日產(chǎn)兩千噸水泥熟料廠窯頭窯中車間工藝的設計說明

1、 . 本科畢業(yè)設計說明書（題 目：2.0kt/d水泥熟料水泥廠窯頭、窯中車間工藝設計學 院：化工學院系 別：無機非金屬材料工程系專 業(yè)：無機非金屬材料工程班 級：非金屬09-3摘要水泥是國民經(jīng)濟的基礎材料，水泥工業(yè)是重化工工業(yè)，它的特點是對礦產(chǎn)資源的依存性大，物料儲運量多，能量消耗高。水泥作為建筑工業(yè)的三大基本材料之一，使用廣，用量大，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。當代最先進的水泥生產(chǎn)技術是新型干法預分解技術。預分解技術室指原料入回轉(zhuǎn)窯前現(xiàn)在預熱器進行預熱與均化，在分解爐進行碳酸鈣的分解。從而達到使回轉(zhuǎn)窯的效率得到最大的提高。根據(jù)蒙地區(qū)需求量與產(chǎn)量的分析，本設計題目確定為-2.0kt/d水泥熟料

2、水泥工廠窯頭，窯中工藝設計。 設計首先進行配料計算，物料平衡，主機平衡，儲庫平衡，物料與熱量平衡的計算和車間的計算。在此基礎上進行燒成窯頭，窯中車間主要設備選型。其中包括，回轉(zhuǎn)窯規(guī)格確定，冷卻機的選型設計，風機的選型設計，電收塵的選型設計，破碎機的選型設計，最終確定了水泥廠燒成窯頭，窯中的工藝設置與布置。關鍵詞：水泥，配料計算，熱工計算，窯頭窯中工藝設計，設備選型。AbstractCement is the basic material of the national economy, the cement industry is a heavy chemical industry, it i

3、s characterized by the dependence on mineral resources, material storage quantity, high energy consumption. Cement is one of the construction industry, the three basic material widely used, dosage, known as "the construction industry of food," said.Cement production technology of the most

4、advanced is precalcining technology. Precalciner technical room refers to the raw materials into rotary kiln preheater preheating before now and homogenization, decomposition of calcium carbonate in the calciner. In order to make the efficiency of rotary kiln is improved greatly. According to the an

5、alysis of demand and production in Inner Mongolia area, this design topic is determined as -2.0kt/d cement clinker cement plant kiln, kiln process design.Design first batch calculation, material balance, reservoir host balance, balance, calculating and workshop material and heat balance. On the basi

6、s of firing kiln, kiln workshop and main equipment selection. Including, specifications to determine selection and design of rotary kiln, cooling machine, selection of wind turbine design, selection and design of dust collecting electric, selection and design of crusher, and ultimately determine the

7、 cement plant kiln head, process and layout of the kiln.Keywords: cement, burden calculation, thermodynamic calculation, kiln of kiln in the process design, equipment selection.目錄引言1第一章水泥廠基本建設前期工作31.1礦點的選擇31.2廠址的選擇31.3一期原始數(shù)據(jù)41.4二期原始數(shù)據(jù)5第二章.配料與工藝平衡計算72.1計算熟料中煤灰摻入量GA72.2計算原料配合比：82.3窯的選型與標定92.3.1窯的產(chǎn)量標定計

8、算92.3.2窯的年利用率102.3.3 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力112.3.4確定窯的臺數(shù)：112.4全廠物料平衡計算112.4.1原、燃料消耗定額122.4.2干石膏消耗定額：132.4.3干混合材消耗定額：142.4.4燒成用干煤消耗定額：142.5全廠物料平衡表15第三章.主機平衡計算與選型173.1車間工作制度的確定173.2主機選型183.3全廠主機平衡表25第四章.儲庫計算274.1各物料最低儲存期的確定274.2堆場和堆棚的設計284.3配料站儲存庫的設計344.4水泥粉磨站儲庫設計374.5熟料庫的設計394.6生料均化庫的設計404.7泥儲存庫的設計414.8儲庫平衡表42第五章

9、 物料平衡與熱量平衡計算435.1物料平衡與燃料平衡的基準435.2物料平衡計算435.3熱量平衡計算505.4耗煤量的計算：555.5窯的熱工計算555.6物料平衡表與熱量平衡表56第六章 窯頭,窯中車間的設計596.1回轉(zhuǎn)窯的產(chǎn)量標定606.2窯筒體性能計算616.3回轉(zhuǎn)窯設備的選型626.3.1回轉(zhuǎn)窯傳動裝置的選型626.3.2窯尾窯頭密封裝置的設計646.3.3回轉(zhuǎn)窯鼓風機的選型646.3.4電收塵器和排風機的設計656.3.5噴煤嘴的設計666.4熟料冷卻機的選型：666.5確定車間的工作制度71結(jié)論72參考文獻73致7474 / 79引言本計的目的、意義、圍：通過三年的專業(yè)學習，在

10、畢業(yè)設計時運用所學的專業(yè)知識來設計論文，培養(yǎng)我們綜合運用所學的基礎理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析、解決實際問題能力；提高查閱文獻和收集資料的能力，計算機技術和外語應用能力；使我們系統(tǒng)而又熟練地掌握水泥廠工藝流程，具有進行水泥廠主要車間初步設計計算、編寫設計說明書等工作能力；進而培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力，為今后的實際工作打基礎。本設計的圍包括全廠的原燃料配料計算得到燒結(jié)處合格的熟料所使用原燃料的配合比。全廠的物料平衡計算得出通過消耗多少量的各個原燃料量才能燒結(jié)出設計要求的2.0kt/d水泥熟料，也是全廠主機平衡和儲庫平衡的依據(jù)。通過全廠的主機平衡計算得出需要什么型號規(guī)格的主機才能生產(chǎn)滿足原

11、燃料的消耗量，是保證全廠正常生產(chǎn)的基礎。通過全廠的儲庫計算得出全廠原燃料的儲存期和儲存量，并達到儲存于預均化一體的效果。全廠的物料與熱量平衡計算是合理的分配能耗的依據(jù)。通過以上計算就可以簡單的把全廠的宏觀結(jié)構計算出來。再以，以上的計算結(jié)果的依據(jù)下計算本設計的車間設計。窯頭窯中的車間設計包括窯的產(chǎn)量標定，窯的結(jié)構性能確定，冷卻機的選型計算，冷卻機收塵器的選型計算，收塵器排風機的計算，窯頭用高壓風機的選型計算和噴煤管的計算等。我國水泥行業(yè)的發(fā)展歷史和技術概況：水泥石現(xiàn)代工程中普遍應用的一種基礎膠凝性材料，已經(jīng)有180多年的生產(chǎn)法歷史，為人類社會的進步和經(jīng)濟發(fā)展做出了那巨大的貢獻。凡細磨成粉末狀，加

12、入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能漿沙，石等散?；蚶w維材料牢固的膠凝在一起的水硬性膠凝材料統(tǒng)稱為水。水泥的種類很多按其用途和性能，可分為通用水泥，專用水泥與特性水泥三大類。普通水泥為大量用于土木工程一般用途的水泥。專用水泥則指有專門用途的水泥。特性水泥石某種性能比較突出的一類水泥。水泥石建筑工業(yè)三大基本材料之一，使用廣，用量大，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。生產(chǎn)水泥雖需較多能源，但是水泥與砂，石等集料所制成的混凝土則是一種低能耗型建筑材料，其單位質(zhì)量的能耗只有鋼筋的1/5-1/6，鋁合金的1/25，比紅磚還低1/35.根據(jù)預測，下一個世紀的主要建筑材料，還將是水泥和混

13、凝土，水泥的生產(chǎn)和研究仍然極為重要。改革開放以來，我國水泥工業(yè)取得了令人矚目的成績，水泥年產(chǎn)量多大9億噸，居世界第一位。近幾年來，我國掀起了用新型干法水泥生產(chǎn)方法代替立窯，濕窯，干法中空窯和立波爾窯等傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)方法的高潮，正大力發(fā)展2500kt/d和5000kt/d水泥生產(chǎn)線。2005年我國水泥產(chǎn)量已達到10.5億噸，其中新型干法水泥占40%左右，新型干法水泥由五年前占總量不到20%迅速增長到40%。我國水泥工業(yè)處在控制總量，調(diào)整結(jié)構的時期，國家產(chǎn)業(yè)導向提倡新型干法生產(chǎn)。自從水泥工業(yè)性產(chǎn)品的實際應用，至今一個半世紀以來，生產(chǎn)持續(xù)擴大，工藝和設備不斷的改進，產(chǎn)品和質(zhì)量也極大的發(fā)展。硅酸鹽水泥石

14、第一產(chǎn)業(yè)革命中問世的。當時，用間歇式的土窯燒成水泥熟料。隨著以冶金技術為突破口的第二次產(chǎn)業(yè)革命的興起，推動了水泥生產(chǎn)設備的更新。1877年用回轉(zhuǎn)窯燒制水泥熟料獲得專利權。繼而出現(xiàn)單筒冷卻機，立式磨以與單倉球磨等，有效的提高了產(chǎn)量和質(zhì)量。到19世紀末與20世紀初，由于其他工業(yè)所提供的燃料，工藝技術和生產(chǎn)設備，使水泥工業(yè)一直進行著頻繁的改造與更新。1910年立窯實現(xiàn)了機械化連續(xù)生產(chǎn)。1928年立波而窯的出現(xiàn)，使窯的產(chǎn)量明顯提高，熱耗降低較多。特別是在第二次世界大戰(zhàn)后，以原子能，合成化工為標志的第三次產(chǎn)業(yè)革命達到了高度工業(yè)化階段，是你工業(yè)又相應發(fā)生了深刻的變化。50年代初懸浮預熱器窯的應用，更使熱耗

15、大幅度降低，其他的水泥制造設備也不斷更新?lián)Q代。到1950年全世界數(shù)你產(chǎn)量為1.33億噸。我國水泥工業(yè)不但總產(chǎn)量已連續(xù)五年位居世界首位，而且在工藝技術方面也有很大進展。我國早在1889年就在首先建立了啟新洋灰公司正式生產(chǎn)水泥，以后又相續(xù)建立了，中國，等水泥廠。解放后水泥 產(chǎn)量快速上升從1952年到1987年的35年期間，水泥產(chǎn)量從286萬噸提高到1.86億噸，增長了65倍之多，而且水泥工業(yè)布局基本展開，技術上有了很大的進步。當前，世界水泥工業(yè)的總新課題仍然是能源，資源和環(huán)境保護等。我們一定要靠技術先進步來加速發(fā)展水泥工業(yè)。要在現(xiàn)有的技術基礎上，因地制宜地采用先進技術，減少能耗，提高質(zhì)量，降低成本

16、，改善環(huán)境，增加產(chǎn)量，不斷提高提高經(jīng)濟效益。第一章 水泥廠基本建設前期工作1.1礦點的選擇按照長期建設規(guī)劃，資源地址單位要提前進行找礦或初步勘探，在此基礎上提出推薦礦點的意見，經(jīng)主管部門組織研究，待項目建議書批準后，選定進一步勘探的礦點。主管部門提出儲量勘探工業(yè)技術指標和儲量要求。以便資源地址單位據(jù)此進行詳細勘探，并提出詳細勘探報告。詳細勘探報告經(jīng)過審查批準，礦山資源即被確定。 水泥生產(chǎn)所用原料主要為石灰質(zhì)原料和黏土質(zhì)原料，他們需經(jīng)過配料計算，符合預定要求后才能使用。因此，在尋找與勘探原料時要注意配套找礦。從某種意義上講，對黏土質(zhì)原料的選擇有時會變得更為重要，其原因第一，黏土質(zhì)原料一般賦存條件

17、變化大，質(zhì)量不夠穩(wěn)定，常常因有害成分超過限量引起較大的質(zhì)量波動，而影響配料使用。第二，常遇到占有大量農(nóng)田，即與農(nóng)業(yè)征地問題。假如在選擇石灰質(zhì)原料的同時不注意進行黏土質(zhì)原料的選擇，往往容易造成資源不配套，這同樣也影響礦產(chǎn)資源的利用。就建設水泥廠而言，資源礦山選點是十分重要的步驟。如從生產(chǎn)的經(jīng)濟效果而言，則往往以靠近石灰質(zhì)礦山建廠為宜，但最好能同時兼顧靠近消費區(qū)，靠近交通線，靠近電力網(wǎng)等其他條件。特別注意礦山附近有無可供建廠的場地。1.2廠址的選擇工業(yè)企業(yè)與其所屬工人村的建設場地選擇是工廠建設的重要環(huán)節(jié)。廠址選擇合理與否，將直接影響工廠建設的投資，建設進度，同時也將長期影響工廠投產(chǎn)后的生產(chǎn)，管理和

18、工廠今后的發(fā)展。因而，對于新建項目的廠址選擇，必須予以足夠的重視。廠址選擇的主要因素：1.廠址靠近主要原料基地。 2.廠址靠近鐵路接軌車站。3.在有水運條件的地區(qū)，應盡量考慮利用水運與建設碼頭的可能性。4.廠址應靠近電源。 3.廠址應有足夠的建廠地點。5.場地地形。 6.工程地質(zhì)條件。7.水紋地址條件。 8.雨水，污水的排除的可能。9.地震. 10.大件設備的運輸。11.合理確定工人村建設場地。 12.與其他方面的協(xié)作。綜合考慮本設計廠址選擇在清水河地區(qū)：理由：1.礦資源豐富。清水河縣礦產(chǎn)資源十分豐富，其特點一是儲量大，二是品位高，三是品種多。主要有煤、石灰?guī)r、白云巖、耐火粘土、高嶺土、紫木節(jié)

19、、石、鋁土礦、鐵礦等。煤的儲量為18億噸，原煤發(fā)熱量為5 003-6 357大卡/公斤， 除可作配焦煤原料外，是良好的工業(yè)動力用煤和低干餾的煉油用煤。石灰?guī)r是分布最廣、儲量最大的礦物之一。2.交通便利：清水河位于自治區(qū)呼和浩特市清水河縣，處于晉、陜、蒙交界地區(qū)，在呼和浩特市鄂爾多斯市金叁角經(jīng)濟區(qū)的邊緣，北距呼和浩特市110Km，西距準格爾煤田60 Km、鄂爾多斯市180 Km、200 Km，距萬家寨水電站60 Km，距托克托縣電廠80 Km，東距朔州市110 Km，南距偏關100 Km，且廠區(qū)周邊有109、209國道與豐準鐵路通過，公司所處地理位置優(yōu)越，公路、鐵路運輸十分便利。 3.很據(jù)自治區(qū)

20、和東北三省的水泥需求量在清水河建水泥廠不但靠近石灰質(zhì)原料礦區(qū)，還臨近電廠，陸路，鐵路等交通便利。所以本設計綜合考慮在清水河地區(qū)建廠。1.3一期原始數(shù)據(jù)窯型：新型干法規(guī)模：年產(chǎn)60-65萬噸熟料品種：普通42.5硅酸鹽水泥基本條件：熟料燒結(jié)熱耗3178kj/kg石膏：含含量90.27%表1-1 原料化學成分分析% lossSiO2AlO3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3石灰石54.543.691.000.5851.590.490.190.050.001硅石0.1997.350.321.630.260.220.020.020.001粉煤灰14.3858.0016.004.004.001.

21、020.600.031.89硫酸渣5.3118.225.9863.302.921.050.730.022.24表1-2 原燃料水分與粒度 物料名稱石灰石硅石粉煤灰硫酸渣原煤水分（%）1.01.03.010.011.0粒度（mm）2525252525表1-3 煤的工業(yè)分析 MadAadVadFCadQnet.ad煤5.05%16.2%36.24%42.51%22856表1-4 煤灰分析（%） SiO2Al2O3Fe2O3 CaOMgO煤灰63.2618.895.685.100.97率值圍： KH=0.85-0.94 SM=2.2-2.7 IM=1.3-1.71.4二期原始數(shù)據(jù) 熱平衡圍從一級預熱

22、器出口到篦冷機：1、 熟料出窯溫度:11001200；2、 入窯一次空氣溫度:2550；3、 入窯二次空氣溫度:800900；4、 一次空氣(K1):二次空氣(K2): 窯頭漏風(K3)=15:80:55、 出篦冷機的熟料溫度：1001506、 物料進入預熱器生料溫度：2550；7、 生料漏入空氣溫度：30；8、 生料水分含量：0.20.5%；9、 散熱損失：筒體自選，預熱器350kj/kg熟料；10、 各處空氣過剩系數(shù)1.051.15；11、 三次風溫：850950；12、 入窯碳酸鈣分解率：8595%；13、 窯與分解爐燃料比：4:6；14、 煤磨抽取熱風溫度450；15、 出預熱器飛灰量

23、：0.1250.141kg/kg熟料；16、 全窯系統(tǒng)漏風量: 0.380.41kJ/kg熟料； 17、 物料比熱： 生料：0.879 kJ/kg； 煤粉：1.256 kJ/kg； 灰分：1.005 kJ/kg； 熟料：0.783 kJ/kg；第二章 配料與工藝平衡計算 根據(jù)水泥品種、原料的物理、化學性能與具體的生產(chǎn)條件，確定所用原的配合比，稱為生料的配合，簡稱配料。合適的配料方案既是工藝設的依據(jù)，又是正常生產(chǎn)的保證。配料包括原料的選擇、熟料組成設計與生料的配料計算。在設計過程中做配料計算的目的是通過合理的確定所給原料的配合比，從而能燒結(jié)出符合設計要求的熟料和粉磨出符合設計強度的水泥。也是確定

24、燒結(jié)出的熟料有固定的熟料組成。生料配料的計算有很多方法有代數(shù)法，圖解法，嘗試誤差法，遞減試湊法，礦物組成法，最小二乘法，電子計算機法等。本設計采用嘗試誤差法計算生料配合比。就算程序如下：1.分析原料的化學成分，煤的工業(yè)分析，煤的灰分的化學成分數(shù)據(jù)。2.確定熟料的組成，設定熟料率值。3.計算煤灰的摻入量。4.計算干燥原料的配合比。5.計算濕物料的配合比。6.驗算計算。本世紀采用嘗試誤差法計算原料的配合比。嘗試誤差法是假定的原料配合比計算熟料組成，若計算結(jié)果不符合要求，則調(diào)整原料配合比，再進行重復計算，直至符合要求為止。2.1計算熟料中煤灰摻入量GA計算煤灰的摻入量：1 （2-1） =21537

25、kj/kg （2-2）GA= （B：煤灰沉落率，帶電收塵器的窯為：100%）（2-3） =2.27q-熟料燒成熱耗（q=3178 kj/kg）2.2計算原料配合比：我國目前硅酸鹽水泥熟料采用飽和比（KH）、硅酸率（SM）、鋁酸率（IM）三個率值控制熟料質(zhì)量。KH表示熟料中SiO2被CaO飽和成C3S的程度，KH值高，硅酸鹽礦物多，溶劑礦物少，熟料中C3S含量越高，強度越高；SM表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比值，SM高，煅燒時液相量減少，出現(xiàn)飛砂料的可能性增大，增加煅燒難度；IM表示熟料中溶劑礦物C3A和C4AF的比值，IM高，液相黏度大，難燒，但明顯提高了熟料的三天強度和擴大了燒成圍，IM

26、低時黏度較小，對形成C3S有利，但燒成圍窄，不利于窯的操作。根據(jù)水泥工藝學P4設定干燥物料的配合比為石灰石：硅石：粉煤灰：硫酸渣=81.62:1.24:15.45:1.696 表2-1 配合比計算表配合比燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3石灰石81.6233.9003.0100.8160.47042.1100.4000.001硅石1.240.0021.2100.0040.0200.0030.0030.0001粉煤灰15.452.2208.9602.4720.6200.6180.1580.290硫酸渣1.690.0900.3100.1011.0700.0490.0180.040

27、生料100.0036.21213.4903.3932.18052.7800.5790.391燃燒生料-21.1505.3203.42067.0600.9100.520灼燒生料97.7320.6705.2003.34065.5400.9000.510煤灰2.271.4400.4300.1300.1200.020熟料10022.1105.6303.47065.6600.9200.510灼燒基生料=×白生料中各氧化物含量 =×白生料中各氧化物含量。熟料率值與其礦物組成計算 ：2KH=0.89 （2-4）SM=2.4 （2-5）IM=1.6 （2-6）重新調(diào)整生料配比后，熟料率值和

28、礦物組成均符合設計要求，而且MgO和SO3也在控制圍。所得的結(jié)果KH、SM、IM已十分接近要求值。所以原料配比確定為：表 2-2 確定原料配比（%）石灰石硅石粉煤灰硫酸渣81.621.2415.451.69將干燥基原料配比換算為濕原料配比，計算生料濕原料質(zhì)量配合比：濕原料=干原料× 表2-3 濕物料百分比濕原料石灰石硅石粉煤灰硫酸渣份數(shù)0.82440.01250.15930.0188換算成百分比81.22%1.23%15.69%1.85%熟料煤耗：P1=0.14756= 14.756（kg煤/100kg熟料） 2 （2-7）2.3窯的選型與標定干法回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的設計，是根據(jù)原料和燃料情

29、況、生產(chǎn)的水泥品種和質(zhì)量、工廠的自然條件和生產(chǎn)規(guī)模來確定窯系統(tǒng)的類型和尺寸，或?qū)σ呀ǔ傻母G進行產(chǎn)量標定，以與計算單位產(chǎn)品的燃料消耗量，在窯的產(chǎn)量和燃料消耗量確定后，對回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)的重要配套設備，如預熱器、分解爐、冷卻機等設備進行設計選型。2.3.1窯的產(chǎn)量標定計算取工作日為300天日產(chǎn)2.0 kt/d則年產(chǎn)熟料為60萬噸。 根據(jù)水泥工業(yè)熱工設備p107頁圖2-98得D=3.80m。3根據(jù)水泥工業(yè)熱工設備109經(jīng)驗數(shù)據(jù)的D4m時=0.15m。則回轉(zhuǎn)窯窯襯傳徑Di=D-2=3.8-2×0.15=3.5m.根據(jù)水泥工業(yè)熱工設備p110得圖2-100得 Mr=2.4-3.5取平均值2.95 t

30、/m3h。圖2-101的Mf=86-142取平均值114 Kg/m2h。圖2-102得A=6.1-8.6取平均值7.4 t/m2h.再由公式2-101-9 2-110 2-111得 Di=0.096×=0.096×=3.70m （2-8）L=24×=24×=60.2m （2-9）L/Di=250×=250×=16.40 （2-10）考慮襯傳厚度則筒體徑為D=Di+2=3.7+2×0.15+4.0m （2-11）應取整數(shù)，確定回轉(zhuǎn)窯筒體徑為4.0m窯長為60.0m。分別用水泥工業(yè)熱工設備經(jīng)驗公式2-90 2-91 2-92 2

31、-93得=1.5564=1.5564×=87.10 t/d （2-12） =0.15362=0.15362×=83.83 t/h （2-13）=0.37743=0.37743=85.12 t/h（2-14）=0.27250=0.27250=80.54 t/h（2-15）=84.15 t/h （2-16）=24×84.15=2019.5 t/d （2-17） t/年 （2-18）由于標定熟料的小時產(chǎn)量 t/h2.3.2窯的年利用率新型干法窯年利用率為0.800.9，熟料日產(chǎn)量2000噸，0.85，所以年利用率 =0.85。每日三班，每班8小時，一年工作310天。2.

32、3.3 燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力熟料小時產(chǎn)量：=84.15 t/h熟料日產(chǎn)量： =2484.15=2019.6t/d熟料年產(chǎn)量： =87600.8584.15=61183.82 t/y2.3.4確定窯的臺數(shù)： n= （2-19）式中： n窯的臺數(shù)Qy要求的熟料年產(chǎn)量（t/年）Qh·l所選窯的標定臺時產(chǎn)量（t/臺·時）窯的年利用率所以n=0.98，故窯的臺數(shù)取1臺。水泥小時產(chǎn)量：3=×84.15=95.26（t/h） （2-20）式中： 水泥小時產(chǎn)量（t/h）；干生料生產(chǎn)損失，%，取4%（見水泥廠工藝設計概論P40）；水泥中石膏的摻入量（）；取5.2；水泥中混合材的摻入量

33、（）；取10%。水泥日產(chǎn)量：=24 ×95.26=2286.24（t/d） （2-21）水泥年產(chǎn)量：=8760×0.85×84.15=692616.408（t/y） （2-22）2.4全廠物料平衡計算 在設計過程中做全廠平衡計算的目的在于，要確定在使用多少量的原燃料通過工藝流程能得出設計要求的熟料產(chǎn)量。再計算出時，日，年需要量從而確定主要工藝設備的選型和儲存設備的設計計算。因而物料平衡計算濕水泥廠設計必不可少的工藝計算容之一。是主機計算域儲庫平衡計算的基礎和依據(jù)。物料平衡計算濕計算從原料進廠到成品出廠哥哥生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要處理的物料量，包括所有原料，燃料，半成品，成品的

34、量，并表達為小時，日，年需要量，作為確定工廠各種物料需要量，運輸量。物料平衡計算的基礎資料是：工廠規(guī)模，生料個組分配合比與生料外加物比例，水分，燃料消耗定額。水泥個組分配合比，水分，燃料品種，熱值，熟料燒成熱耗。而窯的熟料產(chǎn)量是物料平衡的計算基礎。2.4.1原、燃料消耗定額1.原料消耗定額4考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料理論消耗量：KT = =1.53 （t/t 熟料） （2-23）式中：KT 干生料理論消耗定額，t/t 熟料；S 煤灰摻入量，2.27%；I 干生料的燒失量，36.212%。考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料消耗定額：K生 = =1.59（t/t 熟料） （2-24）式中: K

35、生干生料消耗的定額，t/t 熟料；P生干生料生產(chǎn)損失。%，取4%（見水泥廠工藝設計概論P40）各種干原料的消耗定額：K原 = K生 （2-25）式中 K原 某種干原料的消耗定額（t/t 熟料）K生 干生料消耗定額（t/t 熟料） 干生料中該原料的配比（%）K石灰石= K生 =1.59×81.62%=1.30 （t/t 熟料）K硅石= K生=1.59×1.24%=0.02 （t/t 熟料）K硫酸渣= K生 =1.59×1.69%=0.03（t/t 熟料）K粉煤灰= K生=1.59×15.45%=0.25（t/t 熟料）結(jié)果見下表：表2-4 干原料的消耗定額

36、石灰石硅石粉煤灰硫酸渣 （t/t熟料）1.59i（%）81.62%0.02%15.45%1.24% （t/t熟料）1.3030.1090.250.03式中 干原料的消耗定額（t/t熟料）干生料消耗定額（t/t熟料）i 物料干燥基配比計算濕物料的小時，日，年消耗定額4K濕=100-K干100-w式中： K濕濕物料理論消耗定額，t/t 熟料；K干干生料理論消耗定額，t/t 熟料；W個物料水分，； t/t 熟料 t/t 熟料 t/t 熟料 t/t 熟料表2-5濕原料的消耗定額石灰石硅石粉煤灰硫酸渣K干（t/t熟料）1.300.020.250.03 （t/t熟料）1.3100.02020.260.03

37、302.4.2干石膏消耗定額：本設計干石膏的消耗定額：Pd=4% （3%-5%）Kd= （2-26）表2-6P.O 42.5d （%）5.2e （%）10.0Pd（%）4.0（kg/kg熟料）0.0642.4.3干混合材消耗定額：Ke= （2-23）表2-7P.O 42.5d （%）5.2e （%）10.0Pe（%）3.0（kg/kg熟料）0.1222.4.4燒成用干煤消耗定額：Kf1=0.14kg/kg熟料（2-24）= Kj/KgK濕=q×100100-10=0.152.5全廠物料平衡表表2-9 全廠物料平衡表原料名稱水分含量（%）生產(chǎn)損失（%）消耗定額（t/t熟料）物料平衡表（

38、t）干料含天然水分料干料濕料小時日年小時日年石灰石1.001.3001.3100109.3952625.480795389.166110.2362645.676801507.544硅石1.000.0200.02021.68340.39212236.7601.70040.78612359.124粉煤灰3.000.2500.260021.038504.900152959.45521.879525.096159077.833硫酸渣10.000.0300.03302.52560.58818355.1352.78066.64720190.648配合生料4001.590134.6403231.360978

39、940.512136.2283278.215993135.145熟料40084.1502019.600611837.82石膏4000.0645.390129.36039157.62混合材3.000.12210.270246.48074644.21水泥（P.O425）40095.2402286.24692616.408燒成用煤10.003.000.1400.1511.781282.74485657.316.62302.9291775.67第三章 主機平衡計算與選型主機平衡計算是根據(jù)物料平衡計算的結(jié)果和車間或生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工作制度或年利用率，計算各車間要求主機小時產(chǎn)量，然后確定車間的工藝流程，選定主機

40、的型號，規(guī)格，標定主機的產(chǎn)量和需用臺數(shù)。在設計過程中做主機平衡計算和選型的目的在于在物料平衡計算中得到的，要生產(chǎn)日產(chǎn)量為2.0kt的水泥熟料所需要使用的原燃料量。保證有足夠原燃料量的基礎。本部分的主要容是：（1） 通過車間工作制度，選取主的年利用率；（2） 通過年利用率與物料平衡量計算各主機要求的小時產(chǎn)量；（3） 通過主機小時產(chǎn)量選取各相應主機。主機平衡即在物料平衡計算和選定車間工作制度的基礎上，計算各車間主機要求的生產(chǎn)能力，為選定各車間主機的型號、規(guī)格和臺數(shù)提供依據(jù)。根據(jù)車間工作制度，選取主機的年利用率，并根據(jù)物料年平衡量，通過下式求出該主機要求的小時產(chǎn)量：63.1車間工作制度的確定表3-1

41、 車間工作制度表主機每周運轉(zhuǎn)小時數(shù)與班制表：主機名稱每日運轉(zhuǎn)時間（h/d）每周運轉(zhuǎn)時間（h/周）生產(chǎn)周制（d/周）生產(chǎn)班制石灰石破碎機12726每日兩班,每班6小時生料磨241647每日三班,每班8小時，每周定檢4小時窯241687每日三班,每班8小時煤磨241687每日三班,每班8小時水泥磨221547每日三班,每班8小時，每天2小時避用電高峰包裝機14846每日兩班,每班7小時3.2主機選型石灰石破碎機的選型石灰石的莫氏硬度在1.8-3.0，其密度在2.-2.8g/cm3，屬于中等硬度礦石。過去水池廠多采用顎式破碎機做一級破碎，但顎式是破碎機破碎比為5，因此必須采用圓錐破碎機，輥式破碎機與

42、錘式破碎機嘴二級破碎才可產(chǎn)品細度達到小于或等于25mm?，F(xiàn)在，隨著水泥工業(yè)設備朝著大型化方向發(fā)展，錘式破碎機和反擊式破碎機進口尺寸已經(jīng)可以滿足大塊石灰石進入的要求。另外，根據(jù)錘式破碎機和反擊式破碎機的破碎比大的特點，可采用單段破碎就能滿足石灰石破碎的要求，所以本設計采用單轉(zhuǎn)子錘式破碎機做石灰石的破碎使用。單段破碎的有點如下1. 單段破碎避免了二次爆破的危險工作。2. 單段破碎系統(tǒng)生產(chǎn)流程簡單，投資少。3. 噸產(chǎn)品裝機功率小，電耗小。4. 單段破碎較亮度去年破碎好。單段破碎可以破碎含有潮濕泥土的石灰石，甚至石灰石和粘土的混合喂料，傳統(tǒng)破碎設備則難以適應。比較結(jié)果可知，選用單段破碎系統(tǒng)比傳統(tǒng)兩段破

43、碎系統(tǒng)優(yōu)越，因此本設計采用單段破碎系統(tǒng)，因為原料磨采用立磨粉磨入磨細度小于或等于70mm所以破碎機選用單轉(zhuǎn)子錘式破碎機。本設計采用單轉(zhuǎn)子錘式破碎系統(tǒng)：5 選用主機年利用率：主機每年工作工作300天，每日3班，每班8小時 （3-1）石灰石破碎機要求小時產(chǎn)量：GH =222.62（t/h） （3-2）根據(jù)新型干法水泥廠設備選型使用手冊P19 表1.1-15選用主機技術性能如表： 表3-2 主機性能表型號轉(zhuǎn)子直徑（mm）喂料口（mm）最大喂料尺寸（mm）產(chǎn)量（t/h）需要功率（Kw）質(zhì)量（kg）HARDOPACT160/21016002130/500400160-240160-22027500驗算助

44、理年利用率： （3-3）取值圍為0.4-0.56所以所選主機符合 本設計要求。生料磨的選型： 立式輥磨越來越廣泛的用于水泥生產(chǎn)上，在現(xiàn)代新建的水泥廠生產(chǎn)線中，粉磨煤，生料粉磨采用立式棍磨者占90%以上。所以在近代水泥工廠中，立式滾磨是工廠工藝過程的重要組成部分，它具有一系列的優(yōu)良特性。立式輥磨的主要優(yōu)點如下：1. 由于他是垂直的結(jié)構，只需要占用很小的場地面積。2. 由于結(jié)構緊湊，只需要占用很小的空間。3. 立式輥磨機構合理，整體密閉好，噪音低，揚塵少有利于環(huán)境保護。4. 能夠喂入較粗的物料。5. 在一臺機器中同時粉磨，均化，紅烘干，選粉和輸送物料。6. 由于避免了管磨機不良研磨體的循環(huán)，故有低

45、的單位能耗。7. 由于在料層比較博的顆粒層中進行粉磨，故單位電耗低。8. 物料在磨的停留時間短，故生產(chǎn)調(diào)節(jié)反應那快，易于調(diào)節(jié)控制，便于實現(xiàn)自動化。故本設計本設計采用立式棍磨原料磨系統(tǒng)烘干介質(zhì)由窯尾廢氣提供：5所選主機年利用率：主機每年工作270天，每日3班，每班8小時 （3-4）生料磨要求小時產(chǎn)量：GH=153.2 （3-5）本設計采用立磨系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的的球磨相比，立式磨粉碎比大，粉碎效率高，節(jié)能可達30%，對入磨原料的適應性強，設備噪音小，工藝緊湊，占地面積和建設投資分別比球磨粉磨系統(tǒng)減少50%和70%。根據(jù)新型干法水泥廠設備選型使用手冊P288 表4.5-12選用主機技術性能如表：表3-3

46、 主機性能表型號磨盤直徑 mm磨輥直徑 mm最大給料粒度 mm產(chǎn)量t/h主機功率 kw磨盤轉(zhuǎn)速 r/min質(zhì)量KgMLS34243450243090180130024.5310驗算主機年利用率： （3-6）取值圍0.7-0.8所以所選主機符合本市與要求.窯系統(tǒng)：根據(jù)新型干法水泥廠工藝設計手冊P328 表8-5參考雙陽水泥廠，本設計所選用回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格為4.0×60m。有效徑為4.0m采用三檔支撐，斜度為4%,選用主機功率為250Kw直流調(diào)速。本設計所采用標定的回轉(zhuǎn)窯要求臺時產(chǎn)量：GH = =83.33（t/h）實際產(chǎn)量為2019.5t/d熟料，故回轉(zhuǎn)窯的實際臺時產(chǎn)量為: GH,1 =

47、=84.15（t/h）窯尾采用五級級4-2-2-2-1系列預熱器系統(tǒng)，參考雙陽水泥，其規(guī)格為：C1級4-2.07m，C2級2-4.08m，C3級2-4.08m，C4級2-5.1m，C5級2-6.4m生產(chǎn)能力2000t/d，目標生產(chǎn)能力2019.5t/d。分解爐選用阻力較小的DD分解爐（參考冀東水泥），其有效容積較大，有利于煤粉充分燃燒與氣料熱交換，提高了分解爐的分解效率。其規(guī)格為8×20.123M熟料冷卻機采用成的TC-1062型第三代空往復推動篦冷機，設有二段篦床，每段篦床均由液壓驅(qū)動裝置傳動。產(chǎn)量2000-2200t/d，篦床有效面積52.6m2，入料溫度1400，出料溫度65+

48、環(huán)境溫度（），傳動段數(shù)3段，傳動方式為機械轉(zhuǎn)動。煤磨的選型：本設計原煤的粉磨同樣采用立式棍磨粉磨，選用理由同原料磨選型原則一樣。立式輥磨越來越廣泛的用于水泥生產(chǎn)上，在現(xiàn)代新建的水泥廠生產(chǎn)線中，粉磨煤，生料粉磨采用立式棍磨者占90%以上。所以在近代水泥工廠中，立式滾磨是工廠工藝過程的重要組成部分，它具有一系列的優(yōu)良特性。立式輥磨的主要優(yōu)點如下：9. 由于他是垂直的結(jié)構，只需要占用很小的場地面積。10. 由于結(jié)構緊湊，只需要占用很小的空間。11. 立式輥磨機構合理，整體密閉好，噪音低，揚塵少有利于環(huán)境保護。12. 能夠喂入較粗的物料。13. 在一臺機器中同時粉磨，均化，紅烘干，選粉和輸送物料。14

49、. 由于避免了管磨機不良研磨體的循環(huán)，故有低的單位能耗。15. 由于在料層比較博的顆粒層中進行粉磨，故單位電耗低。16. 物料在磨的停留時間短，故生產(chǎn)調(diào)節(jié)反應那快，易于調(diào)節(jié)控制，便于實現(xiàn)自動化。故本次設計采用立磨系統(tǒng)烘干介質(zhì)由篦冷機提供： 選用主機年利用率：主機每年工作260天，每日3班，每班8小時5 （3-7）GH =14.76（t/h） （3-8）根據(jù)新型干法水泥廠工藝設計手冊P405 表9-3所選用主機性能如表。 表3-4 主機性能表型號磨出力 t/h基點一次風量Kg/s通風阻力 kpa密封風量 kg/s每個磨輥最大加載力kn磨盤轉(zhuǎn)速 r/min磨盤工作直徑MmZGM80K28.5 18.412.29.15.2412115428.71600磨輥數(shù)量電動機功率 kw磨機質(zhì)量 Kn電動機質(zhì)量Kn減速機型號1減速器型號2減速器型號煤粉細度圍3218/28090040SXJ120TDF11XYF115%-12%主機年利用率驗算：=0.7 （3-9）取值圍0.65-0.75所以所選主機符合本身設計要求。水泥磨的選型：本設計采用雙倉磨：5選用主機年利用率：主機每年工作280天，每日3班，每班8小時 （3-10）主機要求小時產(chǎn)量