在水泥干法生產(chǎn)工藝中，生料均化是生產(chǎn)均化鏈中最為重要的工藝環(huán)節(jié)，其對提高水泥熟料產(chǎn)量，確保水泥質(zhì)量的穩(wěn)定有著舉足輕重的作用。因而，生料均化庫設(shè)計的優(yōu)劣，直接關(guān)系到均化效果的好壞，能否保證入窯生料成分的高度均勻，而最終完成整個生料均化鏈的全部任務(wù)。尤其是在石灰石預(yù)均化堆場建設(shè)不到位的生產(chǎn)線上，則顯得更為重要。
　　南京院在調(diào)研分析進行優(yōu)化改進開發(fā)了新型NGF型系列的連續(xù)重力充氣攪拌式均化庫。該庫已成功應(yīng)用于國內(nèi)外數(shù)個2500～10000 t/d水泥熟料生產(chǎn)線上。運行結(jié)果表明，該生料均化庫即使在庫內(nèi)料位較低的情況下，仍能給窯系統(tǒng)提供化學(xué)成分穩(wěn)定的生料，均化效果均超過保證指標(biāo)，為窯系統(tǒng)的安全高產(chǎn)穩(wěn)定運行提供了必備基礎(chǔ)條件。該庫設(shè)備制造和進出料等工藝控制系統(tǒng)均為國內(nèi)配套解決，閥體也為國內(nèi)精密加工，但其系統(tǒng)內(nèi)主要關(guān)鍵部件--荷重傳感器、電控氣動流量閥及氣動開關(guān)閥的氣控元件全部采用原裝進口件，精度高，調(diào)控能力強，同等規(guī)格下輸送能力大，信號反饋及時準(zhǔn)確，誤差值小，安全運行可靠，使用壽命長。這樣兩者的配合，使裝備總造價、運行費用及電耗均低。此外，該庫的所有充氣系統(tǒng)配置合理，用料精良，透氣率高，阻力低；設(shè)備耐久性大幅度提高，檢修維護靈活方便。
　　1.NGF型生料均化庫均化工作原理
　　從提升機送入庫頂?shù)纳?，?jīng)庫頂多點下料分配器分配后，進入按一定規(guī)律分布的深型斜槽，經(jīng)其輸送后喂入庫中。庫底板上有一錐形中心混合室(也稱減壓錐)，錐體底部與庫底板連續(xù)的四周有許多孔洞；庫底板上布滿充氣箱，依要求將庫底充氣箱分成若干個充氣區(qū)；錐體與庫壁形成的區(qū)域稱為外環(huán)區(qū)，中心混合室內(nèi)稱為內(nèi)環(huán)區(qū)。庫卸料時，根據(jù)混合室內(nèi)壓力的高低，羅茨風(fēng)機分別向庫底內(nèi)外環(huán)區(qū)分區(qū)輪流循環(huán)充氣，使生料從外環(huán)區(qū)進入中心混合室的內(nèi)環(huán)區(qū)，再由中心室卸入庫底卸料裝置。在整個過程中，生料從分配器進入庫內(nèi)后，首先均勻地以層的形式平鋪在庫內(nèi)。在向中心混合室輪流循環(huán)充氣進料時。在外環(huán)區(qū)錐體孔洞上方依次出現(xiàn)多個漏斗凹陷，漏斗沿徑向排成一列，隨充氣的變換而旋轉(zhuǎn)角度，這樣不僅產(chǎn)生重力混合，而且也因漏斗卸料速度不同，使庫底生料產(chǎn)生徑向混合。生料進入中心混合室內(nèi)，在減壓錐的減壓作用下，被混合室內(nèi)充氣氣流強烈攪拌，使得在外環(huán)區(qū)混合均化后的生料又進行了一次充分的氣力混合。因此，庫外環(huán)區(qū)的充氣是為了活化物料形成漏斗流并向錐內(nèi)混合室輸送物料；錐體內(nèi)環(huán)充氣則是為使物料充分均化混合并卸料出庫。經(jīng)過均化的生料，正常運行時，由庫底溢流管卸出，從而完成了生料的均化全過程。出庫生料由庫底氣動開關(guān)閥和電控氣動流量閥根據(jù)充氣計量倉的荷重傳感器顯示出的料重來調(diào)節(jié)控制進入的料量，出計量倉生料量可根據(jù)入窯喂料量大小，由計量倉倉底氣動開關(guān)閥、電控氣動流量閥和沖板流量計形成的閉環(huán)系統(tǒng)實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)控制，為此完成生料從庫頂進入至倉底卸出的均化計量全過程。
　　2.NGF型均化庫結(jié)構(gòu)組成
　　NGF型均化庫從庫頂進料到庫底出料，庫內(nèi)外充氣系統(tǒng)到庫外計量設(shè)備及卸料系統(tǒng)的全部成套裝備均由我院集成供貨。其主要結(jié)構(gòu)組成由庫頂分配器、庫內(nèi)充氣箱、庫底卸料裝置、充氣計量倉、荷重傳感器、手動閘板閥、氣動開關(guān)閥、電控氣動流量閥、輸送斜槽和庫內(nèi)外充氣管路系統(tǒng)及配件組成，見圖1。

　　3.NGF型均化庫主要結(jié)構(gòu)特點
　　3．1生料分配器
　　生料分配器系統(tǒng)工作時，生料從分配器頂部進料口進入分配罐；同時風(fēng)機的供風(fēng)則從分配器下面的空氣進口并通過透氣層進入分配罐。通過調(diào)節(jié)閥可調(diào)整進入分配罐的風(fēng)壓和風(fēng)量，使粉狀物料在分配罐中呈流化狀態(tài)，從而均勻分流進入按一定規(guī)律性分布的多點進料斜槽中。在每個斜槽的底部進氣口也安裝有調(diào)節(jié)閥，可調(diào)整供風(fēng)的壓力和風(fēng)量。流進斜槽中的生料在空氣的作用下繼續(xù)呈流化狀態(tài)，并向斜槽較低方向流動，最后經(jīng)斜槽下料口進入生料庫中。庫頂多點進料斜槽的設(shè)置避免進料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，為庫內(nèi)物料均化做好準(zhǔn)備。斜槽采用輸送能力大且料流均勻的深型斜槽，斜槽可在斜槽支架上自由滑動；斜槽卸料口與均化庫頂采用軟連接，以吸收斜槽熱膨脹；斜槽和斜槽之間的連接采用定制的新型發(fā)泡橡膠材料，在露天條件下，既防水又防漏氣，確保了進料的穩(wěn)定暢通。
　　3．2均化庫庫內(nèi)、外充氣系統(tǒng)
　　均化庫內(nèi)充氣系統(tǒng)共分n個充氣區(qū)，除中心區(qū)外相對輪流充氣。多流股物料的重力混合，當(dāng)按一定控制方式輪流向各區(qū)送入低壓空氣時，被布置在與庫底水平面成l0°斜坡上的充氣箱上的生料呈流態(tài)化。生料從外環(huán)區(qū)進入中心區(qū)。每個充氣區(qū)充氣箱采用相同規(guī)律布置，減少了設(shè)備規(guī)格，便于制作、安裝及維修。充氣箱所用透氣層材料透氣阻力低，透氣性能好，且充氣箱內(nèi)采用聚酯織物的軟管可防止透氣層破損后物料倒流到管道中。每個充氣分區(qū)及均化庫庫外充氣系統(tǒng)采用了質(zhì)量上乘、信號反饋及時準(zhǔn)確、誤差值小和可快速切斷的氣動閥；另將所設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)控制程序裝入了PLC自動控制系統(tǒng)，可直接進入中控DCS系統(tǒng)進行控制，通過改變內(nèi)外環(huán)充氣區(qū)的充氣時間，可以改變物料的均化效果，從而保證均化指標(biāo)。
　　3．3庫底卸料裝置及充氣計量倉
　　生料到達庫底后，經(jīng)均化庫中心區(qū)進入庫底卸料裝置；再通過氣動開關(guān)閥和電控氣動流量閥調(diào)節(jié)料量后進入充氣計量倉。庫底卸料裝置及充氣計量倉的倉底部均設(shè)有類似于均化庫庫內(nèi)結(jié)構(gòu)的充氣箱，帶傳感器的充氣計量倉可根據(jù)入窯喂料量大小實現(xiàn)自動控制。倉內(nèi)物料由于倉底充氣箱作用呈流態(tài)化，保持物料有良好的流動性能。充氣箱所需壓縮空氣由羅茨風(fēng)機通過倉底外部管道供給。
　　3．4電控氣動流量閥和氣動開關(guān)閥
　　電控氣動流量閥和氣動開關(guān)閥是均化庫實現(xiàn)自動控制的核心設(shè)備，它運行的正常與否直接關(guān)系到均化效果的好壞。為此南京院與天津德申科技公司聯(lián)合開發(fā)了NGF型均化庫專用的電控氣動流量閥和氣動開關(guān)閥，其特點具體如下。
　　(1)迷宮式密封箱加進口毛織物填料，因而具有完善的密封性能；
　　(2)閥體和閥板采用了國外特殊的耐磨材料制造，具有耐磨、輕巧、控制靈便等特性，其使用壽命內(nèi)幾乎免維護；
　　(3)有手動、現(xiàn)場控制和中央控制三種控制方式，具有4～20mA信號輸入、輸出接口，流量調(diào)節(jié)為無間斷連續(xù)調(diào)節(jié)；
　　(4)閥上有安全聯(lián)軸器，用于手動操作。由氣壓缸驅(qū)動，帶氣動位置控制系統(tǒng)。遠程定位器是一個電流回路，位置設(shè)定信號4～20mA，角位反饋信號4～20mA，供電電壓24V。在停電時閥門將自動移至“關(guān)”的位置；快速關(guān)閉時間≤3 s/次，100%開度調(diào)節(jié)時間45s左右；所需控制氣源氣壓0.6 MPa±1MPa，從而將傳統(tǒng)的流量控制閥和氣動開關(guān)閥合二為一。
　　(5)氣缸采用了德國FEST0公司的原裝產(chǎn)品作為氣動驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)，其驅(qū)動氣缸為齒條式結(jié)構(gòu)，可以任意地正反方向快速運行且消除了電動驅(qū)動的不可頻繁正反轉(zhuǎn)所帶來的滯后性和機械慣性，真正做到實時跟蹤調(diào)節(jié)，完全無機械故障。氣動驅(qū)動的抗過載能力和輸出扭矩大，其使用壽命內(nèi)幾乎免維護，能耗和造價低。目前國際上已廣泛使用。
　　(6)閥的流量調(diào)節(jié)采用西門子定位器，為非接觸式，同閥軸直聯(lián)，無傳動機構(gòu)，因而定位精度和可靠性高；控制精度可達到1%。