5000噸水泥廠設(shè)計(jì)畢業(yè)論文.doc

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1、西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 第一章 緒論 1.1 概述 水泥工廠設(shè)計(jì)是水泥工廠土建施工、投產(chǎn)后正常生產(chǎn)和未來(lái)發(fā)展的前提基礎(chǔ)，最直接關(guān)系到水泥廠的投資成本和效益回報(bào)，具有至關(guān)重要的低位和意義。而水泥工廠設(shè)計(jì)的核心就是工藝設(shè)計(jì)，包括生產(chǎn)工藝流程的選擇和工藝設(shè)備的選型及布置。 新型干法水泥生產(chǎn)經(jīng)過(guò)多年的技術(shù)攻關(guān)和生產(chǎn)實(shí)踐，在我國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了5000T/D的國(guó)產(chǎn)化，并在投產(chǎn)后迅速達(dá)標(biāo)。各設(shè)計(jì)院利用自己的核心技術(shù)優(yōu)化燒成系統(tǒng)，能耗均能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的。新型干法是以旋風(fēng)預(yù)熱器-分解爐-回轉(zhuǎn)窯-篦冷機(jī)系統(tǒng)（既“筒-管-爐-窯-機(jī)”）為核心，使水泥生產(chǎn)過(guò)程具有高效、低耗、綠色環(huán)保和大型化、自動(dòng)化的特征

2、。同時(shí)有效降解利用生活垃圾、工業(yè)廢渣和有毒有害廢棄物，促使水泥工業(yè)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。這在德國(guó)一些為發(fā)達(dá)國(guó)家已逐步顯露。 我國(guó)水泥產(chǎn)量已經(jīng)連續(xù)18年居世界各國(guó)首位，但產(chǎn)品質(zhì)量不高、生產(chǎn)水平落后、污染嚴(yán)重的問(wèn)題也十分突出，急需進(jìn)行產(chǎn)業(yè)調(diào)整。新型干法水泥生產(chǎn)的水泥僅占水泥總量的55%，而發(fā)展國(guó)家都在90%以上。目前我國(guó)水泥生產(chǎn)企業(yè)有一定規(guī)模的近5000多家，國(guó)內(nèi)十大水泥集團(tuán)水泥產(chǎn)量?jī)H達(dá)到全國(guó)總產(chǎn)量的23%，而世界十大水泥集團(tuán)的產(chǎn)量占世界水泥總產(chǎn)量的1/3以上。另外我國(guó)的水泥散裝率也非常低，2007年僅達(dá)到了40%，而世界發(fā)達(dá)國(guó)家水泥在上世紀(jì)60年代末就完成了從袋裝到散裝的改革，實(shí)

3、現(xiàn)了水泥散裝，散裝率達(dá)到并保持在90%以上。因此，我國(guó)水泥工業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。 經(jīng)過(guò)512汶川大地震和國(guó)家大力發(fā)展西部的政策性引導(dǎo)，四川水泥出現(xiàn)了前所未有的火爆，國(guó)內(nèi)水泥巨頭紛紛在四川投產(chǎn)新生產(chǎn)線，隨著大量中小立窯的淘汰，四川水泥資源配置正逐漸優(yōu)化，步入良好的發(fā)展軌道。放到全國(guó)，中國(guó)水泥正發(fā)生著翻天覆地的變化。在2009年中國(guó)國(guó)際水泥峰會(huì)上中國(guó)水泥協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)雷前治透露，有關(guān)部門(mén)正在醞釀制定水泥工業(yè)發(fā)展規(guī)劃，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)聯(lián)合重組將是主要內(nèi)容之一。所以，中國(guó)水泥的前景值得期待。 1.2 本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 本設(shè)計(jì)是5000t/d水泥熟料預(yù)分解窯燒成窯尾工藝設(shè)計(jì)，采用目前國(guó)內(nèi)外水泥行業(yè)相對(duì)比較先進(jìn)的技術(shù)和

4、設(shè)備，特別結(jié)合我國(guó)原燃料條件，在設(shè)備選型上盡量考慮國(guó)產(chǎn)，最大限度的降低基建投資和能耗，同時(shí)又最大限度的提高產(chǎn)量和質(zhì)量，做到技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)先進(jìn)、合理，生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保。 本設(shè)計(jì)采用4組分（石灰石、鋁礬土、砂巖、硫酸渣）配料生產(chǎn)，因交通便利，離峨眉山市約12KM，鋁礬土、砂巖、硫酸渣來(lái)源豐富、運(yùn)距短，因此采用火車(chē)和汽車(chē)結(jié)合的運(yùn)輸方式。頁(yè)巖配料倉(cāng)底下設(shè)Centrex筒倉(cāng)卸料器，以便濕物料的順利排出。 本設(shè)計(jì)中石灰石的預(yù)均化采用圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，相對(duì)矩形預(yù)均化堆場(chǎng)具有占地面積少、基建投資省、操作維護(hù)方便且均化效果相差不大等優(yōu)勢(shì)。其規(guī)模為φ110 m。石灰石礦山礦化學(xué)成分穩(wěn)定，品質(zhì)優(yōu)良，均勻性好，全礦C

5、aCO3 標(biāo)準(zhǔn)偏差只有3個(gè)臺(tái)段超過(guò)3.0%，最大為3.5%，平均為2.25%。配料用石灰石存儲(chǔ)圓庫(kù)規(guī)格為1-φ818m，有效儲(chǔ)量為1360t，實(shí)際存儲(chǔ)時(shí)間為5.1h，能滿足生產(chǎn)的正常進(jìn)行。 原煤在預(yù)均化方式選擇時(shí)亦采用圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，原煤成分波動(dòng)對(duì)外購(gòu)煤而言質(zhì)量很難預(yù)先控制，同時(shí)考慮到可能存在多點(diǎn)供煤，設(shè)置預(yù)均化堆場(chǎng)非常有必要。其規(guī)格為φ90m，有效儲(chǔ)量為6207t。回轉(zhuǎn)懸臂堆料機(jī)生產(chǎn)能力150t/h，橋式刮板取料機(jī)取料能力為60t/h。預(yù)均化堆場(chǎng)外設(shè)置一堆棚，作為原煤進(jìn)廠的臨時(shí)堆放地，也起緩沖作用。 生料磨采用TRM53.4的立磨一臺(tái)，生產(chǎn)能力430 t/h，設(shè)有物料外循環(huán)系統(tǒng)。該生料磨

6、2008年9月1日在遼寧富山水泥5000t/d生產(chǎn)線上投產(chǎn)運(yùn)行，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量穩(wěn)定在430 t/h，無(wú)論是產(chǎn)、質(zhì)量均能滿足5000t/d生產(chǎn)線的生產(chǎn)要求。 生料均化庫(kù)采用IBAU庫(kù)，規(guī)格為φ22.552m，存儲(chǔ)量為18000t。IBAU庫(kù)均化效果好、電耗低、操作維護(hù)簡(jiǎn)便。庫(kù)內(nèi)分8個(gè)卸料區(qū)，生料按照一定的順序分別由各個(gè)卸料區(qū)卸出進(jìn)入均化小倉(cāng)(兼窯喂料倉(cāng))，均化作用主要由庫(kù)內(nèi)重力切割和均化小倉(cāng)的攪拌來(lái)實(shí)現(xiàn)。且考慮到只有一臺(tái)配套生料磨，為保證生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定，儲(chǔ)量選擇較一般生料均化庫(kù)稍偏大。均化庫(kù)底部采用固體流量計(jì)DLM6.5，控制進(jìn)入入窯提升機(jī)生料量。 窯尾喂料采用國(guó)外進(jìn)口的提升機(jī)，單段提升100m，布

7、置緊湊，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，入窯生料采用申克皮帶秤計(jì)量，計(jì)量準(zhǔn)確可靠。 燒成系統(tǒng)采用帶TDF爐的五級(jí)雙系列旋風(fēng)預(yù)熱器。TDF爐完全能適應(yīng)本設(shè)計(jì)所燒原煤（揮發(fā)份為25.30%），如果以后燃用較低品味的原煤，可以通過(guò)加長(zhǎng)分解爐出口與C5級(jí)旋風(fēng)筒的連接管道來(lái)保證煤的完全燃燒。窯尾預(yù)熱器采用4-2-2-2-2組合，預(yù)熱器規(guī)格：C1：4-φ4.7m，C2：2-φ6.5m，C3、C4：2-φ6.7m，C5：2-φ6.8m。TDF分解爐規(guī)格為φ7.427m，回轉(zhuǎn)窯為φ4.872m，斜度為3.54%，正常運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速為3.5r/min。窯頭選用PYROJET多通道燃燒器和LBT36356NC-Ⅲ型空氣梁推動(dòng)篦式冷卻機(jī)

8、，保證窯頭煤燃燒形式的最優(yōu)化和熟料的冷卻，降低能耗。窯爐燃料比為40%與60%。窯尾廢氣處理采用低壓長(zhǎng)袋脈沖收塵器，降低粉塵排放和保護(hù)環(huán)境。 熟料儲(chǔ)庫(kù)采用單帳篷庫(kù)，規(guī)格：φ6040.6m，有效儲(chǔ)量為12520t。單庫(kù)工藝布置更簡(jiǎn)潔，便于維護(hù)。同時(shí)設(shè)有一2000t的黃料庫(kù)，規(guī)格為φ813m。在熟料庫(kù)與水泥制成車(chē)間之間設(shè)有一規(guī)格為35200m的矩形熟料堆場(chǎng)，儲(chǔ)存過(guò)剩的熟料，以保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)也可以直接銷(xiāo)售熟料。 煤磨系統(tǒng)采用現(xiàn)今比較成熟的立磨系統(tǒng)：立式磨+袋收塵。根據(jù)本設(shè)計(jì)選用HRM2200立磨，處理量45t/h，通過(guò)風(fēng)量為120000m3/h，入磨粒度≤50mm，出磨粒度為200目篩

9、余<20%，入磨水分<10%，袋收塵器為FGM96-210(M)，處理風(fēng)量為110000 m3/h。原煤經(jīng)穩(wěn)料倉(cāng)下的全密閉定量給料機(jī)給立磨供料，熱風(fēng)從窯頭篦冷機(jī)抽風(fēng)。該方案較前者節(jié)省了投資設(shè)備，減少了建筑占地面積，并且操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定，充分利用了余熱。此設(shè)備搭配方案在都江堰拉法基水泥廠從投產(chǎn)效果看，振動(dòng)極小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。設(shè)有煤粉倉(cāng)2個(gè)，1個(gè)放置于煤磨車(chē)間為分解爐供煤，一個(gè)放置于窯頭車(chē)間為回轉(zhuǎn)窯供煤。窯頭和分解爐喂煤采用申克科里奧力秤計(jì)量。 本設(shè)計(jì)原料礦渣和石膏含水量分別為8%和4%，因此選用φ2.418m的回轉(zhuǎn)烘干機(jī)兩臺(tái)用以烘干原料，處理量為24.4t/h，初水分≤10%，終水分≤1%。烘干熱

10、耗5780kg/kg水 采用8座水泥圓庫(kù)存儲(chǔ)水泥，規(guī)格為φ1530m的平底庫(kù)，有效容積4720m3，4個(gè)卸料口，單庫(kù)儲(chǔ)量7786t。圍繞水泥庫(kù)兩邊分別為散裝車(chē)間和袋裝車(chē)間，袋裝車(chē)間采用4條BX-8WY型八咀回轉(zhuǎn)包裝機(jī)包裝水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為80~100t/h,完全能滿足生產(chǎn)的要求，并設(shè)有電子校正稱(chēng)、破包機(jī)及破包清理等裝置，具有稱(chēng)量精度高（袋誤差為0.1kg）、密封性能好、揚(yáng)塵小、自動(dòng)化程度高及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。 全廠布置復(fù)合當(dāng)前主要采用的集散控制布置，在窯中旁修建生產(chǎn)控制樓，包括中央控制室、化驗(yàn)室、物檢室、分析室。中控采用施耐德的Quantum和Momentum PLC控制系統(tǒng)控制，行政辦公樓

11、布置在進(jìn)廠主大門(mén)旁，離生產(chǎn)區(qū)較遠(yuǎn)，風(fēng)向玫瑰圖的上風(fēng)區(qū)，工作環(huán)境較好。 設(shè)半露天布置總降壓站1座，分別向廠區(qū)和礦山供電。 設(shè)置給水處理系統(tǒng)滿足生產(chǎn)生活需要。生活、消防給水管網(wǎng)和生產(chǎn)給水管網(wǎng)皆設(shè)計(jì)為環(huán)狀管網(wǎng)。設(shè)置污水處理場(chǎng)對(duì)生活污水、生產(chǎn)廢水進(jìn)行處理。辦公樓、生產(chǎn)樓采用中央空調(diào)機(jī)組調(diào)節(jié)空氣流量和溫度；電氣室、變電所、總降壓站等處采用柜式空調(diào)機(jī)調(diào)節(jié)空氣流量和溫度。 設(shè)計(jì)全廠收塵器均為袋收塵器。最大限度地保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，對(duì)環(huán)境的污染降到最小。 設(shè)計(jì)是工廠建設(shè)的靈魂，工藝設(shè)計(jì)是工廠設(shè)計(jì)的主要環(huán)節(jié)，是決定全局的關(guān)鍵。工藝設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是確定生產(chǎn)方法、選擇生產(chǎn)工藝流程；確定生產(chǎn)設(shè)備的類(lèi)型、規(guī)格、

12、數(shù)量，選取各項(xiàng)工藝參數(shù)及定額指標(biāo)。本次設(shè)計(jì)根據(jù)現(xiàn)代新型干法的發(fā)展趨勢(shì)，結(jié)合國(guó)內(nèi)同類(lèi)型的新型干法水泥生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，采用了目前比較先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)裝備，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合分析，切合實(shí)際，經(jīng)濟(jì)合理，選擇最合適的熟料燒成車(chē)間工藝布置流程。設(shè)計(jì)力求做到“清潔生產(chǎn)”，并且節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，使水泥生產(chǎn)向集約化、高質(zhì)量的現(xiàn)代化工業(yè)方向發(fā)展。 第二章 原料與燃料 2.1 原料的質(zhì)量要求 2.1.1 水泥原料（普通硅酸鹽水泥） 原料的成分和性能直接影響配料、粉磨、煅燒和熟料的質(zhì)量，最終也影響水泥的質(zhì)量。水泥的原料應(yīng)滿足以下工藝要求： 1）化學(xué)成分必須滿足配料的要求，以能制得

13、成分合適的熟料，否則會(huì)使配料困難，甚至無(wú)法配料。 2）有害雜質(zhì)的含量應(yīng)盡量少，以利于工藝操作和水泥的質(zhì)量。 3）應(yīng)有良好的工藝性能，如易磨性、易燒性、熱穩(wěn)定性、易混合性等。 表2-1 原料化學(xué)成分（%） 成分名稱(chēng) Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰石 41.98 3.20 0.52 0.11 53.10 0.53 0.05 99.62 鋁礬土 13.37 31.42 33.21 15.16 0.48 1.13 - 94.95 砂巖 3.53 83.83 8.66 1.65 0.15

14、 0.16 0.02 99.60 硫酸渣 0.58 5.00 5.29 68.21 5.96 3.12 8.59 97.03 煤灰 - 56.12 26.40 10.00 1.12 1.19 3.02 98.25 1、石灰質(zhì)原料 凡以碳酸鈣為主要成分的原料都叫石灰質(zhì)原料，是水泥生產(chǎn)中用量最大的一種原料，一般生產(chǎn)1噸熟料約需1.2~1.3噸石灰質(zhì)干原料。 本設(shè)計(jì)采用的石灰石各項(xiàng)指標(biāo)都達(dá)到了一級(jí)品（CaO>48%, MgO<2.5%）的要求，所以該石灰石是生產(chǎn)水泥的優(yōu)質(zhì)原料，據(jù)了解該礦山儲(chǔ)量豐富，據(jù)初步勘測(cè)其儲(chǔ)存量能服務(wù)5000t/d熟料生產(chǎn)線30年

15、以上，成分穩(wěn)定性好，距建廠位置有4公里，采用自建長(zhǎng)皮帶運(yùn)輸，方便且供料穩(wěn)定，是生產(chǎn)水泥的最佳選擇。 2、輔助校正原料 傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)的輔助原料主要是粘土質(zhì)原料，校正原料是鐵粉和砂巖。粘土質(zhì)原料是含堿和堿土的鋁硅酸鹽，主要化學(xué)成分是SiO2，其次Al2O3，還有Fe2O3，一般生產(chǎn)1噸熟料用0.3~0.4噸粘土質(zhì)原料。但是粘土資源越來(lái)越緊缺，如果用來(lái)生產(chǎn)水泥則會(huì)提高水泥成本同時(shí)還造成較大的浪費(fèi)，所以決定不使用粘土，而改用鋁礬土和砂巖來(lái)代替。鐵粉則選用硫酸渣。鋁礬土距廠約65km，可滿足本廠30年以上的生產(chǎn)需要。砂巖距廠15km，其中SiO2含量在80%以上，且有害成分低，化學(xué)成分穩(wěn)定。 2

16、.1.2 混合材及石膏 1、混合材 本設(shè)計(jì)采用的粒化高爐礦渣活性較高，同時(shí)摻加適量石灰石，在保證水泥質(zhì)量的條件下盡量降低成本。石灰石的摻入還可以增加早期強(qiáng)度，從而提高水泥質(zhì)量。 2、石膏 石膏來(lái)源豐富，天然水分為4%。其化學(xué)成分分析如下表： 表 2-2 石膏化學(xué)成分(%) loss SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 IR（不溶物） ∑ 石膏 9.12 16.75 0.97 4.85 25.12 1.02 0.88 0.50 39.64 0.95 99.80 2.2 燃料的質(zhì)量要求 2.2.

17、1 原煤 我國(guó)水泥工業(yè)一般使用煤做為燃料，回轉(zhuǎn)窯水泥廠一般使用煙煤，燃料品質(zhì)既影響煅燒過(guò)程又影響熟料質(zhì)量，發(fā)熱量高的優(yōu)質(zhì)燃料，其火焰溫度高，熟料KH值可高些，若燃料質(zhì)量差，除了火焰溫度低外，還會(huì)因煤灰的沉落不均勻，降低熟料質(zhì)量。 對(duì)回轉(zhuǎn)窯來(lái)說(shuō)，采用的煤的發(fā)熱量高，揮發(fā)分低，則因揮發(fā)分低，火焰黑火頭長(zhǎng)，燃燒部分短，熱力集中，熟料易結(jié)大塊，游離氧化鈣增加，耐火磚壽命縮短。 1、水泥工業(yè)用燃料的質(zhì)量分析 1)熱值: 對(duì)燃煤的熱值希望越高越好，可有效地提高發(fā)熱能力和煅燒溫度.熱值較低的煤使煅燒熟料的單位熱耗增加，同時(shí)窯的單位產(chǎn)量降低。因此對(duì)于預(yù)分解窯一般要求煤的低位發(fā)熱量大于21000kJ/k

18、g煤。本設(shè)計(jì)用煤熱質(zhì)為24368kJ/kg煤。 2)揮發(fā)分：煤的固定碳和揮發(fā)分是可燃成分, 揮發(fā)分低的煤不易著火，窯內(nèi)會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)的黑火頭，高溫帶比較集中。綜合考慮燃料成本和技術(shù)條件，本設(shè)計(jì)中的使用的是無(wú)煙煤，其揮發(fā)分較低，為9.24%。 3)灰分:煤的灰分是水泥工業(yè)用煤的主要指標(biāo)之一。如果灰分過(guò)高將導(dǎo)致煤的著火點(diǎn)后移，輻射傳熱效率下降;導(dǎo)致熟料顆粒的成分不均勻，從而影響窯熱工制度的穩(wěn)定和窯熟料產(chǎn)、質(zhì)量的提高。在新型干法中，煤灰分過(guò)高，熱值過(guò)低，不僅會(huì)降低預(yù)分解窯生產(chǎn)效率，同時(shí)造成燃料不完全燃燒，預(yù)分解系統(tǒng)黏結(jié)堵塞，降低熟料質(zhì)量。一般要小于25%-30%，本設(shè)計(jì)中所用煤品質(zhì)較差，灰分為20.

19、01%。 4)水分:水分是影響煤粉制備和燃燒的不利因素之一。對(duì)于燃燒，水分越高，煤粉滯后起燃越嚴(yán)重，相應(yīng)的熱耗增大。對(duì)于粉磨，則由于流動(dòng)性變差，使其運(yùn)輸、喂料不暢，粉磨困難，相應(yīng)的煤磨的產(chǎn)量降低和電耗會(huì)增加。生產(chǎn)中對(duì)煤粉的水分應(yīng)控制在1%-1.5%。 5)煤粉的細(xì)度:煤粉的細(xì)度直接影響火焰的長(zhǎng)度及形狀。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)采用的煤粉細(xì)度，通常80μm篩余為8-10%，煤粉越細(xì)比表面積越大，與空氣中氧氣接觸的機(jī)會(huì)越多，燃燒速度快，燃燒越完全，單位時(shí)間放出的熱量也多，可以提高窯內(nèi)火焰的溫度；煤粉太粗時(shí)，黑火頭長(zhǎng)，難著火，燃燒速度慢，火力不集中，燒成溫度低，太粗時(shí)也會(huì)造成煤灰的不均勻摻入。這些因素都會(huì)

20、使熟料質(zhì)量降低，窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定，操作困難。特別是當(dāng)煤粉太細(xì)時(shí)，其自燃的幾率也增大。 本設(shè)計(jì)采用原煤工業(yè)分析如下： 表2-3 原煤工業(yè)分析（﹪） Mar Mad Vad Aad FCad Qnet,ad 原煤(沐川煙煤） 5.30 1.10 25.30 28.80 44.10 24368 煙煤煤質(zhì)較好，揮發(fā)份高，著火點(diǎn)低，特別適合水泥生產(chǎn)，亦便于生產(chǎn)控制，且原煤供應(yīng)量大。但考慮到能源的最大化利用，所以本設(shè)計(jì)仍考慮煙煤和無(wú)煙煤的搭配混合使用，既利用了無(wú)煙煤，又降低原煤成本，符合科學(xué)發(fā)展觀的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。 2.2.2 熟料熱耗的選擇 隨著新型干法在我國(guó)

21、的迅速發(fā)展和普及，5000t/d級(jí)別生產(chǎn)線無(wú)論是設(shè)備還是生產(chǎn)工藝控制都已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平，預(yù)分解窯的熟料燒成熱耗已經(jīng)達(dá)到700~7204.18kJ/kg熟料，故本設(shè)計(jì)選取7084.18kJ/kg。 本設(shè)計(jì)所采用原燃料的天然水分如下： 表3 原料的天然水分（%） 石灰石 鋁礬土 鐵粉 煤 礦渣 石膏 砂巖 1.50 1.00 17.60 8.00 8.00 4.00 15.00 第三章 配料計(jì)算與物料平衡 3.1 配料計(jì)算 3.1.1 原料選擇 表3-1 原料化學(xué)成分（%） 成分名稱(chēng) Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO M

22、gO SO3 ∑ 石灰石 41.98 3.20 0.52 0.11 53.10 0.53 0.05 99.62 鋁礬土 13.37 31.42 33.21 15.16 0.48 1.13 - 94.95 砂巖 3.53 83.83 8.66 1.65 0.15 0.16 0.02 99.60 硫酸渣 0.58 5.00 5.29 68.21 5.96 3.12 8.59 97.03 煤灰 - 56.12 26.40 10.00 1.12 1.19 3.02 98.25 表3-2 原煤工業(yè)分析（﹪）

23、 Mar Mad Vad Aad FCad Qnet,ad 原煤(沐川煙煤） 5.30 1.10 25.30 28.80 44.10 24368 熟料熱耗：7084.18 kJ/kg 3.1.2 水泥配料方案 目標(biāo)率值參考冀東和拉法基，強(qiáng)化預(yù)分解系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“三高”。取KH=0.92, SM=2.60.1， IM=1.60.1 1、煤灰摻入量： ==3.498% ----熟料熱耗，KJ/Kg-cl； --燃料空氣干燥基（有的用收到基）的灰分，%； ----煤灰沉落率，帶電收塵的取100%，%； --燃料空氣干燥基（或收到基）低位熱值。KJ/Kg煤。

24、 2、配比計(jì)算 采用嘗試誤差法計(jì)算配比，計(jì)算在Excel表格中進(jìn)行，由目標(biāo)率值檢驗(yàn)和調(diào)整配合比，灼燒生料計(jì)算結(jié)果如下表所示： 表3-3 灼燒生料成分計(jì)算值 原材料 比例 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰石 0.832 34.927 2.662 0.433 0.092 44.179 0.530 0.050 82.776 鋁礬土 0.040 0.535 1.257 1.328 0.606 0.019 0.045 0.000 3.791 砂巖 0.113 0.399 9.473

25、0.979 0.186 0.017 0.018 0.002 11.074 硫酸渣 0.015 0.009 0.075 0.079 1.023 0.089 0.047 0.129 1.451 干生料 1.000 35.870 13.467 2.819 1.908 44.305 0.551 0.173 99.092 灼燒生料 —— —— 21.108 4.418 2.990 69.442 0.864 0.271 99.048 灼燒基生料= 干生料中各氧化物含量 =干生料中各氧化物含量 熟料由灼燒生料和煤灰組成=灼燒基生料中各

26、氧化物含量（100-煤灰摻入量GA）+煤灰中各氧化物含量GA 表3-4 熟料成分計(jì)算值 項(xiàng) 目 比例 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 灼燒基（100-GA）% 96.5% 20.369 4.264 2.885 67.013 0.833 0.261 95.626 煤灰成分GA% 3.5% 1.963 0.923 0.350 0.039 0.042 0.106 3.423 熟料成分 100% 22.332 5.187 3.235 67.052 0.875 0.367 99.048 由上表中

27、計(jì)算得熟料成分計(jì)算其率值： 石灰飽和系數(shù)： KH===0.918≈0.92 硅率： SM===2.652 鋁率： IM===1.603 計(jì)算結(jié)果飽和系數(shù)稍偏低，硅率稍偏高，鋁率接近目標(biāo)值。如果繼續(xù)增加石灰石比例和減少砂巖，則會(huì)導(dǎo)致石灰飽和系數(shù)較大的增加，所以該配比計(jì)算所得率值與目標(biāo)率值已經(jīng)非常接近，而且MgO和SO3也在控制范圍內(nèi)。確定原料配比為： 表3-5 原料配合比 石灰石 鋁礬土 砂巖 硫酸渣 83.2% 4.0% 11.3% 1.5% 3、干原料轉(zhuǎn)化成濕原料的量：濕原料=干原料 （M為各濕原料操作水分） 表3-6 濕原料配合比 濕原料 石灰石

28、鋁礬土 砂巖 硫酸渣 ∑ 比例 0.845 0.040 0.133 0.018 1.036 百分比 81.5% 3.9% 12.8% 1.8% 100% 3.1.3 白生料和原煤的理論消耗量 1、白生料理論消耗量==1.5048 kg/kg-cl=150.48 kg白生料/100kg-cl 2、原煤理論消耗量==0.1215 kg/kg=12.15 kg原煤/100kg-cl 3.2 物料平衡 生產(chǎn)數(shù)據(jù)假定如下： 全廠生產(chǎn)損失PS=2% 石膏摻入量d1=d2=5% 混合材摻量分別為e1=4%,e2=13% 3.2.1 燒成車(chē)間和水泥制成

29、車(chē)間生產(chǎn)能力 設(shè)計(jì)熟料產(chǎn)量：5000t/d ，時(shí)產(chǎn)為208.3t/h，標(biāo)定熟料產(chǎn)量 5500t/d，時(shí)產(chǎn)為229.2t/h （參考《新型干法水泥技術(shù)原理與應(yīng)用》P293）。 則窯的臺(tái)數(shù)：n= = =0.94≈1臺(tái) ----窯運(yùn)轉(zhuǎn)率，%，取85%； Qh,1 ----標(biāo)定熟料臺(tái)時(shí)產(chǎn)量，t/h Qy -----要求的熟料年產(chǎn)量，t/y 熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh =n Qh,1=1229.2=229.2 t/h 熟料日產(chǎn)量： Qd=24 Qh =229.224=5500 t/d 熟料周產(chǎn)量： Qw=168 Qh =168229.2=38506 t/w 式中：

30、Qh ---- 窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 （t/h） Qd ---- 窯的日產(chǎn)量（t/d） Qw ---- 窯的周產(chǎn)量 （t/w） 本設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)P.C32.5 和 P.O 42.5兩種水泥，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以采用同種熟料和不同混合材制成。因此，先分別計(jì)算兩種生產(chǎn)水泥的量，再求和成總的水泥產(chǎn)量。兩種水泥需熟料比例取為100：129.2。 兩種水泥小時(shí)產(chǎn)量分別如下： Gh1===107.69 t/h Gh2===154.41 t/h 水泥小時(shí)產(chǎn)量：Gh = Gh1+ Gh2 =107.69+154.41=262.1 t/h 水泥日產(chǎn)量：Gd =24 Gh =6290.4 t/d

31、水泥周產(chǎn)量：Gw =168 Gh =44032.8 t/w 3.2.2 原燃料消耗定額 1、考慮煤灰摻入時(shí)干生料消耗定額：==1.535 Kg/Kg-cl 四種干原料消耗定額： K石灰石 =1.5350.832=1.277 Kg/Kg-cl K鋁礬土 =1.5350.040=0.061 Kg/Kg-cl K砂巖 =1.5350.113=0.173 Kg/Kg-cl K硫酸渣 =1.5350.018=0.028 Kg/Kg-cl 轉(zhuǎn)換成濕物料的量：濕原料=干原料，計(jì)算結(jié)果如下表： 表3-7 濕生料消耗定額 石灰石 鋁礬土 砂巖 硫酸渣 消耗定額Kg/Kg-cl

32、1.296 0.062 0.204 0.034 2、干石膏消耗定額： ===0.056 Kg/Kg-cl ===0.062 Kg/Kg-cl 總消耗定額：=（100+129.2）/229.2=0.059 Kg/Kg-cl 轉(zhuǎn)化成濕含量： ==0.058 Kg/Kg-cl ==0.065 Kg/Kg-cl 3、干混合材（礦渣）消耗定額： = 表3-8 混合材消耗定額 e % d % PS % Ke（kg/kg-cl） 濕含量（kg/kg-cl） P.C32.5 4 5 2 0.045 0.049 P .O 42.5 13 5 2 0.

33、162 0.176 總的消耗定額：=（100+129.2）/229.2=0.111 Kg/Kg-cl 4、燒成用干煤消耗定額： Kr1===0.124 Kg/Kg-cl 烘干用煤消耗定額: Kr2= = =0.0030 kg/kg 熟料 式中：Kr1——燒成用干煤消耗定額，kg/kg 熟料； Kr2——烘干用干煤消耗定額，kg/kg 熟料； p——煤的生產(chǎn)損失%，一般取3%。（見(jiàn)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》P41） Qnet.ad——煤的低位熱值，kJ/kg 熟料； w1、w2——分別表示該物料烘干前、后的水分，%，分別為：8%、1%。 q——熟料燒成熱耗，kJ/kg 熟

34、料； M濕——須烘干的濕物料量，t/周；6090。 Q燒——燒成系統(tǒng)生產(chǎn)能力，t/周；35000。 q烘——蒸發(fā)1kg水分的熱耗量，kJ/kg水分，5780，參考《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》P113烘干機(jī)的熱工參數(shù)。(回轉(zhuǎn)烘干機(jī)φ2.418) 含水濕煤（原煤）消耗定額： 燒成用：K濕r1 = Kr1 =0.124=0.135 Kg/Kg-cl 烘干用：K濕r2 = Kr2 =0.003=0.0033 Kg/Kg-cl 總煤耗：K濕= K濕r1+ K濕r2 =0.1383 Kg/Kg-cl 表3-9 原料消耗定額 石灰石 鋁礬土 砂巖 硫酸渣 石膏 混合材（礦渣

35、） P.C32.5 P.O42.5 P.C32.5 P.O42.5 w0（%） 1.50 1.00 15.00 17.60 4.00 4.00 8.00 8.00 K干（kg/kg 熟料） 1.277 0.061 0.173 0.028 0.056 0.062 0.045 0.150 K濕（kg/kg 熟料） 1.296 0.062 0.204 0.034 0.058 0.065 0.049 0.176 由以上計(jì)算數(shù)據(jù)得，水泥各組成原料的比列如下： 表3-10 水泥配料表（%） 水泥品種 混合材 石膏 熟料 石灰石

36、礦渣 P.C32.5 1 3 5 91 P.O42.5 3 10 5 82 石灰石的摻加需考慮石灰石的質(zhì)量，特別是有害成分（粘土）的含量，如果含量超過(guò)一定的量，粘土成分的存在將嚴(yán)重增加水泥的標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量，對(duì)水泥水化以及后期性能有較大影響，必須加以嚴(yán)格控制。 表3-11 原料消耗定額 物料名稱(chēng) 水分 (%) 生產(chǎn)損失(%) 消耗定額 (t/t熟料) 物料平衡表(t) 備注 干料 含水分料 干料 含水分料 小時(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 石灰石 1.50 　 1.277 1.

37、296 265.9991 6383.9784 44687.849 269.9568 6478.9632 45352.742 　 鋁礬土 1.00 　 0.061 0.062 12.7063 304.9512 2134.6584 12.9146 309.9504 2169.6528 　 砂巖 15.00 　 0.173 0.204 36.0359 864.8616 6054.0312 42.4932 1019.8368 7138.8576 　 硫酸渣 17.60 　 0.028 0.034 5.8324 13

38、9.9776 979.8432 7.0822 169.9728 1189.8096 　 生料 　 2.00 1.535 1.596 319.7405 7673.772 53716.404 332.4468 7978.7232 55851.062 　 石膏 P .C32.5 4.00　 2.00 0.056 0.058 11.6648 279.9552 1959.6864 12.0814 289.9536 2029.6752 　 P.O42.5 4.00 2.00 0.062 0.065 12.9146 309.9504

39、 2169.6528 13.5395 324.948 2274.636 　 混合材 P .C32.5 8.00 2.00 0.045 0.049 9.3735 224.964 1574.748 10.2067 244.9608 1714.7256 礦渣 P.O42.5 8.00 2.00 0.162 0.176 33.7446 809.8704 5669.0928 36.6608 879.8592 6159.0144 熟料 　 1.000 208.3 5000 35000 　 水泥 P .C32

40、.5 　 2.00 107.69 2584.56 18091.92 　 P.O42.5 　 2.00 154.41 3705.84 25940.88 　 燒成用煤 8.00 2.00 0.124 0.135 25.8292 619.9008 4339.3056 28.1205 674.892 4724.244 　 烘干用煤 8.00 2.00 0.003 0.003 0.6249 14.9976 104.9832 0.6249 14.9976 104.9832 　 燃煤合計(jì)

41、 8.00 2.00 0.127 0.138 26.4541 634.8984 4444.2888 28.7454 689.8896 4829.2272 　 注：1、燃煤量按無(wú)煙煤與煙煤搭配計(jì)算，搭配比例為：無(wú)煙煤：煙煤=30%：70%；窯頭煤：窯尾煤=40%：60% 2、水泥品種設(shè)為P.C32.5和P.O42.5兩種品種；袋裝水泥：散裝水泥=70%：30%。 3.3 全廠主機(jī)平衡與選型 3.3.1 車(chē)間工作制度的確定 表3-12 車(chē)間工作制度表 主機(jī)名稱(chēng) 年利用率 生產(chǎn)周制（d/w） 生產(chǎn)班制（班/d） 每班運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)數(shù)（h/班） 每周運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間（h）

42、石灰石破碎機(jī) 0.45 6 2 6 72 生料磨 0.80 7 3 7.5 157 窯 0.85 7 3 8 168 煤磨 0.75 7 3 8 168 水泥磨 0.82 7 3 7.5 157 回轉(zhuǎn)烘干磨 0.80 7 3 7.5 157 包裝機(jī) 0.45 7 2 6 84 最大化燒成系統(tǒng)和生料磨、煤磨的生產(chǎn)能力，除去例行維修，在科學(xué)的生產(chǎn)控制指導(dǎo)思想下，合理搭配各車(chē)間的生產(chǎn)能力，保證生產(chǎn)系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)窯年利用率在85%以上。 3.3.2 主機(jī)選型 1、單段石灰石破碎機(jī)： 要求小時(shí)產(chǎn)量Gh ==

43、=620.7（t/h） Gw -----要求主機(jī)周處理物料量，t/w; H-------主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間，h 選擇型號(hào)為T(mén)KLPC2022.F型的單段錘式破碎機(jī)一臺(tái)。參數(shù)如下： 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為：700 t/h。進(jìn)料塊度＜1100mm,出料粒度＜75mm占90%。 同時(shí)配備重型板式喂料機(jī)，230010000mm，喂料能力700~900t/h，其主電機(jī)功率55kw。 實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為：H0===63.84（h） 2、生料磨（立磨）： 要求小時(shí)產(chǎn)量：Gh===355.74 (t/h) 選擇型號(hào)為T(mén)RM53.4的立磨一臺(tái)。參數(shù)如下： 生產(chǎn)能力：430 t/h，磨盤(pán)直徑：5300mm，磨

44、輥直徑：2450mm，磨盤(pán)轉(zhuǎn)速：25.4r/min 入磨粒度：<80mm，成品細(xì)度：0.08mm篩余<12%，出磨水分：<0.5% 主電機(jī)功率：4000KW，選粉機(jī)電機(jī)功率：200KW 配套外循環(huán)提升機(jī)：NSE200，輸送能力：250t/h，電機(jī)功率：37KW 實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)：H0===129.89 (h) 3、回轉(zhuǎn)窯： 就5000t/d的國(guó)產(chǎn)回轉(zhuǎn)窯已經(jīng)在許多條線上投入運(yùn)行，且運(yùn)行情況良好。在此參考池州海螺，選取φ4.872m窯。采用三擋支承，斜度3.5％，磚厚0.25m，正常運(yùn)行轉(zhuǎn)速3.5r/min。主電機(jī)功率630kW，直流調(diào)速。 實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)：H0== H0==152.

45、68 h 4、煤磨（立磨）： 煤磨系統(tǒng)選用立磨，相對(duì)與以前常用的鋼球磨除了立磨所具有的所有優(yōu)點(diǎn)，還便于控制磨內(nèi)風(fēng)溫，從窯頭篦冷機(jī)抽取的熱風(fēng)在管道中部設(shè)有電動(dòng)百葉閥，調(diào)節(jié)開(kāi)度以調(diào)節(jié)冷風(fēng)的進(jìn)入量，進(jìn)而控制入磨熱風(fēng)的風(fēng)溫。煤磨+脈沖噴吹袋式收塵器的方案，原煤經(jīng)全密閉計(jì)量給煤機(jī)喂入輥式磨烘干粉磨，熱源取自窯頭篦式冷卻機(jī)余風(fēng)。該方案較前者節(jié)省了投資設(shè)備，減少了建筑占地面積，并且操作簡(jiǎn)單穩(wěn)定，充分利用了余熱。此設(shè)備搭配方案在都江堰拉法基水泥廠從投產(chǎn)效果看，振動(dòng)極小，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠。 要求小時(shí)產(chǎn)量：Gh ===28.75 t/h 參考山東東華水泥有限公司生產(chǎn)線選取HRM2200立磨一臺(tái)。參數(shù)如下：

46、煤粉產(chǎn)量：45t/h，功率：500KW，風(fēng)量：120000 m3/h，入磨風(fēng)溫：≤350℃ 入磨粒度：≤50mm，出磨粒度：200目篩余<20%，入磨水分≤10%，出磨水分：≤1%。 袋收塵器：FGM96-210(M)，處理風(fēng)量：110000 m3/h 實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)：H0===107.33 h 5、水泥磨： 水泥磨系統(tǒng)采用目前較先進(jìn)的滾壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)，由滾壓機(jī)、V形選粉機(jī)、球磨機(jī)、O-sepa高效選粉機(jī)和袋收塵組成。參考峨勝一線，水泥粉磨采用2套帶O-Sepa N-2000選粉機(jī)的閉路球磨機(jī)粉磨系統(tǒng)，簡(jiǎn)單實(shí)用、運(yùn)轉(zhuǎn)率高，調(diào)節(jié)水泥細(xì)度方便，能同時(shí)生產(chǎn)不同品種水泥。 要求小

47、時(shí)產(chǎn)量：Gh ===280.46 t/h 滾壓機(jī)預(yù)粉磨系統(tǒng)，球磨機(jī)型號(hào)為：ф4.213m，產(chǎn)量：155t/h，出磨水泥細(xì)度為320-340m2/kg，電機(jī)功率：3550kw，其傳動(dòng)采用了中心傳動(dòng)系統(tǒng)，具有傳遞功率大、投資省、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。輥壓機(jī)型號(hào)為：HFCG160-120（磨輥長(zhǎng)和輥寬分別為1600mm和1200mm），電機(jī)功率為：900kw，物料通過(guò)量：450~550t/h。O-Sepa N-2000型選粉機(jī)一、二、三次風(fēng)全為環(huán)境冷空氣，大大改進(jìn)水泥質(zhì)量、提高粉磨系統(tǒng)產(chǎn)量。臺(tái)時(shí)產(chǎn)量可達(dá)150t/h，功率2500kW/臺(tái)。磨出水泥細(xì)度比表面積達(dá)350m2/kg。 實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)：H0

48、===142.04 h 6、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)： 主要烘干混合材（礦渣），初水分為8%，要求終水分為≤1%。 要求小時(shí)產(chǎn)量：Gh ===50.15 t/h 選ф2.418m的回轉(zhuǎn)烘干機(jī)2臺(tái)，產(chǎn)量：24.4 t/h，初水分：≤10%，終水分：≤1%，熱耗：5780KJ/Kg水。 實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)：H0===146.35 h 7、包裝機(jī)： 袋裝與散裝比例為70%：30%，袋裝包裝機(jī)每周處理量Gw=44032.80.7=30822.96t/w 要求小時(shí)產(chǎn)量：Gh ===366.94 t/h 選用4條BX-8WY型八咀回轉(zhuǎn)包裝機(jī)包裝水泥，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為80~100t/h。并設(shè)有電子校正稱(chēng)、破包機(jī)及

49、破包清理等裝置，具有稱(chēng)量精度高（袋誤差為0.1kg）、密封性能好、揚(yáng)塵小、自動(dòng)化程度高及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。 實(shí)際運(yùn)行小時(shí)數(shù)：H0===77.06 h 以上計(jì)算得實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)小于要求工作小時(shí)數(shù)，即能保證水泥廠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，并留有一定量的生產(chǎn)富余。 表3-13 主機(jī)平衡表 主機(jī)名稱(chēng) 主機(jī)型號(hào) 周平衡量(t/w) 主機(jī)產(chǎn)量(t/臺(tái)h) 主機(jī)臺(tái)數(shù)(臺(tái)) 要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量(t/h) 主機(jī)每周運(yùn)行時(shí)間(h/w) 主機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)間(h/w) 石灰石破碎機(jī) TKLPC2022.F 44687.85 700 1 620.7 72 63.84 生料磨 TRM53.4 55

50、851.06 430 1 355.74 157 129.89 回轉(zhuǎn)窯 Ф4.872m 35000 229.2 1 208.3 168 152.68 煤磨 HRM2200 4829.23 45 1 28.75 168 107.33 烘干機(jī) ф2.418m 7873.74 24.4 2 50.15 157 146.35 水泥磨 ф4.213m 44032.8 155 2 280.46 157 142.04 水泥包裝機(jī) BX-8WY 30822.96 100 4 366.94 84 77.06 第四章 儲(chǔ)庫(kù)計(jì)

51、算 水泥生產(chǎn)最重要的就是保證個(gè)車(chē)間連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題都將影響整個(gè)水泥生產(chǎn)，并且一旦由于某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題導(dǎo)致停窯，再次啟動(dòng)回轉(zhuǎn)窯將是一個(gè)非常復(fù)雜的工序，一般水泥廠都盡量避免出現(xiàn)停窯事故。但對(duì)一個(gè)龐大的水泥生產(chǎn)系統(tǒng)，某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障是很正常的，在實(shí)際生產(chǎn)中也經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)。所以，為了保證水泥生產(chǎn)的連續(xù)穩(wěn)定，有必要在不同工序間設(shè)置一個(gè)緩沖區(qū)，及適量的存儲(chǔ)量。水泥廠必須設(shè)置各種原料、燃料、半成品和成品的儲(chǔ)存設(shè)施（包括各種堆場(chǎng)，堆棚、儲(chǔ)庫(kù)、料倉(cāng)以及成品庫(kù)等）。各種儲(chǔ)庫(kù)的容量應(yīng)滿足不同物料存儲(chǔ)期的要求，儲(chǔ)存量一般以?xún)?chǔ)存期來(lái)確定和表示。 4.1 各種物料存儲(chǔ)期 物料的儲(chǔ)存期是工藝設(shè)計(jì)中的一

52、個(gè)重要的參數(shù)，合理確定這個(gè)參數(shù)，具有較大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。物料的儲(chǔ)存期不應(yīng)該定得過(guò)短，否則對(duì)生產(chǎn)不利，甚至影響整個(gè)生產(chǎn);但也不應(yīng)該過(guò)長(zhǎng)，以免增加基建投資和生產(chǎn)成本。因此要綜合考慮各種條件和因素，合理的確定各種物料的儲(chǔ)存期。下表是本設(shè)計(jì)所設(shè)定的各物料的儲(chǔ)存期。 本設(shè)計(jì)確定各物料的儲(chǔ)存期如下：（《新型干法水泥廠工藝計(jì)算手冊(cè)》P312） 表4-1 各種物料存儲(chǔ)期 物料名稱(chēng) 石灰石 鋁礬土 砂巖 硫酸渣 生料粉 熟料 混合材 石膏 水泥 原煤 存儲(chǔ)期（天） 5 7 5 20 2 5 15 30 7 8 4.2 存儲(chǔ)設(shè)施的計(jì)算 各物料休止角及密度參考《水

53、泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》P289，如下： 表4-2 各種物料休止角和密度 物 料名 稱(chēng) 塊狀石灰石 鋁礬土 干砂巖 硫酸渣 塊煤 煤粉 均化庫(kù)內(nèi)生料粉 回轉(zhuǎn)窯熟 料 石膏 混合材 普通水泥（庫(kù)內(nèi)） α(℃) 30 25 36 35 27 0 35 33 45 35 30 γ（t/m3） 1.45 2.0 2.65 1.5 0.9 0.5 1.3 1.45 1.3 0.8 1.45 4.2.1 石灰石、原煤、聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng) 1、石灰石預(yù)均化堆場(chǎng) 考慮到廠地面積和礦山石灰石的開(kāi)采品質(zhì)和堆料機(jī)、取料機(jī)選型，以及考察國(guó)內(nèi)同類(lèi)大

54、型水泥廠情況，石灰石采用圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，采用Peha-Chevcon系統(tǒng)，自動(dòng)化控制，具有較高的均化效果和堆場(chǎng)利用率。 石灰石存儲(chǔ)期參考《水泥生產(chǎn)工藝計(jì)算手冊(cè)》P290， 取預(yù)均化存儲(chǔ)3天，圓庫(kù)存儲(chǔ)5天.。 要求存儲(chǔ)量：G石灰石 =KTGd =1.136478.9632=21380.57856 t K----堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1； T----物料存儲(chǔ)期，天 Gd ---物料日消耗量，t/天 取堆場(chǎng)的料堆的長(zhǎng)寬比為C==4.5 料堆的堆量為：G石灰石=γV=γB2tgα(0.25-0.1191B)=0.8421B3

55、解得B=29.4 m, =132.3 m 料堆的高為H===8.5 m 料堆中心半徑為由=1.2πr,得r=35.1 m 軌道半徑R=r+0.5B=35.1+0.529.4=49.8 m 式中 B、、H——分別表示料堆的寬、中心弧長(zhǎng)、高，m r、R——分別表示料堆中心半徑和堆場(chǎng)軌道半徑 一般軌道外面留有3m左右的過(guò)道，方便工作人員通過(guò)。參考湖南韶峰5000t/d熟料線圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，在實(shí)際運(yùn)行中能很好的滿足5000t/d的生產(chǎn)需求，同時(shí)主機(jī)年利用率較高。所以確定石灰石預(yù)均化堆場(chǎng)的規(guī)格為：ф110 m。 2、原煤預(yù)均化堆場(chǎng) 傳統(tǒng)的煤堆

56、場(chǎng)一般都是矩形設(shè)計(jì)，而本設(shè)計(jì)選用圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，主要基于圓形預(yù)均化堆場(chǎng)相對(duì)于矩形預(yù)均化堆場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)： 1）、占地面積小，在相同容積條件下比矩形堆場(chǎng)少占地30-40%。 2）、在相同容積條件下，設(shè)備購(gòu)置費(fèi)較少，約為矩形的75%，總投資可減少30-40%，帶屋頂?shù)亩褕?chǎng)總投資約為矩形堆場(chǎng)的60-70%，并且經(jīng)營(yíng)費(fèi)用比矩形堆場(chǎng)可省些。 3）、圓形堆場(chǎng)采用中心出料，出料皮帶長(zhǎng)度不改變，因此物料流是連續(xù)穩(wěn)定的，從而在堆場(chǎng)和生料磨之間采用反饋控制比較容易。 4）、隨著新型圓形均化堆場(chǎng)的應(yīng)用，均化效果也有了大幅度的提高。 5）、設(shè)備操作、維護(hù)簡(jiǎn)單方便。并且維護(hù)費(fèi)用也較低。 要求存儲(chǔ)量：G原煤 = K

57、TGd =1.18689.8896=6071.02848 t K----堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1； T----物料存儲(chǔ)期，天 Gd ---物料日消耗量，t/天 取堆場(chǎng)的料堆的長(zhǎng)寬比為C==4.5 料堆的堆量為：G原煤=γV=γB2tgα(0.25-0.1191B)=0.4613B3 解得B=23.6 m, =106.2 m 料堆的高為H===6.0 m 料堆中心半徑為由=1.2πr,得r=28.2 m 軌道半徑R=r+0.5B=28.2+0.523.6=40 m 留有3m寬過(guò)道，因此確定設(shè)計(jì)原煤預(yù)均化堆場(chǎng)規(guī)格為φ90

58、m 3、聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng) 其他輔助原料(鋁礬土、砂巖、硫酸渣)和混合材（礦渣）、石膏采用矩形預(yù)均化堆場(chǎng)，因?yàn)檫@些原料相對(duì)用量較少，且均為外購(gòu)原料，成分波動(dòng)難以控制，并同時(shí)考慮以后可能從多點(diǎn)購(gòu)進(jìn)原料，所以為保證生料成分的穩(wěn)定和生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定，必須配套具有較大均化效果的預(yù)均化堆場(chǎng)，這一點(diǎn)矩形預(yù)均化堆場(chǎng)相對(duì)圓形預(yù)均化堆場(chǎng)具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。 1）、鋁礬土堆場(chǎng) 鋁礬土要求存儲(chǔ)量：G鋁礬土 = KTGd =1.17309.9504=2386.61808 t K----堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1； T----物料存儲(chǔ)期，天 Gd ---物料日

59、消耗量，t/天 參考峨勝水泥以及前面計(jì)算結(jié)果的廠區(qū)布置，取堆場(chǎng)寬度為B=35M。 堆場(chǎng)的高度：H===8.2m α----物料的休止角， 鋁礬土堆場(chǎng)長(zhǎng)度：L==8.3m γ----物料的密度，kg/m3 2）、砂巖堆場(chǎng) 砂巖要求存儲(chǔ)量：G砂巖 = KTGd =1.151019.8368=5609.1024 t K----堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1； T----物料存儲(chǔ)期，天 Gd ---物料日消耗量，t/天 堆場(chǎng)的高度H===12.7m 砂巖堆場(chǎng)長(zhǎng)度：L==9.5 m 3）、硫酸渣堆場(chǎng)

60、硫酸渣要求存儲(chǔ)量：G硫酸渣 = KTGd =1.120169.9728=3739.4016 t K----堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1； T----物料存儲(chǔ)期，天 Gd ---物料日消耗量，t/天 堆場(chǎng)的高度：H===12.3m 硫酸渣堆場(chǎng)長(zhǎng)度：L==11.6 m 4）、混合材（礦渣）堆場(chǎng) 礦渣要求存儲(chǔ)量：G混合材 = KTGd =1.1151124.82=18559.53 t K----堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1； T----物料存儲(chǔ)期，天 Gd ---物料日消

61、耗量，t/天 堆場(chǎng)的高度：H===12.3m 礦渣堆場(chǎng)長(zhǎng)度：L==107.8m 5）、石膏堆場(chǎng) 石膏要求存儲(chǔ)量：G石膏 = KTGd =1.130614.9016=20291.7528 t K----堆場(chǎng)系數(shù)，K=1.0~1.2，取K=1.1； T----物料存儲(chǔ)期，天 Gd ---物料日消耗量，t/天 堆場(chǎng)的高度：H===17.5m 石膏堆場(chǎng)長(zhǎng)度：L==51m 由以上計(jì)算結(jié)果，得聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng)的總長(zhǎng)度L總 ，一般聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng)在理論計(jì)算結(jié)果上留有10m左右的富余，以保證設(shè)備操作的安全以及擋雨等。 L總 =8.3m+9.5m+11.

62、6m+107.8m+51m=188.2m 考慮堆、取料機(jī)的軌道和過(guò)道寬度，確定預(yù)均化堆場(chǎng)的寬度為43m，因此，聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng)的規(guī)格為：43188 m. 表4-3 預(yù)均化堆場(chǎng)規(guī)格 　 石灰石堆場(chǎng)(圓形) 原煤堆場(chǎng) (圓形) 聯(lián)合儲(chǔ)存庫(kù) 鋁礬土 砂巖 硫酸渣 石膏 混合材 堆量（t） 21380.58 6071.03 2386.62 5609.10 3739.40 20291.75 18559.53 高 （m） 8.5 6 8.2 12.7 12.3 17.5 12.3 半徑/寬（m） 49.95 40.3 35 35 35

63、 35 35 長(zhǎng) （m） —— —— 8.3 9.5 11.6 51 107.8 過(guò)道寬度（m） 3 3 3 3 3 3 3 規(guī)格 ф110m ф90m 43188 m 4.4.2 各物料儲(chǔ)庫(kù)計(jì)算 石灰石庫(kù)、硫酸渣庫(kù)、砂巖庫(kù)、硫酸渣庫(kù)、石膏庫(kù)和混合材庫(kù)設(shè)置用來(lái)儲(chǔ)存進(jìn)行配料，同時(shí)還起一定的均化作用，在滿足工藝生產(chǎn)順暢的情況下考慮基建，初步確定以上物料的儲(chǔ)存時(shí)間為5小時(shí)。 1、石灰石圓庫(kù) 配料站中石灰石庫(kù)與其他原料分開(kāi)，單獨(dú)設(shè)為圓形儲(chǔ)庫(kù)。 石灰石圓庫(kù)存儲(chǔ)容積：V石灰石 = G石灰石 /γ石灰石 =6478.963251.1/1.45=24575.

64、38 t V=V1+V2 =，Vγ≥G石灰石 式中：V 、V----分別為圓庫(kù)圓柱體和錐體部分體積m3 D、H1------分別為圓庫(kù)有效內(nèi)徑和直筒部分有效高度，m γ-----該物料的堆積密度，t/m3 α-----該物料的休止角，度。 Q-----該物料的儲(chǔ)存量，t 參照國(guó)內(nèi)水泥廠，高徑比一般取為2，直徑D取8m。 V= Vγ≥269.95685 m3 求得：H1≥17.76 ,H1取18m 則配料站石灰石圓庫(kù)規(guī)格為ф818m，采用常規(guī)混凝土結(jié)構(gòu)。 2、生料均化庫(kù) 生料要求存儲(chǔ)量：G生料 =27673.77

65、2=15347.544 t 參考天瑞汝州水泥，選用IBAU型均會(huì)庫(kù)，規(guī)格為φ22.552m，有效存儲(chǔ)量18000t。該庫(kù)集生料儲(chǔ)存、均化和喂料于一體，具有均化效果好、電耗低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、操作管理方便等優(yōu)點(diǎn)。庫(kù)內(nèi)分8個(gè)卸料區(qū)，生料按照一定的順序分別由各個(gè)卸料區(qū)卸出進(jìn)入均化小倉(cāng)(兼窯喂料倉(cāng))，均化作用主要由庫(kù)內(nèi)重力切割和均化小倉(cāng)的攪拌來(lái)實(shí)現(xiàn)。 生料入窯計(jì)量采用沖板流量計(jì)，由氣動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥(由德國(guó)的CP公司供貨)調(diào)節(jié)人窯流量。 考慮到生料磨只有一臺(tái)，如果出現(xiàn)卡料或磨輥故障需要停磨檢修，相對(duì)較大的生料均化庫(kù)還能供應(yīng)生料保證生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，所以在選擇生料均會(huì)庫(kù)時(shí)，相對(duì)于國(guó)內(nèi)一些同生產(chǎn)能力的水泥廠適當(dāng)加

66、大了其規(guī)格， 實(shí)際存儲(chǔ)期：==2.3天 3、熟料庫(kù) 熟料要求存儲(chǔ)量：G熟料 =25000=10000 t 參考峨勝水泥，采用一個(gè)φ6040.6m熟料帳篷庫(kù)即能滿足生產(chǎn)需求。 另再在熟料庫(kù)旁設(shè)一個(gè)2000t的黃料庫(kù)，參考環(huán)球2500t/d水泥生產(chǎn)線，直徑D取8m。 則黃料庫(kù)的高度：H==27.5m V=tgα+ H，Vγ≥M =tg33O+H= 式中：V1----圓庫(kù)圓柱體部分體積m3 V2----圓庫(kù)圓錐體部分體積m3 Γ------該物料的堆積密度，t/m3 Α-----該物料的休止角，度。 M------該物料的儲(chǔ)存量，t D、H1------分別為圓庫(kù)有效內(nèi)徑和直筒部分有效高度，m 解得H=12.9 m 化整取13m。 則黃料庫(kù)規(guī)格為：φ813m。 4、熟料堆場(chǎng) 在水泥銷(xiāo)售淡季，儲(chǔ)存過(guò)剩的熟料，以保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)也可以直接銷(xiāo)售熟料