水泥生产工艺流程上的应用
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水泥生产工艺由破碎、预均化、生料制备均化、预热分解、水泥熟料的烧成、水泥粉磨包装等过程构成。
即原料经过破碎后，各材料按一定比例配合、磨细，制备为合适的生料，生料经过煅烧成为熟料，最后熟料加入一定量的混合材，经过水泥粉磨，磨细成为水泥。
下面将对水泥生产中的主要工艺：
1. 破碎，2. 预均化，3. 贮存，4. 粉磨，5. 均化，6. 回转窑烧制，7. 转运输送
进行基于EDEM技术的仿真分析。
1. 破碎工艺仿真
水泥生产过程中，大部分原料要进行破碎，如石灰石、黏土、铁矿石及煤等。石灰石是生产水泥用量最大的原料，开采后的粒度较大，硬度较高，因此石灰石的破碎在水泥厂的物料破碎中占有比较重要的地位。
破碎作为水泥原料的第一道生产工艺，其效率高低直接影响后续工艺流程的生产效率。
在EDEM中可使用Bonding接触模型实现破碎仿真，提升破碎机的作业效率和出料质量，降低磨损等。
主要设备：圆锥破碎机，对辊破碎机，装料破碎机，颚式破碎机等。
破碎机在EDEM中的仿真模拟
2. 预均化工艺仿真
预均化堆场是采用堆料机连续地把进料按一定的方式在堆场上多层堆铺，形成由相互平行、上下重至的具有一定长宽比的料堆而取料机则按垂直于料堆的纵向，实行对成分各异的料层的同时切取，完成“平铺直取”，实现各层物料的混合，从而达到均化的目的。通过EDEM对料场堆积过程和斗轮机取料过程进行仿真分析，获得仿真数据，从而对均化工艺进行设计优化，提升各种原料的质量占比，在预均化就能实现最优的配比，提升工艺设计流程，并降低设备磨损。
主要设备：斗轮堆取料机。
斗轮堆取料机在EDEM中的模拟仿真
3. 贮存仿真
在水泥生产的不同阶段，都需要完成暂时对材料的存储。
基于EDEM的仿真技术，可以完成各种各样贮存装置的仿真，分析储存过程中的各种参数，避免物料团聚，降低设备磨损，避免设备发生塑性变形等等。
主要设备：筒仓
4. 粉磨工艺仿真
粉磨是耗电最多的工序。其主要功能将水泥生料或熟料粉磨成适宜的粒度，满足后续烧结加工工艺需求。
通过EDEM仿真能够很好地展现粉磨设备的工作状态，并输出粉磨出料的粒径分布和功率变化，为优化粉磨设备，提升研磨效率，降低设备磨损提供良好的依据。
主要设备：球磨机，棒磨机，立式磨等。
球磨机在EDEM中的仿真模拟
5. 均化工艺仿真
均化是水泥加工重要的工艺和中间环节，其主要作用是将出磨的生料充气搅拌，使生料满足性能指标及入窑条件。生料粉磨以及水泥粉磨阶段都会涉及到均化工艺。对于均化工艺，可以简单理解为通过一定的工艺措施，如搭配搅拌，降低物料化学成分的波动振幅，使其成分均匀一致。结合计算流体力学（CFD）可以精确模拟颗粒流体系统，对均化过程的堵塞、物料团聚等问题及填充效果进行仿真分析，从而优化工艺。
主要设备：均化库，库底部充气箱。
6. 回转窑烧制工艺仿真
回转窑是水泥加工的核心步骤，主要用于将生料煅烧成水泥熟料。
根据加热方式的不同，可分为内加热和外加热两大类。
主要设备：内加热式回转窑，外加热式回转窑。
内加热回转窑的物料与火焰及烟气直接接触，可通过调节实现炉内氧化或还原。筒体长度可达60m，使用温度可达1600摄氏度，产量较大，适用燃料为天然气、煤气等。
内加热回转窑可通过EDEM-CFD耦合仿真，对窑内温度及流场进行仿真分析得到不同流场作用下窑内的温度传递和物料状态。
外加热回转窑的物料与火焰及烟气不直接接触，热源在加热炉与筒体之间，通过耐热钢筒壁传热来加热物料，一般筒体长度不超过15m，加热温度小于1200摄氏度。
外加热回转窑可直接在EDEM进行仿真，得出加工过程中窑内不同位置的热通量，观察导热效果，得出过程中累计热通量，计算能耗。
回转窑在EDEM中的模拟仿真
7. 转运输送设备仿真
各个工艺之间的物料传递通过转运输送设备来实现。
EDEM可以针对不同转运设备进行仿真分析，获得运输过程中的数据，从而优化结构，提升输送效率，减少设备能耗，避免堵塞，撒料等问题。
主要设备：螺旋输送机，刮板提升机，链斗提升机等。
螺旋输送机在EDEM中的模拟仿真
水泥的烧制过程中需要消耗大量燃料和动力，约占全场动力的60%以上，且由于原材料多为石料，粗糙且量大，设备的损耗也较为明显。
因此，利用EDEM仿真合理选择设备和工艺流程，优化工艺参数，正确操作，改善作业制度，对保证产品质量、降低能耗具有重大意义。