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，生料均化庫設計的優(yōu)劣，直接關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。尤其是在石灰石預均化堆場建設不到位的生產(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)提供化學成分穩(wěn)定的生料，均化效果均超過保證指標，為窯系統(tǒng)的安全高產(chǎn)穩(wěn)定運行提供了必備基礎條件。該庫設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)主要關鍵部件--荷重傳感器、電控氣動流量閥及氣動開關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型均化庫結構組成
　　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。其主要結構組成由庫頂分配器、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型均化庫主要結構特點
　　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；同時風機的供風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)整進入分配罐的風壓和風量，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)整供風的壓力和風量。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置避免進料產(chǎn)生離析現(xiàn)象，為庫內(nèi)物料均化做好準備。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、信號反饋及時準確、誤差值小和可快速切斷的氣動閥；另將所設定的標準控制程序裝入了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。
　　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有類似于均化庫庫內(nèi)結構的充氣箱，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閥
　　電控氣動流量閥和氣動開關閥是均化庫實現(xiàn)自動控制的核心設備，它運行的正常與否直接關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”的位置；快速關閉時間≤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，其驅(qū)動氣缸為齒條式結構，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，因而定位精度和可靠性高；控制精度可達到1%。