某處5000噸孰料水泥廠畢業(yè)設計

XXXX大學畢業(yè)設計（論文）日產(chǎn)5000噸熟料水泥廠設計摘 要本次設計的題目是設計一條日產(chǎn)5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線。水泥品種是P.O42.5（50%）和P.O52.5（50%），袋散比為：30%：70%。本次設計的主要內(nèi)容包括：1.配料計算2.生產(chǎn)過程和主機選型3.計算和確定帶懸浮預熱器的新型回轉(zhuǎn)窯和懸浮預熱器的型號及規(guī)格，以及窯尾氣體平衡的計算，同時還編寫了全廠工藝流程概述和本次畢業(yè)設計的評述及展望。4.最后設計了整個水泥廠的工藝布局。 在本次設計中，還采用了一些新的工藝技術(shù)，例如：高效率立式磨和高效選粉機等。本次設計采用了利用窯尾廢氣預熱生料和粉煤灰的有效方法來降低系統(tǒng)熱耗，把篦冷機出來的多余熱氣體作為熱源來烘干煤粉。本次設計的工藝設備都能有效地降低系統(tǒng)熱耗。關(guān)鍵詞：配料，平衡，選型，設計, 預熱器，分解爐5000 TON PER DAY CEMENT CLINKER DESIGNABSTRACTThe title of this graduating design is to construct a cement plant with 5000 tons per day production line. The production is P.O.42.5 and P.O.52.5 cement, both their percentages are 50%.And the cement sale in bags account for 30%.The main content of this design is: 1. Calculated ratio of raw materials.2. Manufacturing process and selection of the main machine.3. The phases of this design is to calculate and design preheated and pre-claimer and also the balancing of the main machine At the this time, I compose the summarization of technology flow for what factory and quality control of the whole factory and prospects of the design project for graduation，etc.1. The last step of the design is the layout of the whole plant.In the design, some new technologies and techniques are introduced such as vertical spindle moll and high efficiency classifiers and actsTo reduce the total energy consumption an affection method is used to reuse the kiln exhausted gases from the cooler is also used as thermal sources of the drier to dry puzzling, all these techniques are effective to reduce the total thermal consumption. KEY WORDS : ratio of raw materials，balance，slection ,design, preheater, calciner目 錄摘 要1ABSTRACT2目 錄3前 言5第一章 工藝設計的指導思想與原則61.1指導思想61.2設計原則7第二章 配料計算102.1 設計內(nèi)容102.2 原始數(shù)據(jù)102.3 配料計算11第三章 物料平衡173.1燒成車間生產(chǎn)能力和工廠能力的計算173.2 原、燃材料消耗定額的計算18第四章 主機平衡234.1 石灰石破碎機的選型244.2 生料磨選型244.3 煤磨254.4 水泥磨系統(tǒng)254.5 包裝機254.6 主機平衡表25第五章 儲庫平衡275.1 原燃料預均化堆場275.2 生料庫275.3 鐵粉儲庫285.4 石膏儲庫285.5 混合材儲庫295.6 熟料的儲庫295.7 水泥儲庫295.8 砂巖庫30第六章 工藝流程簡述316.1 原料工段316.2 燒成工段326.3 水泥磨工段336.4 輔助流程33第七章 燒成窯尾工藝計算357.1 理論消耗料耗357.2 預熱器及分解爐工藝計算36第八章 燒成窯尾418.1 分解爐規(guī)格的計算確定418.2 預熱器規(guī)格的確定42參考文獻49致謝50前 言畢業(yè)設計是學生完成所有理論課和實驗實習課程后的一個教學環(huán)節(jié)，它是在教師指導下，由學生綜合運用所學過的基礎知識和實踐生產(chǎn)知識，查找工具書和各種技術(shù)資料達到計算、繪圖、編寫說明書等來解決實際生產(chǎn)技術(shù)問題的教學環(huán)節(jié)。也是從事技術(shù)工作的一次演習，與先前的教學過程相比，具有較強的綜合性、實踐性和探索性。通過畢業(yè)設計不僅使學過的知識得以鞏固、提高，而且進一步培養(yǎng)我們獨立思考、設計及解決實際技術(shù)問題的能力，使自己的學識和工程實踐能力有一個很大的進步，最終完成在校的學習任務。本設計為順應水泥發(fā)展趨勢，提高我專業(yè)學生的綜合素質(zhì)和適應能力，設計帶分解爐預熱器窯。預分解窯是在懸浮預熱器窯的基礎上發(fā)展起來的，由預熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯和高效篦式冷卻機等幾部分組成。預分解窯的特點在于將碳酸鹽的分解過程轉(zhuǎn)移至窯外分解爐中進行，生料顆粒在預熱器系統(tǒng)處于懸浮狀態(tài)易于熱交換，而且速度快，使生料迅速發(fā)生分解反應，入窯生料的分解率可達85-90%，從而大大減輕了窯的負荷。預分解窯與其它窯型相比，有其獨特的優(yōu)點：1.預分解窯生產(chǎn)的熟料單位熱耗低，單機生產(chǎn)能力大，并可利用窯尾余熱烘干物料，雖電耗略高，但其綜合能耗低。2.由于原料和生料的預均化技術(shù)的發(fā)展， 使干法生產(chǎn)的熟料質(zhì)量得到了保證，并由于采用了新技術(shù)等措施，不斷改進燃燒系統(tǒng)，增強了新型干法生產(chǎn)對原料的適應性。3.由于收塵設備及技術(shù)發(fā)展，使干法廠在環(huán)境污染方面有了很大的改善。4.與產(chǎn)量相同的濕法窯相比，預分解窯的質(zhì)量輕，占地面積小，基建投資少。鑒于此，這次畢業(yè)設計的任務選為5000t/d熟料的預分解窯。第一章 工藝設計的指導思想與原則1.1指導思想水泥工業(yè)及水泥工廠設計有如下幾個特點：、水泥廠需要用大量的礦物原料（如石灰石）等，因此水泥廠大都自行開采礦山，并靠近礦源建廠。、產(chǎn)品（水泥）、燃料（煤）等物料運輸量大，且價格底，因此要求要有良好的運輸條件。、水泥工業(yè)能耗和電耗較大，因此，在水泥廠設計中要注意確保能源供應，并充分重視節(jié)約能源的問題。、水泥廠采用的主機多屬重型設備，重量大，建構(gòu)筑物荷重也大。因此，一般要求在工程地質(zhì)條件好的場地建廠。、水泥廠設備種類多，布置復雜。因此，工藝布置應同土建設計緊密結(jié)合。、水泥廠用水量大，且水無衛(wèi)生要求。因此，一般水泥廠多建在遠離城市的地方，且自備水源。、水泥廠存在粉塵和噪音兩大污染。因此，設計時必須加強收塵措施，盡量搞好廠區(qū)綠化。 、從發(fā)展來看，水泥工業(yè)的發(fā)展逐漸趨向大型化和自動化。因此在設計時，應盡量采用新技術(shù)，新方案并要重點考慮節(jié)約能源。從水泥廠的整體設計來說，工藝設計是主體，它的主要任務是確定工藝流程，進行工藝設計的選型和布置。但工廠設計是各專業(yè)共同完成的一個整體。因此，工業(yè)設計與其它專業(yè)的設計有著密切的聯(lián)系，特別是工藝布置和其土建的關(guān)系更密切。生產(chǎn)設備的布置直接影響到建筑物的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。因此，工藝人員只有與其他人員相互配合，共同研究，才能產(chǎn)生交好的方案。1.2設計原則、根據(jù)計劃任務書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設計。計劃任務書規(guī)定的產(chǎn)品規(guī)模往往有一定的范圍，設計規(guī)模在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍，都認為是合適的；但如限于設備選型，設計達到的規(guī)模略低于該范圍，則說明原因，取得上級同意后，才能繼續(xù)設計。 對于產(chǎn)品品種，如果認為計劃任務書的規(guī)定在技術(shù)上或經(jīng)濟上有不當之處，也應闡明理由，建議調(diào)整，并取得上級部門的同意。窯、磨等主機的產(chǎn)量，除了參考設備說明書和經(jīng)驗公式計算外，還應根據(jù)國內(nèi)同類型主機的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國內(nèi)外近似規(guī)格的主機產(chǎn)品進行標定。在工廠建成后的較短時期內(nèi)，主機應能達到標定的產(chǎn)量，同時標定的主機產(chǎn)量應符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和設備長期安全運轉(zhuǎn)的要求。既要充分發(fā)揮設備的能力，但又不能過分追求強化操作。、主要設備的能力應與工廠規(guī)模相適應大型工廠應配套與之相適應的大型設備，否則將造成工藝線過多的現(xiàn)象。在現(xiàn)代大中型水泥廠的設計中，一般只采用一條或兩條由大型設備組成的工藝線。、選擇技術(shù)先進經(jīng)濟、合理的工藝流程和設備工廠的工藝流程和主要設備確定以后，整個工廠設計可謂大局已定。在選擇生產(chǎn)工藝流程和設備時，應盡量考慮節(jié)省能源，采用國內(nèi)外較成熟的先進經(jīng)驗和先進技術(shù)。如在原料的破碎方面，采用一級反擊式反擊式錘式破碎機代替二級或三級破碎系統(tǒng)；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系統(tǒng)；在水泥粉磨系統(tǒng)采用輥壓、機球磨、高效選粉機（如OSEPA選粉機等）的混合粉磨系統(tǒng)。 對于新技術(shù)、新工藝、新設備，必須經(jīng)過生產(chǎn)實踐鑒定合格后，才可應用于新建廠的設計中。 工藝流程和設備的選擇應進行方案比較，以達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的目的。 在進行具體設備的選型時，應注意下列一些問題：盡量選用結(jié)構(gòu)新、體型小、質(zhì)量輕、效率高、消耗省且操作可靠維修方便、供應有保證或能自行加工制造的設備。各種附屬設備的型號、規(guī)格應盡量統(tǒng)一，以便于生產(chǎn)管理和減少配、備件的種類。、全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運輸和各種物料儲備的關(guān)系由于工廠生產(chǎn)要求長期連續(xù)運轉(zhuǎn)，而回轉(zhuǎn)窯、磨機和破碎機等設備則需一定的時間進行計劃檢修；同時受各種復雜條件如廠外運輸?shù)纫蛩氐闹萍s，所以各種物料都應有適當?shù)膬洹８鞣N堆場、儲庫的容量，應滿足各種物料儲存期的要求。儲存期的確定應使生產(chǎn)有一定的機動性，以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)。但儲存期也不應太長，以免增加基建工程量和費用及占用工廠的流動資金。、注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地工廠從設計到建成投產(chǎn)往往要好幾年時間，而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展的。因此設備能力應能切實滿足生產(chǎn)要求并留有余地。此外應結(jié)合設計的國內(nèi)外未來時期水泥需求情況的預測，以及當前國民經(jīng)濟發(fā)展的方針政策，考慮在設計中是否需要或應留有多大的擴建余地?？紤]工廠擴建的原則是：既要便于今后的擴建，使工廠擴建時盡量不影響原有的生產(chǎn)，又要盡可能不增加當前建廠的占地面積的投資。、合理考慮機械化、自動化裝備水平 機械化水平應與工廠規(guī)模和裝備水平相適應，特別是連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運、卸，必須實現(xiàn)機械化。重大設備的檢修、起重以及需要減輕繁重體力勞動的場合，也應盡可能實現(xiàn)機械化。生產(chǎn)控制自動化，具有反應靈敏控制及時調(diào)整精確的特點，是保證現(xiàn)代化連續(xù)性大生產(chǎn)安全穩(wěn)定進行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨過程中，新型干法生產(chǎn)廣泛地采用電子秤-X熒光分析儀-電子計算機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料配料，實現(xiàn)了原料配料的自動控制。在水泥粉磨系統(tǒng)已廣泛采用電子定量喂料秤、自動化儀表、電子計算機控制生產(chǎn)。其主要利用電耳、提升機負荷和選粉機回料量等進行磨機負荷控制。、重視消音除塵，滿足環(huán)保要求 貫徹執(zhí)行國家環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定。我國水泥生產(chǎn)最高容許排放濃度為50mg/m3 。今后，由于對環(huán)保要求愈睞愈高，應采取積極措施，減少環(huán)境污染，以保護職工身體健康和延長設備生產(chǎn)壽命。為減少環(huán)境污染，應廣泛的采用新型高效除塵設備，在物料儲存設計上采用以“圓庫”為主方案。與此同時，也應重視噪音防治、污水治理、綠化環(huán)境，使水泥廠工業(yè)實現(xiàn)文明生產(chǎn)、方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修工藝布置做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、便捷。力求縮短物料的運輸距離，并充分考慮設備安裝、操作、檢修和通行的方便，以及其它專業(yè)對工藝布置的要求。第二章 配料計算2.1 設計內(nèi)容設計課題名稱：新型干法水泥5000t/d總體工藝設計、生產(chǎn)P.O52.5和P.O42.5水泥。重點車間燒成窯尾系統(tǒng)工藝設計2.2 原始數(shù)據(jù)1. 原材料數(shù)據(jù)：表2-1 原材料數(shù)據(jù)項目LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3天然 水分石灰石 40.33.21.00.65511.31.6 砂巖1.096.10.60.620.710.360.6鐵粉2.2613.12.273.472.293.681.5粉煤灰1.7651.932.042.515.251.123.0石膏32.5煤灰54.231.194.323.521.562. 煤工業(yè)分析 表2-2 煤的工業(yè)分析Mad（%）Cad（%）Aad（%）Vad（%）Mar（%）發(fā)熱量Qnet.ad（KJ/Kg）1.5049.024.224.32.3257003. 其他（1）.年平均氣溫：15 （2）.當?shù)貧鈮海?52mmHg （3）.地下水位: -12m 2.3 配料計算2.3.1 確保熟料率值的組成為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及控制生產(chǎn)，選擇適宜的熟料三率值是非常必要的。本次設計為一臺窯外分解窯，在生產(chǎn)工藝上要求煅燒高飽和比 高硅率的生料，這樣能提高熟料的質(zhì)量并能減少預熱器分解爐系統(tǒng)的堵塞和回轉(zhuǎn)窯燒成帶的結(jié)圈。生產(chǎn)P042.5 PO52.5號硅酸鹽水泥熟料。對于新型干法水泥生工藝，水泥熟料率值大致為：KH=0.880.91，SM=2.42.7，IM=1.41.8。故根據(jù)生產(chǎn)實踐和設計工藝條件確定熟料的率值：KH=0.90 0.02 SM=2.550.1 IM=1.60.12.3.2 熟料熱耗的確定隨著新型干法水泥煅燒技術(shù)的不斷提高，熟料的熱耗不斷降低，單位熟料熱耗依國內(nèi)新型干法廠現(xiàn)狀，熟料熱耗取2885KJ/kg熟料2.3.3 計算煤灰摻入量Aad=Aar（100-Mad）（100-Mar）已知：Aad=24.2 Mar=2.3 Mad=1.5Aad空氣干燥基灰分 Aar收到基灰分 Mar收到基水分得 ：Aar=24.1%Qnet.ar=（Qnet.ad+25Mad）（100-Mar）（100- Mad）-25Mar Qnet.ar收到基低位發(fā)熱值Qnet.ad空氣干燥基低位發(fā)熱值 Mad空氣干燥基水分 已知：Qnet.ad=25700 Mad =1.5 Mar=2.3 得：Qnet.ar=25471.27KJ/Kg最后得出煤灰摻入量GA=qAarS/Qnet,ar=295024.1%100%25471.27=2.79%Qar煤的收到基低位發(fā)熱值 Q熟料的熱耗 Aar煤收到基灰分 S煤灰沉降率一般取100%2.3.4 用EXCEL計算干生料的配合比為了獲得較高的熟料強度，良好的物料易燒性以及易于控制生產(chǎn)，選擇適宜的三率值是非常必要的。由于其牽涉到非線性方程的求解，用手工計算需反復試湊，難以達到結(jié)果最優(yōu)，而各種簡化計算方法不容易掌握，采用辦公軟件EXCEL做配料計算，可直接通過表哥計算求解，幾秒鐘就可算得最優(yōu)解，操作簡便，結(jié)果準確，本設計參考用辦公軟件做配料計算（南京化工大學材料學院 簡淼夫，張薇水泥2000 10）等資料采用這種方法進行計算。（1）在Excel表中輸入數(shù)據(jù)在Excel表中輸入上述數(shù)據(jù),本設計為四組份配料，因此可以控制三個率值：KH、SM、IM。（2）假設原料配比在Excel表中填入假設的各原料配比，可以將初始配比設為石灰石20、頁巖20、鐵礦20,最后砂巖一項應填上“100-（鼠標點）石灰石配比的單元格-頁巖配比的單元格-鐵礦配比的單元格”，再敲回車鍵，這樣才能保證配比之和為100。（3）計算生料成分在Excel表中適當?shù)奈恢糜嬎愀鶕?jù)假設的原料配比而得到的生料成分。生料化學成分=各原料化學成分與其配比的乘積之和。方法是：在生料化學成分對應的Loss單元格中輸入“=sumproduct(B5:B8,$I5:$I8)/100”回車。其中B5:B8為各原料Loss含量所在的單元格，$I5:$I8為各原料配比所在的單元格。生料的其他化學成分可以通過對生料Loss單元格的拖拉來獲得。方法是點擊生料Loss單元格,將鼠標移到該單元格的右下角，將光標變?yōu)楹谑謺r，按下鼠標左鍵，向右拖拉至生料成分對應的SO3單元格H9,松開鼠標左鍵即可。（4）計算灼燒基生料成分 水泥生料在煅燒后，原料中的Loss就沒有了，因此為了計算熟料成分，就必須計算生料去除Loss后的化學成分，即灼燒基生料成分。生料灼燒基成分=原生料成分/(1-Loss/100)。方法是：在Excel表中相應灼燒生料SiO2的單元格中C10輸入“=C9/(1-$B9/100)”回車。其中C9為原生料SiO2的單元格位置，B9為原生料Loss的單元格位置。灼燒生料的其他化學成分也可通過對SiO2單元格的拖拉來獲得。（5）計算煤灰摻入量 組成熟料的一小部分是燃料燃燒后產(chǎn)生的煤灰。煤灰摻入量計算公式是：煤灰摻入量（煤灰占熟料的百分比）=燒成熱耗煤熱值煤灰分。于是在對應的煤灰比例中（本例為I11）輸入“=A15/A17*A19”回車。其中A15為燒成熱耗所在單元格，A17為煤熱值所在單元格，A19為煤灰分所在單元格。熟料的另一部分為灼燒生料，其比例為100-煤灰比例。于是在對應的灼燒生料比例中I10輸入“=100-I11”回車，得到灼燒生料在熟料中的比例。其中I11為煤灰比例所在單元格。（6）計算熟料成分和率值 有了灼燒生料、煤灰的化學成分和比例就可以方便地算出熟料成分。方法是：在Excel表中相應熟料SiO2的單元格中C13輸入“=sumproduct(C10:C11,$I10:$I11)/100”回車。其中C10:C11為灼燒生料、煤灰的SiO2單元格位置，$I11:$I12為它們的比例單元格位置。得到熟料的SiO2值，再通過對SiO2單元格的拖拉可以獲得熟料其他化學成分。在Excel表中適當?shù)奈恢糜嬎闶炝系穆手担嬎鉑H時輸入“=(F12-1.65*D12-0.35*E12)/2.8/C12”回車，計算SM時輸入“=C12/（D12+E12）”回車，計算IM時輸入“=D12/E12”回車。（7）求解原料配比點擊菜單“工具”，選擇“規(guī)劃求解”彈出窗口，清空“設置目標單元格（E）”,在“可變單元格（B）”中選擇Excel表中石灰石、砂巖、鐵粉比例單元格，即為$I$5:$I$7。按“添加(A)”加約束條件KH，在“單元格引用位置”選擇熟料實際KH值單元格$C$21,中間約束符選“=”，約束值選Excel表中熟料目標KH單元格$A$21。再按“添加(A)”加另一約束條件SM，于“單元格引用位置”選實際SM單元格$C$23，中間約束符選“=”，約束值選熟料目標SM單元格$A$23。再按“添加(A)”加又一約束條件IM，于“單元格引用位置”選實際IM單元格$C$25，中間約束符選“=”，約束值選熟料目標IM單元格$A$25。按“確定”返回，再按“求解”就會得到最后的求解結(jié)果。點擊“確定”保存規(guī)劃求解結(jié)果。還可在Excel表中的適當位置輸入其他參數(shù)（如：白生料理論料耗、生料配煤量、干濕基換算、生料CaCO3滴定值）的計算公式，就可得到相應的參數(shù)。如下表：表2-3：配料計算表AB CDEFGHI12原料化學成分（%）34項目LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3比例5石灰石40.33.210.65511.388.986砂巖196.10.60.620.710.363.4327鐵粉2.2613.12.273.472.293.681.492.2188粉煤灰1.7651.932.042.515.251.125.3759生料36.049.2252.6812.36445.731.3110.03310灼燒生料14.422.9542.42946.842.4160.03397.2211煤灰54.231.194.323.521.562.77812熟料15.533.7382.48245.642.3920.0331314燒成熱耗（KJ/Kg熟料）15288516煤發(fā)熱量（KJ）17 2570018煤灰分1924.220熟料目標KH熟料實際KH210.890.89022熟料目標SM熟料實際SM232.52.49924熟料目標IM熟料實際IM251.51.5002.3.5 將干料配比折算成濕料配比 原料操作水分：石灰石1.6% 砂巖為0.6% 鐵粉1.5% 粉煤灰3%則濕原料質(zhì)量配比是：濕石灰石=88.98（1001.6）%=90.43 濕砂巖=3.43（1000.6）%=3.45 濕鐵粉=2.22（1001.5）%=2.25 粉煤灰=5.37（1003）%=5.54 合計：101.67將上述質(zhì)量比換算為百分比：濕石灰石%=90.43101.67=88.94% 濕砂巖% =3.45101.67=3.39% 濕鐵粉% =2.25101.67=2.21% 粉煤灰% =5.54101.67=5.45% 第三章 物料平衡通過物料平衡可計算得到各種原料燃燒的需要量以及從原料進廠直至成品出廠，各工序所需處理的物料量，依據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進一步確定工廠的物料運輸量、工藝設備選型以及堆場儲庫等設施的規(guī)模，因此，物料平衡計算是主機平衡與儲庫平衡計算的基礎和依據(jù)。3.1燒成車間生產(chǎn)能力和工廠能力的計算3.1.1 窯型和規(guī)格的選取參考一些實際廠選用的窯型和規(guī)格如下表：表3-1 一些水泥廠5000t/d生產(chǎn)線窯規(guī)格廠名池州海螺銅陵海螺華新黃河同力窯直徑（m）4.84.84.84.8窯長（m）74747472設計產(chǎn)量（t/d）5000500050005000據(jù)此，窯規(guī)格定位：4.874m窯型，產(chǎn)量為 5000t/d實際熟料小時產(chǎn)量：3.1.2窯的臺時產(chǎn)量標定表3-2 一些廠家5000t/d生產(chǎn)線臺時產(chǎn)量廠名池州海螺銅陵海螺華新水泥廠黃河同力設計產(chǎn)量（t/d）5000500050005000平均窯臺時（t/h）208.3208.3208.3208.3標定窯臺時（t/h）218.75229.17208.5208.3根據(jù)我國目前水泥生產(chǎn)情況，標定窯臺時產(chǎn)量為228.7t/h。 3.2 原、燃材料消耗定額的計算3.2.1 生料消耗定額由表2-3可知：干生料燒失量：36.04%煤灰的摻入量：2.778%則： 式中：Kt干生料消耗定額，Kg/Kg熟料 S煤灰摻入量%I干生料的燒失量%, P生產(chǎn)損失,取0.5%石灰石消耗定額：K1= KtX1=1.5388.98%=1.36(t/t熟料)砂巖消耗定額： K2= KtX2=1.533.43%=0.052(t/t熟料)粉煤灰消耗定額：K3= KtX3=1.535.37%=0.082(t/t熟料)鐵粉消耗定額：K4=KtX4=1.532.22%=0.034(t/t熟料)含自然水分時：石灰石消耗額：K1= K1（1001.6）100=1.38（t/t熟料）砂巖消耗定額：K2= K2（1000.6）100=0.052（t/t熟料）粉煤灰消耗定額：K3= K3（100-3）100=0.085（t/t熟料）煤粉消耗定額：K4= K4（100-1.5）100=0.035（t/t熟料） 3.2.2 設計任務書要求設計兩種水泥：42.5普通硅酸鹽水泥(50%),52.5普通硅酸鹽水泥(50%)。凡是由硅酸鹽水泥熟料、5%且 20%混合材料、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料（簡稱普通水泥），代號P.O其中允許用不超過5%的窯灰或不超過水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料來代替。按照國家標準普通硅酸鹽水泥各齡強度數(shù)值（GB1752007）混合材的摻加原則：a.符合國家標準規(guī)定；b.混合材的摻加量不得在規(guī)定范圍的邊緣； c.在規(guī)定的混合材摻加量范圍內(nèi)，盡量提高水泥的強度 混合材的摻加量 設計要求生產(chǎn)P.O 42.5(50%)、P.O 52.5(50%) 兩種水泥根據(jù)給的原材料兩種水泥的混合材都選用粉煤灰。表3-3 2007年4月最新頒布的水泥國標對以上兩種水泥的質(zhì)量要求：項目SO3細度強度（3d、28d）混合材摻加量P.O42.53.5%比表面積不小于30017MP、42.5MPa5%50%P.O52.53.5%30023MP、52.5MPa5%20% 普通硅酸鹽水泥P.O80熟料a955混合材20注：a為硅酸鹽水泥熟料中熟料和石膏的總和 以100普通硅酸鹽水泥為基準，按國家標準規(guī)定，普通硅酸鹽水泥中的三氧化硫含量不得超過3.5%，假設100普通硅酸鹽水泥摻入的石膏為x，則x32.5%1003.5%，由此可得x10.77，即100普通硅酸鹽水泥中摻加的石膏量最多不得超過10.7。 設定摻入量為：P.O 42.5：石膏7Kg 混合材：14Kg；P.O.52.5石膏：7Kg 混合材：10Kg3.2.3 干石膏消耗定額 P.O 42.5: Kd1=d(100de)(1P)=7(100714)(10.5%)=0.088(/熟料) P.O 52.5: Kd2=d(100de)(100P)=7(100710)(10.5%)=0.084(/熟料) 所以干石膏的消耗定額:0.08850%+0.08450% =0.086(/熟料)3.2.4 干混合材消耗定額 P.O 42.5: Ke1=e(100de)(1P)=14(100714)(10.5%)=0.18(/熟料) P.O 52.5: Ke2= e(100de)(1P)=10(100710)(10.5%)=0.12(/熟料) 所以干混合材消耗定額: 0.1850%+0.1250%=0.15(/熟料)3.2.5 干煤的消耗定額量 含水分煤：K=Km(100-P)100=0.114(/熟料)3.2.6 設計水泥產(chǎn)量 P.O 42.5 ： P.O 52.5 表3-4：物料平衡表天然水分生產(chǎn)塤失消耗定額物料需要量干料濕料干料含水分 時日周時日周石灰石1.60.51.361.38311.037464.7652253.37315.607574.5453021.80砂巖0.60.50.0520.05211.89285.421997.9411.89285.421997.94鐵粉1.50.50.0340.0357.78186.621306.348.00192.111344.77粉煤灰30.50.0820.08518.75450.083150.5619.44466.553265.85燃煤2.30.50.1130.11425.84620.234341.6126.07625.724380.04生料-0.51.52-347.628342.8858400.16-石膏0.50.086-19.67472.043304.329-混合材0.50.150.15134.31823.445764.0834.53828.815801.67熟料0.51.0-228.75488.838421.6-水泥0.51.24-282.686784.3247490.24-第四章 主機平衡在物料平衡計算選定車間工作制度的基礎上，根據(jù)各種設備工作情況，為選定各車間的型號、規(guī)格和臺數(shù)提供依據(jù)。 表4-1 水泥廠參考主機工作時間及班制主機名稱每日運轉(zhuǎn)時間（h/日）每周運轉(zhuǎn)時間(h/周)生產(chǎn)周期（日/周） 生產(chǎn)班制石灰石破碎機 12-14846每日兩班，每班6-7小時生料磨22 1546窯24 1687水泥磨閉路24 1547煤磨 22 1687包裝機 12-14 987每日兩班，每班6-7小時注:扣除每班檢修的時間1-2小時.在窯生產(chǎn)正常時煤磨的利用率可適當提高以免煤磨剩余能力太大,減少浪費.主機要求小時產(chǎn)量： 式中 要求主機小時產(chǎn)量（t/h）； 物料周平衡量（t/h）； 主機每周運轉(zhuǎn)小時數(shù)。石灰石破碎機： 生 料 磨： 干 法 窯： 煤 磨: 水泥磨閉路： 包 裝 機：4.1 石灰石破碎機的選型根據(jù)查新型干法水泥廠設備選型使用手冊選AP-PMH-2525-GSK單轉(zhuǎn)子反式破碎機1 臺使用，其單機生產(chǎn)能力為： 平均1500t/h,設計取1100 t/h。4.2 生料磨選型 根據(jù)查新型干法水泥廠設備選型使用手冊可選用型號為RMR57/28/510 型號的生料磨，其單機生產(chǎn)能力為420t/h ，本設計取400t/h。 4.3 煤磨查設計手冊選用煤磨機為：MFB3873+35【】風掃煤磨，其單機產(chǎn)量為：42t/h。4.4 水泥磨系統(tǒng) 采用“輥壓機+球磨”系統(tǒng)方案. 輥壓機型號為：CLF170100 ,選用2臺. 規(guī)格為球磨選用規(guī)格為：粉磨能力為160t/h ,選用臺數(shù)為2臺。 4.5 包裝機經(jīng)查設計手冊可選用BHLM回轉(zhuǎn)式8嘴包裝機2臺，其單機設計產(chǎn)量為選用此型號的包裝機2臺合適.4.6 主機平衡表 表4-2 全廠主機平衡表主機名稱型號、規(guī)格和性能臺數(shù)生產(chǎn)能力t/h單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機AP-PMH-2525-GSK11500生料磨立磨RMR57/28/510型號的生料磨1420回窯窯4.874m 斜度：4%，轉(zhuǎn)速：0.354.21r/min，1228.7煤磨MFB3873+35【】風掃煤磨142水泥磨CLF170-100輥壓機+4.212.5m球磨機各2臺458623/ 160包裝機BHLM八嘴式回轉(zhuǎn)包裝機2110 第五章 儲庫平衡為保證工廠生產(chǎn)的連續(xù)進行和水泥的均衡出廠，為滿足生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的需要水泥廠必須設置各種物料儲備庫。表5-1 物料儲期儲量表物料名稱石灰石砂巖粉煤灰鐵粉煤混合材生料熟料水泥石膏儲期(d)510730101035730儲量(t)53021.82854.24354.55598.66020.38324.425028.6427443.947490.214161.25.1 原燃料預均化堆場石灰石預均化堆場參照豫鶴同力等公司5000t/d生產(chǎn)線采用90m 堆場；煤粉預均化堆場采用232337m矩形堆場。 5.2 生料庫生料庫應滿足儲存期至少3天的用量.取豫鶴同力生料庫高52米庫存密度1.3所以庫存容積 由此可計算出生料庫的半徑:考慮到富裕容量,取R=11 m,所以直徑取22m.因此生料磨的規(guī)格為2252m的圓庫,數(shù)目一個.由于生料庫規(guī)格較大,下面設有17個下料庫,在下料過程中已完成了生料均化,所以生料均化庫不再設計5.3 鐵粉儲庫鐵粉一般用硫酸渣或鐵礦石,儲存期為30天,儲存量為5598.6噸.鐵粉堆積密度2.2,所以庫存容積休止角為45設料堆高度為8米.則料堆寬度為16米,所以長考慮富余容量取l=45米,所以鐵粉的的儲存為堆棚場.料堆底邊長45米,寬16米.高8米.5.4 石膏儲庫石膏的儲存期為30天.儲量14161噸.堆積密度1.4,所以石膏的堆積體積為由于石膏粒度小,所以用圓庫的高度為40米.則圓庫的半徑.考慮富余量則r取10米所以直徑為20米，數(shù)目一個5.5 混合材儲庫混合材的儲存期為10天.儲存量8234.4噸，堆積密度 0.64,所以體積由于是粉料.采用圓庫儲存設其高40米.則其半徑 考慮富余量則半徑取10米.所以直徑為20米,數(shù)目一個5.6 熟料的儲庫水泥熟料的儲存期為19天,儲存量為104283.02 噸，堆積密度為1.45,采用圓庫儲存則體積用一個圓庫儲存，設庫高40米，則其半徑：考慮富余容量.則半徑取24米,所以直徑取48米，數(shù)目一個5.7 水泥儲庫儲存期為7天，儲量47490.24噸.堆積密度為1.35,采用圓庫儲存,則體積,用6個圓庫儲存則單個體積為V=351786=5863,設庫高30m.則半徑考慮富余容量則其半徑取8米.所以直徑為16米.數(shù)目六個5.8 砂巖庫砂巖的儲存期為10天.儲量2854.2噸.堆積密度為1.5,休止角為250,則儲庫容積為 根據(jù)各廠家的資料選取堆場規(guī)格為：35205m矩形預均化堆場表5-2 儲庫平衡表儲庫名稱規(guī)格個數(shù)最低庫容量(t)儲存期(d)石灰石均化堆場90153021.85.0砂巖堆場35205m矩形堆場12854.210石灰石調(diào)配庫1020m1500砂巖調(diào)配庫1020m1500粉煤灰?guī)?620m113063.47鐵粉庫45168m16091.230生料均化庫2552m125028.643熟料庫4840m1104283.0219石膏庫2040m11416130混合材庫2040m18234.410水泥庫1630m647490.247第六章 工藝流程簡述 6.1 原料工段（1） 石灰石開采與輸送石灰石在礦山車間破碎后，經(jīng)皮帶機輸送到廠內(nèi)的碎石庫，再經(jīng)皮帶機轉(zhuǎn)運，送入石灰石與均化堆場（2） 石灰石預均化堆場石灰石由皮帶機送至預均化堆場中心，由懸臂堆料皮帶機進行連續(xù)人字型堆料，由刮板取料機橫切取料。預均化后的石灰石從堆場中心漏斗卸出，有皮帶機輸送到石灰石庫頂。（3） 物料聯(lián)合儲庫與輸送黏土和鐵粉分別由裝載機從物料聯(lián)合庫送到卸料坑，經(jīng)皮帶和兩路閥，分別送到黏土和鐵粉調(diào)配庫（4） 原料調(diào)配庫及輸送原料調(diào)配庫由石灰石、黏土、鐵粉和粉煤灰?guī)旖M成。粉煤灰由汽車運輸進廠，氣力輸送入庫，庫下由調(diào)速螺運機按設定配比卸出，經(jīng)沖擊式流量計計量控制，卸出量按設定值由電子皮帶秤計量，最后由皮帶輸送到生料磨。（5）生料粉磨 配合原料經(jīng)磨頭鎖風閥進入立磨進行烘干和粉磨，烘干熱源來自窯尾高溫風機的廢氣。出磨物料和粉煤灰一起入選粉機選粉，選下的細粉入生料庫，粗粉繼續(xù)回磨粉碎（6）原煤破碎及輸送 原料由公路路運輸進廠，由裝載機運至皮帶機上，進入煤破碎車間破碎。破碎前設有傾斜格篩，將教小粒度的煤篩下，破碎后入煤庫。（7）煤粉制備 原煤從磨頭倉經(jīng)原盤喂料機喂入風掃式烘干磨進行烘干兼粉磨，烘干用熱風來自窯尾預熱器廢氣。出磨煤粉隨氣流進入旋風收塵器，收塵凈化后的氣體排如大氣；收下的煤粉有鏈運機送到衡壓倉，倉下有調(diào)速螺運機卸出，經(jīng)煤粉計量控制，分別泵送至窯頭和窯尾分解爐。6.2 燒成工段（1）窯磨廢氣處理系統(tǒng) 出生料磨排出的廢氣與經(jīng)過增濕塔降溫調(diào)質(zhì)處理的另一部分窯尾廢氣入?yún)R風箱匯合，一同進入袋收塵器收塵，最后經(jīng)煙囪排入大氣，收下的粉塵經(jīng)鏈運機入提升機送入生料均化庫。（2）生料均化庫和窯喂料 生料由提升機送入均化庫頂后，由生料分離器呈放射狀多點下料入庫。生料經(jīng)流量閥和斜槽，從衡壓倉卸出，經(jīng)高效提升機入窯尾一級預熱器（3）預熱器系統(tǒng) 生料經(jīng)5級雙系列旋風預熱器預熱和分解爐預分解后，入窯碳酸和鈣分解率將大于95%。出預熱器氣體經(jīng)窯尾高溫風機排出，部分入增濕塔；部分入生料磨作為烘干熱源；還有一部分如煤磨烘干煤粉。 （4）窯中 生料經(jīng)預熱和預分解，進入4.874m回轉(zhuǎn)窯內(nèi)煅燒成熟料，熟料燒成熱耗730Kcal/Kg。為了達到良好的煅燒操作和保證熟料質(zhì)量的穩(wěn)定，窯頭燃燒器采用天津院設計的4風道煤粉燃燒器。（5）窯頭熟料冷卻及輸送 熟料從回轉(zhuǎn)窯落入篦冷機，由篦板下鼓入的冷風急速冷卻，出篦冷機的熟料溫度為環(huán)境溫度的+65，由鏈斗輸送機送入熟料庫。 冷卻機高溫空氣一部分作為窯用二次風，另一部分經(jīng)沉降室，由三次風管送到分解爐作為燃燒空氣；剩余低溫廢氣經(jīng)電收塵器收塵后，排入大氣。電收塵器收下的粉塵經(jīng)鏈運機送到熟料鏈斗機上。（6）熟料儲存熟料由鏈斗輸送機送入熟料庫中的一座，再經(jīng)兩路閥和鏈板輸送機送入另一座。黃料送入廢品庫。如需散裝，熟料入散料庫。6.3 水泥磨工段（1）石膏