5000噸水泥廠生料車間工藝設(shè)計(jì)參考說明書.doc

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1、 目 錄 湖南工學(xué)院2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 1 湖南工學(xué)院本科生畢業(yè)論文開題報(bào)告 4 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度檢查表 7 湖南工學(xué)院2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 8 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱評(píng)語表 9 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查表 10 湖南工學(xué)院2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績評(píng)定表 12 摘 要 13 ABSTRACT 14 第一部分：總體設(shè)計(jì) 15 1 新型干法水泥生產(chǎn)的簡述 15 1.1新型干法水泥生產(chǎn)的特點(diǎn) 15 1.2 新型干法水泥生產(chǎn)的發(fā)展 16 2 配料方案的確定

2、17 2.1熟料率值的確定 17 2.2熟料熱耗的確定 17 2.3礦渣、石膏加入量的確定 18 3 物料平衡的計(jì)算 19 3.1 配料計(jì)算 19 3.1.1原料及燃料化學(xué)成分 19 3.1.2煤灰摻入量的確定 20 3.1.3計(jì)算干燥原料的配合比 20 3.1.4 計(jì)算濕物料的配合比 21 3.2 物料平衡 21 3.2.1工廠生產(chǎn)能力 21 3.2.2原料消耗定額 22 4. 全廠工藝流程的確定 25 4.1物料的儲(chǔ)存與均化 25 4.1.1物料的預(yù)均化的確定 25 4.1.2物料破碎 25 4.1.3生料的制備系統(tǒng) 26 4.1.4生料粉均化系統(tǒng) 28

3、 4.1.5 熟料燒成系統(tǒng)的確定 28 4.1.6包裝與散裝系統(tǒng) 30 4.2全廠主機(jī)設(shè)備的選型 30 4.2.1各種主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量（周平衡法） 30 4.2.2主機(jī)平衡表 35 4.2.3全廠堆場及儲(chǔ)庫計(jì)算 36 4.3全廠總平面布置圖的設(shè)計(jì) 45 第二部分：生料粉磨車間設(shè)計(jì) 48 1 車間工藝流程的確定 48 1.1 生料粉磨車間流程的確定 48 1.2流程選擇 49 1.2.1配料系統(tǒng)的確定 49 1.2.2配料設(shè)備的確定 49 1.3 喂料設(shè)備的選型 50 1.4 磨機(jī)系統(tǒng) 51 1.5 輸送設(shè)備 51 1.6通風(fēng)和收塵 53 1.7車間安全設(shè)施的設(shè)計(jì)

4、 53 2提高生料粉磨系統(tǒng)產(chǎn)質(zhì)量的措施 55 結(jié)論 56 謝辭 57 結(jié)束語 58 參考文獻(xiàn) 59 湖南工學(xué)院2014 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）課題任務(wù)書 學(xué)院：材料與化學(xué)工程學(xué)院 專業(yè)： 無機(jī)非金屬材料 指導(dǎo)教師 李坦平 學(xué)生姓名 劉磊 課題名稱 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 內(nèi)容及任務(wù) 一、設(shè)計(jì)題目與內(nèi)容 1、設(shè)計(jì)題目 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 2、設(shè)計(jì)內(nèi)容 （1）完成全熟料生產(chǎn)線到熟料儲(chǔ)庫的物料平衡、主機(jī)平衡計(jì)算；完成全熟料生產(chǎn)線主機(jī)

5、選型與堆場、儲(chǔ)庫選型； （2）完成“生料立磨車間”的主機(jī)與附屬設(shè)備的選型計(jì)算； （3）完成“生料立磨車間”工藝布置設(shè)計(jì)，制圖。 二、原始資料 1、規(guī)模產(chǎn)量 日產(chǎn)熟料5000噸。 2、各種原料、燃料水份及化學(xué)成份 （1）各種原、燃料天然水份及化學(xué)成份 1）水份 鐵粉（%） 煤（%） 粘土（%） 石灰石（%） 6.5 8.3 7.2 1.4 2）化學(xué)成份（%） 原料 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 W 石灰石 39.58 3.33 1.43 0.69 51.30 1.21 2.00

6、 粘 土 5.43 66.36 15.41 7.11 2.34 2.72 10.00 鐵 粉 2.45 36.12 2.72 54.03 0.72 8.00 煤 灰 65.92 21.47 3.90 2.66 1.43 6.00 （2）燒成用煤的工業(yè)分析及發(fā)熱量 工業(yè)分析：分析基水份1.30%；灰份22.53%；揮發(fā)份19.72%。 發(fā)熱量：分析基5460Kcal/kg煤；應(yīng)用基5200-5600 Kcal/kg煤。 3、當(dāng)?shù)刈匀粭l件 當(dāng)?shù)刈罡邭鉁兀?8.9℃；最低氣溫：-4℃；平均氣溫：23.3℃。 當(dāng)?shù)刈畲鬂穸?/p>

7、：83%；最小濕度：71%。 當(dāng)?shù)仄骄鶜鈮海?50mmHg。 三、課題任務(wù) 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)內(nèi)容要求的完整文件。具體任務(wù)： 1、完成指定設(shè)計(jì)部分的工藝布置圖（包括各平面圖和各剖面圖，以完整反映各設(shè)備布置和定位為準(zhǔn)，至少3張1號(hào)圖）； 2、完成指定一層樓面的樓板孔洞基礎(chǔ)圖（1號(hào)圖1張）； 3、編制指定設(shè)計(jì)部分的主、附機(jī)設(shè)備表； 4、編寫設(shè)計(jì)說明書，按要求格式獨(dú)立撰寫不少于12000字的設(shè)計(jì)說明書； 5、翻譯一篇本專業(yè)外文文獻(xiàn)（10000個(gè)以上印刷符號(hào)），并附譯文。 擬達(dá)到的要求或技術(shù)指標(biāo) 1、設(shè)計(jì)說明書內(nèi)容完整合理，文理通順，層次分明； 2、參數(shù)選取恰當(dāng)，選型合理，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

8、可靠； 3、設(shè)計(jì)圖紙規(guī)范，布置合理，圖面整潔； 4、按時(shí)完成任務(wù)。 起止時(shí)間：2013.10.28～2014.5.10 進(jìn)度安排 起止日期 工作內(nèi)容 備注 2013年10月-2013年11月中 2013年11月-2013年12月底 2014年1月-2014年2月底 2014年3月-4月底 2014年5月10日 確定課題題目，查閱資料，完成開題報(bào)告 設(shè)計(jì)計(jì)算，收集相關(guān)設(shè)備與設(shè)計(jì)資料 編寫設(shè)計(jì)說明書初稿和設(shè)備表初稿 工藝布置設(shè)計(jì)、制圖 完善、修正設(shè)計(jì)說明書與設(shè)備表，完成課題所需全部文件

9、主要參考資料 [1] 王偉君. 新型干法水泥生產(chǎn)工藝讀本[M]. 北京: 化學(xué)工業(yè)出版社, 2007: 43-44 [2] 陳全德. 新型干法水泥技術(shù)原理與應(yīng)用[M]. 北京: 中國建材工業(yè)水泥出版社, 2004: 3-4 [3] 沈威, 水泥工藝學(xué)[M]. 武漢: 武漢理工大學(xué)出版社, 1991: 15-17 [4] 于潤如, 嚴(yán)生. 水泥廠工業(yè)設(shè)計(jì)[M]. 北京: 中國建材工業(yè)水泥出版社, 1995 [5] 韓仲琦. 現(xiàn)代水泥粉磨技術(shù)的發(fā)展[J]. 山西建材, 2000,(3): 8-12 [6] 張欣韜. TkLPC20.22煤粉制備車間的改造和應(yīng)用[J]. 新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào):

10、 2001, (1)37-39 教研室 意見 年 月 日 學(xué)院主管領(lǐng)導(dǎo)意見 年 月 日 湖南工學(xué)院本科生畢業(yè)論文開題報(bào)告 學(xué)院：材料與化學(xué)工程學(xué)院 專業(yè)：無機(jī)非金屬材料工程 設(shè)計(jì)（論文）題目 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）題目來源 設(shè)計(jì)（論文）題目類型 設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 2013年10月—2014年5月 一、 設(shè)計(jì)（論文）依據(jù)及研究意義： 水泥是國民經(jīng)濟(jì)的

11、基礎(chǔ)材料，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是一種低能耗性建筑材料。新建工廠先進(jìn)與否，產(chǎn)品質(zhì)量如何，主要取決于工廠設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平。衡量水泥生產(chǎn)先進(jìn)與否的標(biāo)準(zhǔn)主要有3個(gè)：即產(chǎn)品質(zhì)量、能耗和環(huán)保，而其中能耗是目前各家水泥廠處于領(lǐng)先地位以及保持有效利潤必須控制好的一項(xiàng)指標(biāo)。選取日產(chǎn)5000t的水泥生產(chǎn)線生料立磨的工藝設(shè)計(jì)其目的就是更加深刻的熟悉立磨的工作原理，從而全面了解立磨在工作過程中出現(xiàn)的問題，以及解決問題的辦法，最終達(dá)到節(jié)約能耗，使水泥廠的利潤得到有效提高。水泥廠煤磨工藝流程是煤磨排出的含煤粉煙氣先流經(jīng)粗粉分離器再經(jīng)細(xì)粉分離

12、器至除塵器，其粉塵濃度較低，約為70g/m3左右。隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步， 取消細(xì)粉分離器，含煤粉煙氣經(jīng)粗粉分離器后即直接至除塵器。此時(shí)，煤粉的濃度提高至300～700g/m3，在除塵器空間內(nèi)煤粉彌漫正處于燃爆范圍內(nèi)。而煤粉的濃度很細(xì)，比表面積大，粒度<80μm的占80%左右；水泥廠現(xiàn)又多采用煙煤，揮發(fā)性一般在10%～30%，也均處于燃爆范圍。此外由于煤磨屬于烘干磨，煙氣中有一定水份含量，露點(diǎn)一般在50～55℃，易于結(jié)露。 2、 設(shè)計(jì)（論文）主要研究的內(nèi)容、預(yù)期目標(biāo)（技術(shù)方案、路線）： 本設(shè)計(jì)為日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) ，設(shè)計(jì)所要完成的工作包括： 1.

13、進(jìn)行生料配比 通過生料配比，優(yōu)化個(gè)主要設(shè)備的工藝布置 2.物料平衡計(jì)算 通過物料平衡計(jì)算得到各種原料，燃料，材料的需要量以及從原料進(jìn)廠至成品出產(chǎn)各工序所需處理的物料量。依據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步確定工廠的物料運(yùn)輸量，工藝設(shè)備選型以及堆場儲(chǔ)庫等設(shè)施的規(guī)模。因而物料平衡計(jì)算是水泥廠設(shè)計(jì)必不可少的計(jì)算內(nèi)容之一，之主機(jī)平衡和儲(chǔ)庫平衡計(jì)算的基礎(chǔ)和依據(jù)。 3.明確生料系統(tǒng)各主要設(shè)備的工藝布置與生產(chǎn)效能之間的關(guān)系 生產(chǎn)車間工藝流程的選擇，工藝設(shè)備與生產(chǎn)車間的工藝布置密切相關(guān)，因?yàn)楣に嚥贾弥苯尤Q于所選定的工藝流程和設(shè)備。同時(shí)，工藝布置對(duì)工藝流程和設(shè)備又有很大的影響。本設(shè)計(jì)合理布置各主要設(shè)別，以

14、優(yōu)異的工藝布置投入生產(chǎn)，以連續(xù)生產(chǎn)的理念，延長使用壽命。 4.分析煤磨之間良好匹配的關(guān)系 5.生料均化系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 物料的均化包括原，燃料的預(yù)均化和生料及水泥的均化。生料化學(xué)成分的均化性，不僅直接影響熟料質(zhì)量，，而且隨窯的質(zhì)量，熱耗，運(yùn)轉(zhuǎn)周期及窯的耐火材料消耗等都有較大影響，這些影響對(duì)于大型干法回轉(zhuǎn)窯尤為敏感。通過對(duì)原料。生料采取有效的均化措施，以滿足生料化學(xué)成分均勻的要求 三、 設(shè)計(jì)（論文）的研究重點(diǎn)及難點(diǎn)： 進(jìn)入21世紀(jì)后，作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的水泥行業(yè)，我國面臨著金皮的結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重任，因而在政府的宏觀政策導(dǎo)向下，我國的新型干法生產(chǎn)線如雨后春筍般發(fā)展起立，水泥生產(chǎn)

15、也呈現(xiàn)階梯增長。盡管目前我國的新型干法生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，單因種種原因使已投產(chǎn)的新型預(yù)分解窯存在一些問題，久久不能達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，如果不引起重視，必影響效益 1.生料均化系統(tǒng)的不合理：如石灰石，煤，入窯生料質(zhì)量波動(dòng)較大，省掉預(yù)均化庫與均化庫；或者上一個(gè)建議的預(yù)均化庫；或者預(yù)均化庫容量小，造成投產(chǎn)后產(chǎn)品質(zhì)量波動(dòng)大 2.設(shè)備問題，包括身背的選型和各主要設(shè)備的工藝布置不合理 3.熱耗問題：目前我國1000-2500t/d的預(yù)分解窯設(shè)計(jì)熱耗指標(biāo)一般在3135-3344j/kg,但實(shí)際上大部分廠達(dá)不到設(shè)計(jì)值，而世界先進(jìn)水平是2926j/kg，差距明顯。 四、 設(shè)計(jì)（論文）研究方法及

16、步驟（進(jìn)度安排）： 2013年10月-2013年11月中 確定課題題目，查閱資料，完成開題報(bào)告 2013年11月-2013年12月底 設(shè)計(jì)計(jì)算，收集相關(guān)設(shè)備與設(shè)計(jì)資料 2014年1月-2014年2月底 編寫設(shè)計(jì)說明書初稿和設(shè)備初稿 2014年3月-2014年4月底工藝布置設(shè)計(jì)，制圖 2013年5月10號(hào) 完善修正設(shè)計(jì)說明書與設(shè)備表，完成課題所需全部文件 五、 進(jìn)行設(shè)計(jì)（論文）所需條件： 本設(shè)計(jì)所選用參考圖書 1 水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論，中國建筑工業(yè)出版社 2 水泥工藝學(xué)，沈成等編著，武漢工業(yè)大學(xué)出版社 3 水泥廠工藝以設(shè)計(jì)手冊，中國建筑工業(yè)出版社 4 立窯水泥廠工藝設(shè)

17、計(jì)手冊，中國建筑工業(yè)出版社 5 硅酸鹽熱工過程及設(shè)備，高等教育出版社 6 機(jī)械立窯，中國礦業(yè)大學(xué)出版社 在李坦平指導(dǎo)老師帶領(lǐng)下以及學(xué)校各方面的支持 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度檢查表 題目 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 劉磊 班級(jí)學(xué)號(hào) 10701540116 專業(yè) 無機(jī)非金屬材料 指 導(dǎo) 教 師 填 寫 學(xué)生開題情況 學(xué)生調(diào)研及查閱文獻(xiàn)情況 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原計(jì)劃有無調(diào)整 學(xué)生是否按計(jì)劃執(zhí)行工作進(jìn)度 學(xué)生是否能獨(dú)立完成工作任務(wù) 學(xué)生的英文翻譯情況

18、 學(xué)生每周接受指導(dǎo)的次數(shù)及時(shí)間 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）過程檢查記錄情況 學(xué)生的工作態(tài)度在相應(yīng)選項(xiàng)劃“√” □認(rèn)真 □一般 □較差 尚存在的問題及采取的措施（從教務(wù)系統(tǒng)中打印6次指導(dǎo)記錄）： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 學(xué)院意見： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 湖南工學(xué)院2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 學(xué)院： 材料與化學(xué)工程學(xué)院

19、 專業(yè)：無機(jī)非金屬材料 學(xué)生姓名 劉磊 學(xué) 號(hào) 10701540116 班 級(jí) 1001 專 業(yè) 無機(jī)非金屬材料 指導(dǎo)教師姓名 課題名稱 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 評(píng)語：（包括以下方面，①學(xué)習(xí)態(tài)度、工作量完成情況、材料的完整性和規(guī)范性；②檢索和利用文獻(xiàn)能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力；③學(xué)術(shù)水平或設(shè)計(jì)水平、綜合運(yùn)用知識(shí)能力和創(chuàng)新能力；） 是否同意參加答辯： 是□ 否□ 指導(dǎo)教師評(píng)定成績 分值： 指導(dǎo)教師簽字：

20、 年 月 日 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱評(píng)語表 題　　目 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 劉磊 班級(jí)學(xué)號(hào) 10701540116 專業(yè) 無機(jī)非金屬材料 評(píng)閱 教師姓名 職稱 工作單位 評(píng)分內(nèi)容 具 體 要 求 總分 評(píng)分 開題情況 調(diào)研論證 能獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及從事其他形式的調(diào)研，能較好地理解課題任務(wù)并提出實(shí)施方案，有分析整理各類信息并

21、從中獲取新知識(shí)的能力。 10 外文翻譯 摘要及外文資料翻譯準(zhǔn)確，文字流暢，符合規(guī)定內(nèi)容及字?jǐn)?shù)要求。 10 設(shè)計(jì)質(zhì)量 論證、分析、設(shè)計(jì)、計(jì)算、結(jié)構(gòu)、建模、實(shí)驗(yàn)正確合理。 35 創(chuàng)新 工作中有創(chuàng)新意識(shí)，有重大改進(jìn)或獨(dú)特見解，有一定實(shí)用價(jià)值。 10 撰寫質(zhì)量 結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字通順，用語符合技術(shù)規(guī)范，圖表清楚，書寫格式規(guī)范，符合規(guī)定字?jǐn)?shù)要求。 15 綜合能力 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和技能發(fā)現(xiàn)與解決實(shí)際問題。 20 總評(píng)分 評(píng)閱教師 評(píng)閱意見 評(píng)閱成績 總評(píng)分ⅹ20% 評(píng)閱教師簽名 日期 湖南工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）

22、答辯資格審查表 題 目 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 劉磊 學(xué) 號(hào) 10701540116 專 業(yè) 無機(jī)非金屬材料 指導(dǎo)教師 內(nèi)容綜述（對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)或論文的研究步驟和方法、主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處進(jìn)行綜述，提出答辯申請(qǐng)）： 申請(qǐng)人簽名： 日期： 資 格 審 查 項(xiàng) 目 是 否 01 工作量是否達(dá)到所規(guī)定要求 02 文檔

23、資料是否齊全（任務(wù)書、開題報(bào)告、外文資料翻譯、定稿論文及其相關(guān)附件資料等） 03 是否完成任務(wù)書規(guī)定的任務(wù) 04 完成的成果是否達(dá)到驗(yàn)收要求 05 是否剽竊他人成果或者直接照抄他人設(shè)計(jì)（論文） 指導(dǎo)教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查小組意見： 符合答辯資格，同意答辯 □ 不符合答辯資格，不同意答辯□ 審查小組成員簽名： 年 月 日 注：此表中內(nèi)容綜述由學(xué)生填寫，資格審查項(xiàng)目由指導(dǎo)教師填寫。 湖南工學(xué)院2014屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯及最終成績評(píng)定表

24、 學(xué)院： 材料與化學(xué)工程學(xué)院 專業(yè)：無機(jī)非金屬材料 學(xué)生姓名 劉磊 學(xué)號(hào) 10701540116 班級(jí) 1001 答辯 日期 課題名稱 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 指導(dǎo) 教師 成 績 評(píng) 定 分值 評(píng) 定 小計(jì) 教師1 教師2 教師3 教師4 教師5 課題介紹 思路清晰，語言表達(dá)準(zhǔn)確，概念清楚，論點(diǎn)正確，實(shí)驗(yàn)方法科學(xué)，分析歸納合理，結(jié)論嚴(yán)謹(jǐn)，設(shè)計(jì)（論文）有應(yīng)用價(jià)值。 30 答辯 表現(xiàn) 思維敏捷,回答問題有理論根據(jù)，基本概念清楚，主要問題回答準(zhǔn)確

25、大、深入,知識(shí)面寬。 必 答 題 40 自 由 提 問 30 合 計(jì) 100 答 辯 評(píng) 分 分值： 答辯小組長簽名： 答辯成績a： 20％＝ 指導(dǎo)教師評(píng)分 分值： 指導(dǎo)教師評(píng)定成績b： 60％＝ 評(píng)閱教師評(píng)分 分值： 評(píng)閱教師評(píng)定成績c： 20％＝ 最終評(píng)定成績： 分?jǐn)?shù)： 等級(jí)： 答辯委員會(huì)主任簽名：

26、 年 月 日 說明：最終評(píng)定成績＝a+b+c，三個(gè)成績的百分比由各學(xué)院自己確定，但應(yīng)控制在給定標(biāo)準(zhǔn)的10％左右。 日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線生料立磨車間工藝設(shè)計(jì) 摘 要 本設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)日產(chǎn)熟料5000噸的水泥廠。設(shè)計(jì)過程經(jīng)過廠址的選擇、全廠的布局、窯的選型、物料的平衡計(jì)算、各個(gè)車間工藝設(shè)計(jì)及主機(jī)選型、物料的儲(chǔ)存和預(yù)均化、生料粉磨車間設(shè)計(jì)。 生料采用預(yù)化庫儲(chǔ)存，新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)，原料和燃料均采用預(yù)均化，粉磨采用立磨，燒成采用預(yù)分解窯并考慮了余熱發(fā)電，出廠以散裝為主，袋裝為輔。 關(guān)鍵字：水泥

27、新型干法生產(chǎn) 生料粉磨 立磨 Nissan 5000 tons of cement clinker production line of raw materials vertical grinding workshop process design ABSTRACT This design task is to design nissan 5000 tons of cement clinker. Design process by selecting the site of factory, factory

28、layout, kiln type selection, material balance calculation, each workshop process design and host selection, material storage and homogenization, raw meal grinding workshop design. Raw materials adopt advance library storage, NSP cement production technology, raw materials and fuel adopt advance hom

29、ogenization, grinding, most of them adopt vertical mill with precalcining kiln firing and considering the waste heat power generation, the factory is given priority to with bulk, bagged is complementary Key words: cement NSP production raw meal grinding Vertical mill vertical mill vertic

30、al mill 第一部分：總體設(shè)計(jì) 1 新型干法水泥生產(chǎn)的簡述 1.1新型干法水泥生產(chǎn)的特點(diǎn) 新型干法水泥生產(chǎn)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下及反面 一 生料制備過程現(xiàn)代化 生料制備全過程廣泛采用現(xiàn)代均化技術(shù)，使礦山的開采，原料的預(yù)均化、原料配料及粉磨、生料均化四個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，相互銜接，形成生料制備全過程均化控制保證體系，迎合窯外分解技術(shù)，以及生產(chǎn)大型化對(duì)生料品質(zhì)的嚴(yán)格要求。 二 設(shè)備高效 懸浮預(yù)熱、預(yù)分解窯技術(shù)從根本上改變了物料預(yù)熱、分解過程的傳熱狀態(tài)，傳熱、傳質(zhì)迅速，大同度提高了熱效率和生產(chǎn)效率。操

31、作基本自動(dòng)化，單位容積產(chǎn)量達(dá) 110 ～270kg /m2，勞動(dòng)生產(chǎn)率可高達(dá) 1000 ～ 4000t/ 年人。 三 裝備的大型化 裝備大型化,單機(jī)生產(chǎn)能力大，使單機(jī)產(chǎn)量大幅度提高，這樣不僅減化了生產(chǎn)流程，減少了占地面積，也更便于管理和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，有利于降低生產(chǎn)成本和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 四 環(huán)保 低耗 采用高效多功能擠壓粉磨、新型粉體輸送裝置大大節(jié)約了粉磨和輸送能耗；懸浮預(yù)熱及預(yù)分解技術(shù)改變傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料堆積態(tài)的預(yù)熱和分解方法，熟料的煅燒所需要的能耗下降。為“清潔生產(chǎn)”和廣泛利用廢渣、廢料、再生燃料及降解有害危險(xiǎn)廢棄物創(chuàng)造了有利條件。 五 生產(chǎn)控制自動(dòng)化

32、 新型干法水泥的生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)多、連續(xù)性強(qiáng)，許多工序都是聯(lián)合操作、相互影響、相互制約。對(duì)生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制具有反映靈敏、控制及時(shí)、調(diào)整精確等特點(diǎn)，是保證現(xiàn)代化連續(xù)性生產(chǎn)安全穩(wěn)定運(yùn)行所必不可少的工具，生產(chǎn)得規(guī)模越大，連續(xù)性越強(qiáng)，于生產(chǎn)穩(wěn)定性的要求越高，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化的必要性也越明顯。 六 采用新型耐熱、耐磨、耐火材料 新型干法水泥生產(chǎn)是以懸浮預(yù)熱器和窯外分解技術(shù)為核心，把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如原料預(yù)均化、生料均化、烘干粉磨、耐磨、耐火材料以及計(jì)算機(jī)、自控技術(shù)等等，廣泛應(yīng)用于水泥生產(chǎn)的全過程，使水泥生產(chǎn)具有高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、符合環(huán)保要求及大型化、自動(dòng)化等特征的現(xiàn)代水泥生產(chǎn)方法。 1.2 新型干

33、法水泥生產(chǎn)的發(fā)展 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來，到目前為止，日本、德國等發(fā)達(dá)國家，以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解為核心的新型干法水泥熟料生產(chǎn)設(shè)備率占95%，我國第一套懸浮預(yù)熱和預(yù)分解窯1976年投產(chǎn)。該技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：傳熱迅速，熱效率高，單位容積較濕法水泥產(chǎn)量大，熱耗低。發(fā)展階段：第一階段，20世紀(jì)50年代-70年代初，是懸浮預(yù)熱技術(shù)誕生和發(fā)展階段。第二階段，20世紀(jì)70年代初期，是預(yù)分解技術(shù)誕生和發(fā)展階段。 一 新型干法技術(shù)的發(fā)展，使水泥生產(chǎn)裝備的單機(jī)能力和性能的可靠性大大提高，而設(shè)備的大型化又是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)工藝技術(shù)的手段和途徑。目前世界上已有日產(chǎn)10000~12000t的水

34、泥熟料生產(chǎn)線和600t/h以上的生料磨，大型的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線和生產(chǎn)企業(yè)，大大提高了水泥生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。 二 高效低壓損預(yù)熱器，理想流場的預(yù)分解爐，超短窯應(yīng)用，三通道燃燒器，可控流第三代篦冷機(jī)，中低溫余熱發(fā)電，無煙煤資源利用，立磨、輥壓機(jī)、輥筒磨終粉系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)球磨，高效選粉機(jī)使用，機(jī)械輸送取代氣力輸送，變頻調(diào)速代替風(fēng)門開度等等，在水泥工業(yè)生產(chǎn)中推廣與應(yīng)用。進(jìn)入90年代以來，立磨及輥壓機(jī)技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展 三 計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、高速通訊技術(shù)、圖形動(dòng)態(tài)顯示技術(shù)的飛速發(fā)展，為生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作管理提供了方便；DCS集散控制技術(shù)，QCS生料質(zhì)量管理控制系統(tǒng)，回轉(zhuǎn)窯模

35、糊邏輯控制系統(tǒng)，磨機(jī)負(fù)荷控制系統(tǒng)，窯筒體溫度檢測系統(tǒng)等得到廣泛應(yīng)用。勞動(dòng)定員大大地減少。 四 對(duì)水泥工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵和有害氣體的排放標(biāo)準(zhǔn)要求將更加嚴(yán)格，粉塵收集設(shè)備的效率可達(dá)到99.9%以上，排放量小于0.01%；而有害氣體的排放標(biāo)準(zhǔn)在發(fā)展中國家要求小于100mg/Bm3，在發(fā)達(dá)國家已達(dá)到了50mg/Bm3。 雖然我國的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)已達(dá)到國際較先進(jìn)水平,但就整體上來看,還是存在很大的差距。要想使這一技術(shù)取得更大的進(jìn)步,趕超發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)水平,就必須做到在努力提高新型干法生產(chǎn)的水泥所占的比例的同時(shí),繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和信息化建設(shè),鼓勵(lì)企業(yè)自主創(chuàng)新,引進(jìn)新技術(shù),做好人才培

36、養(yǎng),不斷推行優(yōu)化設(shè)計(jì)。 2 配料方案的確定 2.1熟料率值的確定 水泥熟料是一種多礦物集合體，而這些礦物是由四種主要氧化物化合而成。因此，在生產(chǎn)控制過程中，不僅要控制熟料氧化物的含量，而且還應(yīng)控制各氧化物之間的比例，即率值。這樣，便可以方便的表示化學(xué)成分和礦物之間的關(guān)系，明確的表示出對(duì)水泥熟料的性能和煅燒的影響。因此在生產(chǎn)中，常用率值作為生產(chǎn)控制的一種指標(biāo)。 目前我國采用的是石灰飽和系數(shù)KH、硅率SM和鋁率IM三個(gè)率值。 KH 硅率和氧化物之間關(guān)系的數(shù)學(xué)式是： SM 鋁率的表達(dá)式是： IM 確定KH=0.80～0.88，SM=1.9～2.3，IM

37、=1.0～1.4 2.2熟料熱耗的確定 水泥廠中影響熟料熱耗的因素很多，國內(nèi)系統(tǒng)熱耗較高的主要原因是：結(jié)皮堵塞現(xiàn)象嚴(yán)重，還有設(shè)備故障比較頻繁，從而導(dǎo)致窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率不高。而國外水泥廠家通過采用低阻高效的多級(jí)預(yù)熱系統(tǒng)，以及新型篦式冷卻機(jī)和多通道噴煤管等先進(jìn)工藝，降低了水泥生產(chǎn)的熟料熱耗。 以上兩個(gè)表可以看出，熟料燒成過程所消耗的燒成熱耗與煅燒全過程有關(guān)，除涉及到原料、燃料性質(zhì)和回轉(zhuǎn)窯（包括分解窯）外、還與廢氣回收裝置有關(guān)（各類預(yù)熱器和余熱鍋爐、余熱烘干等）和熟料余熱回收裝置（各類冷卻機(jī)）等有關(guān)。結(jié)合《水泥廠設(shè)計(jì)概論》的相關(guān)要求后，綜合考慮確定熱耗為3100kJ/kg。 根據(jù)《

38、新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊》，見表2-1及表2-2. 表 2-1 國內(nèi)部分預(yù)分解窯的規(guī)格和特性 廠名 設(shè)計(jì)能力 （t/d） 設(shè)計(jì)熱耗 （kJ/kg熟料） 回轉(zhuǎn)窯規(guī)格（m） 分解爐型式 分解爐規(guī)格（m） 冀東水泥廠 4000 3308 φ4.774 NSF Φ8.211.6 寧國水泥廠 4000 3429 φ4.775 MFC Φ616.5 表 2-2 國內(nèi)部分預(yù)分解窯的規(guī)格和特性 窯型 熟料燒成熱耗 窯型 熟料燒成熱耗 kJ/kg熟料 Kg熟料 kJ/kg熟料 Kg熟料 濕法長窯 干法長窯 5000～5900 46

39、00～5000 1200～1400 1100～1200 旋風(fēng)預(yù)熱器窯 預(yù)分解窯 3300～3600 3100～3300 180～850 740～780 2.3礦渣、石膏加入量的確定 礦渣的作用：礦渣是一種具有潛在水硬活性的材料，已成為水泥工業(yè)活性混合材的重要原料。具有擴(kuò)大水泥品種，改進(jìn)水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號(hào)，增加水泥產(chǎn)量，改善水泥安定性能等性能。 石膏的作用：一般水泥熟料磨成細(xì)粉后與水相遇會(huì)很快凝結(jié)，無法施工。摻加適量的石膏不僅可調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間，還能提高水泥的早期強(qiáng)度，降低干縮變形，改善耐蝕性，抗?jié)B性，抗凍性等一系列性能。 混合材的活性較高時(shí)，可以

40、適當(dāng)增加混合材摻加量。熟料的標(biāo)號(hào)越高，要求混合材含量就越多；反之則越少。水泥標(biāo)號(hào)不同，強(qiáng)度的等級(jí)也不同，從而摻入的礦渣不同。水泥粉磨細(xì)度不同，比表面積不同，水泥的強(qiáng)度相應(yīng)也有所差別，從而要求摻入的礦渣量也不同。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB175—2007，普通硅酸鹽水泥摻加活性混合材不得超過15%，其中允許用不超過5%的窯灰或不超過10%的非活性混合材代替。綜合考慮煤灰的加入和礦渣活性混合材等問題，確定礦渣的加入量為8%。 我國生產(chǎn)的普通水泥，其石膏摻量一般波動(dòng)于SO3含量為1.5%～2.5%間。石膏中SO3含量為43.77%，由此算出石膏的摻量為3.4%～5.7%，本設(shè)計(jì)的石膏的加入量為5%。

41、 3 物料平衡的計(jì)算 3.1 配料計(jì)算 3.1.1原料及燃料化學(xué)成分 1. 原料化學(xué)成分 表3-1 原料化學(xué)成分分析 原料 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 W 石灰石 39.58 3.33 1.43 0.69 51.30 1.21 2.00 粘 土 5.43 66.36 15.41 7.11 2.34 2.72 10.00 鐵 粉 2.45 36.12 2.72 54.03 0.72 8.00 煤 灰 65.92 21.47 3.90 2.6

42、6 1.43 6.00 礦 渣 38.58 7.62 1.25 43.46 6.08 20.00 石 膏 14.94 3.48 0.25 0.14 34.88 0.76 43.77 2.00 2．燃料 表3-2 煤的工業(yè)分析（%） Fc.ar V.ar A.ar Mar Qnet.ar 46. 57 23.32 27.89 2.22 22727(kJ/kg) 表3-3 煤的元素分析（%） Car Har Oar Nar Sar Aar Mar 合計(jì) 57.90 5.50 4.71

43、1.55 0.23 27.89 2.22 100.00 表3-4 煤的工業(yè)分析 應(yīng)用基水分 /% 應(yīng)用基低位熱值/ kJ/kg 燒成用煤 7.46 22727 烘干用煤 5.46 21468 3生產(chǎn)損失： 表3-5 原材料生產(chǎn)損失 名稱 石膏 礦渣 生料 水泥 生產(chǎn)損失/％ 3 8 5 3 3.1.2煤灰摻入量的確定 參考表2-1及表2-2的數(shù)據(jù)并結(jié)合《水泥工藝廠設(shè)計(jì)概論》的相關(guān)要求，綜合考慮后，確定本設(shè)計(jì)的熟料熱耗q=3100kJ/kg熟料 根據(jù)公式求得： ==3.80% 式中：——熟料中煤灰摻入量

44、，%； q——單位熟料熱耗，kJ/kg熟料； ——煤的應(yīng)用基灰分含量，%； S——煤灰沉落率，%，對(duì)于立窯和有完善除塵設(shè)備的回轉(zhuǎn)窯可取100%； ——煤的應(yīng)用基低位熱值，kJ/kg干煤。 煤灰摻入量3.80%，則灼燒生料配合比為100%-3.80%=96.20%。 3.1.3計(jì)算干燥原料的配合比 設(shè)定干燥物料的配合比為：石灰石82.00%、粘土14.00%、鐵粉4.00%，以此計(jì)算生料的化學(xué)成分，如表3-1所示。 表3-6 生料的化學(xué)成分 原料 配合比 燒失量 氧化硅 氧化鋁 氧化鐵 氧化鈣 水 粘 土 14.00

45、0.76 9.29 2.16 1.00 0.33 1.40 石灰石 82.00 32.46 2.73 1.17 0.57 42.07 1.64 鐵 粉 4.00 0.10 1.44 0.10 2.16 0.02 0.32 生 料 100 33.32 13.46 3.43 3.73 42.42 3.36 灼燒生料 20.19 5.14 5.59 63.62 煤灰摻入量3.80%，則灼燒生料配合比為96.20%。按此計(jì)算的熟料的化學(xué)成分，如表3-2所示。 表 3-7 熟料的化學(xué)成分 名 稱

46、 配合比 氧化硅 氧化鋁 氧化鐵 氧化鈣 灼燒生料 96.20 19.42 4.94 5.38 61.20 煤 灰 3.80 2.50 0.82 0.15 0.10 熟 料 100 21.92 5.76 5.53 61.30 則熟料的率值計(jì)算如下： 0.81 計(jì)算的率值KH=0.81，SM=1.94,IM=1.04在設(shè)計(jì)的范圍之內(nèi)，所以配比合適 3.1.4 計(jì)算濕物料的配合比 原料的水分為：石灰石為2%，粘土為10%，鐵粉為8%則濕原料質(zhì)量配合比為： 濕石灰石= 濕粘土= 鐵粉= 將上述質(zhì)量比換算成

47、百分比： 濕石灰石= 濕粘土= 鐵粉= 3.2 物料平衡 3.2.1工廠生產(chǎn)能力 窯的臺(tái)數(shù)的計(jì)算： 本設(shè)計(jì)采用周平衡法計(jì)算，參照冀東水泥廠，選用φ4.774m的回轉(zhuǎn)窯，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為208.33 t/臺(tái)h，本設(shè)計(jì)標(biāo)定產(chǎn)量為209t/臺(tái)h。 式中 n——窯的臺(tái)數(shù)； Qd ——要求的熟料日產(chǎn)量（t/d） Qh,l——所選窯的標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量[t/(臺(tái)h)] 故本設(shè)計(jì)選用φ4.774m窯一臺(tái)。 熟料周產(chǎn)量 Qw=168 Qh =168209=35112 (t/周) 3.2.2原料消耗定額 （1）考

48、慮煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料理論消耗量： ==1.44（t/t熟料） 式中 KT——干生料理論消耗量（t/t熟料）； l——干生料的燒失量（%）； s——煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（%）。 （2）考慮煤灰摻入時(shí)，1t熟料的干生料消耗定額： =（t/t熟料） 式中： K生——干生料消耗定額（t/t熟料）； P生——生料的生產(chǎn)損失（%）。 （3）各種干原料消耗定額： K原=K生x 式中： K原——各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）； x——干生料中該原料的配合比（%）。 K石灰石=K生x石灰石

49、=1.520.82=1.25（t/t熟料） K粘土=K生x粘土=1.520.14=0.21（t/t熟料） K鐵粉=K生x鐵粉=1.520.04=0.06（t/t熟料） (4) 干石膏消耗定額： Kd=（kg/kg熟料） 式中： Kd——干石膏的消耗定額（kg/kg熟料）； Pd——石膏的生產(chǎn)損失（%）。 (5)干礦渣消耗定額： Ke=（kg/kg熟料） 式中： Ke——干礦渣的消耗定額（kg/kg熟料）； Pe——礦渣的生產(chǎn)損失（%）。 (6)燒成用干煤消耗定額： Q=(Q+25W)

50、 =(22727+257.46) =24760.64kJ/kg干煤 Kf1===0.13（kg/kg熟料） 式中： Kf1——燒成用干煤消耗定額（kg/kg熟料）； q——熟料燒成熱耗（kg/kg熟料）； ——干煤低位熱值（kg/kg熟料）； Pf——煤的生產(chǎn)損失（%），一般取3%； Q——煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量（kg/kg熟料）； W——煤的水分。 (7)濕物料消耗定額： K濕= ==1.58（t/t熟料） 式中： W0——物料天然含水量（%）； K濕石灰

51、石==1.28（t/t熟料） K濕粘土==0.23 （t/t熟料） K鐵粉==0.07（t/t熟料） K濕d==0.06（t/t熟料） K濕e==0.13（t/t熟料） K f1濕煤==0.14（t/t熟料） K 生料==1.58（t/t熟料） (8)物料平衡表 表3-8 物料平衡表 消耗定額t/t熟料 物料平衡表(t) 干料 含

52、天然水分料 干料 含天然水分料 小時(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 石灰石 1.25 1.28 261.25 6270.00 43890.00 267.52 6420.48 44943.36 粘土 0.21 0.23 43.89 1053.36 7373.52 48.07 1153.68 8075.76 鐵粉 0.06 0.07 12.54 300.96 2106.72 14.63 351.12 2457.84 生料 1.52 1.58 317.68 7624.32 53370.24 330.22

53、 7925.28 55476.96 熟料 — — 209.00 5016.00 35112.00 — — — 無水石膏 0.06 0.06 12.54 300.96 2106.72 12.54 300.96 2106.72 礦渣 0.10 0.13 20.96 501.6 3511.2 27.17 652.05 4564.56 水泥 — — 228.22 5477.24 38340.69 — — — 燒成用煤 0.13 0.14 27.17 652.05 4564.56 29.26 702.

54、24 4915.68 4. 全廠工藝流程的確定 4.1物料的儲(chǔ)存與均化 4.1.1物料的預(yù)均化的確定 水泥生料化學(xué)成分的均齊性，不僅影響熟料的質(zhì)量，而且對(duì)窯的產(chǎn)量、熱耗、運(yùn)轉(zhuǎn)周期及窯的耐火材料消耗等都有較大的影響。這些影響對(duì)大型干法回轉(zhuǎn)窯尤其敏感。由于水泥生料是以天然礦物做原料配置而成，隨著礦山開采及開采地段的不同，原料成分波動(dòng)在所難免。另一方面，由于水泥廠規(guī)模趨向大型化以及水泥其它工業(yè)發(fā)展，對(duì)石灰石的需求量日益增長，從而是石灰石高品位的原料不能滿足生產(chǎn)的需求，勢必要采用高低品位礦石搭配或由數(shù)個(gè)礦山的礦石搭配的方法，以充分利

55、用礦山資源。因此生產(chǎn)中對(duì)原料、生料采用有效的均化措施，以滿足生料化學(xué)成分均齊性的要求?，F(xiàn)在大多數(shù)水泥廠尤其是新廠采用的是矩形預(yù)均化堆場，故本廠石灰石、煤采用的預(yù)均化堆場是矩形。 4.1.2物料破碎 石灰石破碎系統(tǒng)有以下幾種形式：一段破碎系統(tǒng)，石灰石只經(jīng)過一次破碎即達(dá)到入磨粒度要求的為一段破碎系統(tǒng)。二段破碎系統(tǒng)，對(duì)規(guī)模較大，石礦提供的塊度也大，對(duì)選擇一段破碎工藝有困難時(shí)，可用二段破碎工藝。 近十多年來，石灰石破碎流程和設(shè)備主要有下列幾方面的發(fā)展：⑴破碎機(jī)設(shè)備移動(dòng)化：發(fā)展移動(dòng)式破碎機(jī)并設(shè)置在礦山，破碎機(jī)可隨開采地段而推移，碎石用膠帶輸送機(jī)輸送至工廠，為節(jié)省能源和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率

56、創(chuàng)造了條件。⑵破碎設(shè)備大型化：大規(guī)格的破碎機(jī)，為提高破碎機(jī)的生產(chǎn)能力和放寬礦山開采塊度創(chuàng)造了條件。⑶破碎流程單段化：發(fā)展高效能、大破碎比的破碎機(jī)，如反擊錘式破碎機(jī)等，為實(shí)現(xiàn)單段破碎創(chuàng)造了條件。⑷破碎設(shè)備多功能化：某些國家發(fā)展破碎兼烘干的流程，使物料的破碎和烘干結(jié)合起來，為解決粘濕物料的破碎創(chuàng)造了條件。 本設(shè)計(jì)石灰石破碎采用一段破碎系統(tǒng)，單轉(zhuǎn)子反擊破碎機(jī)，反擊式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，工作時(shí)無顯著的不平衡振動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行選擇性破碎，料塊自擊粉碎強(qiáng)烈，因此粉碎效率高，生產(chǎn)能力大，電耗低，磨損少，產(chǎn)品粒度均勻，綜合考慮選擇單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)。 水泥廠使用的煤經(jīng)常含有大塊，最大塊度可達(dá)200-30

57、0mm，煤的破碎多采用錘式破碎機(jī)，也可以采用反擊式破碎機(jī)。石膏進(jìn)廠的最大塊度一般在300mm左右，石膏的破碎常用顎式破碎機(jī)。 4.1.3生料的制備系統(tǒng) 生料制備系統(tǒng)目前按設(shè)備分為立磨和球磨。 輥磨機(jī)又稱立式磨。它適用于粉磨軟質(zhì)或中等硬度的物料，當(dāng)磨機(jī)內(nèi)通入熱空氣時(shí)，物料同時(shí)得到烘干和粉磨。 與球磨機(jī)比較，球磨機(jī)是借助于介質(zhì)對(duì)物料的沖擊及磨剝作用而實(shí)現(xiàn)粉碎的。磨內(nèi)介質(zhì)與物料相遇的機(jī)會(huì)遠(yuǎn)少于介質(zhì)本身相遇的機(jī)會(huì)，故絕大部分能量消耗于彼此的沖撞之中。因此在粉磨過程中，磨機(jī)消耗大量無用功，決定了其粉磨效率極低。 輥磨機(jī)的粉磨作用，是基于沉重的磨輥對(duì)物料層的滾壓作用而實(shí)現(xiàn)

58、的。對(duì)經(jīng)過滾壓的物料再次加以滾壓時(shí)，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相當(dāng)有效的粉磨。輥磨機(jī)帶有空氣分級(jí)裝置（即分離機(jī)），粉磨物料從磨盤邊緣溢出，由于磨盤的慣性離心力和高速氣流作用，使物料揚(yáng)起進(jìn)行初分級(jí)，粗粉返回磨盤再粉磨，這種連續(xù)循環(huán)的粉磨是很有效的，可得到所需的細(xì)度而不發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。同時(shí)，喂入物料在研磨室停留時(shí)間短，因而料床實(shí)際上不存在以磨細(xì)的物料，磨機(jī)沒有多余負(fù)荷以及結(jié)塊形成的威脅。 立磨的優(yōu)點(diǎn): （1） 電耗低 輥磨機(jī)采用滾壓料層的方式粉磨物料，同時(shí)本身帶有選粉裝置，能及時(shí)排除細(xì)粉，避免了過粉碎現(xiàn)象，因而粉磨效率高，節(jié)能效果非常顯著。 （2） 烘干能力大 輥磨機(jī)采用氣體作為

59、烘干和輸送物料的介質(zhì)，因此特別適于烘干兼粉磨作業(yè)?？沙浞掷妙A(yù)熱器和煅燒窯排出得低溫廢氣。 （3） 入磨粒度較大 輥磨機(jī)的入磨粒度可達(dá)磨輥直徑的5%左右，一般在50-150mm之間。相對(duì)的可省去二級(jí)破碎設(shè)備。 （4）產(chǎn)品粒度均齊，調(diào)整產(chǎn)品細(xì)度和成分容易，便于自動(dòng)控制 由于輥磨機(jī)粉磨與選粉均在同一機(jī)殼內(nèi)進(jìn)行，產(chǎn)品粒度均齊。而且，調(diào)節(jié)分離器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或?qū)эL(fēng)葉開度，能夠很快得到需要的產(chǎn)品細(xì)度，對(duì)生產(chǎn)不同細(xì)度的產(chǎn)品很有利。物料在磨內(nèi)停留時(shí)間很短，易于自動(dòng)控制配料和調(diào)整產(chǎn)品的化學(xué)成分，從粉磨一種物料到粉磨另一種物料，僅需幾分鐘即可實(shí)現(xiàn)。 （5）工藝流程簡單，占地面積小

60、 在輥磨機(jī)內(nèi)可完成粉磨、烘干、分級(jí)和輸送等多項(xiàng)作業(yè)，不需要外加提升機(jī)、選粉機(jī)和烘干機(jī)等設(shè)備。所以工藝流程簡單、布局緊湊，需要的建筑面積小，基建投資低。 （6）噪音低，揚(yáng)塵少，操作維修方便 輥磨機(jī)在結(jié)構(gòu)上能防止磨盤和磨輥接觸，故與運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動(dòng)小，噪音小。輥磨機(jī)采用整體密封，漏風(fēng)小。由于系統(tǒng)簡單，揚(yáng)塵點(diǎn)少，而且一般采用負(fù)壓操作，環(huán)境清潔。 （7）輥磨機(jī)的磨損件少，主要是輥?zhàn)右r套和磨盤襯套，更換方便，僅數(shù)小時(shí)即可完畢。 本設(shè)計(jì)采用立磨外循環(huán)系統(tǒng)。采用外循環(huán)立磨可以保證磨內(nèi)有足夠得物料，形成符合要求得料層厚度，從而保護(hù)立磨墨輥，提高立磨得使用壽命。 水泥粉磨工藝流程總

61、的來說可以分為開路流程和閉路流程兩種，其中閉路系統(tǒng)又可分為多種不同的子類。在水泥粉磨中，開路系統(tǒng)主要應(yīng)用在管磨機(jī)上，廣泛使用高細(xì)管磨機(jī)。由于開路系統(tǒng)中往往過分磨現(xiàn)象嚴(yán)重，且水泥溫度超標(biāo)的問題，因而從節(jié)能的角度考慮，閉路系統(tǒng)受到推崇。在目前的流程組合上，總的來說，人們一方面希望得到簡單的工藝流程，但是由于簡單的流程又不能最大可能地降低單位成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量，因而人們往往不得不在簡化流程和提高效益中尋求最佳的平衡。這也形成了目前粉磨系統(tǒng)發(fā)展的兩個(gè)方面：一是尋求單一的粉磨設(shè)備以盡可能地簡化流程，節(jié)省投資，并在此基礎(chǔ)上降低粉磨能耗，如各類高細(xì)磨的開發(fā)以及發(fā)展立磨、輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)；二是在現(xiàn)有的粉磨設(shè)備

62、的基礎(chǔ)上開發(fā)出能夠盡可能降低粉磨能耗的粉磨流程，如各種預(yù)粉磨、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)采用φ4.515.11m球磨機(jī)，水泥粉磨系統(tǒng)示意圖見圖4-1。 圖4-1水泥粉磨系統(tǒng)示意圖 4.1.4生料粉均化系統(tǒng) 在水泥生產(chǎn)過程中，均化是保證物料成分均齊、穩(wěn)定，達(dá)到配料方案的要求，進(jìn)而保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。因此，生料的均化在水泥生產(chǎn)的全過程中是很重要的。隨著工程對(duì)水泥質(zhì)量和強(qiáng)度提出了較高的要求，一系列物料均化技術(shù)的出現(xiàn)，大宗物料的成分均齊和穩(wěn)定成為可能，水泥生產(chǎn)工藝線的大型化才有了強(qiáng)化的物料處理技術(shù)支撐，現(xiàn)代干法水泥生產(chǎn)技術(shù)亦得到了快速發(fā)展。因此，均化工藝是現(xiàn)代水泥生產(chǎn)工藝過程中必不可少的技

63、術(shù)環(huán)節(jié)。 生料的均化有間歇均化系統(tǒng)和連續(xù)均化系統(tǒng)。連續(xù)均化系統(tǒng)具有流程簡單、操作管理方便和便于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)；而間歇均化系統(tǒng)的均化效果則較好。選擇何種均化系統(tǒng)主要取決于出磨生料成分的波動(dòng)情況、工廠的規(guī)模、自動(dòng)控制的水平及對(duì)入窯生料質(zhì)量的要求，并綜合考慮生料制備系統(tǒng)其他均化環(huán)節(jié)的合理匹配。生料磨出料均化周期是生料均化系統(tǒng)選擇的重要依據(jù)之一。一般來說，當(dāng)出磨生料成分波動(dòng)不大，特別是設(shè)有預(yù)均化堆場的工廠，計(jì)測和控制水平較高時(shí)，磨機(jī)出料均化周期較短，則可采用連續(xù)均化系統(tǒng)。當(dāng)出磨生料成分波動(dòng)較大，計(jì)測和控制水平不高時(shí)，磨機(jī)出料均化周期較長，則采用間歇均化系統(tǒng)［10］。 本設(shè)計(jì)生料均化系統(tǒng)采用連續(xù)均化

64、系統(tǒng)。 4.1.5 熟料燒成系統(tǒng)的確定 目前水泥燒成設(shè)備主要有回轉(zhuǎn)窯和立窯兩大類，立窯為干法生產(chǎn)，回轉(zhuǎn)窯則按其生料制備方法又分為濕法生產(chǎn)與干法生產(chǎn)兩種。濕法窯有濕法長窯及帶料漿蒸發(fā)機(jī)窯；干法窯有中空干法長窯及立波爾窯、帶預(yù)熱鍋爐發(fā)電窯、旋風(fēng)預(yù)熱窯、立筒預(yù)熱窯及預(yù)分解窯等短窯。從世界水泥工業(yè)發(fā)展趨勢看，干法中空窯和濕法長窯由于單機(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；余熱鍋爐發(fā)電窯則由于窯的生產(chǎn)和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行相互牽制，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

65、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。我國近年來已明確優(yōu)先發(fā)展新型干法窯生產(chǎn)，除個(gè)別特殊情況可選用濕法窯外，新建大型廠多采用懸浮預(yù)熱窯及預(yù)分解窯，而小型廠則可采用立筒預(yù)熱器窯及機(jī)械化立窯，不允許再建設(shè)沒有余熱利用裝置的中空干法窯?，F(xiàn)有的濕法長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。 熟料燒成系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)過程的中心環(huán)節(jié)，也是消耗大量燃料的工序。它包括窯、預(yù)熱器、冷卻機(jī)、喂料系統(tǒng)以及其它附屬設(shè)備等。因此，選擇燒成系統(tǒng)應(yīng)該綜合考慮原料燃料情況、產(chǎn)品質(zhì)量要求、工廠規(guī)模、建廠的具體條件以及不同的燒成系統(tǒng)的特點(diǎn)。因此，綜合考慮，本次設(shè)計(jì)采用預(yù)分解窯，預(yù)分解技

66、術(shù)的特點(diǎn)是在預(yù)熱器和窯之間增設(shè)分解爐，在分解爐中加入占總用量50～60%的燃料，使燃料燃燒的過程與生料的預(yù)熱和分解過程，在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速地進(jìn)行，入窯的生料分解率可達(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。熟料燒成系統(tǒng)示意圖見圖4-2。 圖4-2 熟料燒成系統(tǒng)示意圖 4.1.6包裝與散裝系統(tǒng) 水泥庫的圓庫型式較多，主要區(qū)別在于庫低的形狀不同。水泥廠采用圓庫儲(chǔ)存物料時(shí)，圓庫的直徑規(guī)格不宜太多，采用庫群布置時(shí)，庫的高度和直徑盡可能的統(tǒng)一。 水泥發(fā)運(yùn)系統(tǒng)包括水泥散裝系統(tǒng)和水泥包裝系統(tǒng)。水泥散裝是水泥供應(yīng)和運(yùn)輸方面的重大改革，是發(fā)展水泥生產(chǎn)、厲行增產(chǎn)節(jié)約的重大措施，也是水泥發(fā)運(yùn)系統(tǒng)的發(fā)展方向。在選擇水泥發(fā)運(yùn)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量考慮采用水泥散裝。 目前水泥包裝機(jī)可分為兩大類，一類是固定式包裝機(jī)，另一類是回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)。我國國定式包裝機(jī)有單嘴、二嘴、四嘴。其包裝能力分別為15～20、30、60t/h。這類包裝機(jī)勞動(dòng)條件差，粉塵濃度大，