畢業(yè)設(shè)計(jì)日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨與廢氣處理工藝系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

1、摘 要本次設(shè)計(jì)的題目日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨與廢氣處理工藝系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我參考了蕪湖海螺三線萬(wàn)噸線設(shè)計(jì)，以及新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)一書(shū)中的經(jīng)典數(shù)據(jù)，結(jié)合大量文獻(xiàn)。但是，還有很多缺點(diǎn)，希望能夠諒解。本次設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括：1、對(duì)水泥行業(yè)國(guó)內(nèi)外最近發(fā)展動(dòng)態(tài)和原料粉磨設(shè)備立磨的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行綜述。2、確定初步方案：參照國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)一萬(wàn)噸線的經(jīng)驗(yàn)，大膽創(chuàng)新，選擇窯的型號(hào)為6.290m，在此基礎(chǔ)上選擇生產(chǎn)能力更大的設(shè)備，繪制全廠工藝流程圖和全廠布置圖。3、進(jìn)行配料設(shè)計(jì)和物料平衡計(jì)算，并繪制物料平衡表。4、根據(jù)物料平衡表中得出的數(shù)據(jù)，參考設(shè)備選型經(jīng)典公式，進(jìn)行設(shè)備選型計(jì)算。5、本次設(shè)計(jì)側(cè)

2、重在生料粉磨與廢氣處理，選型主要包括：石灰石破碎設(shè)備、生料粉磨設(shè)備、增增濕塔、收塵設(shè)備、輸送設(shè)備和其他附屬設(shè)備。并繪制主機(jī)選型設(shè)備表6、繪制生料系統(tǒng)工藝流程圖和各主要設(shè)備的剖面圖，并標(biāo)注尺寸和和設(shè)備代號(hào)。本次設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)是生料粉磨與廢氣處理。從國(guó)內(nèi)外諸多水泥廠建設(shè)過(guò)程的經(jīng)歷來(lái)看，主機(jī)選型特別是生料磨的選型合理與否是影響項(xiàng)目投資、工程進(jìn)度和投產(chǎn)后經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。參照萬(wàn)噸線應(yīng)選擇立磨三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，一條線配備兩臺(tái)立磨。隨著余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，從窯過(guò)來(lái)的廢氣經(jīng)sp鍋爐余熱發(fā)電達(dá)到節(jié)能的目的。另外一部分廢氣經(jīng)過(guò)增濕塔后去烘干原料，為以后的燒成降低熱耗節(jié)約能源。關(guān)鍵詞： 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù) 立磨 三風(fēng)

3、機(jī)系統(tǒng) 增濕塔 余熱發(fā)電abstractthis design topic 12,000 tons of cement clinker grinding and exhaust raw cement process system process design. in the design process, i consulted wuhu conch third-line tons line design, and the nsp cement plant process design in a book, combined with extensive literature classic

4、data. but, there are many shortcomings, hoping to understanding. this design includes: 1, the content of cement industry in recent developments at home and abroad and raw material grinding equipment development trend of the mill is summarized in this paper. 2, determine the preliminary plan: refer t

5、o the experience of domestic design 10,000mt line, bold innovation, choose the type furnace 6.2 x 90m for, and based on this, choose production capacity greater equipment and draw the whole process flow diagram and factory layout. 3 and ingredients design and material balance calculation, and drawin

6、g material balance. 4, according to the data obtained from the material balance, reference equipment selection of classic formulas, equipment selection calculation. 5, this design focusing on the raw, grinding and waste gas treatment selection mainly includes: the limestone and crushing equipment, r

7、aw grinding equipment, add humidification tower, dust collecting equipment, transportation equipment and other ancillary equipment. and map host selection equipment table 6, draw raw system flow chart and the main equipment, and obtain the section size and and equipment code. the key is in the desig

8、n of grinding and raw waste gas treatment. from the domestic and foreign many cement plant construction process experience to see, the host selection especially raw or not is the reasonable grinding selection affects project investment, project progress and economic benefits after production of the

9、important factors. reference tons of wire should be chosen grind three fan system, a line equipped with two vertical grinding. along with the development of waste heat power generation technology, the waste gas from kiln over by sp boiler heat power to achieve the goal of energy saving. another part

10、 of the waste gas after humidification tower to drying raw material, after burn for later lowering heat consumption of energy conservation.keywords: the nsp cement production technology vertical mill three fan system humidification tower waste heat generation目錄第1章 前言11.1課題的任務(wù)和要求11.1.1課題任務(wù)11.1.2課題要求1

11、1.2選題依據(jù)21.2.1選題依據(jù)21.2.2研究的內(nèi)容和解決的問(wèn)題21.2.3生料磨的發(fā)展趨勢(shì)3第2章物料配料與物料平衡計(jì)算52.1 原料的基本條件52.1.1基本條件52.2配料方案的選擇：即確定熟料的三個(gè)率值62.2.1配料的方案及確定三個(gè)率值62.2.2確定濕物料的配比8第3章物料平衡表113.1生產(chǎn)熟料時(shí)各物料的消耗113.2物料平衡表11第4章簡(jiǎn)述水泥生產(chǎn)工藝流程134.1簡(jiǎn)述水泥生產(chǎn)工藝流程圖134.2簡(jiǎn)述水泥生產(chǎn)工藝流程134.2.1 破碎及預(yù)均化134.2.2生料制備144.2.3生料均化144.2.4預(yù)熱分解144.2.5水泥熟料的燒成154.2.6水泥粉磨154.2.7水

12、泥包裝15第5章 主機(jī)設(shè)備選型165.1 石灰石破碎系統(tǒng)165.11 破碎設(shè)備165.2 原料粉磨系統(tǒng)175.2.1 原料粉磨設(shè)備175.2.2熱平衡計(jì)算195.3 收塵系統(tǒng)225.3.1 旋風(fēng)收塵器225.3.2電收塵器235.3.3 增濕塔255.4 輸送設(shè)備265.4.1 帶式輸送機(jī)265.4.2 螺旋輸送機(jī)275.4.3 斗式提升機(jī)275.4.4 空氣輸送斜槽285.4.5鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)29第6章主機(jī)能力平衡表316.1主機(jī)能力平衡表31第7章 結(jié)論32辭謝33參考文獻(xiàn)34第1章 前言1.1課題的任務(wù)和要求1.1.1課題任務(wù) 1、查閱資料定初步設(shè)計(jì)方案。2、配料設(shè)計(jì)和物料平衡計(jì)算并填寫(xiě)物料

13、平衡表。3、生料粉磨系統(tǒng)主要設(shè)備選型計(jì)算，確定設(shè)備型號(hào)規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)并填寫(xiě)主機(jī)設(shè)備生產(chǎn)能力平衡表。4、繪制水泥廠工藝流程圖和水泥廠平面布置圖。5、一套能反映主機(jī)設(shè)備安裝位置和各設(shè)備連接關(guān)系的工藝布置圖樣。6、繪制生料粉磨設(shè)備的剖面圖。7、編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)8、外文文獻(xiàn)翻譯 1.1.2課題要求1、學(xué)生根據(jù)所接受的畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)，按指導(dǎo)老師的題目，查閱文獻(xiàn)資料綜合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)和技能；在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，制定包括設(shè)計(jì)分階段實(shí)施時(shí)間、任務(wù)、檢查在內(nèi)的進(jìn)度計(jì)劃。2、按進(jìn)度計(jì)劃開(kāi)展畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，認(rèn)真聽(tīng)取教師和有關(guān)工程技術(shù)人員的指導(dǎo)；注意收集整理相關(guān)資料，開(kāi)展實(shí)踐或調(diào)研工作，實(shí)事求是做好記錄。3、畢業(yè)

14、設(shè)計(jì)成果，資料整理好，應(yīng)及時(shí)交給指導(dǎo)老師評(píng)閱。提交的畢業(yè)設(shè)計(jì)圖樣，設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)等資料應(yīng)符合學(xué)院有關(guān)文件的規(guī)定要求。1.2選題依據(jù)1.2.1選題依據(jù)水泥的生產(chǎn)工藝，以石灰石和砂巖為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料，喂入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成水泥熟料，加入適量石膏磨細(xì)而成。近年來(lái)，由于在原料預(yù)均化、生料粉的均化輸送和收塵等方面采用了新技術(shù)和新設(shè)備，尤其是窯外分解技術(shù)的出現(xiàn)，一種干法生產(chǎn)新工藝隨之產(chǎn)生。中國(guó)水泥行業(yè)伴隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，出現(xiàn)了一個(gè)以新型干法水泥為代表的高速增長(zhǎng)勢(shì)頭，引起了世界同行的關(guān)注。水泥行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在發(fā)生著極大的變化，這與政府的宏觀調(diào)控、產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整有著密切的關(guān)聯(lián)。尤其在

15、2000年以來(lái)，中國(guó)水泥行業(yè)在規(guī)模上、技術(shù)裝備上都取得了較大的進(jìn)步。但是在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、擴(kuò)大企業(yè)規(guī)模、節(jié)約資源和能源、提升技術(shù)和裝備水平方面還有很多事情要做啊。水泥行業(yè)是高資源、高能源消耗型產(chǎn)業(yè)，同其他傳統(tǒng)行業(yè)一樣，面臨著如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。因此，我們除了繼續(xù)在優(yōu)化工程設(shè)計(jì)、加強(qiáng)技術(shù)管理、發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)等方面繼續(xù)努力外，必須減少和控制對(duì)自然資源的消耗、增加各種廢棄物得利用、減少和控制污染物得產(chǎn)生等。擠壓粉磨工藝濕20世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)的新型節(jié)能粉磨技術(shù)。隨著輥面結(jié)構(gòu)的改進(jìn)和新技術(shù)新材料的應(yīng)用，輥面磨損修復(fù)問(wèn)題已得到解決。以預(yù)熱分解為代表的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是國(guó)際公認(rèn)的代表當(dāng)代技術(shù)發(fā)展水

16、平的水泥生產(chǎn)方法。具有生產(chǎn)能力大、自動(dòng)化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、有害物質(zhì)排放量低、工業(yè)廢棄物利用率大等一系列優(yōu)點(diǎn)。1.2.2研究的內(nèi)容和解決的問(wèn)題設(shè)計(jì)的內(nèi)容是：1、日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥廠配料計(jì)算和物料平衡計(jì)算2、日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥生料粉磨與廢氣處理系統(tǒng)設(shè)備初步選型和主機(jī)生產(chǎn)能力平衡計(jì)算。 3、日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥生料粉磨與廢氣處理系統(tǒng)工藝流程圖基布置圖。生料粉磨與廢氣處理主要問(wèn)題：1、 萬(wàn)噸線生料粉磨系統(tǒng)采用高濃度電收塵器，同時(shí)一條線配備兩臺(tái)立磨2、 存在的不足：喂料回轉(zhuǎn)下料器易堵料；2臺(tái)立磨出料斜槽設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有考慮互通，入庫(kù)斗提機(jī)能力偏??；電收塵故障率高，維修量大

17、，影響收塵效果。3、采取的措施：喂料回轉(zhuǎn)下料器采取通；磨機(jī)的規(guī)格選擇大些的保證粉磨能力為500t/h；斗提機(jī)的能力加大，采用三風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。1.2.3生料磨的發(fā)展趨勢(shì)從國(guó)內(nèi)外諸多水泥廠建設(shè)過(guò)程經(jīng)歷來(lái)看，生料磨的選型很重要。在設(shè)備選型時(shí)，合理選擇各系統(tǒng)的主機(jī)，降低項(xiàng)目投資，可提升我國(guó)對(duì)外水泥單位的競(jìng)爭(zhēng)力。目前使用較多的粉磨系統(tǒng)主要有3種。1、 球磨烘干兼粉磨系統(tǒng)烘干兼粉磨系統(tǒng)物料可受到烘干和粉磨雙重作用。物料進(jìn)入系統(tǒng)后，直接與較高溫度的氣體接觸，所有熱交換迅速，水分蒸發(fā)快。隨著水泥工業(yè)干法生產(chǎn)的發(fā)展，烘干兼粉磨系統(tǒng)改進(jìn)和提高較快。中卸提升循環(huán)磨是磨內(nèi)烘干的一種形式，是由德國(guó)伯力鳩斯首先研制出來(lái)的，目

18、前已被廣泛采用。該系統(tǒng)從烘干作用來(lái)講，是風(fēng)掃磨和尾卸提升磨相結(jié)合的產(chǎn)物；從粉磨作用來(lái)說(shuō)，相當(dāng)于二級(jí)圈流系統(tǒng)。選粉機(jī)的回料大部分回入磨細(xì)倉(cāng)，小部分回到粗倉(cāng)?；卮謧}(cāng)的目的，是為了改善冷料的流動(dòng)性；同時(shí)也便于磨內(nèi)物料的平衡分布情況。尾卸提升循環(huán)磨系統(tǒng)也是磨內(nèi)烘干形式之一。它和風(fēng)掃磨的主要區(qū)別，在于入磨物料通過(guò)烘干倉(cāng)到粉磨倉(cāng)的尾端，物料以機(jī)械方法排出，然后用提升機(jī)送入選粉機(jī)，粗料返回磨頭。熱氣從磨頭到磨尾，從卸料罩抽出，經(jīng)過(guò)粗份分離器和收塵器排入大氣。2、輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)在水泥生產(chǎn)中，原料粉磨所耗電量在總耗電量的30%左右，為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們一直在探索各種新的可能的途徑來(lái)提高粉磨效率。而新型輥壓機(jī)就

19、出現(xiàn)了。這種型粉磨設(shè)備在提高產(chǎn)量、降低電耗方面是有相當(dāng)吸引力的。配有輥壓機(jī)的粉磨系統(tǒng)中，由于在管磨中所受的是沖擊和磨削作用，所以比傳統(tǒng)的管磨機(jī)粉磨效率要高。而在輥壓機(jī)粉磨系統(tǒng)中，物料基本上線受到純壓力，然后在受到磨削和沖擊作用。3、 立磨系統(tǒng)立磨也稱(chēng)輥式磨。立磨與球磨相比不論從結(jié)構(gòu)、粉磨機(jī)理、系統(tǒng)流程、工藝布置，還是從自動(dòng)化控制、參數(shù)確定、能源的消耗上，都存在很大差別。立磨的薄弱環(huán)節(jié)在其氣流的流動(dòng)和選粉方面，各家公司也一直在這方面努力改進(jìn)。改進(jìn)的方法首先是把以前低效選粉機(jī)改成高效選粉機(jī)，通過(guò)提高選粉效率來(lái)提高磨機(jī)的能力，減少回粉量，減少回粉量對(duì)于降低磨機(jī)的震動(dòng)也有好處。新型高效選粉機(jī)有一個(gè)像罐

20、籠一樣的轉(zhuǎn)子，其周?chē)潭ㄓ幸蝗?dǎo)向葉片，帶有物料的氣流經(jīng)過(guò)導(dǎo)向葉片以切向進(jìn)入轉(zhuǎn)子，通過(guò)調(diào)速來(lái)調(diào)節(jié)產(chǎn)品粒度。由于轉(zhuǎn)子和導(dǎo)向葉片的相對(duì)傳動(dòng)，氣流形成強(qiáng)力旋流是物料在此區(qū)內(nèi)得到分選。為了降低循環(huán)風(fēng)機(jī)的功耗，首先要減少通風(fēng)量和風(fēng)壓，通過(guò)降低噴嘴處的風(fēng)速可以達(dá)到降低通風(fēng)量和通風(fēng)阻力，同時(shí)向上的帶料能力也會(huì)降低，從噴嘴處排出的粗料就多，然后到依靠提升機(jī)把粗料提升重新回到磨體內(nèi)，也就是依靠機(jī)械提升代替氣力提升以達(dá)到節(jié)省風(fēng)機(jī)的功耗。綜上所訴，各種原料粉磨系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的差別很容易分析清楚，水泥廠項(xiàng)目因地區(qū)不同，各自的自然條件也有差別，原料粉磨系統(tǒng)方案應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況和節(jié)約能源降低電耗應(yīng)選擇立磨。隨著輥面磨損量得增

21、加，生料磨的平均臺(tái)時(shí)產(chǎn)量有所下降，同時(shí)單位電耗增加，研磨效率降低，特別是輥面磨損過(guò)大時(shí)，應(yīng)避免高電耗狀態(tài)運(yùn)行。根據(jù)輥面的磨損量，科學(xué)適時(shí)選擇磨輥襯板更換時(shí)機(jī)，及時(shí)更換磨損的襯板，避免過(guò)度磨損而造成襯板報(bào)廢。第2章物料配料與物料平衡計(jì)算2.1 原料的基本條件2.1.1基本條件1、 采用窯外分解窯生產(chǎn)熟料2、 物料的參數(shù)表如下：表2.1原燃料化學(xué)成分名稱(chēng)燒失量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他總共石灰石41.632.411.240.4252.400.950.95100砂巖2.5377.7512.124.110.210.572.71100鐵粉3.8910.964.9068.664.071.

22、735.79100煤灰51.9933.463.024.560.616.36100表2.2進(jìn)廠原燃料水分及粒度物料名稱(chēng)石灰石砂巖鐵粉原煤水分（%）17148粒度6004010100表2.3煤工業(yè)分析揮發(fā)分固定碳灰分熱值29.77%41.82%25.32%25160 kj/kg3、 要求熟料三個(gè)率值：kh=0.880.90，sm=2.502.70，im=1.501.704、 單位熟料熱耗：3010 kj/kg5、 生產(chǎn)損失：生料按1%計(jì)算，其他按3%計(jì)算2.2配料方案的選擇：即確定熟料的三個(gè)率值2.2.1配料的方案及確定三個(gè)率值表2.1原料及煤灰的化學(xué)成分名稱(chēng)燒失量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化

23、鈣氧化鎂其他總共石灰石41.632.411.240.4252.400.950.95100砂巖2.5377.7512.124.110.210.572.71100鐵粉3.8910.964.9068.664.071.735.79100煤灰51.9933.463.024.560.616.361001、 假設(shè)原料配比石灰石：砂巖：鐵粉 = 83.32 ：14.93 ：1.752、 計(jì)算白生料化學(xué)成分公式為 m（白生料）= m（原料）配比可得白生料化學(xué)成分如下：表2.4 白生料化學(xué)成分名稱(chēng)燒失量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他總共石灰石34.6861162.0080121.0331680.34

24、994443.659680.791540.7915483.32砂巖0.37772911.6080751.8095160.6136230.0313530.0851010.40460314.93鐵粉0.0680750.19180.085751.201550.0712250.0302750.1013251.75白生料35.1319213.8078872.9284342.16511743.7622580.9069161.2974681003、 計(jì)算灼燒基生料化學(xué)成分有公式：m=100a/(100-l)；式中，m灼燒基生料化學(xué)成分a白生料化學(xué)成分 l白生料的燒失量故可得表如下表2.5灼燒基生料化學(xué)成分名

25、稱(chēng)二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他總共成分21.286104044.5144453173.33772326967.463470481.3980928682.0001640251004、計(jì)算熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗煤的工業(yè)分析如下?lián)]發(fā)分固定碳灰分熱值29.77%41.82%25.32%25160 kj/kg熟料熱耗q= 3010kj/kg煤熱值q=25160 kj/kgp(標(biāo)準(zhǔn)煤耗)= q/q；p=301025160=0.1196345、計(jì)算煤灰摻入量公式如下；ga=paars100式中：ga熟料中煤灰摻入量 aar煤收到基灰分含量 s煤灰沉降率（煤的s因窯型而異，預(yù)熱分解窯有電收塵器煤灰沉降率

26、為100%，即s=100）計(jì)算可得 ga=0.0302914156、計(jì)算熟料的化學(xué)成分（%）公式如下：摻入灼燒生料量 = 1ga=0.969708585 熟料各成分量=m(煤) ga + m(白生料) 1ga故可得下表表2.6熟料的化學(xué)成分成分摻入量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他灼燒生料0.96970858520.641317834.3776963813.23661890865.41990651.3557426571.939576227煤灰0.0302914151.5748506631.0135507440.0914800730.1389288520.0184777630.192

27、153399熟料122.21616855.3912471253.32809898165.558035351.374220422.1322296267、 計(jì)算率值kh=0.892169447sm=2.547916808im=1.619917904經(jīng)檢驗(yàn)三個(gè)率值均符合要求2.2.2確定濕物料的配比1、 計(jì)算熟料料耗；由公式：k t = (100ga) (100l白) kt理論料耗 ga煤灰摻入量 l白白生料燒失量 則 kt = 1.5411 生料 / 熟料2、 實(shí)際料耗由公式ks = kt1生產(chǎn)損失則ks = 1.5567 生料 / 熟料3、 計(jì)算實(shí)物煤耗由公式p= p (1-煤生產(chǎn)損失)p實(shí)物煤

28、耗p標(biāo)準(zhǔn)煤耗煤的生產(chǎn)損失為3%則p = 0.1233 煤 / 熟料4、 計(jì)算干基實(shí)際消耗量干石灰石=ksx(1-生產(chǎn)損失)干砂巖= ksy(1-生產(chǎn)損失)干鐵粉= ksz(1-生產(chǎn)損失)式中；x、y、z為各生料的配比，生產(chǎn)損失為1%則可得 干石灰石料耗 = 1.3101 干石灰石 / 熟料干砂巖料耗 = 0.2348 干砂巖 / 熟料干鐵粉料耗 = 0.0275 干鐵粉 / 熟料5、 計(jì)算濕基的實(shí)際消耗量濕石灰石=干石灰石/（1-石灰石含水率）濕砂巖=干砂巖/（1-砂巖含水率）濕鐵粉=干鐵粉/（1-鐵粉含水率）由表2-2可知各物料含水率，則可得濕石灰石料耗 =1.3234 濕石灰石 / 熟料濕

29、砂巖料耗 = 0.2524 濕砂巖 / 熟料濕鐵粉料耗 = 0.0320 干鐵粉 / 熟料6、計(jì)算濕物料配比濕物料總量=濕石灰石+濕砂巖+濕鐵粉 =1.607797794則濕物料的配比為（%）：濕石灰石：濕砂巖：濕鐵粉= 82.30943709：15.70046171:1.990101203第3章物料平衡表3.1生產(chǎn)熟料時(shí)各物料的消耗3.1.1 熟料理論料耗 kt = 1.5411 生料 / 熟料3.1.2 熟料實(shí)際料耗 ks = 1.5567 生料 / 熟料3.1.3 實(shí)物煤消耗 p = 0.1233 煤 / 熟料3.1.4 干石灰石料耗 = 1.3101 干石灰石 / 熟料干砂巖料耗 =

30、0.2348 干砂巖 / 熟料干鐵粉料耗 = 0.0275 干鐵粉 / 熟料3.1.5 濕石灰石 料耗 =1.3234 濕石灰石 / 熟料濕砂巖料耗 = 0.2524 濕砂巖 / 熟料濕鐵粉料耗 = 0.0320 干鐵粉 / 熟料3.2物料平衡表表3.1 物料平衡表物料名稱(chēng)天然水份濕基原料配合比生產(chǎn)損失消耗定額（t/t熟料）物料平衡表干燥的含天然水分的干燥的含天然水分的t/ht/dt/年t/ht/dt/年石灰石1%82.311%1.31011.3234655.0715721.64873705661.6815880.44922934砂巖7%15.701%0.23480.2524117.38281

31、7.1873313126.223029.2939046鐵粉14%1.991%0.02750.032013.76330.210236515.99384.0119028生料1%1.5567778.3518680.35790888原煤8%3%0.12330.134161.67148045880467.031608.7498700熟料500120003720000備注：1、一年工作310天，每天3班制，每班8小時(shí)。 2、單位熟料熱耗：3010 kj/kg； 3、原煤熱值：25160 kj/kg第4章簡(jiǎn)述水泥生產(chǎn)工藝流程4.1簡(jiǎn)述水泥生產(chǎn)工藝流程圖4.2簡(jiǎn)述水泥生產(chǎn)工藝流程4.2.1 破碎及預(yù)均化 1、

32、破碎 水泥生產(chǎn)過(guò)程中，大部分原料要進(jìn)行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開(kāi)采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開(kāi)采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。破碎過(guò)程要比粉磨過(guò)程經(jīng)濟(jì)而方便，合理選用破碎設(shè)備和和粉磨設(shè)備非常重要。在物料進(jìn)入粉磨設(shè)備之前，盡可能將大塊物料破碎至細(xì)小、均勻的粒度，以減輕粉磨設(shè)備的負(fù)荷，提高黂機(jī)的產(chǎn)量。物料破碎后，可減少在運(yùn)輸和貯存過(guò)程中不同粒度物料的分離現(xiàn)象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的準(zhǔn)確性。 2、原料預(yù)均化 預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過(guò)程中，運(yùn)用科學(xué)的堆取料

33、技術(shù)，實(shí)現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場(chǎng)同時(shí)具備貯存與均化的功能。 原料預(yù)均化的基本原理就是在物料堆放時(shí)，由堆料機(jī)把進(jìn)來(lái)的原料連續(xù)地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時(shí)，在垂直于料層的方向，盡可能同時(shí)切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。（1）均化原料成分，減少質(zhì)量波動(dòng)，以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料，并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。 （2）擴(kuò)大礦山資源的利用，提高開(kāi)采效率，最大限度擴(kuò)大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開(kāi)采的過(guò)程中不出或少出廢石。 （3）可以放寬礦山開(kāi)采的質(zhì)量和控制要求，降低礦山的開(kāi)采成本。 （4）對(duì)黏濕物料適應(yīng)性強(qiáng)。 （5）為工廠提供長(zhǎng)期穩(wěn)定的原料，也可以在

34、堆場(chǎng)內(nèi)對(duì)不同組分的原料進(jìn)行配料，使其成為預(yù)配料堆場(chǎng)，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率創(chuàng)造條件。 （6）自動(dòng)化程度高。4.2.2生料制備 水泥生產(chǎn)過(guò)程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計(jì)，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動(dòng)力約占全廠動(dòng)力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對(duì)保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。4.2.3生料均化新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把

35、關(guān)作用。均化原理：采用空氣攪拌，重力作用，產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”，使生料粉在向下卸落時(shí)，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫(kù)內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫(kù)內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。4.2.4預(yù)熱分解 把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來(lái)完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長(zhǎng)度，同時(shí)使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過(guò)程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，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、降低熟料燒成熱耗的目的。（1）物料分散換熱80%在入口管道內(nèi)進(jìn)行的。喂入預(yù)熱器管道中

36、的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運(yùn)動(dòng)，同時(shí)被分散。（2）氣固分離當(dāng)氣流攜帶料粉進(jìn)入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動(dòng)，并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運(yùn)動(dòng)，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升，由排氣管排出。（3）預(yù)分解 預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道，設(shè)燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過(guò)程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過(guò)程，在分解爐內(nèi)以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進(jìn)行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來(lái)在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行的碳酸鹽分解任務(wù)，移到分解爐內(nèi)進(jìn)行；燃料大部分從分解

37、爐內(nèi)加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負(fù)荷，延長(zhǎng)了襯料壽命，有利于生產(chǎn)大型化。 4.2.5水泥熟料的燒成生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后，下一道工序是進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行熟料的燒成。在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng)，生成水泥熟料。隨著物料溫度升高物料變成液相。熟料燒成后，溫度開(kāi)始降低。最后由水泥熟料冷卻機(jī)將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫(kù)和水泥磨所能承受的溫度，同時(shí)回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。4.2.6水泥粉磨水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗電最多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等）粉磨至適宜的粒度（以細(xì)

38、度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級(jí)配，增大其水化面積，加速水化速度，滿足水泥漿體凝結(jié)、硬化要求。4.2.7水泥包裝 水泥出廠有袋裝和散裝兩種發(fā)運(yùn)方式。第5章 主機(jī)設(shè)備選型5.1 石灰石破碎系統(tǒng)5.11 破碎設(shè)備在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，將原料進(jìn)行破碎，為的就是便于運(yùn)輸儲(chǔ)存，同時(shí)有利于提高烘干和粉磨設(shè)備的工作效率。破碎是制造水泥首要的一個(gè)加工工序，它為后來(lái)的工序準(zhǔn)備了良好的生產(chǎn)條件。同時(shí)在生產(chǎn)時(shí)石灰石所需破碎的量是最大的，故對(duì)石灰石破碎機(jī)進(jìn)行了選型。表5.1 石灰石破碎機(jī)選型表序號(hào)項(xiàng)目單位計(jì)算公式及依據(jù)計(jì)算結(jié)果方案方案1需破碎物料 物料參照物料平衡表石灰石，水分1%時(shí)產(chǎn)量ght/h661.68日產(chǎn)量

39、gdt/d15880.4年產(chǎn)量gyt/y49229342破碎粒度開(kāi)采粒度dmm參照設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)表2600磨機(jī)喂入粒度mm70破碎粒度dmm253破碎比i=d/d244確定工藝方案 錘式破碎機(jī)雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)5破碎系統(tǒng)要求產(chǎn)量t/h水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)（4-4）g=g g0/dntk1452燒成車(chē)間年產(chǎn)熟料量g0t/y參照物料平衡表3720000每噸熟料的石灰石耗量gt/t1.3234破碎系統(tǒng)全年工作日dd290序號(hào)項(xiàng)目單位計(jì)算公式及依據(jù)計(jì)算結(jié)果方案方案每天工作班數(shù)n班兩班每班工作小時(shí)數(shù)th6.5小時(shí)供料不均衡系數(shù)k同上，0.810.96選擇破碎機(jī)規(guī)格型號(hào)分別參考中國(guó)破碎機(jī)網(wǎng)和手冊(cè)表4-16pcf

40、27242pf-2732生產(chǎn)能力t/h600-8001400-1600轉(zhuǎn)子（直徑d長(zhǎng)度l）mm2750*24502750*3250最大入料粒度mm6001400出料粒度mm2525轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nr/min5007確定破碎機(jī)臺(tái)數(shù)，班數(shù)綜合考慮生產(chǎn)能力和系統(tǒng)要求產(chǎn)量n=2m=2n=1m=28電動(dòng)機(jī)功率kw110012509綜合分析、比較雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，破碎比大生產(chǎn)效率高，無(wú)需笨重的基礎(chǔ)，可以簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，減少設(shè)備臺(tái)數(shù)和車(chē)間占地面積。它比錘式破碎機(jī)更多的利用沖擊和反沖擊作用進(jìn)行選擇性破碎，料塊自擊粉碎強(qiáng)烈，因此粉磨效率高，生產(chǎn)能力大，電耗低，磨損少，當(dāng)遇到難以破碎的異物時(shí)，能將

41、異物排出自動(dòng)保護(hù)設(shè)備且只需要一臺(tái)。所以，采用方案ii表5.2 雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)的技術(shù)性能參數(shù)型號(hào)規(guī)格最大進(jìn)料(mm)轉(zhuǎn)子直徑(mm)轉(zhuǎn)子長(zhǎng)度(mm)出料粒度(mm)生產(chǎn)能力(t/h)電機(jī)功率(kw)設(shè)備重量(kg)(不包括電機(jī))2pf-2732140027503250251400-160012508600005.2 原料粉磨系統(tǒng)5.2.1 原料粉磨設(shè)備隨著耐磨材料、液壓技術(shù)的日益進(jìn)步，立磨不斷得到改進(jìn)并向大型化發(fā)展，用途更加廣泛。各國(guó)水泥行業(yè)已經(jīng)越來(lái)越多第采用立磨進(jìn)行水泥原料的烘干兼粉磨。立磨集物料的中碎、粉磨、輸送、選粉、烘干等諸多優(yōu)點(diǎn)于一身，是一種高效節(jié)能的粉磨設(shè)備。故在原料粉磨設(shè)備選型

42、時(shí)，應(yīng)首選立磨。表5.3 原料磨選型計(jì)算序號(hào)項(xiàng)目單位計(jì)算公式和依據(jù) 計(jì)算結(jié)果1需粉磨物料量時(shí)產(chǎn)量t/h參照物料平衡表778.35日產(chǎn)量t/d18680年產(chǎn)量t/y5790888序號(hào)項(xiàng)目單位計(jì)算公式和依據(jù) 計(jì)算結(jié)果2入磨物料性質(zhì)喂入物料參照表2.2參照物料平衡表石灰石砂巖鐵粉粒度mm6004010水分%1714配合比%82.3115.71.993要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量t/h參照手冊(cè)公式2-33gh=gy/8760890適宜年利用率參照手冊(cè)表2-10=0.700.80=31037/8760=0.7434選擇磨機(jī)磨機(jī)型號(hào)參照中國(guó)水泥2006.9為10000t/d生產(chǎn)線配套的大型原料立磨的技術(shù)現(xiàn)狀和蕪湖海螺

43、三線設(shè)計(jì)atox50ck-4905最大入磨粒度mm9570入磨物料最大水分%15.0%5.0%產(chǎn)量t/h450500產(chǎn)品細(xì)度(r0.08)%14%15%產(chǎn)品水分%0.5%0.5%出磨風(fēng)量m3/h840000860000出磨風(fēng)溫80100105-115磨盤(pán)最大外徑mm56105690磨輥直徑mm30002400磨輥寬度mm10001000磨輥數(shù)量34磨盤(pán)轉(zhuǎn)速r/min25.025.24主電機(jī)功率kw38003800選粉機(jī)轉(zhuǎn)速r/min4590630-650選粉機(jī)效率%8590%8590%6綜合分析、比較雖然atox50技術(shù)成熟，國(guó)內(nèi)使用較普遍，在日產(chǎn)12000噸線上應(yīng)用產(chǎn)量方面有些不足。而ck-

44、490是川崎公司國(guó)外合資設(shè)備價(jià)格較低且維修方便，磨機(jī)在產(chǎn)能方面能滿足萬(wàn)噸線的需求，7結(jié)論通過(guò)以上綜合比較決定采用方案表5.4 ck-490 立式磨技術(shù)性能參數(shù)磨機(jī)型號(hào)ck-490入磨物料粒度mm70 入磨物料綜合水分%5%產(chǎn)量t/h500產(chǎn)品細(xì)度(r0.08)%80m篩篩余15%產(chǎn)品水分%0.5出磨風(fēng)量m3/h860000出磨風(fēng)溫110磨盤(pán)中徑mm5000磨盤(pán)最大外徑mm5690磨輥直徑mm2400磨輥寬度mm1000磨輥數(shù)量4磨盤(pán)轉(zhuǎn)速r/min25.24主減速機(jī)型號(hào)kmp710主電機(jī)型號(hào)yrkk800-6主電機(jī)功率kw3800分離器電機(jī)功率kw346液壓系統(tǒng)壓力（正常使用）bar180bar

45、5.2.2熱平衡計(jì)算熱平衡計(jì)算的原始資料及設(shè)備見(jiàn)下表表5.5原始資料及設(shè)備表入磨物料水份（%）5.0出磨物料水份（%）0.5入磨物料溫度（）20出磨物料溫度（）85入磨熱氣體溫度（）220出磨熱氣體溫度（）110環(huán)境溫度（）20磨機(jī)產(chǎn)量（t/h）500磨機(jī)電機(jī)功率（kw）3800石灰石水份（%）1砂巖水份（%）7鐵粉水份（%）14漏風(fēng)系數(shù)3%燃煤熱值（kj/kg）25160料層厚度（mm）90系統(tǒng)排風(fēng)系數(shù)1.1平衡范圍：磨機(jī)進(jìn)口至出料口：物料基準(zhǔn)：磨機(jī)一小時(shí)產(chǎn)量；溫度基準(zhǔn)：0一、熱量收入部分（1）、入磨熱風(fēng)帶入熱量 式中：熱風(fēng)帶入熱量（kj/h） 入磨熱風(fēng)量（nm/h） 入磨熱風(fēng)平均比熱（kj

46、/ nm） 在0450時(shí)為1.435kg/ nm 入磨熱風(fēng)溫度（2）、研磨體工作時(shí)發(fā)熱 (kj/h)式中：粉磨產(chǎn)生的熱量磨機(jī)需用功率 磨機(jī)中能量轉(zhuǎn)換為熱量的系數(shù)，k=0.7電機(jī)傳動(dòng)功率，0.8-0.9，取0.9動(dòng)力傳到粉磨作用力有效系數(shù)，取0.9修正值，0.5-0.7，取0.6（3）系統(tǒng)漏風(fēng)帶入的熱量式中：k漏風(fēng)系數(shù)，一般應(yīng)為5%，取3%為環(huán)境空氣溫度，為環(huán)境空氣平均比熱kj/m3，（4）濕物料帶入熱： =778345200.933+4.185*(5-0.5)/(100-5)= 17609850kj/h其中，g為入磨原料量，kg/h 為入磨物料溫度， 生料的比熱，一般取0.933kj/m3w1

47、，w2分別為入、出磨物料水分（5）循環(huán)風(fēng)帶入熱量： =0.25*1.05l*90*1.373 =32.13l其中:回磨粗粉溫度，取90. 循環(huán)風(fēng)比熱，取1.373（6）總收入熱量= =315.7l+4407767+0.75l+32.13l+17609850 =348.58l+220176172、熱量支出部分（1）蒸發(fā)水分水氣帶走熱量：q1=g*(2490+1.883-4.185 )*(w1-w2)/(100-w1) =778345*(2490+1.883*110-4.185*20)*(5-0.5)/(100-5)=9635448式中， 2490為每千克水在0時(shí)變成水蒸氣所需的汽化熱，kj/kg；1.883為水蒸氣由0升至?xí)r的平均比熱，kj/m3為出磨廢氣溫度，110。(2) 出磨廢氣帶走熱： 式中，循環(huán)風(fēng)磨氣體溫度，；系統(tǒng)排風(fēng)系數(shù)，取1.1；循環(huán)風(fēng)比熱，取1.373kj/m3。（3）出磨物料帶走熱量：q3=g*+4.185w2/(100-w2)*( -)*(100-w2)/100=778345*0.937+4.185*0.5/(100-0.5)*(85-20)*(100-0.5)/100=48226723式中，出磨物料溫度； 入磨物料溫度； 生料的比熱，取0.937。（4）磨機(jī)筒體散熱損失：q4=