【日產(chǎn)2kt水泥熟料水泥廠的原料配料車間設(shè)計6000字（論文）】

日產(chǎn)2kt水泥熟料水泥廠的原料配料車間設(shè)計摘要水泥在國民生活中占據(jù)著很重要的位置,原料配料作為水泥生產(chǎn)的第一步在整個生產(chǎn)工序中占據(jù)著非常重要的位置。本次設(shè)計的內(nèi)容是日產(chǎn)2.0kt水泥熟料水泥廠的原料配料車間。首先根據(jù)建廠需要的礦山條件將水泥廠的地點選在了內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市烏拉特中旗。廠址選定之后進行計算,第一步：配料計算，目的是確定各個原料所占配比,第二步：物料平衡的計算，目的是標定出水泥回轉(zhuǎn)窯的型號及年產(chǎn)量然后計算出各個物料的消耗量。第三步：主機平衡的計算，目的是是根據(jù)各個物料的年產(chǎn)量選擇主要設(shè)備根據(jù)所選的主要設(shè)備計算年利用率，所選的這些主機是水泥廠的核心。第四步：儲庫平衡的計算，目的是根據(jù)物料的休止角、物料密度及物料的儲存量計算各種儲庫的規(guī)格和個數(shù)及儲存期。最后進行原料配料車間的計算,主要是磨機計算和生料磨系統(tǒng)熱平衡計算，最后進行輔助設(shè)備的選型。關(guān)鍵詞：水泥廠；原料車間；設(shè)備選型；熱工計算目錄摘要 1Abstract 2引言 11.1礦點的選擇 21.2廠址的選擇 2第二章 配料計算 4第三章 物料平衡計算 6第四章 主機平衡計算 8第五章 儲庫平衡計算 9第六章 物料平衡及熱量平衡 11第七章 原料車間工藝計算 14結(jié)論 18參考文獻 19引言水泥是一種常見的水硬性膠凝材料，屬于非金屬材料行列。它與水進行混合攪拌后，通過水化反應(yīng)凝結(jié)以后就會硬化，與之前的糊狀不同，硬化后硬度很強可作為生產(chǎn)生活的基礎(chǔ)材料，其特點為硬化后即使在水中也完全可以保持水泥本身的強度和強大的穩(wěn)定性，硬化后在水泥正常環(huán)境中能將堅固的狀態(tài)長期保持，同時具有長期體積穩(wěn)定性等特性。生產(chǎn)水泥的基礎(chǔ)材料一般是由熟料、石膏和混合材三種基礎(chǔ)材料制成。目前水泥是建筑材料的基礎(chǔ)。在以后的長時間里也會依舊保持這一稱號。我國的水泥行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷了多年的發(fā)展，長時間的發(fā)展以及對水泥用途和材料本身特性的研究，我國已經(jīng)有了自己獨特的一套理論體系成為世界上水泥產(chǎn)能最強和產(chǎn)量最大的國家，而水泥的特性使水泥迅速占領(lǐng)基建市場，水泥的生產(chǎn)與研究也有力地支持了國家的經(jīng)濟建設(shè)。目前隨著國家綠色發(fā)展及新技術(shù)等各方面政策的推動下，水泥行業(yè)也逐漸轉(zhuǎn)變的更為綠色環(huán)保。本次設(shè)計的是原料車間，原料車間是整個水泥廠的第一步直接關(guān)系著水泥的最終產(chǎn)量，原料車間是將配料好的物料在車間內(nèi)進行粉磨從而得到生料細粉進入生料均化庫。依據(jù)給定的原始數(shù)據(jù)和我們在大學四年所學的有關(guān)各方面的知識以及進行了三次實習所積攢的實踐經(jīng)驗，個人需要獨立計算、設(shè)計一座符合現(xiàn)實以及可以正常使用的水泥廠，以及繪制流程圖和車間圖。

建廠條件礦點的選擇水泥工業(yè)是將水泥的基礎(chǔ)原料，其本身是礦山的資源，建設(shè)水泥廠必須要有礦點資源，有了資源才能源源不斷的為水泥的生產(chǎn)提供原料，否則水泥廠是建設(shè)不成的，所以選擇一個合適的礦點對于水泥廠來說尤為重要，對以后水泥廠的原料運輸，成品輸送，以及對成本的估計和能否盈利起著關(guān)鍵性的作用。綜上而言廠址選擇非常重要。所以按照長期生產(chǎn)的規(guī)劃綱要，資源地質(zhì)等單位要提前進行尋找礦脈礦或初步勘探礦物分布等，在此基礎(chǔ)上通過合理的整理和構(gòu)思才能提出優(yōu)秀礦點的推薦意見，否則礦點出了問題，對于整個水泥廠來說就是一個很大的問題。例如廠區(qū)周圍交通是否便利是否利于輸送成品、水電供應(yīng)的穩(wěn)定性能否保證、礦產(chǎn)的使用年限是否足夠等，這個過程要經(jīng)主管部門組織深入研究，待項目建議書批準通過后，才能再進一步選定需要勘探的礦點。主管部門需要提出儲量勘探工業(yè)技術(shù)指標和儲量要求，保證資源地質(zhì)單位據(jù)此可以按照規(guī)定進行勘探，否則非常容易出現(xiàn)紕漏。而且主管部門需要對礦山原料中成分含量的比例等，需要做出一定的數(shù)據(jù)分析，此時才能提出詳細勘探報告[2]。才能為接下來的工作進程提供保護。水泥生產(chǎn)所用原料為石灰質(zhì)原料，原料不可以直接使用，必須經(jīng)過配料計算后才能使用。因此，在尋找及勘探原料時要時刻注意配套找礦。清水河地區(qū)礦山石灰石中水泥可以用到的元素含量非常豐富，在礦山附近還有合適的配套礦，礦山符合要求。廠址的選擇水泥廠在進行廠址選擇時，著重點應(yīng)該放在距離這個先決要素，只有距離短才能保證低廉的成本，低廉的成本會保證廠子的合理運營，其次，廠區(qū)應(yīng)該建設(shè)在離居民平常生活和具有人類躬耕的地方，因為在水泥廠生產(chǎn)時會產(chǎn)生相當大的聲響，非常影響居民日常生活、粉塵等物質(zhì)也會對耕地造成影響，可能會導致附近的民眾對廠房不滿。所以綜合了以上兩個問題，再加上廠址附近還應(yīng)該有便利的交通線路，以保證水泥成品的低價運輸，可將建廠因素可總結(jié)歸納為以下幾點：工廠位置應(yīng)該選在距離原料近的礦山等地方。工廠位置需要選在周圍有水源，發(fā)電廠與鐵軌附近。工廠的建設(shè)地形應(yīng)該選擇平坦的區(qū)域，盡量不出現(xiàn)溝壑等，地型坡度需要在1%～2%。工廠的地址應(yīng)該建立在有優(yōu)良地質(zhì)的地區(qū)，保證地質(zhì)不會出現(xiàn)斷層，不會出現(xiàn)山體滑坡等自然災(zāi)害。地震因素在建廠時也非常重要，當?shù)卣鹆叶却笥?度以上必須考慮此方面因素。工廠選地需要注意周圍的雨量，工廠排水以及注意防范地區(qū)防洪。工廠選取位置需要考慮排放煙量以及濃度對周圍居民生活的影響。工廠位置不可以對附近的公司，各種單位造成影響。包括名勝古跡也不可以對其造成影響。工廠的大設(shè)備需要運送至工廠，選地要注意這個方面。總結(jié)以上的所有條件，進行最終選址。巴彥淖爾烏拉特中旗地區(qū)靠近交通線，交通便利，地區(qū)開闊可供建廠，選擇建設(shè)廠區(qū)在內(nèi)蒙古巴彥淖爾烏拉特中旗地區(qū)。

配料計算配料是水泥廠工作的第一步只有有了正確的原料配比才能進行后續(xù)的計算與設(shè)備選取。進行配料計算的方法有很多，這里采用的是嘗試誤差法。先確定一個大致的配比然后根據(jù)配比進行率值的計算與給定數(shù)據(jù)中的率值進行對比，調(diào)整相應(yīng)配比直到符合給定的率值范圍，這時的原料配比就是正確的配比。煤灰摻入量通過一期數(shù)據(jù)給定的Qnet,ar轉(zhuǎn)化為Qnet,ad表2-1熟料化學成分確定干燥原料配比用嘗試誤差法最終確定出干燥原料的配合比為石灰石82%，硅石3%，粉煤灰13%，硫酸渣2%。計算熟料率值熟料率值表示熟料化學成分與礦物組成之間的關(guān)系，通過熟料率值可以反映出水泥熟料的性能及其對煅燒的影響。我國主要采用的率值有三個：石灰飽和系數(shù)、硅率、鋁率。經(jīng)過配比之后計算出率值為KH=0.890，SM=2.591，IM=1.382，計算結(jié)果均在范圍內(nèi)。計算濕原料組分根據(jù)一期數(shù)據(jù)中原料的操作水分計算出濕石灰石質(zhì)量為82.82kg，濕硅石質(zhì)量為3.03kg，濕粉煤灰質(zhì)量為13.4kg，濕硫酸渣質(zhì)量為2.22kg，濕原料質(zhì)量總和為101.47kg，轉(zhuǎn)化為配合比為濕石灰石81.62%，濕硅石2.98%，濕粉煤灰13.2%，濕硫酸渣2.19%

物料平衡計算物料平衡計算包括回轉(zhuǎn)窯的標定及熟料、水泥年產(chǎn)量的計算和各個物料的消耗量，為后續(xù)設(shè)備的選擇做鋪墊，物料平衡計算是主機平衡和儲庫平衡計算的基礎(chǔ)和依據(jù)。回轉(zhuǎn)窯的標定回轉(zhuǎn)窯是水泥廠最關(guān)鍵的設(shè)備，回轉(zhuǎn)窯的選型決定了水泥廠的生產(chǎn)規(guī)模所以回轉(zhuǎn)窯的標定至關(guān)重要，根據(jù)計算得回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯直徑4m，長度60m。查詢書籍得新型干法窯的年利用范圍在8.80-0.85之間，本次設(shè)計為日產(chǎn)2000t/h為達到最大產(chǎn)量并有最大收益，所以取回轉(zhuǎn)窯的年利用率為0.85，在滿足生產(chǎn)能力的需求下臺數(shù)為1臺。計算熟料與水泥的產(chǎn)量熟料的小時產(chǎn)量為87.425t/h，日產(chǎn)量為2098.2t/h，年產(chǎn)量為650966.55t/h。水泥的小時產(chǎn)量為98.74t/h，日產(chǎn)量為2369.76t/h，年產(chǎn)量為735218.04t/h，具體計算過程見附錄。計算各個原材料的消耗量考慮煤灰摻入，1t熟料的干生料消耗量為1.59（t/t熟料），石灰石的消耗量為1.3（t/t熟料），硅石的消耗量為0.048（t/t熟料），粉煤灰的消耗量為0.21t/t（t/t熟料），硫酸渣的消耗量為0.03（t/t熟料），干石膏的消耗量為0.061（t/t熟料），干混合材的消耗量為0.121（t/t熟料），干煤的消耗量為33365.56（t/t熟料），具體計算過程見附錄。含水濕物料的消耗定額根據(jù)原料操作水分計算出濕石灰石的消耗定額為1.31（t/t熟料），濕硅石為0.05（t/t熟料），濕粉煤灰為0.216（t/t熟料），濕硫酸渣為0.033（t/t熟料），濕煤為0.157（t/t熟料），濕生料為1.61（t/t熟料）。原料名稱水分含量%生產(chǎn)損失%消耗定額物料平衡表干料含天然水分料干料濕料小時日年小時日年石灰石1—1.3001.310113.6532727.660846256.515114.5272748.642852766.181硅石1—0.0480.0504.196100.71431246.3944.371104.91032548.328粉煤灰3—0.2100.21618.359440.622136702.97618.884453.211140608.775硫酸渣10—0.0300.0332.62362.94619528.9972.88569.24121481.896配合生料1.4441.5901.610139.0063336.1381035036.815140.7543378.1021048056.146熟料—3——87.4252098.200650966.550———石膏—40.061—5.333127.99039708.960———混合材—40.121—10.578253.88278766.953———水泥—4——98.7402369.760709269.168———燒成用煤1130.1400.15712.240293.74891135.31713.726329.417102201.748物料平衡表表3-1物料平衡表主機平衡計算主機平衡計算是結(jié)合上一章中所計算的年產(chǎn)量和設(shè)定的車間工作制度計算各車間的主機小時產(chǎn)量，然后依據(jù)計算出的小時產(chǎn)量選取主機的型號、規(guī)格、標定主機的產(chǎn)量和需用臺數(shù)。在選型過程中要考慮到在滿足生產(chǎn)和年利用率是否在標準范圍的基礎(chǔ)上能否再擴大生產(chǎn)。車間工作制度主機平衡計算計算得出石灰石小時產(chǎn)量237.43t/h，生料小時產(chǎn)量168.51t/h，煤小時產(chǎn)量16.2t/h，水泥小時產(chǎn)量98.72t/h，主機選取一臺石灰石破碎機，一臺生料磨，一臺水泥磨，一臺煤磨，型號如下。表4-2主機平衡表主機名稱主機型號規(guī)格臺數(shù)要求產(chǎn)量主機產(chǎn)量年利用率石灰石破碎機PCF-16161237.43130～2400.405生料磨LM32.401145.90160～2100.75煤磨M1122116.216～170.69水泥磨?4×12198.741010.80儲庫平衡計算儲庫平衡計算的目的是輔助水泥廠的連續(xù)生產(chǎn)和滿足各個物料的存儲，根據(jù)各物料的最低儲期、堆積密度、休止角等有關(guān)數(shù)據(jù)計算出各個物料需要的儲存類型、規(guī)格與個數(shù)，供水泥廠的連續(xù)生產(chǎn)，設(shè)計的儲庫和堆場需要滿足最低儲存期和工廠正常生產(chǎn)需要的天數(shù)。物料儲存的基本數(shù)據(jù)查閱各個數(shù)據(jù)，確定出各個物料的最低儲存期、休止角和物料密度如下表：表5-1基礎(chǔ)數(shù)據(jù)表圓庫的選取石灰石、硅石、粉煤灰、硫酸渣選取平底圓庫，生料選取生料庫，水泥選取水泥庫，具體計算見附錄，具體內(nèi)容見表5-2儲庫平衡表。堆場的選取露天堆場適合于不怕雨水的物料，露天堆場造價低，建設(shè)簡單方便，但是占地面積大。石灰石、硅石、粉煤灰、硫酸渣、石膏、混合材、熟料、燒成用煤使用堆場，具體計算見附錄，具體內(nèi)容見表5-2儲庫平衡表。儲庫平衡表物料平衡及熱量平衡這章的計算主要是根據(jù)熱量的總收入等于總支出計算出燃料的消耗量目的是保證水泥廠的收益。物料平衡計算物料平衡計算主要是根據(jù)二期數(shù)據(jù)計算出物料總收入和物料總支出。收入項目物料總收入主要是計算出預熱器的飛灰量、入窯的回灰量、考慮飛損后干生料的實際消耗量、燃料燃燒理論空氣量、入窯頭實際空氣量、分解爐從三次風管抽風量、預熱器系統(tǒng)漏風量、斗式提升機喂料帶入空氣量及進入冷卻機的冷空氣量，具體計算過程見附錄。支出項目物料總支出主要計算冷卻機煙囪排出空氣量和廢氣總量，具體計算過程見附錄。熱量平衡計算物量平衡計算主要是根據(jù)二期數(shù)據(jù)計算熱量總收入和熱量總支出，二期數(shù)據(jù)見附錄。收入項目熱量總收入具體計算過程見附錄。支出項目熱量總支出具體計算過程見附錄。燃料消耗量讓熱量平衡中所計算的收入熱量等于支出熱量求出燃料消耗量等于0.15kg/kg熟料，符合生產(chǎn)的經(jīng)濟要求。全廠物料平衡表及熱量平衡表

原料車間工藝計算原料車間主要負責生料的配料和破碎，將配好的物料在車間內(nèi)進行粉磨送入均化庫。磨機生產(chǎn)能力和磨機功率的計算本次設(shè)計使用的是風掃原料磨，生料粉磨分為開流系統(tǒng)和閉路循環(huán)系統(tǒng)，開流系統(tǒng)容易發(fā)生糊球和結(jié)塊所以本次采用的是閉路循環(huán)系統(tǒng)。風掃磨是原料在磨中被氣流烘干，并被氣流吹到選粉機中。因為大多數(shù)水泥原料都含有水分所以風掃磨機設(shè)計成包括一個烘干倉，使原料進入粉磨倉之前先烘干。磨機功率計算磨機的功率經(jīng)計算為3086.62kw，具體計算過程見附錄。磨機電機功率計算磨機電機功率計算為3974.02kw，具體計算過程見附錄。磨機產(chǎn)量計算磨機產(chǎn)量計算為247.07t/h，具體計算過程見附錄。生料磨烘干系統(tǒng)熱平衡計算生料磨系統(tǒng)的熱平衡計算，關(guān)鍵問題是要合理地確定漏風量和出磨氣體的溫度。系統(tǒng)漏風量大，則烘干效果差，不僅浪費熱量，而且會增加系統(tǒng)排風量和阻力，浪費電能。當系統(tǒng)漏風量嚴重時熱風不能進入磨內(nèi)，以致物料不能烘干，因此系統(tǒng)的鎖風密閉非常重要。輔助設(shè)備選型膠帶輸送機：型號選用DT22槽型皮帶，輸送能力為100t/h，輸送距離為水平120900mm垂直7700mm，布置形式為水平-凹弧-傾斜，膠帶形式為尼龍帆布輸送帶。斗式提升機：選用NE型鏈式提升機。選粉機：表7-1選粉機規(guī)格風量(10000m3/h)產(chǎn)量（t/h）臺數(shù)ZH350026-32210-2501除塵器表7-2HMC單機除塵器型號筒徑（mm）進口風速（m/s）組合形式凈化能力（m3/h）臺數(shù)HMC-801表7-3JLPM6A氣箱式脈沖袋收塵器型號處理風量（m3/h）收塵室數(shù)（個）濾袋總數(shù)（個）凈過濾風速（m/s）臺數(shù)JLPM6A-180111601921風機表7-44-79型離心通風機型號風量（m3/h）全風壓（Pa）轉(zhuǎn)速（r/min）4-79離心通風機21500-417002491-14811600

結(jié)論本設(shè)計說明設(shè)計的是2.0kt/d水泥熟料水泥廠原料配料車間工藝計算，通過老師給出的原始數(shù)據(jù)以及計算要求，算出水泥廠需要的設(shè)備，能耗以及車間計算所需要的數(shù)據(jù)。設(shè)計計算的過程為：第一步計算配料比，算出的配合比為石灰石82.0%、硅石3.0%、粉煤灰13.0%、硫酸渣2.0%，第二步進行物料平衡計算，標定一個符合自己設(shè)計生產(chǎn)范圍的回轉(zhuǎn)窯：直徑4m，長度60m。第三步是主機平衡計算，選取了1臺M1122型煤磨、1臺42×12雙滑履水泥磨、1臺PCF-1817石灰石破碎機，一臺56×7.75×36史密斯風掃原料磨。第四步通過儲庫平衡的計算選取的設(shè)備型號如下：圓庫：石灰石平底庫4個（?15×30），粉煤灰平底庫1個（?10×24），生料平底庫7個（?15×30），熟料平底庫5個（?15×30），水泥平底庫6個（最后進行原料車間熱工計算及設(shè)備選型：一臺56×7.75×36史密斯風掃原料磨,1臺ZH3500選粉機，1臺HMC-80單機除塵器，1臺JLPM6A-180氣箱式脈沖袋收塵器，1個4-79離心通風機。

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