日產(chǎn)4000t水泥熟料燒成系統(tǒng)工藝流程的設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算

1、專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告4000t/d水泥熟料燒成系統(tǒng)工藝流程的設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算1.引言1.1設(shè)計(jì)目標(biāo)本設(shè)計(jì)本著技術(shù)先進(jìn)、可靠，切合實(shí)際，經(jīng)濟(jì)技術(shù)合理的原則，參考實(shí)際工廠(chǎng)的情況進(jìn)行設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)采用達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平的技術(shù)，在保證產(chǎn)量的同時(shí)更保證產(chǎn)品的質(zhì)量。設(shè)計(jì)的工廠(chǎng)達(dá)到能耗低、高效利用資源、節(jié)約能源、生產(chǎn)效率高、熟料質(zhì)量好、環(huán)境污染小、運(yùn)行平穩(wěn)，收入穩(wěn)定，投資回報(bào)率高等優(yōu)點(diǎn)。工廠(chǎng)布局合理，方便生產(chǎn)及設(shè)備的操控和檢修，考慮生產(chǎn)的實(shí)際，交通方便，運(yùn)輸設(shè)施布局合理，更興建一些福利設(shè)施，保證員工在工作之余能得到充分的休息，勞保設(shè)施可以保證員工免受職業(yè)病的困擾1。對(duì)整個(gè)工廠(chǎng)的除塵、綠化等的考慮，使該工廠(chǎng)建成后擺脫傳

2、統(tǒng)水泥工廠(chǎng)粉塵大、污染嚴(yán)重的舊形象，成為清潔、綠色的新型水泥工廠(chǎng)2。本設(shè)計(jì)依據(jù)工廠(chǎng)的實(shí)際和社會(huì)的實(shí)際，設(shè)計(jì)了一座現(xiàn)代化的水泥廠(chǎng)。1、生產(chǎn)規(guī)模：日產(chǎn)4000噸水泥熟料水泥工廠(chǎng)。2、水泥品種：P.O32.4P.O42W普通硅酸鹽水泥。如表1-1所示，用來(lái)確定普通硅酸鹽水泥中熟料的含量。表1-1P.O水泥成分設(shè)計(jì)（wt%）P.O3251510570P.O4251395731.2 廠(chǎng)址選擇該廠(chǎng)選擇建在遼寧省的凌源市三十家子鎮(zhèn)。1.2.1 地理位置凌源市隸屬遼寧省朝陽(yáng)市，因大凌河發(fā)源地而得名，位于遼寧、河北、內(nèi)蒙古三?。▍^(qū)）交匯處，是連接京沈兩大都市群、溝通內(nèi)蒙古腹地與沿海港的重要交通接點(diǎn)城市。距沈陽(yáng)4

3、35公里，距北京371公里。凌源市屬遼西丘陵山區(qū)的一部分，境內(nèi)溝壑縱橫，山巒重疊。地勢(shì)西北高，東南低。全市總面積3278平方公里，人口約65萬(wàn)。轄8個(gè)街道辦事處，11個(gè)鎮(zhèn)、11個(gè)鄉(xiāng)、239個(gè)行政村。在其境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的牛河梁紅山文化遺址2007年列入中國(guó)申報(bào)世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單。凌源市地處遼寧西部邊陲。北與建平縣、內(nèi)蒙古寧城縣毗連，東北及東與喀左縣接界，西及西北與河北省平泉縣相鄰，西南與河北省寬城縣、平泉縣接壤，南與建昌縣、河北省青龍縣相連，東南與建昌、喀左兩縣搭界。地理坐標(biāo)為北緯40°35'5041°26',6"東經(jīng)118°50'20

4、119°37'40闈北斜長(zhǎng)93.3公里，東西寬66.1公里，約占全省總面積的2.2%。1.2.2 地形地貌凌源市境內(nèi)山脈、丘陵、河流、盆地相間分布。地勢(shì)中部隆起，西南、北部向東南傾斜，大體上是“七山一水二分田”。努魯兒虎山脈與七老圖山脈縱貫凌源市東西兩側(cè)。主要山峰有紅石成山、平項(xiàng)山等，其中紅石成山海拔高度1256.6米，號(hào)稱(chēng)遼西五（市）縣第一峰。1.2.3 氣候特點(diǎn)凌源市處于中溫帶亞干旱季風(fēng)型大陸性氣候。日照充足，四季分明。年平均氣溫8.0C。一月平均氣溫11.2C,最低氣溫37.6C,七月平均氣溫23.3C,最高氣溫35C。雨熱同季，年平均降水量550毫米。無(wú)霜期150天左

5、右。1.2.4 水文狀況凌源市境內(nèi)主要有四大水系：大凌河西支、青龍河、滲津河、四官營(yíng)子河。境內(nèi)河流總長(zhǎng)度1164.4公里，河網(wǎng)密度為0.36公里/平方公里。境內(nèi)河流總特點(diǎn)是：河谷處于未形成階段，河叉多，呈分散型東西或北南匯入干流。受降水集中、地面坡度大、覆被率低等影響，形成非飽和產(chǎn)流模式，降水大部匯成地表水排泄于河道，平時(shí)支流干涸，汛期則泛濫成災(zāi)。主要河流有：大凌河西支。大凌河西支發(fā)源于河北省平泉縣鄭杖子鄉(xiāng)南塔子山余脈，于該市宋杖子鎮(zhèn)康官營(yíng)子村入境，經(jīng)河?xùn)|、瓦房店，于烏蘭白鎮(zhèn)進(jìn)入喀左縣境。市境內(nèi)河51.5公里，流域面積1771平方公里。多年平均徑流量1.414億立方米，多年平均徑流深85.26

6、毫米。大凌河西支主要支流有3條：驛馬吐河、熱水湯河、黃金帶河。青龍河。青龍河發(fā)源于河北省平泉縣臺(tái)頭山鄉(xiāng)賀家溝，于三十家子鎮(zhèn)北宮村入市境，經(jīng)劉杖子鄉(xiāng)、前進(jìn)鄉(xiāng)、刀爾登鎮(zhèn)入河北省青龍縣。市境內(nèi)河長(zhǎng)50.49公里，流域面積1504平方公里。多年平均徑流量0.2613億立方米。青龍河主要支流有3條：小甸子河、回流水、茶棚川水。滲津河。滲津河發(fā)源于三家子鄉(xiāng)平頂山，河源高程1056米，由南流向東北。經(jīng)溝門(mén)子、三家子、天盛號(hào)、四合當(dāng)、五家子等鄉(xiāng)入喀左縣境。境內(nèi)河長(zhǎng)45公里，流域面積677平方公里。主要支流為四合當(dāng)河。四官營(yíng)子河。四官營(yíng)子河發(fā)源于牛營(yíng)子鄉(xiāng)邢杖子，河源高程851米，由西向東，于四官營(yíng)子鎮(zhèn)窯上村入喀

7、左縣境。境內(nèi)河長(zhǎng)33.65公里，流域面積232平方公里1.2.5礦產(chǎn)資源凌源境內(nèi)礦產(chǎn)資源富集，現(xiàn)已探明礦藏50多種，石灰石、膨潤(rùn)土、鐵、黃金等儲(chǔ)量大、品位高，石灰石探明儲(chǔ)量6000萬(wàn)噸、保有儲(chǔ)量291萬(wàn)噸，膨潤(rùn)土探明儲(chǔ)量700萬(wàn)噸、保有儲(chǔ)量20.7萬(wàn)噸，鐵保有儲(chǔ)量280萬(wàn)噸，黃金保有儲(chǔ)量78萬(wàn)噸，煤炭資源保有儲(chǔ)量130萬(wàn)噸，豐富的礦藏資源，極具大規(guī)模工業(yè)開(kāi)發(fā)價(jià)值。已開(kāi)發(fā)利用的礦產(chǎn)資源有煤、鐵、黃金、珍珠巖、膨潤(rùn)土、螢石、石灰石、重晶石、白云巖、硅石、理石等礦種。統(tǒng)計(jì)顯示，該市有礦山企業(yè)205家，其中黃金生產(chǎn)企業(yè)2家，年產(chǎn)黃金超萬(wàn)兩；煤炭企業(yè)18家，年產(chǎn)原煤10萬(wàn)噸；鐵礦石加工企業(yè)5家，年產(chǎn)鐵精

8、粉40萬(wàn)噸；珍珠巖開(kāi)發(fā)企業(yè)12家，年產(chǎn)珍珠巖粉5萬(wàn)噸；2家膨潤(rùn)土礦開(kāi)采企業(yè)，1家膨潤(rùn)土深加工企業(yè)，深加工產(chǎn)品已打入國(guó)際市場(chǎng)；生產(chǎn)白灰企業(yè)12家；白云巖開(kāi)發(fā)企業(yè)7家，白云巖資源較豐富，主要分布在刀爾登鎮(zhèn)；重晶石生產(chǎn)企業(yè)1家，保有儲(chǔ)量大約在9萬(wàn)噸；硅石開(kāi)采企業(yè)4家，規(guī)模較小。1.2.6 交通概況凌源境內(nèi)現(xiàn)有縣級(jí)以上公路12條，總長(zhǎng)417.413公里，其中國(guó)省干線(xiàn)4條1993.534公里；縣級(jí)公路8條，217.879公里。現(xiàn)有鄉(xiāng)級(jí)公路50條，總長(zhǎng)608公里，貫穿凌源22個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)238個(gè)行政村；村級(jí)公路235條，總長(zhǎng)935公里，貫穿凌源所有鄉(xiāng)鎮(zhèn)行政村、自然村。多年來(lái)，在上級(jí)交通部門(mén)大力支持下，全市公路建

9、設(shè)和養(yǎng)護(hù)力度進(jìn)一步加大，公路網(wǎng)絡(luò)不斷完善，大交通”格局基本形成。在2006年公路工程建設(shè)中，共完成工程總投資4754萬(wàn)元，新建黑色路面13.85公里，完成路基改造20公里，新建橋梁159.34米/17座，涵洞31道，加寬改造大橋243.9米/1座。2007年在建工程項(xiàng)目：凌熱線(xiàn)路基路面工程,全長(zhǎng)19.35公里；公鐵交叉道口平改立工程；京四”高速公路凌源出口連線(xiàn)4.03公里路面公程；306線(xiàn)東大橋至花卉市場(chǎng)3公里路面工程廠(chǎng)址所在地三十家子鎮(zhèn)鎮(zhèn)政府駐南街，人口3.73萬(wàn)人，面積196.00平方千米，轄1個(gè)社區(qū)居委會(huì)：龍泉；17個(gè)村委會(huì)：東坡子、北街、三道溝、北宮杖子、南街、北店、白家油坊、喇嘛洞、

10、姜杖子、四道溝、八家、臥虎山、北宮、小孤山、裂山梁、頭道溝、二道溝。該地區(qū)人口眾多，且大多數(shù)為農(nóng)村富裕勞動(dòng)力，既能保證該廠(chǎng)的勞動(dòng)力來(lái)源，又能為當(dāng)?shù)氐陌傩仗峁┮粭l就業(yè)渠道。該地區(qū)可為水泥生產(chǎn)提供重要原料一一石灰石，其他原料可從山西的臨近省、市提供，交通便利，運(yùn)輸方便。而且凌源市近幾年發(fā)展迅速，并帶動(dòng)了周邊市地的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)發(fā)展，水泥的需求量也在不斷的增加。1.3 設(shè)計(jì)意義現(xiàn)在水泥已廣泛的應(yīng)用于工業(yè)建筑、民用建筑、水工建筑、農(nóng)田水利建設(shè)和軍事工程等方面34。有水泥制成的各種水泥制品，如坑木、軌枕、水泥船和石棉水泥制品等廣發(fā)應(yīng)用于工業(yè)、交通等部門(mén)，在代鋼、代木方面，也越來(lái)越顯示出技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性。由

11、于鋼筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土和鋼結(jié)構(gòu)材料的混合使用，才有高層、超高層、大跨度以及各種特殊功能的建筑物。新的產(chǎn)業(yè)革命，又為水泥行業(yè)提出了擴(kuò)大水泥品種和擴(kuò)大應(yīng)用范圍的新課題。開(kāi)發(fā)占地球面積71%勺海洋是人類(lèi)進(jìn)步的標(biāo)志，而海洋工程的建造，如海洋平臺(tái)、海洋工廠(chǎng)，其主要建筑材料就是水泥。止匕外，如宇航工業(yè)、核工業(yè)以及其他新型工業(yè)的建設(shè)也需要各種無(wú)機(jī)非金屬材料，其中最為基本的是以水泥為主的復(fù)合材料。因此水泥的發(fā)展對(duì)保證國(guó)家建設(shè)的順利進(jìn)行起著十分重要的作用。今年來(lái)利用水泥新型干法窯來(lái)焚燒處理城市固態(tài)廢棄物，既可以利用可燃廢棄物解決部分原燃料來(lái)源，又可以固化危險(xiǎn)廢棄物中的重金屬離子，從而實(shí)現(xiàn)城市固體廢棄物的有效

12、處理與重金屬離子的合理固化，意義重大50近年來(lái)，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人口的不斷增加，對(duì)交通、住房、基礎(chǔ)設(shè)施的需求正在不斷的增加。在交通方面，不同地區(qū)之間的貿(mào)易往來(lái)日益頻繁，面對(duì)不斷發(fā)展的經(jīng)濟(jì)，我國(guó)的交通面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，公路、鐵路的興建，要消耗大量的水泥。據(jù)報(bào)道僅鐵路一項(xiàng)將帶動(dòng)1.26億噸的水泥需求；另一方面，近年來(lái)隨著災(zāi)難的不斷頻發(fā)，像汶川地震、舟曲泥石流等毀滅性的災(zāi)難。需要有大量的房屋，公路等公共設(shè)施需要建設(shè)，我國(guó)未來(lái)兩年災(zāi)后復(fù)建的水泥需求為8400萬(wàn)噸。不斷發(fā)展的房地產(chǎn)業(yè)，這些都需要水泥這一重要的建筑材料。面對(duì)日益增加的對(duì)水泥的需求，水泥廠(chǎng)的數(shù)量也在不斷的增加。我國(guó)的

13、水泥廠(chǎng)主要有立窯和回轉(zhuǎn)窯兩種窯型，立窯由于其能耗高、熟料質(zhì)量差正在逐漸被淘汰；回轉(zhuǎn)窯是目前水泥生產(chǎn)中最先進(jìn)的窯型，特備是帶有懸浮預(yù)熱的回轉(zhuǎn)窯，是目前水泥廠(chǎng)的首選。本設(shè)計(jì)是在目前水泥需求量極大的情況下，依據(jù)當(dāng)前的形式和國(guó)家政策的要求，建設(shè)一日產(chǎn)4000噸水泥熟料的水泥工廠(chǎng)。本設(shè)計(jì)主要是對(duì)水泥廠(chǎng)的核心部分一一燒成車(chē)間進(jìn)行設(shè)計(jì)。作為整個(gè)工廠(chǎng)的能耗大戶(hù)，燒成工藝的好壞既決定這產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，又對(duì)整個(gè)工廠(chǎng)的低碳與否起著重要的作用。在廠(chǎng)址所在地，在近些年來(lái)該市以加快推進(jìn)“一主四化”進(jìn)程為主攻方向，大力實(shí)施“工業(yè)強(qiáng)市”、“產(chǎn)業(yè)富民”、“城市牽動(dòng)”、發(fā)展戰(zhàn)略，不斷加大項(xiàng)目建設(shè)、改革開(kāi)放、結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境優(yōu)化力度

14、。工業(yè)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)雄厚，有著儲(chǔ)量豐富、品質(zhì)上乘的礦產(chǎn)資源和豐富的農(nóng)產(chǎn)品深加工資源，境內(nèi)“凌汽”和”凌鋼“兩大省市營(yíng)企業(yè)對(duì)地方工業(yè)具有強(qiáng)大的輻射和帶動(dòng)作用，已經(jīng)形成了冶金、鑄造、汽車(chē)、建材、輕工業(yè)等門(mén)類(lèi)齊全的工業(yè)體系。近年來(lái)，凌源堅(jiān)持工業(yè)強(qiáng)市核心戰(zhàn)略不動(dòng)搖，以園區(qū)建設(shè)為載體，把招商引資為手段，以項(xiàng)目建設(shè)為支撐，著力培育立市骨干企業(yè)，工業(yè)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)快速發(fā)展的良好態(tài)勢(shì)。以鋼達(dá)100萬(wàn)噸鐵粉精選及20萬(wàn)噸H型鋼、嘉能30萬(wàn)噸合金鋼、天源礦治25萬(wàn)噸海綿鐵及5萬(wàn)噸冶金粉未、海西礦業(yè)7萬(wàn)噸酸級(jí)螢石粉、海聯(lián)7萬(wàn)噸油母頁(yè)巖采選等項(xiàng)目為龍頭的治金礦業(yè)產(chǎn)業(yè)集群核心競(jìng)爭(zhēng)力不斷提高，以10萬(wàn)臺(tái)汽車(chē)車(chē)架總成、20萬(wàn)根曲軸生產(chǎn)

15、、1萬(wàn)輛重型車(chē)組裝和3萬(wàn)輛輕型車(chē)組裝等項(xiàng)目為龍頭的汽車(chē)及零部件產(chǎn)業(yè)集群群體規(guī)模不斷壯大，以源泉160萬(wàn)噸新型干法水泥、世明428萬(wàn)重箱玻璃、鴻凌砌塊彩磚等項(xiàng)目為龍頭的新型建材產(chǎn)業(yè)集群正在加快形成。以上的發(fā)展均離不開(kāi)水泥這一重要的建筑材料。伴隨著經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，該地區(qū)及其周邊地區(qū)水泥的需求量必然會(huì)不斷增加。在全國(guó)水泥需求量不斷攀升的大背景下，在該地區(qū)水泥的銷(xiāo)售必將會(huì)異常的火熱，供不應(yīng)求的狀況也必然會(huì)發(fā)生。廠(chǎng)址選擇在這個(gè)地方就是看好了當(dāng)?shù)鬲?dú)特的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)?shù)仉m然有豐富的石灰石礦產(chǎn)資源，卻沒(méi)有什么水泥生產(chǎn)企業(yè)。當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展較晚，所以一切都在發(fā)展與建設(shè)中。面對(duì)這樣的市場(chǎng)，建設(shè)好的企業(yè)必定有一個(gè)光明的未來(lái)

16、。1.3設(shè)計(jì)內(nèi)容本設(shè)計(jì)詳細(xì)介紹了日產(chǎn)4000噸水泥熟料水泥工廠(chǎng)燒成車(chē)間工藝初步設(shè)計(jì)與工藝計(jì)算。并著重對(duì)水泥燒成的工藝流程，生產(chǎn)方案的確定，設(shè)備選型及車(chē)間工藝布置等做了較全面的論述。并從實(shí)際出發(fā)結(jié)合理論知識(shí)對(duì)配料計(jì)算、物料平衡及各部分的計(jì)算過(guò)程作了深入細(xì)致的論述。硅酸鹽水泥的生產(chǎn)過(guò)程大致分為三個(gè)階段：生料制備階段。即把石灰石質(zhì)原料、粘土質(zhì)原料與少量鐵質(zhì)校正原料經(jīng)破碎和烘干后，按照一定比例配合、磨細(xì)，并調(diào)配為成分合適、治療均勻的生料；熟料煨燒是第二階段。將制備好的生料送入水泥窯內(nèi)煨燒至部分熔融，得到以硅酸鈣為主要成分的硅酸鈣水泥熟料；水泥粉磨是第三階段。就是在熟料磨細(xì)過(guò)程中加入適量的石膏，有時(shí)還加

17、入一些混合材共同磨細(xì)成為水泥。生料制備：由于所選的廠(chǎng)址有石灰石礦，所以石灰石質(zhì)原料不用從外地購(gòu)買(mǎi)。其他從外地購(gòu)回的原料都經(jīng)過(guò)了處理，到廠(chǎng)后可不經(jīng)處理直接使用。石灰石原料從礦山經(jīng)爆破等手段開(kāi)采的礦石由顆式破碎機(jī)和錘式破碎機(jī)組成的系統(tǒng)將其破碎。運(yùn)送到圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，原料經(jīng)皮帶輸送機(jī)送至堆料中心，由可以圍繞中心做3600回轉(zhuǎn)的懸臂式皮帶堆料機(jī)堆料，這種堆料機(jī)適用于露天或室內(nèi)的矩形堆場(chǎng)的側(cè)面堆料、圓形堆場(chǎng)的圍繞中心堆料，卸料點(diǎn)可以通過(guò)調(diào)節(jié)堆料機(jī)的俯仰角而升降，使物料落差保持最小。取料機(jī)選用懸臂耙式取料機(jī)，由刮板、鏈板和鏈輪組成的耙鏈，將其安裝在能沿著軌道行走的臺(tái)車(chē)上，通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)調(diào)節(jié)斜度使其貼近料面，鏈

18、耙轉(zhuǎn)動(dòng)將物料耙落到料堆下部的出料皮帶機(jī)上。生料的粉磨采用立式磨，立式磨可同時(shí)完成物料的烘干、粉磨、篩選。節(jié)省了空問(wèn)，也避免了多個(gè)設(shè)備帶來(lái)的維修、保養(yǎng)困難。立式磨具有（1）垂直結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小；（2）立式磨運(yùn)行噪音低：其主要噪音源來(lái)自輾磨機(jī)工作、傳動(dòng)馬達(dá)、減速機(jī)系統(tǒng)、密封風(fēng)機(jī)，且采用搖臂單獨(dú)控制磨輾，機(jī)械操縱或液壓控制磨輾，可降低噪音和振動(dòng)；（3）能夠喂入較粗的物料，物料粒徑大約為磨輾平均直徑的5%-8%可節(jié)省預(yù)破碎能量消耗；（4）金屬的磨損量很低，大約比管磨機(jī)低25%同時(shí)更換磨輾輪胎的時(shí)間非常短，因此只要很低的維修費(fèi)用，通過(guò)使用硬的耐磨材料，采用降低磨損的方法以及優(yōu)化措施，可使粉磨元

19、件的使用時(shí)間增長(zhǎng)；（5）在一臺(tái)機(jī)器中同時(shí)粉磨、均化、烘干、選粉和輸送物料；在粉磨和選粉空間中，粗粉能再循環(huán)，使之在粉磨/選粉過(guò)程只具有非常高的烘干效率；（6）立式磨具有很高的運(yùn)轉(zhuǎn)率，在水泥行業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)中是一窯配一磨，可得到很高的投資效益；（7）由于避免了管磨機(jī)內(nèi)不良研磨體的循環(huán)，故有低的單位能耗；由于在料層比較薄的顆粒層中進(jìn)行粉碎，故單位能耗低。鑒于以上的優(yōu)點(diǎn)，并近些年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，水泥生產(chǎn)設(shè)備在不斷升級(jí)，低能耗高效率的立式磨在我國(guó)大中型水泥廠(chǎng)生料制備中得到了廣泛使用。生料的均化采用生料攪拌均化庫(kù)，依靠壓縮空氣吹射生料，使生料粉流態(tài)化，在強(qiáng)力沖氣的條件下產(chǎn)生渦流和劇烈的翻騰而起到均化

20、的作用。熟料煨燒：熟料的煨燒采用帶窯外分解的回轉(zhuǎn)窯，回轉(zhuǎn)窯由旋風(fēng)預(yù)熱器、分解爐、窯體、冷卻、除塵、輸送等設(shè)備組成?；剞D(zhuǎn)窯主要負(fù)責(zé)加熱，是生料在里面發(fā)生固相反應(yīng)，生成熟料窯的尺寸為64.7mx70m懸浮預(yù)熱器采用的是洪堡型懸浮預(yù)熱器，是把生料的余熱和部分分解由懸浮預(yù)熱器來(lái)完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分回轉(zhuǎn)筒體功能，達(dá)到縮短回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度，是窯內(nèi)以堆積滾翻狀態(tài)進(jìn)行的氣料熱交換過(guò)程轉(zhuǎn)移到懸浮預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱煙氣流充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率的目的，有利于降低熟料燒成熱耗。分解爐采用RSP分解爐，主要有旋渦燃燒室SB旋渦分解室SC

21、和混合室MCE部分組成。旋渦燃燒室：主燃料噴管旁設(shè)有輔助燃燒噴管作點(diǎn)火之用；旋渦分解室：煤粉與新鮮三次風(fēng)混合燃燒，故燃燒速度較快，是主燃燒區(qū)，使>50%勺煤粉完成燃燒；混合室：主要功能是完成大部分生料分解任務(wù)。接下來(lái)進(jìn)入冷卻機(jī)，冷卻機(jī)的用途是將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游的輸送機(jī)、儲(chǔ)存庫(kù)，以及水泥磨所能承受的溫度，同時(shí)把高溫熟料顯熱回收僅燒成系統(tǒng)。冷卻機(jī)主要完成的任務(wù)有：（1）盡可能多地把熟料顯熱回收僅燒成系統(tǒng)，預(yù)熱空氣，盡可能提高二次空氣和三次空氣溫度，達(dá)到把燒成系統(tǒng)燃料消耗降至最低；（2）選擇最適當(dāng)?shù)氖炝侠鋮s速度，以提高水泥質(zhì)量和提高熟料的易磨性，熟料冷卻的速度會(huì)大大地影響熟料的質(zhì)

22、量，高溫的熟料進(jìn)入冷卻機(jī)后，吹以冷風(fēng)，熟料受到急冷，熟料中液相來(lái)不及完成結(jié)晶，這種熟料可以制成標(biāo)號(hào)更高的水泥。由于熟料急冷后其顆粒中會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力和裂紋，易于粉磨；（3）最后要把熟料冷卻到盡可能低的溫度，以滿(mǎn)足熟料輸送、貯存和水泥粉碎的要求。為滿(mǎn)足以上要求，選用冷卻效果較好的第三代冷卻機(jī)，往復(fù)推動(dòng)篦式冷卻機(jī)。水泥制成：將燒制好的水泥熟料與石膏、粉煤灰等混合材一起粉磨，包裝或直接散裝出售。水泥的粉磨采用風(fēng)掃管磨機(jī)進(jìn)行粉磨。完成以上設(shè)計(jì)后，重點(diǎn)對(duì)水泥燒成工段進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并最終繪制了工藝流程草圖和物料流程圖，并對(duì)其進(jìn)行了解釋說(shuō)明。1.1 鍵技術(shù)的分析及方案比較1.2 關(guān)鍵技術(shù)分析水泥熟料的燒成是在窯爐

23、內(nèi)完成的，目前水泥熟料的煨燒設(shè)備主要有立窯和回轉(zhuǎn)窯。立窯生產(chǎn)具有以下特點(diǎn)：(1)立窯生產(chǎn)投資省，建設(shè)周期短；(2)建廠(chǎng)所需的外圍條件要求較低；(3)生產(chǎn)控制和管理較簡(jiǎn)便；(4)生產(chǎn)電耗較低；(5)水泥質(zhì)量能滿(mǎn)足一般工業(yè)和民用建筑建設(shè)的要求。但是由于這種生產(chǎn)方法本身較落后且其技術(shù)上的局限性較多，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程和產(chǎn)品性能都難以與目前先進(jìn)的預(yù)分解窯相媲美。立窯生產(chǎn)存在的問(wèn)題有：(1)單機(jī)能力小，自動(dòng)化程度低，勞動(dòng)生產(chǎn)率低，最大的立窯單機(jī)生產(chǎn)能力僅有300t/d熟料，勞動(dòng)生產(chǎn)率在600-1300t/(人年)之間；(2)熟料燒成的熱耗較高，一般大于3971kJ/kg;(3)立窯生產(chǎn)的熟料強(qiáng)度低，28天抗壓

24、強(qiáng)度一般為50-57MPq由于熟料的強(qiáng)度低，使立窯水泥在許多大型工程中的使用受到限制；由于熟料強(qiáng)度低，生產(chǎn)水泥時(shí)混合材摻加量也較低，對(duì)工業(yè)廢渣的利用也不利；(4)資源消耗大，立窯生產(chǎn)還存在對(duì)礦山資源無(wú)序開(kāi)采、剝離過(guò)大的情況，資源利用率低；(5)立窯生產(chǎn)環(huán)境污染嚴(yán)重，由于立窯生產(chǎn)的工藝特點(diǎn)決定了其粉塵、有害氣體的處理難度很大，很難達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)；目前用回轉(zhuǎn)窯煨燒熟料的設(shè)備，按生料制備方法分有濕法窯、半干法窯和干法窯。濕法窯是濕法制成生料后，其生料以料漿形式入窯的熟料生產(chǎn)方法。由于其料漿含水量大35流右，因此在入窯后需要消耗大量的熱量用以蒸發(fā)水分，因而能耗較高。半干法窯(有稱(chēng)濕磨干燒窯)一般是生

25、料以濕法形式制成，料漿在入窯前將壓濾后形成含水量約18%-20咖右的料餅后，經(jīng)烘干、破碎后再入窯煨燒，能耗一般叫濕法窯略低。干法窯是干法制生料，生料以干粉狀態(tài)入窯煨燒的生產(chǎn)方式，由于其生料含水量極低，因而大大地節(jié)約了煤耗。干法窯又分為懸浮預(yù)熱窯和新型干法窯，兩者的區(qū)別僅在于是否帶分解爐，懸浮預(yù)熱窯窯尾系統(tǒng)不帶分解爐，而新型干法窯窯尾帶一個(gè)用于碳酸鈣分解的分解爐。預(yù)分解窯：我國(guó)預(yù)分解窯起步于20世紀(jì)70年代，但發(fā)展速度緩慢；80年代，從外國(guó)成套引進(jìn)4000t/d、3000t/d熟料級(jí)生產(chǎn)線(xiàn)，同時(shí)引進(jìn)吸收了國(guó)外單機(jī)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，是我國(guó)初步掌握了預(yù)分解窯生產(chǎn)技術(shù)；90年代，除建設(shè)一批引進(jìn)技術(shù)或主機(jī)設(shè)

26、備的預(yù)標(biāo)志著我國(guó)進(jìn)入大型6已進(jìn)入了較穩(wěn)定的2500-5000t/d熟料分解窯生產(chǎn)線(xiàn)外，建設(shè)了一批不同規(guī)模的全國(guó)產(chǎn)化預(yù)分解生產(chǎn)線(xiàn),化干法水泥生產(chǎn)的發(fā)展軌道；進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，預(yù)分解窯生產(chǎn)技術(shù)快速發(fā)展軌道。預(yù)分解生產(chǎn)主要有以下特點(diǎn)：（1）預(yù)分解窯生產(chǎn)線(xiàn)向大型化發(fā)展。在建設(shè)投產(chǎn)項(xiàng)目中大多是生產(chǎn)線(xiàn)，最大的有10000t/d熟料生產(chǎn)線(xiàn)。這些大規(guī)模生產(chǎn)線(xiàn)的建設(shè)具有建設(shè)周期短（股僅需12-15個(gè)月左右）、建設(shè)投資省（投資約250元/t）和達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)快等特點(diǎn)。（2）生產(chǎn)能耗低。熟料熱耗可降低至2967.8kJ/kg,水泥電耗可低于96kW.h/t。（3）勞動(dòng)生產(chǎn)率高。由于規(guī)模大，是預(yù)分解窯水泥企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率大大提

27、高，有的企業(yè)已達(dá)6000t/（人年）。（4）熟料強(qiáng)度高，其28天抗壓強(qiáng)度可穩(wěn)定在60MPa以上，可滿(mǎn)足各項(xiàng)基本建設(shè)對(duì)高標(biāo)號(hào)水泥需求。（5）預(yù)分解窯生產(chǎn)線(xiàn)利用低品位原料、低揮發(fā)分燃料以及各種工業(yè)廢棄物生產(chǎn)水泥已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)正在進(jìn)行利用各種垃圾生產(chǎn)水泥的開(kāi)發(fā)研究。（6）環(huán)境保護(hù)達(dá)到高水平，是水泥生產(chǎn)成為清潔生產(chǎn)。水泥生產(chǎn)排放廢氣含塵濃度（標(biāo)況下）可低于50mg/m,NOx的排放量（標(biāo)況下）可低于500-600mg/m3（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)低于800mg/nn）。這些指標(biāo)都是其他水泥生產(chǎn)方法無(wú)法達(dá)到的。濕法及濕法干燒：1980年以前，我國(guó)水泥工業(yè)以濕法回轉(zhuǎn)窯為主要生產(chǎn)工藝，濕法水泥比重占60%濕法生產(chǎn)生料易

28、于均化，成分均勻，熟料質(zhì)量較高；電耗較低，約55kwh/t;但熟料熱耗高達(dá)5434kJ/kg;在生產(chǎn)線(xiàn)的大型化和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等方面都不能與預(yù)分解窯相媲美。為改造濕法窯而發(fā)展起來(lái)的濕磨干燒技術(shù)，是利用濕法廠(chǎng)的濕法生料制備系統(tǒng)，采用一定的漿料脫水手段，是之成為干粉后用預(yù)分解窯煨燒。這種改造方案既可降低熟料熱耗（可達(dá)到3553kJ/kg）,又能提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。立波爾窯：立波爾窯熱耗為3762-4598kJ/kg,電耗為75kw-h/t左右，立波爾窯熟料質(zhì)量比濕法生產(chǎn)熟料質(zhì)量低，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程難以與目前先進(jìn)的預(yù)分解窯媲美1.3 方案比較通過(guò)對(duì)以上技術(shù)的分析總結(jié)了多種水泥熟料的生產(chǎn)方式，不同的生產(chǎn)方式具

29、有其各自的特點(diǎn)7。立窯由于生產(chǎn)規(guī)模較小、熟料質(zhì)量不好、熱耗較高且對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等原因，在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)被淘汰，我國(guó)也已經(jīng)停止了立窯的建設(shè)，并關(guān)停了大量立窯生產(chǎn)線(xiàn)。我國(guó)水泥熟料產(chǎn)量高，但主要是由立窯完成的，立窯熟料的產(chǎn)量占我國(guó)水泥熟料總產(chǎn)量的65犯上。自20世紀(jì)末以來(lái)，由于立窯存在能耗高，對(duì)環(huán)境危害大及熟料質(zhì)量不高等缺點(diǎn)，我國(guó)開(kāi)始大力推進(jìn)淘汰立窯發(fā)展回轉(zhuǎn)窯的政策，是我國(guó)的回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量有原來(lái)總產(chǎn)量的10%£右發(fā)展到現(xiàn)在的35%£右的水平。目前，這種取代勢(shì)頭還在不斷地發(fā)展著?，F(xiàn)在新建立窯基本上已經(jīng)很少，而回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計(jì)則是目前水泥廠(chǎng)熟料燒成的主流。結(jié)合目前水泥工廠(chǎng)的實(shí)際，本設(shè)計(jì)采用帶懸

30、浮預(yù)熱的回轉(zhuǎn)窯，即采用新型干法。使建成的水泥廠(chǎng)是一個(gè)低能耗、低粉塵、低污染的新型水泥廠(chǎng)。3 .工藝流程草圖的設(shè)計(jì)工藝流程草圖的設(shè)計(jì)是在設(shè)計(jì)之初對(duì)工藝進(jìn)行的初步設(shè)計(jì)。104 .工藝計(jì)算104.1 物料平衡計(jì)算4.1.1 水泥熟料成分設(shè)定生產(chǎn)水泥熟料所用的原料、燃料的成分見(jiàn)表4-1和表4-2。表4-1原料與煤灰的化學(xué)成分（wt%）名稱(chēng)I.LSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO合計(jì)石灰石42.662.420.310.1953.130.5799.28粘土5.2770.2514.725.481.410.9298.05鐵粉一34.4211.5348.273.530.0997.84煤灰一53.5235.

31、344.464.791.1999.304-2mol%揮發(fā)物%固定碳灰分%熱值kJ/kg22.4249.0228.5620930根據(jù)有資料表明，我們采用兩高一中的方案是比較合適的，因此可以確定本設(shè)計(jì)的水泥熟料的三個(gè)率值分別是：KH=0.89,SM=2.5,IM=1.5。石灰飽和系數(shù)（KH）:是水泥中總的氧化鈣含量減去飽和酸性氧化物（AI2O3、F&O3、SO3）所需氧化鈣的量后，所剩下的氧化鈣與理論上二氧化硅全部化合成硅酸三鈣所需的氧化鈣的量比。石灰飽和系數(shù)表示了二氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度，KH=1時(shí)，熟料中的硅酸鹽礦物全部為C3S。如果KH=0.667是，硅酸鹽礦物全部為C2

32、S。所以KH介于0.6671.00之間。實(shí)際生產(chǎn)條件下，為了使煨燒過(guò)程中不致出現(xiàn)很多f-CaO,石灰飽和系數(shù)一般控制在0.860.95范圍內(nèi)。KH愈高，C3s含量越多，C2s含量越少，此時(shí)生料難燒成，如果煨燒充分，這種熟料制成的水泥硬化較快，強(qiáng)度高。KH愈低，C3s含量越少，C2s含量越多，此時(shí)生料不耐火，這種熟料制成的水泥硬化較慢，早期強(qiáng)度低。硅酸率（SM）:水泥熟料中SiO2與Al2O3及F&O3之和的比值。根據(jù)硅酸率的大小，可以表示熟料中生成硅酸鹽礦物（硅酸三鈣與硅酸二鈣之和）與溶劑礦物（硅酸三鈣與鐵鋁酸四鈣之和）的相對(duì)含量。硅酸率過(guò)高時(shí)，即溶劑礦物減少，燒成溫度要提高，立窯煨燒

33、是，易產(chǎn)生風(fēng)洞，回轉(zhuǎn)窯煨燒時(shí)不易掛窯皮；提高硅酸率，還會(huì)減慢水泥的凝結(jié)核硬化。硅酸率過(guò)低時(shí)，即溶劑礦物過(guò)高，硅酸鹽礦物減少，會(huì)減低熟料強(qiáng)度；在煨燒時(shí)易結(jié)大塊。硅酸鹽水泥熟料的硅酸率波動(dòng)在1.72.7內(nèi)。鋁氧率（IM）是水泥熟料中三氧化二鋁和三氧化二鐵之比值。鋁氧率是控制鋁酸鹽礦物與鐵鋁酸鹽礦物相對(duì)含量的比率系數(shù)。當(dāng)Al2O3與F&O3的總和一定是，鋁氧率提高說(shuō)明C3A增高，C4AF降低，水泥趨于早凝早強(qiáng)，水泥中石膏摻加量也需相應(yīng)增加。熟11料煨燒時(shí)，液相粘度增加，不利于C2s進(jìn)一步與CaO化合成C3S。反之，但鋁氧率過(guò)低時(shí)，說(shuō)明C3A降低，C4AF提高，水泥趨于緩凝，早強(qiáng)低；熟料煨燒時(shí)

34、，液相粘度小，有利于C3s的形成，但液相粘度過(guò)小，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)不利于熟料正常結(jié)粒和窯皮粘掛。在立窯煨燒中，若鋁氧率過(guò)低，即F&O3過(guò)高時(shí)，在立窯中部通風(fēng)不良的情況下，F(xiàn)62O3容易還原成FeO,在熟料燒結(jié)溫度下，有相當(dāng)數(shù)量的FeO會(huì)進(jìn)入C3s晶格中，是C3s穩(wěn)定性大大降低，在冷卻過(guò)程中，又使它分解為C2s和CaO,導(dǎo)致熟料強(qiáng)度和體積穩(wěn)定性降低。當(dāng)F&O3被還原成FeO時(shí)，料球過(guò)早出現(xiàn)液相，易結(jié)大塊。硅酸鹽水泥熟料鋁氧率波動(dòng)在0.91.7范圍內(nèi)。依據(jù)生產(chǎn)的情況確定生產(chǎn)時(shí)的率值范圍為：KH=0.89±0.02,SM=2.5±0.1,IM=1.5=0.1。根據(jù)原料的

35、化學(xué)成分、選用石灰石、粘土、鐵粉為原材料，干的原料配合比：石灰石80.73%,粘土15.00%,鐵粉4.27%。物料的天然水分：石灰石1%,粘土15%,煤2.44%,鐵粉1%。根據(jù)有關(guān)工廠(chǎng)的實(shí)際生產(chǎn)情況，熟料燒成熱耗約為3345kJ/kg,煤的沉降率S=100%,煤灰的摻入量：GA=Qas/100Q=4.564%4.1.2 物料平衡的計(jì)算(周平衡)1 .物料平衡計(jì)算(1)要求熟料的產(chǎn)量：Qd=4000t/d;Qy=QdM65=1460000t/y;Qh=Qd/24=166.67t/h(4-1)Qd：熟料日產(chǎn)量Qd=熟料年產(chǎn)量Qh=熟料每小時(shí)產(chǎn)量(2)窯臺(tái)數(shù)：n=Qd/24Qh.1=1(4-2)

36、(3)燒成車(chē)間的生產(chǎn)能力：熟料的小時(shí)產(chǎn)量：Qh=nQh.1=166.67t/h(4-3)熟料的日產(chǎn)量：Qd=24Qh=4000t/d(4-4)熟料的周產(chǎn)量：Qw=168Qh=28000t/w(4-5)2 .原料消耗定額(1) 1噸熟料的干生料理論消耗量：KT=(100-GA)/(100-L)=1.47t/t熟料(4-6)Ga一煤灰的摻入量(%)L表示燒失量(%)(2) 1噸熟料的干生料消耗定額：K生=100Kt/(100-P)=1.55t/t熟料(4-7)(3)各種干的原料的消耗定額：12K原二XK生(4-8)即：K石灰石=1.55>80.73%=1.25t/t熟料K粘土=1.55M5%

37、=0.23t/t熟料K鐵粉=1.55M.27%=0.20t/t熟料(4)濕的原料的消耗定額：K濕=100K干/(100-W濕)(4-9)即：K石灰石=100X1.25/(100-1.0)=1.26t/t熟料K粘土=100X0.23/(100-15)=0.27t/t熟料K鐵粉=100X0.023/(100-0.3)=0.20t/t熟料3 .燒成用干煤的消耗定額：Kf1=100>q/QDwg(100-Pf)(4-10)Qdw9=(QDWg+25Wy)100/(100-Wy)式中Kf1燒成用干煤消耗定額，t/t熟料；Qdw9煤的干燥基低位熱值，kJ/kg干煤；Wy煤的應(yīng)用基水分，;Pf煤的生產(chǎn)

38、損失，,定為0.1%;所以Qdw9=(20930+25>2.44)100/(100-2.44)=21516kJ/kg干煤Kf1=3345/21516100/(100-0.1)=0.156t/t熟料4,原燃料需要量的計(jì)算和物料平衡表的編制。將各種物料消耗定額乘以燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力，可以求出各種物料的需要量，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4-3。表4-3全廠(chǎng)物料平衡消耗定額t/t熟料干料含天然水分料干小時(shí)料日物料平衡表周小時(shí)含天然水分料日周12345678石灰心1.481.49246.7592041440248.34596041720粘土0.270.3245.01080756053.3312808960鐵粉0.

39、0230.0233.8926443.8392644生料295.5706249644305.5733251324熟料166.67400028000燒成用煤0.1560.16026.00624436826.6764044804.2 主機(jī)平衡計(jì)算13計(jì)算步驟：根據(jù)燒成車(chē)間工作制度定出主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，并根據(jù)周平衡，求出該主機(jī)要求的小時(shí)產(chǎn)量：Gh=Gw/H(4-11)計(jì)算結(jié)果匯總成主機(jī)要求生產(chǎn)能力平衡見(jiàn)表4-4o表4-4主機(jī)要求生產(chǎn)能力平衡表(t)(h)(t/h)干法窯28000168>166.67煤磨4368168>264.3 燒成系統(tǒng)熱平衡計(jì)算4.3.1 原始資料1 .窯型：4.7X

40、70m帶RSP型預(yù)分解窯2 .生產(chǎn)品種：425#普通硅酸鹽水泥熟料。3 .物料化學(xué)成分：見(jiàn)表4-5。表4-5化學(xué)成分(wt%)SiO2Al2O3F&O3CaOMgO干生料95.4320.085.784.2864.000.894.572.451.620.200.220.06熟料10022.937.404.4864.220.9599.984.燃料元素分析和工業(yè)分析及發(fā)熱量：見(jiàn)表.表4-6燃料元素分析4-6和表4-7。%CYHYSYNYOYAYWY60.103.960.350.977.9125.711.00表4-7工業(yè)分析及發(fā)熱量%Aad28.56Vad22.42Fcad49.02Mad0.

41、60QDwkJ/kg209305.溫度：(1)入預(yù)熱器生料溫度：50C;(2)入窯溫度：50C;(3)入窯一次空氣溫度：30C；(4)入窯二次空氣溫度：950C；(5)環(huán)境溫度：30C；(6)入窯、分解爐燃料溫度：60C；(7)入分解爐三次空氣溫度：740C；(8)氣力提升泵輸送生料空氣溫度：50C；熟料出窯溫度：1372C；14(10)廢氣出預(yù)熱器溫度：370C；(11)飛灰出預(yù)熱器溫度：330Co6 .入窯風(fēng)量比():一次空氣(k1)；二次空氣(k2)：窯漏風(fēng)(k3)=15:7 .燃料比():回轉(zhuǎn)窯(Ky):分解爐(Kf)=40:60。8 .出預(yù)熱器飛灰量：0.1kg/kg熟料。9 .出預(yù)

42、熱器飛灰燒失量：35.20%。10 .各處過(guò)?？諝庀禂?shù)：窯尾ay=1.05分解爐混合室出口ai=.15;af=1.4011 .分解爐和窯漏風(fēng)占整個(gè)分解爐用燃料理論空氣的比例：k=0.05o12 .電收塵以及增濕塔的綜合收塵效率：99.6%。13 .熟料形成熱：1736.9kJ/kg熟料。14 .系統(tǒng)表面散熱損失：460kJ/kg熟料。15 .生料水分：0.2%。16 .窯的產(chǎn)量：4000t/d或166.67t/h。4.3.2物料平衡計(jì)算基準(zhǔn)：1kg熟料，溫度：0C；范圍：回轉(zhuǎn)窯+分解爐+預(yù)熱器系統(tǒng)。1 .收入項(xiàng)目(1)燃料總消耗量Mr(kg/kg)：其中：窯用燃料量：Myr=KyMrKy一回轉(zhuǎn)

43、窯占總?cè)剂狭恐热剂媳?40%)分解爐用燃料量：Mf尸KfMrKf一分解爐的燃料比(60%)(2)生料消耗量80:5。預(yù)熱器入口:(4-12)(4-13)干生料理論消耗量mgs=100-a-，Af100,m100-Lsmgs一干生料理論消耗量，；a-熟料中燃料灰分摻入百分比;Af燃料中灰分含量，;Ls一干生料燒失量，。15煙囪飛損飛灰量mFh=(1-4)mFh煙囪費(fèi)飛損飛灰量，kg/kg熟料;mfh一出預(yù)熱器飛灰量，kg/kg熟料；”一收塵器收塵效率，以小數(shù)表示。入窯回灰量myh=mfh-mFhmyh一入窯回灰量，kg/kg熟料。考慮飛損后干生料實(shí)際消耗量mgs=mgsimFh100-LFhS

44、T100-Ls(4-14)(4-15)kg/kg熟料；(4-16)(4-17)(4-18)(4-19)mgs一干生料實(shí)際消耗量，kg/kg熟料；LFh一飛灰燒失量。(2)生料實(shí)際消耗量：ms=mgs100/(100-ws)=1.563-0.446Mrkg/kgmgs一生料實(shí)際消耗量，kg/k熟料ws生料含水率，%(3)入預(yù)熱器量：ms+myh=1.663-0.446kg/kgms一生料消耗量；myh一入窯回灰量，kg/kg熟料(4)入窯系統(tǒng)空氣量：進(jìn)入系統(tǒng)一次空氣量V1k=Vy1k+VF1km1k=V1k,p1kVk、m1k一分別為進(jìn)入系統(tǒng)一次空氣量的體積和質(zhì)量，Nm3/kg熟料;州一一次空氣

45、的密度kg/Nm3。入窯實(shí)際干空氣量：myk=1.293Vyk=3.344mrkg/kg分解爐從篦式冷卻機(jī)中抽空氣量：mF2k=1.293Vf2k=5.573mrkg/kg漏入空氣量：mlok=1.293Vlok=1.689mrkg/kg2.支出項(xiàng)目：(1)熟料msh=1kg(2)出預(yù)熱器廢氣量：mr=(mlk+1-Aai/100)mr=0.02+14.843mrkg/kg(3)出預(yù)熱器飛灰量：16mfh=0.100kg/kg(4-20)(4-21)(4-22)(4-23)(4-24)(4-25)(4-26)(4-27)(4-28)(4-29)(4-30)4.3.3熱量平衡計(jì)算1 .收入項(xiàng)目(

46、1)燃料燃燒時(shí)熱：QrR=mrQnet.ar=20930mrkJ/kgQrR一燃料燃燒產(chǎn)生的熱量，kJ/kg熟料；Qnet.ar一燃料的低位發(fā)熱量，kJ/kg熟料(2)燃料帶入顯熱：Qr=mr-Crtr=69.24mrkJ/kgQr一燃料帶入的顯熱，kJ/kg熟料；Cr一燃料比熱，kJ/kgCtr燃料溫度，(3)生料帶入熱量：Qs=ms-Cs-ts(mgs+Cs+mwsCw)ts=69.111-19.745mkJ/kgcs一生料白比熱kJ/kgCts一生料的溫度，C入窯回灰?guī)霟崃浚篞yh=myhCyhtyh=4.810kJ/kg(5)空氣帶入熱量：入窯一次空氣溫度帶入熱量：Qy1k=Vy1k

47、Cy1kty1k=15.105mrkJ/kg入窯二次空氣帶入熱量：Qy2k=Vy2kCy2kty2k=2757.4mrkJ/kg入分解爐二次空氣帶入熱量：QF2k=VF2KCf2ktF2k=4391.8mrkJ/kg氣力提升泵輸喂料空氣帶入熱量：Qsk=VskCsktsk=35.983mrkJ/kg系統(tǒng)漏風(fēng)帶入熱量：Qlok=VlokCloktlok=50.595mrkJ/kg總收入熱量：QZS=QRr+Qr+Qs+Qyh+Qy1k+Qy2k+QF2k+Qsk+Qlok=72.291+28230.378m-kJ/kg2 .支出項(xiàng)目：(1)熟料形成熱:17Qsh=17.21AL2O3+27.13

48、MgO+32.03CaO-21.44SQ-2.47FeO31736.9kJ/kg(4-31)(2)蒸發(fā)生料中水分耗熱量：Qss=(mws+mhs)qqh=47.600-14.28mrkJ/kg(4-32)(3)廢氣帶走熱量：Qf=(VCO2CCO2+VN2CN2+VH2OCH2O+VO2CO2+VSO2CSO2)tf=214.06+4589.85mrkJ/kg(4-33)(4)出窯熟料帶走熱量：Qysh=1>Cshtsh=1466.1kJkg(4-34)(5)出預(yù)熱器飛灰?guī)霟崃浚篞fh=mfhCfhtsh=30.430kJ/kg(4-35)(6)系統(tǒng)表面散熱損失：QB=460kJ/kg

49、(4-36)(7)支出總熱量為：Qzc=Qsh+Qss+Qf+Qfh+QB=3955.1+4574.73mkJ/kg(4-37)列出收支熱量平衡方程式：Qzc=Qzs(4-38)即：73.291+28230.378m=3955.1+4574.73m求得：mr=0.164kg/kg即燒成1t熟料需要消耗0.164kg/kg燃料。求得燃料消耗量后，列出物料平衡(表4-8)和熱量平衡(表4-9)并計(jì)算一些主要熱工技術(shù)參數(shù)。4-8物料平衡表單位：kg/kg熟料收入項(xiàng)目數(shù)量%支出項(xiàng)目數(shù)量%燃料消耗量0.1644.54熟料量127.82入預(yù)熱器生料量1.5944.04出預(yù)熱器飛灰量0.1002.48入窯實(shí)

50、際干空氣量0.54815.18出預(yù)熱器廢氣量0.003分解爐抽空氣量0.91425.32生料中物理水量0.0160.08氣力提升泵送空氣量0.1173.24生料中化學(xué)水量0.0160.45窯尾系統(tǒng)漏入空氣量0.2777.68生料中分解CO2量0.52614.64燃料燃燒理論煙氣量1.42739.71煙氣中過(guò)?？諝饬?.52214.5218合計(jì)3.61100.00合計(jì)3.594100.00(8)熟料單位燒成熱耗:QrR=mrQnet.ar=3432.52kJ/kg(4-39)(9)熟料燒成熱效率：歸QshX100%/QrR=50.6%(4-40)(10)窯的發(fā)熱能力：Qyr=MyrQnet.ar

51、=1.43X07=153.01kJ/kg(4-41)(11)燃燒帶的襯磚斷面的熱負(fù)荷為：_2_7_qA=Qyr/(/4)D22=4.55X07kJ/h(4-42)表4-9熱量平衡表單位：kJ/kg熟料%燃料燃燒熱3432.5272.98熟料形成熱1736.936.91燃料顯熱11.3550.24蒸發(fā)生料中水分耗熱量45.2580.96生料帶入熱量65.8731.40廢氣帶走熱量966.79520.55入窯回灰?guī)霟崃?.8100.09出窯熟料帶走熱量1466.1031.16入窯一次空氣溫度帶入熱2.4770.05飛灰?guī)С鰺崃?0.100.64入窯一次空氣帶入熱452.2149.62系統(tǒng)表卸散熱

52、損失460.09.78入分解爐二次空氣帶入熱720.25515.31氣力提升泵空氣帶入熱5.9010.13系統(tǒng)漏風(fēng)帶入熱量8.2980.18合計(jì)4703.07100.004705.153100.004.3主要設(shè)備及附屬設(shè)備的選型4.3.1 設(shè)備選型水泥預(yù)分解技術(shù)11是在旋窯窯尾設(shè)置懸浮預(yù)熱器和分解爐，將碳酸鹽分解過(guò)程從窯內(nèi)移動(dòng)到窯外的煨燒技術(shù)，是一種新型的干法熟料生產(chǎn)。在分解爐中加入量占總用量50-60%的燃料，使燃料燃燒發(fā)生生料的預(yù)熱和分解過(guò)程，在懸浮或沸騰下進(jìn)行。入窯的生料分解率應(yīng)達(dá)90%左右，因此窯的熱負(fù)荷大為減輕，而產(chǎn)量卻成倍增長(zhǎng)。由于窯的單位容積產(chǎn)量高，窯內(nèi)襯磚壽命長(zhǎng)，在單機(jī)產(chǎn)量相同

53、的情況下，窯的體型較小，占地面積減少，制造、運(yùn)輸和安裝較易，基建投資較低，且可制造單機(jī)產(chǎn)量8000-10000t/d的大型窯，由于一半以上的燃料是在較低溫度（900C左右）下燃燒的，故產(chǎn)生的有害氣體NO較小，減少了對(duì)大氣的污染。預(yù)分解窯的熱耗約為3100-3280kcal/kg熟料（740-780kcal/kg熟料），電耗與懸浮預(yù)熱窯大致相同。鑒于此，本設(shè)計(jì)采用了帶RSP型預(yù)分解窯12。4.3.2 預(yù)分解窯主要設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算191 .回轉(zhuǎn)窯規(guī)格的確定選擇下列公式計(jì)算所需窯的直徑Di=3G/K(4-43)Di一窯的有效內(nèi)徑，m；G一窯的額定產(chǎn)量，t/d;K一與回轉(zhuǎn)窯型號(hào)有關(guān)的系數(shù)，帶分解爐的旋風(fēng)

54、預(yù)熱器窯的系數(shù)K在5060之間，本設(shè)計(jì)確定K=55;求得：Di=4.3m窯的筒體內(nèi)徑D=Di+26耐火磚當(dāng)窯的有效內(nèi)徑在大于4m。耐火磚的厚度取>20mm；D=Di+26耐火磚=4.7m(4-44)帶分解爐的旋風(fēng)預(yù)熱器窯的長(zhǎng)徑比一般為1517之間，本設(shè)計(jì)確定長(zhǎng)徑比為15所以：L/D=16,L=68.8m=70m(4-45)2、回轉(zhuǎn)率所需功率可按以下公式計(jì)算N0=KD2.5Ln式中，N0一回轉(zhuǎn)窯需用功率,KWD產(chǎn)一窯的有效內(nèi)徑，m;Di=3.6n一窯的轉(zhuǎn)速，r/min;n=1.5K系數(shù)，懸浮預(yù)熱窯和預(yù)分解窯,K=0.0150.048;K=0.045L一窯長(zhǎng),L=70所以勵(lì)=0.045*3.62.5*70*1.5=116.19KW3、電機(jī)功率N=(1.15-1.35)N0;取1.1WJN=1.1*116.19=128<130所以選一臺(tái)4、回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)速度Wm=L/70r=aDin/(70*1.77，0)r一物料在窯內(nèi)停留時(shí)