熟料新型干法水泥生產(chǎn)線制成車間工藝設(shè)計(jì)論文

1、101/115樂山金川 4700 t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線制成車間工藝設(shè)計(jì)PO42.5R；PC32.5摘 要本設(shè)計(jì)詳細(xì)地論述了日產(chǎn)4700t/d熟料新型干法水泥廠整個(gè)生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)PO42.5R；PC32.5水泥。依照產(chǎn)品要求進(jìn)行熟料礦物組成設(shè)計(jì)和配料計(jì)算；完成了物料平衡、主機(jī)平衡及儲(chǔ)庫(kù)這三大平衡計(jì)算，由物料平衡確定主機(jī)選型以及由儲(chǔ)庫(kù)平衡來確定堆場(chǎng)、堆棚和圓庫(kù)的規(guī)格。重點(diǎn)設(shè)計(jì)放在制成車間采納國(guó)內(nèi)應(yīng)用較多的聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。依照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行重點(diǎn)車間工藝計(jì)算和要緊設(shè)備選型，合理安排車間工藝布置。同時(shí)還編寫了全廠生產(chǎn)工藝流程概述和全廠生產(chǎn)質(zhì)量操縱系統(tǒng)及講明。全廠引進(jìn)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)設(shè)備，使水泥的整個(gè)生

2、產(chǎn)工藝流程順暢，簡(jiǎn)潔，能適應(yīng)現(xiàn)代水泥企業(yè)進(jìn)展趨勢(shì)。關(guān)鍵詞：水泥生產(chǎn)線；制成車間；工藝設(shè)計(jì)；4700 t/d；新型干法Process Design on Made From the Workshop of 4700 t/d Clinker NSP Cement Production Line of LeShan JinChuan - PO42.5R；PC32.5ABSTRACTThis design introduces the technological process of Portland cement produced by dry method amply and its daily

3、clinker production is 5000 ton.which produce three types cement of PO42.5R, PC32.5. According to the output required in the project, we need to design composition of clinker mineral and do the burden calculation, aslo complete the three major balancing calculation of materiel,mainframe and warehouse

4、, we decide to type of mainframe and Specification of warehouse according to the balance of materiel, warehouse. The system of burning charge end which used Made from the workshop Combined grinding system adopts domestic is widely applied.According to the requirement of design, we complete the techn

5、ological calculation of key workshop and decide to type of main equipment,reasonable arrange the layout of workshop process.meanwhile we write the outline of the whole factory of the technological process and the quality control system of whole plant production and explanation The equipments of the

6、whole factory fetched in advanced both home and abroad, so as to the entire technological process of cement manufacture unhindered and succinctnessly.KEY WORDS：Cement production line；Made from the workshop；Process design；4700t/d；NSP目 錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc388906481 前言 PAGEREF _Toc3889064

7、81 h 1 HYPERLINK l _Toc388906482 第1章 設(shè)計(jì)概述 PAGEREF _Toc388906482 h 3 HYPERLINK l _Toc388906483 1.1水泥生產(chǎn)線設(shè)計(jì)特點(diǎn) PAGEREF _Toc388906483 h 3 HYPERLINK l _Toc388906484 1.2設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc388906484 h 3 HYPERLINK l _Toc388906485 1.2.1題目 PAGEREF _Toc388906485 h 3 HYPERLINK l _Toc388906486 1.2.2水泥品種 PAGEREF _To

8、c388906486 h 3 HYPERLINK l _Toc388906487 1.2.3設(shè)計(jì)規(guī)模 PAGEREF _Toc388906487 h 4 HYPERLINK l _Toc388906488 1.2.4生產(chǎn)方法 PAGEREF _Toc388906488 h 4 HYPERLINK l _Toc388906489 1.3原始資料 PAGEREF _Toc388906489 h 4 HYPERLINK l _Toc388906490 1.3.1原燃材料化學(xué)成分 PAGEREF _Toc388906490 h 4 HYPERLINK l _Toc388906491 1.3.2煤的工業(yè)

9、分析 PAGEREF _Toc388906491 h 4 HYPERLINK l _Toc388906492 1.3.3其它 PAGEREF _Toc388906492 h 4 HYPERLINK l _Toc388906493 1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容 PAGEREF _Toc388906493 h 4 HYPERLINK l _Toc388906494 1.5設(shè)計(jì)原則 PAGEREF _Toc388906494 h 5 HYPERLINK l _Toc388906495 1.5.1工廠總平面布置差不多原則 PAGEREF _Toc388906495 h 5 HYPERLINK l _Toc38890

10、6496 1.5.2工廠工藝設(shè)計(jì)差不多原則 PAGEREF _Toc388906496 h 5 HYPERLINK l _Toc388906497 第2章 配料計(jì)算 PAGEREF _Toc388906497 h 7 HYPERLINK l _Toc388906498 2.1配料方案 PAGEREF _Toc388906498 h 7 HYPERLINK l _Toc388906499 2.1.1熟料率值的確定 PAGEREF _Toc388906499 h 7 HYPERLINK l _Toc388906500 2.1.2熟料熱耗的確定 PAGEREF _Toc388906500 h 8 H

11、YPERLINK l _Toc388906501 2.2配料計(jì)算 PAGEREF _Toc388906501 h 8 HYPERLINK l _Toc388906502 2.2.1煤灰摻入量 PAGEREF _Toc388906502 h 9 HYPERLINK l _Toc388906503 2.2.2要求的熟料化學(xué)成分 PAGEREF _Toc388906503 h 9 HYPERLINK l _Toc388906504 2.2.3干生料配合比 PAGEREF _Toc388906504 h 9 HYPERLINK l _Toc388906505 2.2.4熟料化學(xué)成分和率值的核算 PAG

12、EREF _Toc388906505 h 10 HYPERLINK l _Toc388906506 2.2.5濕原料配合比 PAGEREF _Toc388906506 h 11 HYPERLINK l _Toc388906507 第3章 物料平衡 PAGEREF _Toc388906507 h 13 HYPERLINK l _Toc388906508 3.1回轉(zhuǎn)窯規(guī)格計(jì)算 PAGEREF _Toc388906508 h 13 HYPERLINK l _Toc388906509 3.2窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量標(biāo)定 PAGEREF _Toc388906509 h 14 HYPERLINK l _Toc3889

13、06510 3.3燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力 PAGEREF _Toc388906510 h 15 HYPERLINK l _Toc388906511 3.4原燃材料消耗定額 PAGEREF _Toc388906511 h 15 HYPERLINK l _Toc388906512 3.4.1生料消耗定額 PAGEREF _Toc388906512 h 15 HYPERLINK l _Toc388906513 3.4.2干石膏和干混合材消耗定額 PAGEREF _Toc388906513 h 16 HYPERLINK l _Toc388906514 3.5全廠物料平衡表 PAGEREF _Toc38890

14、6514 h 17 HYPERLINK l _Toc388906515 第4章 主機(jī)平衡 PAGEREF _Toc388906515 h 19 HYPERLINK l _Toc388906516 4.1主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 PAGEREF _Toc388906516 h 19 HYPERLINK l _Toc388906517 4.2 主機(jī)設(shè)備選型 PAGEREF _Toc388906517 h 20 HYPERLINK l _Toc388906518 4.2.1石灰石破裂機(jī) PAGEREF _Toc388906518 h 20 HYPERLINK l _Toc388906519 4.2.2生料磨 P

15、AGEREF _Toc388906519 h 21 HYPERLINK l _Toc388906520 4.2.3回轉(zhuǎn)窯 PAGEREF _Toc388906520 h 22 HYPERLINK l _Toc388906521 4.2.4煤磨 PAGEREF _Toc388906521 h 23 HYPERLINK l _Toc388906522 4.2.5水泥磨機(jī) PAGEREF _Toc388906522 h 24 HYPERLINK l _Toc388906523 4.2.6包裝機(jī) PAGEREF _Toc388906523 h 26 HYPERLINK l _Toc388906524

16、4.3全廠主機(jī)平衡表 PAGEREF _Toc388906524 h 27 HYPERLINK l _Toc388906525 第5章 儲(chǔ)庫(kù)平衡 PAGEREF _Toc388906525 h 28 HYPERLINK l _Toc388906526 5.1 物料的儲(chǔ)存 PAGEREF _Toc388906526 h 28 HYPERLINK l _Toc388906527 5.1.1物料儲(chǔ)存量 PAGEREF _Toc388906527 h 29 HYPERLINK l _Toc388906528 5.1.2堆棚和堆場(chǎng)的計(jì)算公式 PAGEREF _Toc388906528 h 29 HYPE

17、RLINK l _Toc388906529 5.2堆場(chǎng)和堆棚的計(jì)算 PAGEREF _Toc388906529 h 29 HYPERLINK l _Toc388906530 5.2.1石灰石預(yù)均化堆場(chǎng) PAGEREF _Toc388906530 h 29 HYPERLINK l _Toc388906531 5.2.2輔助原料預(yù)均化堆場(chǎng) PAGEREF _Toc388906531 h 30 HYPERLINK l _Toc388906532 5.2.3原煤堆場(chǎng) PAGEREF _Toc388906532 h 31 HYPERLINK l _Toc388906533 5.3儲(chǔ)庫(kù)的計(jì)算 PAGERE

18、F _Toc388906533 h 31 HYPERLINK l _Toc388906534 5.3.1石膏儲(chǔ)庫(kù) PAGEREF _Toc388906534 h 31 HYPERLINK l _Toc388906535 5.3.2混合材儲(chǔ)庫(kù) PAGEREF _Toc388906535 h 32 HYPERLINK l _Toc388906536 5.3.3生料均化庫(kù) PAGEREF _Toc388906536 h 32 HYPERLINK l _Toc388906537 5.3.4熟料庫(kù) PAGEREF _Toc388906537 h 33 HYPERLINK l _Toc388906538

19、5.3.5水泥庫(kù) PAGEREF _Toc388906538 h 33 HYPERLINK l _Toc388906539 5.4全廠儲(chǔ)庫(kù)平衡表 PAGEREF _Toc388906539 h 33 HYPERLINK l _Toc388906540 第6章 全廠工藝流程概述 PAGEREF _Toc388906540 h 35 HYPERLINK l _Toc388906541 6.1生料制備 PAGEREF _Toc388906541 h 35 HYPERLINK l _Toc388906542 6.1.1石灰石破裂及輸送 PAGEREF _Toc388906542 h 35 HYPERL

20、INK l _Toc388906543 6.1.2石灰石預(yù)均化 PAGEREF _Toc388906543 h 35 HYPERLINK l _Toc388906544 6.1.3砂巖破裂及輸送 PAGEREF _Toc388906544 h 35 HYPERLINK l _Toc388906545 6.1.4鉛鋅渣破裂及輸送 PAGEREF _Toc388906545 h 35 HYPERLINK l _Toc388906546 6.1.5輔助原料預(yù)均化 PAGEREF _Toc388906546 h 35 HYPERLINK l _Toc388906547 6.1.6原料配料站 PAGER

21、EF _Toc388906547 h 35 HYPERLINK l _Toc388906548 6.1.7原料粉磨與廢氣處理 PAGEREF _Toc388906548 h 35 HYPERLINK l _Toc388906549 6.2熟料煅燒 PAGEREF _Toc388906549 h 36 HYPERLINK l _Toc388906550 6.2.1生料均化及生料入窯 PAGEREF _Toc388906550 h 36 HYPERLINK l _Toc388906551 6.2.2熟料燒成系統(tǒng) PAGEREF _Toc388906551 h 36 HYPERLINK l _Toc

22、388906552 6.3煤粉制備 PAGEREF _Toc388906552 h 36 HYPERLINK l _Toc388906553 6.3.1原煤破裂及原煤預(yù)均化輸送 PAGEREF _Toc388906553 h 36 HYPERLINK l _Toc388906554 6.3.2煤粉制備 PAGEREF _Toc388906554 h 36 HYPERLINK l _Toc388906555 6.4水泥制成 PAGEREF _Toc388906555 h 37 HYPERLINK l _Toc388906556 6.4.1水泥輔料預(yù)均化堆場(chǎng)及輸送 PAGEREF _Toc3889

23、06556 h 37 HYPERLINK l _Toc388906557 6.4.2水泥配料站 PAGEREF _Toc388906557 h 37 HYPERLINK l _Toc388906558 6.4.3水泥粉磨及輸送 PAGEREF _Toc388906558 h 37 HYPERLINK l _Toc388906559 6.4.4水泥儲(chǔ)存 PAGEREF _Toc388906559 h 37 HYPERLINK l _Toc388906560 6.5水泥包裝及發(fā)送 PAGEREF _Toc388906560 h 37 HYPERLINK l _Toc388906561 6.5.1水

24、泥包裝 PAGEREF _Toc388906561 h 37 HYPERLINK l _Toc388906562 6.5.2水泥汽車、火車散裝 PAGEREF _Toc388906562 h 37 HYPERLINK l _Toc388906563 6.6其它 PAGEREF _Toc388906563 h 38 HYPERLINK l _Toc388906564 6.6.1空壓機(jī)站 PAGEREF _Toc388906564 h 38 HYPERLINK l _Toc388906565 6.6.2中央化驗(yàn)室 PAGEREF _Toc388906565 h 38 HYPERLINK l _To

25、c388906566 6.6.3中央操縱室 PAGEREF _Toc388906566 h 38 HYPERLINK l _Toc388906567 第7章 水泥制成車間工藝設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc388906567 h 39 HYPERLINK l _Toc388906568 7.1水泥的制成 PAGEREF _Toc388906568 h 39 HYPERLINK l _Toc388906569 7.2制成車間要緊設(shè)備選型 PAGEREF _Toc388906569 h 40 HYPERLINK l _Toc388906570 7.2.1輥壓機(jī)選型 PAGEREF _Toc38890

26、6570 h 40 HYPERLINK l _Toc388906571 7.2.2水泥磨選型 PAGEREF _Toc388906571 h 40 HYPERLINK l _Toc388906572 7.2.3確定系統(tǒng)中其它主機(jī)設(shè)備規(guī)格 PAGEREF _Toc388906572 h 42 HYPERLINK l _Toc388906573 結(jié)論 PAGEREF _Toc388906573 h 48 HYPERLINK l _Toc388906574 謝 辭 PAGEREF _Toc388906574 h 49 HYPERLINK l _Toc388906575 參考文獻(xiàn) PAGEREF _T

27、oc388906575 h 50 前言水泥是建筑工業(yè)三大差不多材料之一，廣泛用于民用、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、水利、交通和軍事等工程，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中不可缺少的建筑材料。水泥熟料燒成設(shè)備有回轉(zhuǎn)窯和立窯兩大類。立窯為半干法生產(chǎn)，多用于小型生產(chǎn)?；剞D(zhuǎn)窯按其生料制備方法又可分為濕法生產(chǎn)與干法生產(chǎn)兩種。濕法窯有濕法長(zhǎng)窯及帶料漿蒸發(fā)機(jī)窯；干法窯有中空干法長(zhǎng)窯及立波爾窯、帶余熱鍋爐發(fā)電窯、旋風(fēng)預(yù)熱器窯、立筒預(yù)熱器窯及預(yù)分解窯等短窯。從世界水泥工業(yè)進(jìn)展趨勢(shì)看，干法中空要及濕法長(zhǎng)窯由于單機(jī)產(chǎn)量低，熱耗高；立波爾窯及料漿蒸發(fā)機(jī)窯則有本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作維修要求高、揚(yáng)塵大等缺點(diǎn)，其單機(jī)產(chǎn)量雖較高，而熟料質(zhì)量卻不如濕法窯；余熱鍋

28、爐發(fā)電窯則由于要的生產(chǎn)和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行互相牽制，有時(shí)會(huì)形成惡性循環(huán)，因而使這些窯型在世界水泥工業(yè)中所占的比重日益減少，更由于世界性的能源日趨緊張，代之而起的是新型干法懸浮預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯。新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)，完全改變了水泥生產(chǎn)技術(shù)的格局和進(jìn)展進(jìn)程，它采納現(xiàn)代化新型水泥生產(chǎn)工藝和裝備，逐步取代了立窯生產(chǎn)技術(shù)、濕法窯生產(chǎn)技術(shù)、干法中孔窯生產(chǎn)技術(shù)以及半干法生產(chǎn)技術(shù)，從而把水泥工業(yè)生產(chǎn)推向一個(gè)新的時(shí)期。通過多年的進(jìn)展，我國(guó)水泥工業(yè)進(jìn)展取得了專門大成績(jī)，產(chǎn)量已多年位居世界第一，保障了國(guó)民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展的需要。然而當(dāng)前，我國(guó)水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)性矛盾仍十分突出，要緊表現(xiàn)是經(jīng)營(yíng)粗放，生產(chǎn)集中和勞動(dòng)生產(chǎn)率均比較低

29、，資源和能源消耗高，環(huán)境污染比較嚴(yán)峻，特不是立窯、濕法窯、干法中空窯等落后技術(shù)裝備還占相當(dāng)比重，可持續(xù)進(jìn)展面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。按照科學(xué)進(jìn)展觀和走新型工業(yè)化道路的要求，為大力推進(jìn)水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，引導(dǎo)水泥工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康地進(jìn)展，實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)現(xiàn)代化，制定一系列水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策目標(biāo)。我國(guó)近年來已明確優(yōu)先進(jìn)展新型干法窯，除個(gè)不專門情況可選用濕法窯外，新建大中型廠多采納懸浮預(yù)熱器窯及預(yù)分解窯，而小型廠則可采納立筒預(yù)熱器窯及機(jī)械化立窯，不同意再建筑沒有余熱利用裝置的中空干法窯?，F(xiàn)有的濕法長(zhǎng)窯及其它類型的老式干法窯，在條件具備時(shí)亦將陸續(xù)改造為新型干法窯。本設(shè)計(jì)為4700t/d熟料水泥廠設(shè)計(jì)重點(diǎn)車間：

30、制成車間，粉磨系統(tǒng)采納聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，輥壓機(jī)與V型選粉機(jī)組成一個(gè)圈流系統(tǒng)，其工藝過程為：來自配料站的物料以及出輥壓機(jī)的物料由循環(huán)斗提和上料皮帶送至V型選粉機(jī)，選出的細(xì)粉通過旋風(fēng)筒分離后進(jìn)入水泥磨，而粗粉回穩(wěn)流倉(cāng)，經(jīng)輥壓機(jī)粉磨后經(jīng)出料皮帶進(jìn)入循環(huán)斗提，然后重復(fù)上述過程。出旋風(fēng)筒的含塵氣體一部分在循環(huán)風(fēng)機(jī)、V型選粉機(jī)和旋風(fēng)筒中循環(huán)；一部分作為O-Sepa選粉機(jī)的一次風(fēng)。水泥磨與O-Sepa選粉機(jī)組成另一個(gè)圈流系統(tǒng)，其工藝過程為：經(jīng)旋風(fēng)筒分離的細(xì)粉和O-Sepa選粉機(jī)分離的粗粉進(jìn)入球磨機(jī)進(jìn)行粉磨，出磨水泥經(jīng)出磨斜槽、出磨斗提和輸送斜槽送至O-Sepa選粉機(jī)，選出的粗粉重新入磨；出選粉機(jī)的含

31、塵氣體經(jīng)系統(tǒng)袋式收塵器凈化后排入空氣，收下的細(xì)粉即為水泥成品。出磨含塵氣體經(jīng)磨尾袋收塵器凈化后排入空氣，而收下的物料同出磨水泥一起被送入選粉機(jī)。本設(shè)計(jì)粉磨系統(tǒng)采納聯(lián)合粉磨系統(tǒng)，依照輥壓機(jī)對(duì)粉磨進(jìn)行改造時(shí)，不但能夠大幅度降低水泥粉磨電耗，而且能夠增加原有粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量，符合生產(chǎn)實(shí)際情況，因而在國(guó)內(nèi)外有廣泛的應(yīng)用。第1章 設(shè)計(jì)概述1.1水泥生產(chǎn)線設(shè)計(jì)特點(diǎn)（1）水泥工業(yè)需用大量礦產(chǎn)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。（2）產(chǎn)品（水泥）、燃料（煤）等物料運(yùn)輸量大，且價(jià)格低，因此必定有良好的交通條件。（3）水泥工業(yè)能耗較大，燃料消耗和電耗較多，因此，在水泥廠設(shè)計(jì)中要注意確保能源

32、供應(yīng)，并充分重視節(jié)約能源的問題。（4）水泥廠采納的主機(jī)多屬重型設(shè)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)條件良好的場(chǎng)地建廠。（5）水泥廠設(shè)備種類多，布置復(fù)雜，因此工藝布置應(yīng)同土建設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。（6）水泥廠用水量大，且用水無衛(wèi)生要求，因此一般水泥廠多建在遠(yuǎn)離都市的地點(diǎn)，且自備水源。（7）水泥廠存在粉塵和噪音兩大污染，因此設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮除塵和降低噪音污染等問題，盡量搞好廠區(qū)綠化。（8）從進(jìn)展來看，水泥工業(yè)的進(jìn)展逐漸向大型化和自動(dòng)化，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采納新技術(shù)、新方案，并要重點(diǎn)考慮節(jié)約能源。從水泥廠的整個(gè)設(shè)計(jì)來講，工藝專業(yè)是主體，它的要緊任務(wù)是確定工藝流順暢，進(jìn)行工藝設(shè)備的選型和布置

33、。但工廠設(shè)計(jì)是各專業(yè)共同完成的一個(gè)整體。因此工藝設(shè)計(jì)與其它專業(yè)的設(shè)計(jì)有著緊密的聯(lián)系，特不是工藝布置和土建的關(guān)系更緊密。生產(chǎn)設(shè)備的布置直接阻礙到建筑物的結(jié)構(gòu)型式和尺寸。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)生較好的設(shè)計(jì)方案。1.2設(shè)計(jì)方案1.2.1題目樂山金川 4700 t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線制成車間工藝設(shè)計(jì)1.2.2水泥品種PO42.5R；PC32.51.2.3設(shè)計(jì)規(guī)模4700 t/d熟料1.2.4生產(chǎn)方法采納輥壓機(jī)聯(lián)合粉磨系統(tǒng)1.3原始資料1.3.1原燃材料化學(xué)成分表1-1 原燃材料匯總表名 稱LOISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3Cl-水分

34、石灰石42.122.161.120.4652.350.340.080.010.080.00341.0砂 巖4.2573.388.856.662.610.131.490.980.050.0141.3鉛鋅渣 1.7717.985.7357.386.425.150.570.163.380.00058.2煤 灰-43.5535.675.369.280.671.250.812.170.012-石 膏33.295.4爐 渣1.7853.8334.281.863.852.53 5.6粉煤灰3.9343.9831.878.557.272.121.21.3.2煤的工業(yè)分析表1-2 煤的工業(yè)分析工業(yè)分析（%）焦渣

35、特性原煤水分熱值MarFCarAVarMarQnet.ar（kJ/kg）0.8551.2522.3825.25548.63239701.3.3其它（1）年平均氣溫 19.2 （2）當(dāng)?shù)貧鈮?100258Pa（3）地下水位 -12m （4）主導(dǎo)風(fēng)向 東南風(fēng)1.4設(shè)計(jì)內(nèi)容總體設(shè)計(jì)：熟料礦物組成設(shè)計(jì)及配料計(jì)算、工藝平衡計(jì)算、工藝流程簡(jiǎn)述和全廠平面布置圖。重點(diǎn)車間：工藝計(jì)算及設(shè)備選型、車間工藝布置圖。1.5設(shè)計(jì)原則1.5.1工廠總平面布置差不多原則（1）廠區(qū)內(nèi)的建筑物、構(gòu)筑物及交通運(yùn)輸線路的布置應(yīng)使工藝流程簡(jiǎn)捷，并保證合理的流程作業(yè)線；（2）原料、燃料、半成品、成品的運(yùn)輸應(yīng)當(dāng)是連續(xù)的短距離運(yùn)輸、幸免交

36、叉往返；（3）建筑物、構(gòu)筑物的外形應(yīng)簡(jiǎn)單、布置緊湊，以使廠區(qū)的利用率達(dá)到最大限度；（4）輔助車間及倉(cāng)庫(kù)應(yīng)盡可能的靠近它所服務(wù)的要緊車間；（5）廠內(nèi)人行道應(yīng)盡量最短，并盡可能幸免與貨運(yùn)線路交叉，特不是在工作緊張及行人往返較多的地段；（6）廠區(qū)管線網(wǎng)布置盡可能取直，不應(yīng)在鐵路和道路路基下鋪設(shè)各種管線，集中埋放地下管線地帶應(yīng)位于建筑物和道路之間；（7）布置建筑物時(shí)應(yīng)考慮日照方位及主風(fēng)向，應(yīng)保證室內(nèi)采光、自然通風(fēng)，防止日照輻射熱的投入，若有向大氣中大量排放煤氣、灰塵及不良?xì)怏w的建筑物，當(dāng)主導(dǎo)風(fēng)向特不明顯時(shí)，該建筑物需布置在其他建筑物的下風(fēng)向；（8）工廠的總平面圖，應(yīng)具有合理的建筑藝術(shù)，必須預(yù)先考慮到廠

37、區(qū)的整齊及其美化，每個(gè)建筑物及工廠整體都賦有建筑藝術(shù)的表現(xiàn)力。必須保證道路網(wǎng)的整齊，人行線路的方便，以及各個(gè)建筑物配置的組織性和外觀輪廓的系統(tǒng)性。1.5.2工廠工藝設(shè)計(jì)差不多原則（1）依照設(shè)計(jì)任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進(jìn)行設(shè)計(jì)；（2）要緊設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)；（3）選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理的工藝流程和設(shè)備；（4）全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運(yùn)輸和各種物料儲(chǔ)備的關(guān)系；（5）注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠進(jìn)展余地；（6）合理考慮機(jī)械化、自動(dòng)化裝備水平；（7）重視消音除塵，滿足環(huán)保要求；（8）方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修。工藝布置應(yīng)做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、簡(jiǎn)捷。力求縮短物料的運(yùn)輸

38、距離，并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修、和通行的方便，以及其它專業(yè)對(duì)工藝布置的要求。第2章 配料計(jì)算2.1配料方案因?yàn)楣杷猁}水泥熟料是由兩種或兩種以上的氧化物化合而成，因此，在水泥生產(chǎn)中操縱各氧化物之間的比值（即率值），比單獨(dú)操縱各氧化物的含量，更能反映出對(duì)熟料礦物組成和性能的阻礙。故常用表示各氧化物之間相對(duì)含量的率值來作為生產(chǎn)操縱的指標(biāo)。為了獲得較高的熟料強(qiáng)度，良好的生料易燒性以及易于操縱生產(chǎn)，選擇適當(dāng)?shù)氖炝先手凳翘夭槐匾摹?.1.1熟料率值的確定眾所周知，C3S是熟料的要緊礦物，在水泥水化過程中水化速度最快，對(duì)熟料的3d、28d強(qiáng)度起著關(guān)鍵性的作用，而實(shí)際生產(chǎn)中熟料的C3S含量由熟料的K

39、H來決定的。當(dāng)熟料中的KH值在0.860.92之間時(shí)，R3、R28值均較高；當(dāng)KH0.91時(shí)，盡管R3較高，但R28已呈下降趨勢(shì)，現(xiàn)在，熟料燒成差不多較困難，f-CaO不易操縱，對(duì)強(qiáng)度有較大阻礙。因此， KH取0.860.90為熟料最佳操縱范圍，能夠保證熟料的3天和28天強(qiáng)度2。若熟料SM過高，則由于高溫液相量顯著減少，熟料煅燒困難，C3S不易形成；SM過低，則熟料因硅酸鹽礦物少而熟料強(qiáng)度低，且由于液相量過多，易出現(xiàn)結(jié)大塊、結(jié)爐瘤、結(jié)圈等，阻礙窯的操作。SM一般操縱在2.32.7范圍內(nèi)。若IM過高，熟料中C3A含量多，液相粘度大，物料難燒，水泥凝聚快。IM過低，盡管液相粘度小，液相中質(zhì)點(diǎn)易于擴(kuò)

40、散對(duì)C3S形成有利，但燒結(jié)范圍窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利窯的操作。IM一般操縱在1.51.7范圍內(nèi)。表2-1顯示出國(guó)內(nèi)要緊水泥生產(chǎn)公司熟料率值及液相量表2-1 國(guó)內(nèi)要緊水泥生產(chǎn)公司熟料率值及液相量3廠名ZHSDZJLGINSCXJBQYSKH0.870.900.880.890.870.870.900.890.87SM2.492.462.582.322.362.422.582.522.37IM1.611.691.451.621.441.631.351.641.3524.0723.8723.4325.4025.4124.3822.3524.6824.70兩高一中方案即高SM、高IM、中KH、低液相量配

41、料方案，其值操縱為：KH=0.880.02、SM=2.60.1、IM=1.60.1、L=20%25%。從我國(guó)冀東等公司的預(yù)分解窯生產(chǎn)實(shí)踐看，兩高一中方案是適當(dāng)?shù)摹１敬卧O(shè)計(jì)為一臺(tái)預(yù)分解窯，依照生產(chǎn)實(shí)踐和設(shè)計(jì)要求選擇兩高一中方案即高SM、高IM、中KH、低液相量配料方案，其值操縱為：KH=0.880.02、SM=2.60.1、IM=1.60.1、L=20%25%。2.1.2熟料熱耗的確定近年新建水泥廠均采納預(yù)分解窯，這使原來在窯內(nèi)以堆積態(tài)進(jìn)行的物料預(yù)熱及生料中碳酸鹽分解過程移到回轉(zhuǎn)窯外進(jìn)行，使窯的熱負(fù)荷大為減輕，窯的壽命延長(zhǎng)，而窯產(chǎn)量卻成倍增長(zhǎng)，熟料的單位熱耗大大降低。阻礙熟料熱耗的因素專門多，即

42、使是同一種生產(chǎn)方法，不同的企業(yè)，甚至同一企業(yè)同一設(shè)備的不同時(shí)期，熟料的熱耗都可能不一樣。預(yù)分解窯熟料熱耗通常在29203750kJ/kg，國(guó)外先進(jìn)水平可達(dá)27212930 kJ/kg。國(guó)內(nèi)外部分預(yù)分解窯的單位熟料熱耗見表2-2所示。表2-2 國(guó)內(nèi)和國(guó)外部分預(yù)分解窯的單位熟料熱耗(kJ/kg)4國(guó)內(nèi)冀東NSF寧國(guó)MFC柳州SLC江西RSP淮海NFC新疆RSP熟料熱耗338533233439357336503862國(guó)外日本東谷廠N-MFC丹麥FLSSLC日本小野田RSP比利時(shí)CCBProPol-AS奧地利PASEC墨西哥Fuller-N-SF熟料熱耗299431913078294828972910

43、參考表2-2，并結(jié)合國(guó)內(nèi)預(yù)分解窯生產(chǎn)現(xiàn)狀，本次設(shè)計(jì)單位熟料熱耗取3150kJ/kg熟料。2.2配料計(jì)算配料計(jì)算的差不多原則：（1）燒出的熟料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和良好的物理化學(xué)性能；（2）配制的生料易于粉磨和燒成；（3）生產(chǎn)過程中易于操縱、治理，便于生產(chǎn)操作，能結(jié)合工廠生產(chǎn)條件、經(jīng)濟(jì)，合理地使用礦山資源。生料配料計(jì)算方法專門多，有燒矢量法、碳酸鈣滴定法、嘗試誤差法、遞減試湊法、代數(shù)法、圖解法等。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用遞減試湊法。已知原、燃料的有關(guān)分析數(shù)據(jù)如上表所示，假設(shè)用預(yù)分解窯以五種原料配合進(jìn)行生產(chǎn)，要求熟料的三個(gè)率值為：KH=0.88、SM=2.6、IM=1.6、L=20%25%，單位熟料熱耗為31

44、50 kJ/kg熟料。2.2.1煤灰摻入量=（315022.38100）/（10023970）=2.94%式中：GA熟料中煤灰摻入量（%）；q單位熟料熱耗（kJ/kg熟料）；Qnet.ar煤的空氣干燥基熱值（kJ/kg煤）；Aar煤的空氣干燥基灰分含量（%）；S煤灰沉落率（%），一般取100%。2.2.2要求的熟料化學(xué)成分依照熟料設(shè)計(jì)率值，計(jì)算要求的熟料化學(xué)成分設(shè)：=97.5 %，則： =3.36%=5.38%=22.72%=66.06%2.2.3干生料配合比熟料有兩部分組成即灼燒生料和煤灰，以100kg表2-3 熟料化學(xué)成分計(jì)算(%)計(jì)算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaO其他備注要求熟料

45、組成-2.94kg煤灰22.721.175.380.963.360.1466.060.252.500.10扣除煤灰成分差-125kg石灰21.552.704.421.403.220.5865.8165.442.402.09干石灰石=65.81/52.35%=125.7kg差-25kg砂巖18.8518.353.022.212.641.670.370.150.310.74干砂巖=18.85/73.38%=25.7kg差-1.6kg鉛鋅渣0.500.290.810.090.970.920.220.10-0.430.14干鉛鋅渣=0.97/57.38%=1.69kg差+0.3kg砂巖-0.210.2

46、2-0.720.030.050.020.120.01-0.570.03干砂巖=0.21/73.38%=0.29kg差0.010.690.030.11-0.54據(jù)上表可求得煅燒100kg熟料所需各種原料用量為：干石灰石=125 kg干砂巖=25+0.3=25.3 kg干鉛鋅渣=1.6kg各干原料配合比為：干石灰石=125/(125+25.3+1.6)100%=82.28%干砂巖=25.3/(125+25.3+1.6)100%=16.66%鉛鋅渣=1.6/(125+25.3+1.6)100%=1.06%2.2.4熟料化學(xué)成分和率值的核算表2-4 生料化學(xué)成分(%)名稱配合比LossSiO2Al2O

47、3Fe2O3CaO石灰石82.2834.661.780.920.3843.07粘土16.660.7112.231.471.110.10鐵粉1.060.020.190.060.610.07生料10035.3914.202.452.1043.24灼燒生料-22.023.803.2567.05煤灰摻入量GA=2.94%，則灼燒生料配合比為100%-2.94%=97.06%。按此計(jì)算熟料的化學(xué)成分，如下表所示。表2-5 熟料化學(xué)成分(%)名稱配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼燒生料97.0621.373.692.8565.08煤灰2.941.281.050.160.27熟料10022.654.

48、743.0165.35則熟料率值計(jì)算如下：=0.86=2.58=1.58所得結(jié)果與要求值十分接近，可按此配料進(jìn)行生產(chǎn)?？紤]到生產(chǎn)波動(dòng)，熟料率值可定為：KH=0.88、SM=2.6、IM=1.6。按上述計(jì)算結(jié)果，干燥原料配合比為:石灰石82%，鉛鋅渣1.3%，砂巖16.7%。計(jì)算熟料礦物組成：C3S=3.8(3KH-2)SiO2=3.8(30.88-2)22.65=55.08C2S=8.6(1-KH)SiO2=8.6(1-0.88)22.65=23.37C3A=2.65(Al2O3-0.64Fe2O3)=2.65(4.74-0.643.01)=7.46C4AF=3.04Fe2O3=3.043.0

49、1=9.15C3S+C2S=55.08+23.37=78.45C3A+ C4AF=7.46+9.15=16.61液相量：1338 L=6.1Fe2O3=6.13.01=18.361450 L=3 Al2O3+2.25 Fe2O3+MgO+R2O=34.74+2.253.01=20.99上述計(jì)算差不多符合熟料中C3S和C2S的理論含量約占78%，C3A和C4AF的理論含量約占17%；預(yù)分解窯液相量20%25%范圍2.2.5濕原料配合比原料水分：石灰石1.0%、砂巖1.3%、鉛鋅渣8.2%。則濕原料的質(zhì)量配合比：濕石灰石=82/(100-1.0)=82.83%濕砂巖=16.7/(100-1.3)=

50、16.92%濕鉛鋅渣=1.3/(100-8.2)=1.42%將質(zhì)量比換算為百分比：濕石灰石=82.83/99.17=81.87%濕砂巖=16.92/99.17=16.72%濕鉛鋅渣=1.42/99.17=1.41%第3章 物料平衡通過物料平衡可計(jì)算得到各種原料、燃料、材料的需要量以及從原料進(jìn)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)能夠進(jìn)一步確定工廠的物料運(yùn)輸量、工藝設(shè)備選型以及堆場(chǎng)、儲(chǔ)庫(kù)等設(shè)施的規(guī)模，因此，物料平衡計(jì)確實(shí)是主機(jī)平衡與儲(chǔ)庫(kù)平衡計(jì)算的基礎(chǔ)和依據(jù)。3.1回轉(zhuǎn)窯規(guī)格計(jì)算確定回轉(zhuǎn)窯規(guī)格的大體步驟如下：先依照設(shè)計(jì)產(chǎn)量用經(jīng)驗(yàn)公式初步計(jì)算，將初步計(jì)算結(jié)果與目前生產(chǎn)中同類型窯比較并作

51、出適當(dāng)調(diào)整，再用窯內(nèi)風(fēng)速等有關(guān)指標(biāo)來核實(shí)。20世紀(jì)80年代以來，國(guó)內(nèi)有些學(xué)者依照當(dāng)時(shí)生產(chǎn)上的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的回歸分析方法提出了日前國(guó)內(nèi)預(yù)分解窯（NSP）產(chǎn)量的一些經(jīng)驗(yàn)公式，如表3-1所示。表3-1 近期國(guó)內(nèi)對(duì)NSP窯產(chǎn)量的一些統(tǒng)計(jì)公式5序號(hào)提出單位（學(xué)者）公式相關(guān)系數(shù)備注1南京工業(yè)大學(xué)李昌勇 劉龍0.99955適用范圍：D=3.756.2mG=200012000t/d20.9996730.999374中國(guó)天津水泥工業(yè)設(shè)計(jì)研究院陶從喜0.9671適用范圍：D=3.26mL=40105mG1000t/d50.96846-7-8其他-9-該表內(nèi)的公式中，G為NSP窯的產(chǎn)量，關(guān)于序號(hào)13中

52、的統(tǒng)計(jì)公式，G的單位為t/h；但關(guān)于其它統(tǒng)計(jì)公式，G的單位為t/d。L回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)度；Di，D分不為回轉(zhuǎn)窯的有效內(nèi)徑和筒體內(nèi)徑，D= Di+2，為回轉(zhuǎn)窯的耐火材料厚度，一般為200mm。在上述公式中，由公式8計(jì)算的結(jié)果與目前的情況較為接近。因此以下依照式8計(jì)算窯的有效內(nèi)徑。（t/d）其中，G熟料為窯的日產(chǎn)量t/d；Di為窯的有效內(nèi)徑，m。取G熟料=4700 t/d，可計(jì)算出Di=4.159 m。依照下式計(jì)算窯筒體直徑（m）其中，為回轉(zhuǎn)窯用耐火材料厚度，mm。關(guān)于直徑大于4.0 m的回轉(zhuǎn)窯，其值一般為230 mm。因而D=4.159+20.23=4.629m依照建材行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JC/T 333-200

53、6，D值取4.8 m，則回轉(zhuǎn)窯有效內(nèi)徑為4.34 m。回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng)度L可用以下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算即，m預(yù)分解窯的長(zhǎng)徑比L/D1020，且其長(zhǎng)度還應(yīng)按GB321優(yōu)先數(shù)系列選配。關(guān)于最近投產(chǎn)的4700 t/d水泥熟料生產(chǎn)線，當(dāng)回轉(zhuǎn)窯直徑為4.8 m時(shí)，其長(zhǎng)度要緊有72 m和74 m兩種情況。依照以上計(jì)算結(jié)果并結(jié)合實(shí)際情況（見表3-2），在本設(shè)計(jì)中，L值取72 m，現(xiàn)在L/D=15。綜合以上計(jì)算結(jié)果，本設(shè)計(jì)采納1臺(tái)三支撐的4.872 m表3-2 國(guó)內(nèi)部分5000t/d預(yù)分解窯實(shí)際選用窯的規(guī)格7廠名煙臺(tái)東源銅陵海螺華新豫鶴同力黃河同力冀東規(guī)模(t/d)500050005000500050005000回轉(zhuǎn)窯（m

54、）4.8724.8725.0724.8724.8724.8723.2窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量標(biāo)定目前在標(biāo)定窯的產(chǎn)量時(shí)，設(shè)計(jì)部門一般提出兩個(gè)產(chǎn)量指標(biāo)，其一為保證產(chǎn)量，此產(chǎn)量系指窯投產(chǎn)后，在規(guī)定的時(shí)刻內(nèi)，在滿足規(guī)定的熱耗與熟料質(zhì)量的條件下所應(yīng)生產(chǎn)的熟料量；又同時(shí)提出另一比保證產(chǎn)量約高10%13%供配套設(shè)計(jì)用的產(chǎn)量指標(biāo)，此產(chǎn)量供全廠進(jìn)行配套設(shè)計(jì)用，以保證窯的增產(chǎn)需要。以下依照表3-1中的公式8計(jì)算4.872 m回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量。由前面計(jì)算可知，該窯的有效內(nèi)徑Di為4.34 m=53.54.343.14=5361（t/d）=223（t/h）依照上述計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合國(guó)內(nèi)部分5000 t/d預(yù)分解窯的實(shí)際生產(chǎn)能力（見表3

55、-3所示），標(biāo)定窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量Qh.1為225 t/h，即5400 t/d。表3-4 國(guó)內(nèi)部分5000t/d預(yù)分解窯的生產(chǎn)能力8廠名華新冀東池州海螺銅陵海螺豫鶴同力黃河同力設(shè)計(jì)產(chǎn)量（t/d）500050005000500050005000窯設(shè)計(jì)產(chǎn)量（t/h）208.3208.3208.3208.3208.3208.3窯實(shí)際產(chǎn)量（t/h）220224218.8229215208.33.3燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力熟料小時(shí)產(chǎn)量: Qh=nQh.1=1225=225（t/h）熟料日產(chǎn)量: Qd=24 Qh=24225=5400（t/d） 熟料周產(chǎn)量: Qw=168 Qh=168225=37800（t/w）3.4

56、原燃材料消耗定額3.4.1生料消耗定額（1）1t熟料的干生料理論消耗量 =(100-2.94)/(100-35.39)=1.502（t/t熟料）式中，KT干生料理論消耗量（t/t熟料）；I干生料的燒失量（%）；S煤灰摻入量（%）。（2）1t熟料的干生料消耗量=1.517（t/t熟料）式中，K生干生料的消耗定額（t/t熟料）；P生生料的生產(chǎn)損失?。?），一般取1%。（3）各種干原料消耗定額式中，K原某種干原料的消耗定額（t/t熟料）；x干生料中該原料的配合比（%）。石灰石消耗定額：K1= K生x1=1.51782%=1.244（t/t熟料）砂巖消耗定額： K2= K生x2=1.51716.7%=

57、0.253（t/t熟料）鉛鋅渣消耗定額： K3= K生x3=1.5171.3%=0.020（t/t熟料）含自然水分時(shí)：石灰石消耗額：K1= K1（1001.0）%=1.257（t/t熟料）砂巖消耗定額：K2= K2（1001.3）%=0.256（t/t熟料）鉛鋅渣消耗定額：K3= K3（100-8.2）%=0.022（t/t熟料）3.4.2干石膏和干混合材消耗定額依照GB1752007，一般硅酸鹽水泥中摻活性混合材料時(shí)，最大摻量不得超過20%，其中同意用不超過水泥質(zhì)量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。復(fù)合硅酸鹽水泥中混合材料總摻量按質(zhì)量百分比計(jì)為大于20%且小于或等于50%

58、。水泥中同意用不超過8%的符合JC/T742要求的窯灰代替部分混合材料，摻礦渣時(shí)混合材料不得與礦渣硅酸鹽水泥重復(fù)。混合材的摻加原則：a. 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(qiáng)度?；旌喜牡膿郊恿浚罕?-5 國(guó)標(biāo)對(duì)兩種水泥的組分規(guī)定一般硅酸鹽水泥PO熟料+石膏80，5，20復(fù)合硅酸鹽水泥PC熟料+石膏50，20，50設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)PO42.5R、PC32.5 兩種水泥各40%，60%，依照所提供的原材料PO42.5R水泥的混合材選用粉煤灰，粉煤灰的摻量分不為15%，PC32.5的混合材選用爐渣的摻量為25%。按GB175200

59、7規(guī)定，一般硅酸鹽水泥中的三氧化硫含量不得超過3.5%。由經(jīng)驗(yàn)公式S=1.181+0.80845C3A+0.614R2O計(jì)算得出石膏摻量為6.05%。取水泥生產(chǎn)中當(dāng)石膏摻加量為6%時(shí)，關(guān)于石膏SO3含量為：6%33.29%=2.0表3-6 PO42.5R、PC32.5兩種水泥中各組分的含量%品種熟料石膏混合材料粉煤灰爐渣PO42.5R79615-PC32.5696-25（1）干石膏消耗定額式中：Kd干石膏消耗定額（t/t熟料）；d，e分不表示水泥中石膏、混合材料的摻入量（%）。PO42.5R：Kd1=1006/(100-6-15)(100-1)=0.077 t/tPC32.5：Kd2=1006

60、/(100-6-25)(100-1)=0.088 t/tKd=0.07740%+0.08860%=0.084t/t熟料。（2）干混合材料消耗定額Ke干混合材料消耗定額(t/t熟料)；PO42.5R：Ke1=10015 /(100-6-15)(100-1)=0.192 PC32.5：Ke2=10025 /(100-6-25)(100-1)=0.366 表3-7兩種品種水泥石膏、混合材料的消耗定額（t/t熟料）名稱PO 42.5RPS 42.5石膏0.0770.088混合材料粉煤灰0.192-爐渣-0.366（3）煤的消耗定額=1003150/23970(100-1)=0.133 t/t熟料3.5