的，要求止料處理。3、計(jì)量秤不準(zhǔn)影響應(yīng)對(duì)措施：檢查配料秤是否出現(xiàn)問題，特別是傳感器四周是否有積料、內(nèi)部是否進(jìn)入灰塵和小顆粒物料，出現(xiàn)上述情況，應(yīng)及時(shí)清掃，并向制造分廠反映要求立即處理。三、生料質(zhì)量控制1、生料均化鏈：礦山搭配開采工廠內(nèi)原料預(yù)均化磨內(nèi)粉磨過程均化生料均化庫均化2、控制項(xiàng)目生料化學(xué)成份及三個(gè)率值干法線生產(chǎn)，生料控制一般采用cao快速測(cè)定和x-熒光分析按一定頻次（通常1h/次）進(jìn)行，在原料中sio2和al2o3含量比較穩(wěn)定的前提下，才能只控制cao

39、和fe2o3，一般應(yīng)同時(shí)控制以上四個(gè)氧化物含量。目前新型干法窯生產(chǎn)線，原料均有大型的均化堆場(chǎng)，采用堆場(chǎng)堆取物料，使物料的均勻得到進(jìn)一步加強(qiáng)，通過磨頭的計(jì)量秤對(duì)各比例進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整后，出磨生料相對(duì)比較穩(wěn)定。為保證入窯生料的化學(xué)成份均齊穩(wěn)定，生料應(yīng)在均化庫內(nèi)進(jìn)行均化后入窯使用。生產(chǎn)控制中一般應(yīng)按一定頻次（通常2h/次）檢測(cè)入窯生料x-熒光分析，供質(zhì)量控制中的調(diào)整參考。細(xì)度：細(xì)度對(duì)煅燒影響大，細(xì)度越細(xì)比面積越大，反應(yīng)快，但要求過細(xì)會(huì)影響磨機(jī)產(chǎn)能且使電耗增加。水份：水份小生料流動(dòng)性良好，確保均化效果。入窯生料的細(xì)度、水份與熟料的煅燒密切相關(guān)，細(xì)度偏粗或水份偏高將對(duì)熟料煅燒制度、熟料質(zhì)量穩(wěn)定有較大影響，應(yīng)

40、控制好生料細(xì)度與水份在一定范圍內(nèi)。3、生料成份波動(dòng)的原因及防范措施。原因：a、原燃材料成份波動(dòng)b、各種物料配比的波動(dòng)工藝設(shè)備不能滿足配料要求：、粒度不均齊，或粒度過大；、計(jì)量設(shè)備精度差，計(jì)量不準(zhǔn)確；、磨頭倉容量小，造成斷料及物料壓力難以穩(wěn)定，影響下料量準(zhǔn)確，均勻；物料水份波動(dòng)。c、磨機(jī)工況影響d、生料化學(xué)分析不正確，誤導(dǎo)配料，取樣代表性差措施：a、穩(wěn)定原材料質(zhì)量；b、運(yùn)用可靠計(jì)量準(zhǔn)確的配料設(shè)備；c、采用幾何形狀合理磨頭倉，保持倉內(nèi)物料壓力穩(wěn)定即控制好倉料位或入磨物料粒度；d、嚴(yán)格控制入磨物料水份；e、加強(qiáng)崗位操作人員責(zé)任心，提高操作水平；f、通過抽查對(duì)比等措施確保檢驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確5、生料均化目前各

41、新建基地生料均化庫均為cf庫，其特點(diǎn)是多點(diǎn)進(jìn)料多點(diǎn)出料，理論上，是相當(dāng)先進(jìn)的一種均化庫，實(shí)際使用，如各方面滿足要求，其均化效果較好。其庫頂多點(diǎn)進(jìn)料，是完成生料均化的第一步，庫頂有四只半徑3m的短斜槽和四只半徑5m的長斜槽，分別呈放射狀間隔分布，共八個(gè)入料口。斜槽通風(fēng)正常，是庫頂實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)進(jìn)料的保證，庫頂多點(diǎn)進(jìn)料，可避免出磨生料集中進(jìn)入一個(gè)下料“漏斗”內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)均勻分布。庫底共七個(gè)下料區(qū)，一般設(shè)置為同時(shí)開啟二至三個(gè)區(qū)下料，并且每半小時(shí)換一個(gè)區(qū)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)循環(huán)換區(qū)下料，不斷對(duì)庫內(nèi)下料所產(chǎn)生“漏斗”進(jìn)行“阻塞”，實(shí)現(xiàn)入窯生料的均化效果。目前均化庫多為單庫，一旦投入使用，中途無清庫機(jī)會(huì)，試生產(chǎn)期，要絕對(duì)保證庫內(nèi)無雜物，并對(duì)庫內(nèi)進(jìn)行烘干，庫頂?shù)乃袡z修活動(dòng)，均應(yīng)嚴(yán)格避免鐵塊或布袋等雜物進(jìn)入庫內(nèi)，