3.3　原燃料预均化

水泥的生产要求提供成分均齐的生料，以保证熟料在煅烧时热工制度的稳定。为此，可在生料制备过程中的四个环节采取措施：①矿山采掘原料时，按质量情况搭配使用；②原料在堆场或储库内进行预均化；③生料在粉磨过程中的均化；④粉磨后的生料在生料库内进行均化。在这四个环节中，最重要的是第二和第四两个环节。

3.3.1　预均化原理和意义

原料预均化的基本原理就是在物料堆放时，由堆料机把进来的原料连续地、按一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠和相同厚度的料层。取料时，在垂直于料层的方向，尽可能同时切取所有料层，依次切取，直到取完。以上即所谓的“平铺直取”。

原料预均化的意义主要表现在：①有利于入窑生料和燃料成分的稳定；②有利于扩大资源利用范围，延长矿山使用年限；③满足矿山储存及均化双重要求，节约建设投资。

3.3.2　预均化堆场型式

现代化水泥厂预均化堆场的布置形式有矩形和圆形两种。如图3-3所示，矩形堆场一般都有两个料堆，一个堆料，一个取料，相互交替。根据工厂地形和总图要求，两个料堆可平行布置和直线布置。直线布置时，堆料机和取料机容易布置，不需要设转换台车，目前大多数水泥厂采用这种型式。

圆形预均化堆场及堆取料设备如图3-4所示。原料由皮带机送到堆场中心，由可以围绕中心作360°回转的悬臂式皮带堆料机堆料，堆料为圆环，其截面则是人字形料层。取料一般都用桥式刮板取料机，桥架的一端接在堆场中心的立柱上；另一端则架在堆料外围的圆形轨道上，可以回转360°。取出的原料经刮板送到堆场中心卸料口，由地沟内的出料皮带机运走。

3.3.3　堆取料方式

在进料保持恒定的条件下，均化效果取决于堆料和取料方式。为求得较高的均化效果，理论上要求堆料时料层平行重叠，厚薄一致。在实际作业时，由于设备的实际可行性和经济上的原因，只能采用近似均匀一致的铺料方法。根据设备条件和均化要求，实际应用中主要有人字形堆料法和Chevcon堆料法。

人字形堆料法如图3-5所示，堆料点在矩形料堆纵向中心线上，堆料机只要沿着纵向在两端之间定速往返卸料就可完成两层物料的堆料。这种料层的第一层料堆横截面为等腰三角形的条状料堆，以后各层则在这个料堆上覆盖一层层的物料，因此除第一层之外，每层物料的横截面都呈人字形，所以被称为人字形料堆。这种料堆的优点是堆料的方法和设备简单，均化效果较好，使用普遍。人字形堆料法的主要缺点是物料颗粒离析比较显著，料堆两侧及底部集中了大块物料，而料堆中上部分多为细粒，且存在“端锥效应”。

如图3-6所示，Chevcon堆料法的堆料过程与人字形堆料法相似，但堆料机下料点的位置不是固定在料堆中心线上，而是随每次循环移动一定的距离。这种堆料法不仅可以克服“端锥效应”，而且由于料堆时前、后原料的重叠，长期偏差和原料突然变化产生的影响也可被消除，均化效果较好。圆形预均化堆场一般采用这种堆料方式。

取料方式应与堆料形式相对应，才能获得预期的均化效果。一般来说，预均化堆场主要采用端面取料和侧面取料两种方式。采用端面取料时，取料机从料堆的一端，包括圆形料堆的截面端开始，向另一端或整个环形料堆推进。取料是在料堆整个横断面上进行的，最理想的取料就是同时切取料堆端面各部位的物料，循环前进。人字形堆料法和Chevcon堆料法适用于这种取料方法。

采用侧面取料时，取料机从料堆的一侧从一端至另一端沿料堆纵向往返取料。这种取料方式不能同时切取截面上各部位的物料，只能在侧面沿纵长方向、一层层刮取物料。当水泥厂采用直线布置的矩形堆场储存多种物料时，一般采用侧面取料法（其均化效果不如端面取料法）。

3.3.4　堆取料设备

水泥厂堆料设备一般采用侧式悬臂堆料机（图3-4和图3-7），它最适合用于矩形预均化堆场的侧面堆料和圆形堆场内围绕中心堆料，卸料点可以由悬臂皮带机调整俯仰角而升降，使物料落差保持最小。侧式悬臂堆料机可以装成固定式、回转式、直线轨道式等各种形式。

取料设备主要有桥式刮板取料机（图3-4）和侧式刮板取料机（图3-7）。桥式刮板取料机适用于端面取料，可用于矩形和圆形堆场。其结构为在桥架上安设了水平链耙，有的链耙稍有斜度，以便将耙出的物料卸入出料皮带机。链耙由链板和许多横向刮板组成，按物料端面休止角调整松料耙齿，使其紧贴料面，平行往复耙松物料，使其从端面斜坡上滚落至底部，由链耙将其连续运走。松料装置一般常用三角形耙架，可以调节其倾斜度以适应料面斜度。耙架可沿桥架在料堆面做横向行走，耙齿压入料层一定深度。侧式刮板取料机由刮板、链板和链轮所构成的耙链装在一台能沿轨道行走的台车上，耙链底端铰接在台车上，顶端或中部用钢绳拴接在台车的桅杆上，由卷扬机调节链耙的斜度。耙式取料机主要用于侧面取料。