1、水泥是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的建筑材料之一，在今后幾十年甚至是上百年之內(nèi)仍然是無可替代的基礎(chǔ)材料，對人類生活文明的重要性不言而喻。現(xiàn)代最先進(jìn)的水泥生產(chǎn)技術(shù)就是新型干法預(yù)分解窯。預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)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碳酸鹽分解的吸熱過程在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速進(jìn)行，從而使入窯生料的分解率從懸浮預(yù)熱窯的30%-40%提高到85%-90%，使窯的熱負(fù)荷大為減輕，窯的壽命延長，而窯的產(chǎn)量卻可成倍增長。與懸浮預(yù)熱器窯相比，在單機(jī)產(chǎn)量相同的條件下，預(yù)分解窯具有:窯的體積小，占地面積減小，制造、運輸和安裝較易，基建投資較低，且由于一半以

2、上的燃料是在溫度較低的分解爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生有害氣體NO較少，減少了對大氣的污染。為了符合當(dāng)今水泥行業(yè)的發(fā)展需求同時也是對大學(xué)本科四年所學(xué)知識的考查，我選擇了“日產(chǎn)5000噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線窯尾系統(tǒng)工藝設(shè)計”這個課題作為我的畢業(yè)課題。設(shè)計范圍主要是窯尾系統(tǒng)，通過配料計算、工藝平衡計算等得出結(jié)果，并結(jié)合實際對主機(jī)及附屬設(shè)備進(jìn)行選型，進(jìn)而對各種設(shè)備進(jìn)行工藝布置，對全廠的設(shè)備進(jìn)行簡單規(guī)劃。為了使本次設(shè)計各項指標(biāo)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，本次設(shè)計的過程和結(jié)果完全依據(jù)水泥工廠設(shè)計規(guī)GB502951999；同時設(shè)計上參考了德州大壩水泥5000 t/d熟料生產(chǎn)線、煙臺東源5000t/d新型干法生產(chǎn)線等國內(nèi)先進(jìn)的相近規(guī)

3、模生產(chǎn)線，并密切聯(lián)系了畢業(yè)實習(xí)以及大學(xué)期間的認(rèn)識實習(xí)、生產(chǎn)實習(xí)等。在符合最新生產(chǎn)發(fā)展要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到最大程度節(jié)約資源、能源，做到既降低生產(chǎn)成本又能穩(wěn)定生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益雙贏的可持續(xù)生產(chǎn)。關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；燒成系統(tǒng)；配料系統(tǒng)；粉磨系統(tǒng)ABSTRACTCement is one of the most important building materials of the social and economic development, within the coming decades or even a century,Cement is still no substitute for

4、 basic materials, the importance of human civilization is self-evident.Modern most advanced cement production technology is NSP kiln advance decomposition. Pre decomposition kiln is in suspension preheater between decomposing furnace with rotary kiln added, join in calciner in total amount 50% - 60%

5、 of fuel, to make the fuel burning process and raw in the absorption process decompose carbonate state of suspension or boiling condition, thus make rapid decomposition rate of kiln raw from suspension preheater kiln 30 to 40 percent of the increased to 85 percent to 90 percent, the heat load of kil

6、n is reduced greatly, while the prolonging furnace production but can increase exponentially. Compared with suspension preheater kiln individual output, in the same conditions, the decomposition furnace with: small size, covers an area of reduced, manufacturing, transportation and installation easie

7、r, low investment in infrastructure, and because more than half of fuel is in the lower temperature burning in precalciner, produce harmful gases, and reduced the rate of less NOx atmospheric pollution.In order to meet the development needs of the cement industry today and at the same time examine t

8、he knowledge of university undergraduate course four years, I chose "nissan 5000 tons of cement clinker NSP production line preheater system process design" this topic as my graduation project. Preheater system design range is mainly by ingredients calculation, craft equilibrium calculatio

9、n etc, and actual results to host and affiliated equipments, and selection of equipment, process arrangement of all the equipment simple planning.In order to make the design indexes meet the national standards, the design process and the result completely according to cement factory design rules GB5

10、0295-1999; Also on the Texas dam design reference cement 5000 t/d of clinker production line, yantai dongyuan 5000 t/d NSP production line domestic advanced production line, and similar scale close contact and graduation practice during the internship, university of understanding of the production a

11、nd practice, etc. In compliance with the requirements of the development of the latest production, achieve maximum based on conservation of resources, energy and to meet both reduce production cost and stable production, economic benefit and social benefit win-win sustainable production.Keywords：Ele

12、ctric power system；Firing system；Batching system；Griding system目 錄摘要.IABSTRACT.II1前言.12建廠基礎(chǔ)資料.42.1 設(shè)計題目.4.4原始數(shù)據(jù).4原燃料化學(xué)成分.4原、燃料水分.5煙煤的工業(yè)分析.5煙煤的元素分析.5生產(chǎn)方法和窯型的選擇.53 全廠工藝平衡計算.7配料計算.7應(yīng)用基低位發(fā)熱量.7三個率值的選擇.7煤灰沉落率的計算. 8熟料化學(xué)成分的要求. 8以100kg干熟料為基準(zhǔn)列累加試湊表. .8干原料料耗的計算. .9生料干原料配合比的計算. .9生料濕原料配合比的計算. .9物料平衡計算.10物料平衡計算在

13、設(shè)計中的作用. 10參數(shù)選擇及窯規(guī)格的確定. 10全廠物料平衡計算. 11原、燃料需要量的計算及物料平衡表.134工藝設(shè)備選型與計算.16工藝設(shè)備選型與計算的目的.164.2.設(shè)備選型. .17石灰石破碎設(shè)備的選型. .17生料閉路磨的設(shè)備選型18回轉(zhuǎn)窯選型. 18烘干機(jī)設(shè)備的選型. .19煤磨的選型. .20水泥磨的設(shè)備選型. .21包裝機(jī)的設(shè)備選型. .22主機(jī)平衡表見表. .224.3 堆場（棚）的選型設(shè)計234.3.1石灰石預(yù)均化堆場的計算. 244.3.2砂巖預(yù)均化堆場的計算. 254.3.3濕鐵粉、鋁土礦聯(lián)合堆棚. . 264.3.4煤預(yù)均均化堆場的計算. 264.3.5石膏露天堆

14、場. .27儲庫的選型計算. 28石灰石配料庫. 294.4.2 礦渣露天堆場計算. 304.4.3石膏露天堆場計算. 304.4.4生料均化庫的計算. 304.4.5 熟料庫的選取與計算. 304.4.6 水泥配料庫的計算. 31水泥庫的選取與計算. 304.5 全廠工藝流程.345 燒成車間設(shè)計. .355.1 確定工藝流程.35回轉(zhuǎn)窯規(guī)格參數(shù)確定.36 窯尾系統(tǒng)選型.36懸浮預(yù)熱器. .36分解爐. .365.4窯系系統(tǒng)物料平衡365.4.1收入物料.38支出物料.415.5 窯尾系統(tǒng)熱平衡計算44 收入熱量.45支出項目.46窯尾系統(tǒng)煙氣平衡計算48選定相關(guān)系數(shù).48系統(tǒng)各部位煙氣量計

15、算.495.7窯尾設(shè)備及其尺寸確定. .51分解爐尺寸規(guī)格計算.51旋風(fēng)預(yù)熱器規(guī)格計算.52窯尾附屬設(shè)備選型.55窯尾高溫風(fēng)機(jī)選型計算.55增濕塔選型計算.56窯尾電收塵.575.8.4 窯尾廢氣排風(fēng)機(jī).57排氣煙囪選型計算.57參考文獻(xiàn).58致謝.59附錄.601前言水泥與鋼材、木材、塑料為四大工程基礎(chǔ)材料，而水泥以其數(shù)量大、用途廣、耐久性強(qiáng)和具備許多其它材料不可取代的性能而處于非常重要的地位，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。生產(chǎn)水泥雖然需要比較多的資源，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，因此水泥工業(yè)的發(fā)展對保證國家建設(shè)的順利進(jìn)行具有十分重要的作用。自九十年代以來世界

16、水泥產(chǎn)量平均每年以4%的速度連續(xù)增長。這種發(fā)展趨勢今后仍將保持下去。近10年來，發(fā)達(dá)國家由于各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度減緩，生產(chǎn)成本增高和能源消耗、環(huán)保要求等各方面原因，水泥生產(chǎn)呈現(xiàn)飽和和縮減態(tài)勢。而與此同時，發(fā)展中國家水泥需求量不斷增大，帶動了那里的水泥工業(yè)的迅猛發(fā)展，特別是東亞、西南亞地區(qū)，1998年亞洲國家生產(chǎn)的水泥幾乎占到了世界水泥總量的60%以上。 七十年代我國陸續(xù)建立了一些立筒預(yù)熱器窯和旋風(fēng)預(yù)熱器窯，并在預(yù)分解的開發(fā)方面燒油燒煤實驗均獲得成功。七十年代末我國分別從日本、澳大利亞、丹麥等國引進(jìn)了大、中型的預(yù)分解窯干法生產(chǎn)成套設(shè)備，并在建成投產(chǎn)后取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。在此基礎(chǔ)上，通過對國外設(shè)備

17、的消化和國內(nèi)自行建設(shè)的新型干法生產(chǎn)線的總結(jié)，八十年代初我國自行設(shè)計了700t/d熟料生產(chǎn)線的預(yù)分解窯成套設(shè)備，并組織了2000t/d熟料預(yù)分解窯干法生產(chǎn)線成套設(shè)備的設(shè)計、制造和建設(shè)。二十世紀(jì)八十年代末，我國已建成二十多套2000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線，通過引進(jìn)消化國外20項先進(jìn)技術(shù)來改進(jìn)我們自行開發(fā)的設(shè)備，是我國2000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線漸趨成熟，雙陽水泥廠的建成并達(dá)標(biāo)生產(chǎn)就是成熟的標(biāo)志。二十世紀(jì)九十年代初，我國實施開發(fā)4000t/d大型新型干法燒成系統(tǒng)。我國已經(jīng)成為名副其實的水泥生產(chǎn)大國，但總體水平不高，不是水泥工業(yè)強(qiáng)國，其表現(xiàn)有以下的基本特點：（1）總產(chǎn)量的生產(chǎn)能力世界第一

18、0; 我國水泥工業(yè)從1978年至1985年水泥產(chǎn)量由6500萬噸發(fā)展到億噸，7年增長約8000萬噸，平均年增長1140萬噸；1995年到2000年水泥產(chǎn)量由億噸到20世紀(jì)末預(yù)計可達(dá)億噸，5年增長了1億噸，平均年增長2000萬噸。其間，5000噸水泥生料生產(chǎn)線安裝調(diào)試成功。2002年，規(guī)劃水泥產(chǎn)量億噸，實際生產(chǎn)億噸；2003年，規(guī)劃水泥產(chǎn)量億噸，實際生產(chǎn)億噸；2004年，規(guī)劃水泥產(chǎn)量億噸，實際生產(chǎn)億噸；2005年，規(guī)劃水泥產(chǎn)量億噸，實際生產(chǎn)億噸。2008年，規(guī)劃億噸，實際生產(chǎn)億噸。連續(xù)10年，每年水泥的規(guī)劃目標(biāo)與實際水泥產(chǎn)量，相差幾乎都在一億噸以上。 （2）技術(shù)進(jìn)步步伐加快，但總體技術(shù)水平與世界

19、先進(jìn)水平差距較大懸浮預(yù)熱器窯是在窯后安裝了懸浮預(yù)熱器，使原來在窯內(nèi)以堆積態(tài)進(jìn)行的物料預(yù)熱及部分硅酸鹽分解過程移到懸浮預(yù)熱器內(nèi)以懸浮狀態(tài)進(jìn)行。由于懸浮狀態(tài)的生料粉與1000左右的窯尾熱煙氣接觸的面積大，故傳熱速度快、熱效率高。生料粉能在數(shù)十秒內(nèi)從常溫提高到750以上，入窯生料的表觀分解率可達(dá)30-40%，從而大大的減輕了回轉(zhuǎn)窯的預(yù)燒負(fù)擔(dān)，窯產(chǎn)量的以提高；從回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的高溫?zé)煔獾臒崃磕艿玫胶芎玫睦?，出預(yù)熱器的廢氣溫度可降低到350-400，熟料的單位熱耗可大大降低，且出預(yù)熱器的廢氣還可用于烘干含6-8%水分的物料。這些優(yōu)點隨著窯體尺寸的增加而更加顯著，因此懸浮預(yù)熱器窯從五十代初期出現(xiàn)后，得到

20、迅速發(fā)展，并在水泥生產(chǎn)中占據(jù)了絕對的優(yōu)勢。懸浮預(yù)熱器窯的特性主要取決于同它配套的懸浮預(yù)熱器的特性，而各種懸浮預(yù)熱器的特性有取決于它的結(jié)構(gòu)及熱交換方式。構(gòu)成各種懸浮預(yù)熱器的熱交換單元設(shè)備有旋風(fēng)筒（包括管道）及立筒（渦室）兩種1。預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器窯基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是在懸浮預(yù)熱器窯的懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐，在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碳酸鹽分解的吸熱過程在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速進(jìn)行，從而使入窯生料的分解率從懸浮預(yù)熱窯的30-40%提高到85-90%，使窯的熱負(fù)荷大為減輕，窯的壽命延長，爾窯的產(chǎn)量卻可成倍增長。與懸浮預(yù)熱器窯相比，在單機(jī)產(chǎn)量相同

21、的條件下，預(yù)分解窯具有窯的體積小，占地面積減小，制造、運輸和安裝較易，基建投資較低，且由于一半以上的燃料是在溫度較低的分解爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生有害氣體NO較少，減少了對大氣的污染。圖1.1 預(yù)熱器和分解爐水泥工廠的設(shè)計是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及專業(yè)多，知識面廣，其生產(chǎn)又具有連續(xù)化，各環(huán)節(jié)相互制約，故設(shè)計時，對生產(chǎn)技術(shù)配套設(shè)備等的選擇，要選擇最佳方案，統(tǒng)籌安排。盡量選取國內(nèi)先進(jìn)的工藝和設(shè)備，力求做到工藝先進(jìn)，流程順暢，設(shè)備選型合理，技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)可行。畢業(yè)設(shè)計是工藝專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完全部課程后，模擬工藝設(shè)計的基本內(nèi)容而進(jìn)行的一次實際的訓(xùn)練。它有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運用該學(xué)科基本理論、基本技能和專業(yè)知識，結(jié)合生

22、產(chǎn)實際，提高分析和解決問題的能力，它有助于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際，注重調(diào)查研究的良好作風(fēng)，提高查閱文件資料，處理數(shù)據(jù)和識圖、繪圖技術(shù)水平，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。2建廠基礎(chǔ)資料在正式開展設(shè)計前，設(shè)計單位應(yīng)注意收集有關(guān)的設(shè)計基礎(chǔ)資料和設(shè)計資料，為順利進(jìn)行設(shè)計創(chuàng)造條件。設(shè)計題目四川某地5000t/d熟料新型干法水泥廠燒成窯尾系統(tǒng)工藝設(shè)計建廠條件（1）建廠地點：四川?。?）當(dāng)?shù)貧庀筚Y料：主導(dǎo)風(fēng)向：西北風(fēng)；最大風(fēng)速：9m/s；全年最大降雨量：750mm；日最大降雨量：300mm；最大積雪：250mm；全年最高溫度：40；最低溫度：-14；月平均溫度：最熱：30；最冷：-5。（3）廠址的自然條件

23、：廠區(qū)地形：平坦無建筑物；地耐力：200kpa。（4）礦山資源，各種原料燃料的來源、距離、數(shù)量及運輸方式：石灰石 附近本礦山，本廠開采，儲量豐富 汽車運輸進(jìn)廠礦渣 某礦場 火車運輸進(jìn)廠爐渣 鋼鐵廠 火車運輸進(jìn)廠石膏 石膏廠 汽車運輸進(jìn)廠煤 攀枝花 火車運輸進(jìn)廠電源水源：電源可靠，水源充足；交通運輸：交通便利，公路、鐵路臨近廠；產(chǎn)品供銷：供銷散裝 60，包裝 40，銷往省內(nèi)，銷路廣（5）全廠生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品各種標(biāo)號: 工廠生產(chǎn)熟料5000 t/d，產(chǎn)品品種#水泥50%和42.5#水泥50%。 （6）生產(chǎn)方法：新型干法。原始數(shù)據(jù)原燃料化學(xué)成分17表 原、燃料化學(xué)成分表物料名稱組成(%)燒失量SiO2

24、Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3石灰石42.021.931.080.5753.450.960.27砂巖2.9284.277.612.340.280.566鐵粉1.7324.646.1562.332.772.821.41鋁土礦5.1822.3055.123.5412.810.8067煤灰49.1628.7914.675.521.350.61石膏39.52原、燃料水分表 原燃料水分表物料名稱石灰石砂巖鐵粉鋁土礦礦渣石膏煙煤天然水分（%）0.921.085.383.571.195.80煙煤的工業(yè)分析資料表2.3 煙煤工業(yè)分析表組 分WfAfVfCfQfDw（kJ/kg）含量（%）1.7421.

25、9822.7655.6723280煙煤的元素分析表2.4 煙煤元素分析表組分WyAyHySyOyNyCyQyDWkJ/kg含量（%）5.5022425生產(chǎn)方法和窯型的選擇根據(jù)設(shè)計任務(wù)、建廠條件，本著盡量采用新技術(shù)新工藝，降低能耗，提高產(chǎn)量的方針，本次設(shè)計的窯型選擇為窯外預(yù)分解窯。預(yù)分解窯是最新的水泥煅燒工藝，目前在國內(nèi)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，其特點如下2：(1)窯外預(yù)分解窯與其他窯型相比有許多優(yōu)點：預(yù)分解窯熟料單位熱耗低，單機(jī)生產(chǎn)能力大，并可利用窯的余熱烘干物料。雖然其電耗略高，但其綜合能耗低于其他窯。生產(chǎn)的熟料的質(zhì)量得到了保證，增強(qiáng)了新型干法生產(chǎn)時，原料及燃料的適應(yīng)性。與產(chǎn)量相同的其他窯型相比，

26、預(yù)分解窯的設(shè)備較輕，占地面積較小，其建設(shè)投資較省。延長了窯的襯料壽命及運轉(zhuǎn)周期。利于舊窯的技術(shù)改造，也有利于新窯的建造。干法廠在環(huán)境污染方面有了很大的改善。(2)預(yù)分解窯也存在以下的不足：廠內(nèi)高大建筑多，對地耐力要求較高，一般>25t/m2。預(yù)分解窯對原燃料中堿、氯、硫含量也有一定的要求，含量高時易結(jié)皮。預(yù)分解窯對生產(chǎn)管理人員的素質(zhì)要求較高。總之，預(yù)分解窯是以后水泥生產(chǎn)工業(yè)的發(fā)展方向。隨著時間的推移，他會越來越完善。3全廠工藝平衡計算配料計算水泥的性能和質(zhì)量取決于熟料的礦物組成，而熟料的礦物組成取決于熟料的組分，熟料的組分又與生料的成分密切相關(guān)。因此，適合的生料成分是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵。通常

27、，一種原料的成分很難滿足需要，必須將幾種原料按一定的比例混合，才能滿足煅燒熟料所用生料成分的要求。求各種原料配合比的過程叫做配料計算。配料計算目的是：生產(chǎn)過程中，經(jīng)濟(jì)合理的使用各種原料，確保熟料質(zhì)量，是煅燒出來的熟料強(qiáng)度高、易燒性好；配制的生料易于粉磨、易于燒成，則水泥生產(chǎn)過程易于控制、管理，便于操作。配料計算的理論依據(jù)是物料平衡，即反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量。熟料組成確定后，即可根據(jù)所用原料進(jìn)行配料計算，求出復(fù)合熟料組成的原料配合比。3應(yīng)用基低位發(fā)熱量QDWy,1=(QVf,1+25Wf,1)×(100-Wf,1)/(100-Wy,1)-25Wy,1 =(23280+20&#

28、215;)×()/()-25×（3.1）3.1.2三個率值的選擇3（1）KH：石灰石飽和系數(shù)，實際上表示了數(shù)料中與百分含量的比值。KH值一般波動在0.80-0.95之間。KH值越大，則硅酸鹽礦物中的比例越高，熟料強(qiáng)度越好，故提高KH值有利于水泥質(zhì)量，但KH值過高，熟料煅燒困難，必須延長煅燒時間，否則會出現(xiàn)較多f-,影響水泥安定性，同時窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。KH過低時，數(shù)料中含量增多，水泥強(qiáng)度發(fā)張緩慢，早期強(qiáng)度不高。（2）SM：硅率，表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例關(guān)系，相應(yīng)的反應(yīng)了熟料的質(zhì)量和易燒性。SM值一般波動在1.7-2.7之間。若SM值過高，則由

29、于高溫液相量顯著減少，熟料煅燒困難，回轉(zhuǎn)窯不易掛窯皮，且不易形成，導(dǎo)致含量過多而熟料易粉化。但SM值過小，熟料因硅酸鹽礦物少而強(qiáng)度降低，而由于液相過多，窯內(nèi)易結(jié)圈，結(jié)大塊，影響窯的正常操作14。（3）IM：鋁率，表示熟料中Al2O3和的質(zhì)量比，IM值一般波動在0.8-1.7之間。若IM值越高，含量高，煅燒過程中液相黏度大，物料不易燒成，同時會使水泥凝結(jié)過快。但I(xiàn)M值過低，雖然液相黏度小，對形成有利，但燒結(jié)范圍窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利窯的操作。因此，選擇率值時，要創(chuàng)造條件適當(dāng)提高KH值，并選擇與KH值相適應(yīng)的SM值和IM值。預(yù)分解窯硅酸鹽水泥熟料率值和熱耗的參考范圍19：熱耗：2928.83556

30、.4kJ/kg熟料。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯煅燒特點及國際先進(jìn)經(jīng)驗，參考同類型廠家相關(guān)數(shù)據(jù)，采用“兩高一中”的的配料方案，即“高硅率、高鋁率、中飽和系數(shù)”。取KH= 0.892；SM=2.4±0.1 ；IM= 1.5 ；熱耗：q=3150 kJ/kg熟料煤灰沉落率的計算100千克熟料的煤灰摻入量計算: GA=3150×21.98%×100/(23280×100)×100%=2.97% ()式中:GA-料中煤灰摻入量(%)q-單位熟料熱耗 KJ/kgS-煤灰沉降率(%)熟料化學(xué)成分的要求計算要求熟料化學(xué)成分，設(shè)=97.50%Fe2O3=/(2.8KH+1)(I

31、M+1)SM+2.6IM+1.35=3.85%()Al2O3=IMFe2O3=5.78%()SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)=22.15%()CaO=-(SiO2+Al2O3+Fe2O3)=66.72%()以100kg干熟料為基準(zhǔn)列累加試湊表表 累加試湊表(%)計算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO其他合計備注要求熟料成分55.783.8565.72煤灰(+2.97)6055366440石灰石(+122)55180.69565.20971(65.7264)/0.5345=122砂巖(+21)5655)/0.8427=21鐵粉（+3.5）0.8620.2152.1829799(

32、3.8536-0.695-)=鋁土礦(+3.3)361.81917236(5.75518-1.598-0.215)/0.5512=3.3累計成分23.1105.8053.92165.95254100.24KH=0.866 SM=2.39IM=1.48砂巖(-1)KH=0.884 SM=IM=1.417熱耗=100×=3174kJ/kg熟料累計成分22.267293.89865.9224899.24表中，最后一個累計熟料成分即為所配熟料的實際化學(xué)成分，備注欄中的三個率值和熱耗即為所配熟料的實際率值和熱耗，可已十分接近要求值。值得注意的是，累計熟料的合計值不一定非要等于100，只要驗算的

33、熟料率值和熱耗符合要求即可，但此時熟料成分必須換算成百分?jǐn)?shù)。3.1.6干原料料耗的計算4-5石灰石=1224×100=122.93砂巖4鐵粉=3.54×100=3.53鋁土礦=3.34×100=3.33×3.1.7生料干原料配合比的計算石灰石=122.93/(122.93+20.15+3.53+3.33)=81.97%砂巖=20.15/(122.93+20.15+3.53+3.34%鐵粉=3.53/(122.93+20.15+3.53+3.33)=2.35%鋁土礦=3.33/(122.93+20.15+3.53+3.32%3.1.8生料濕原料配合比的計算

34、濕石灰石=81.97×100%/(100-0.92)=82.73%濕砂巖49%濕鐵粉=2.35100%/(100-5.38)=2.48%濕鋁土礦=2.22×100%/(100-3.57)=2.30%總重=82.739+2.4803.2物料平衡計算 物料平衡計算在設(shè)計中的作用物料平衡計算是計算從物料進(jìn)廠到成品出廠各生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要處理的物料量，包括所有原料、燃料、半成品、成品的量，并表示為小時、日、年需求量，作為確定工廠各種物料需求量、運輸量、工藝設(shè)備選型和計算儲存設(shè)施容量的依據(jù)。物料平衡計算的依據(jù)是：工廠規(guī)模、生料各組分配合比、水分消耗定額、水泥各組分配合比、燃料品種和熱值、熟

35、料燒成熱耗、物料烘干熱耗和車間工作制度。參數(shù)選擇及窯規(guī)格的確定窯的熟料產(chǎn)量是物料平衡計算的基準(zhǔn)。當(dāng)工廠的生產(chǎn)規(guī)模以水泥年產(chǎn)量表示時，取熟料年產(chǎn)量為基準(zhǔn)；當(dāng)工廠的生產(chǎn)規(guī)模以水泥日產(chǎn)量表示時，取熟料周產(chǎn)量為基準(zhǔn)。采用前一基準(zhǔn)進(jìn)行物料平衡計算的方法稱為年平衡法，采用后一基準(zhǔn)進(jìn)行物料平衡計算的方法稱為周平衡法。本次設(shè)計采用周平衡法。(1) 計算所需原始數(shù)據(jù)：熟料日產(chǎn)量：5000t/d生料中各原料配合比：表3.2 生料中各原料配合比表石灰石砂巖鐵粉鋁土礦煤灰81.97%13.44%2.35%2.22%2.97%物料天然水分：表3.3 物料天然水分表物料名稱石灰石砂巖鐵粉鋁土礦礦渣石膏煙煤天然水分(%)0

36、.921.085.383.571.195.80石膏摻入量e：4%混合材摻入量d:14%各種物料生產(chǎn)損失p:表 各物料生產(chǎn)損失表生產(chǎn)損失石灰石砂巖鋁土礦鐵粉生料石膏礦渣水泥煤（%）333333333熟料熱耗：q=3174 kJ/kg熟料煤的應(yīng)用基低熱值：23280 kJ/kg煤窯的臺數(shù)：1臺(2) 窯型的選擇窯尺寸的計算：要求熟料小時產(chǎn)量 由經(jīng)驗公式i得Di參考同類廠家Di根據(jù)相關(guān)資料選取：L=70m L/Di=68/4.3=15.8m 根據(jù)經(jīng)驗值選?。?0.15考慮襯磚厚度，則筒體外徑為：D=Di+2 =4.4+2×5=4.7m 根據(jù)我國現(xiàn)有的同類型窯的生產(chǎn)情況相比較，及本次設(shè)計的設(shè)

37、備情況，選用 4.8×74m的回轉(zhuǎn)窯。表3.5河南華瑞重工機(jī)械制造有限公司廠家窯規(guī)格設(shè)計產(chǎn)量(t/d)實際產(chǎn)量(t/h)功率(kw)河南華瑞重工機(jī)械制造有限公司4.8×745000630產(chǎn)量標(biāo)定12-13由天津設(shè)計院經(jīng)驗公式L=11.3943×4.8×74=5658(t/d)=41.3817×4.8=5756t/d()一般水泥廠5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線實際產(chǎn)量接近5500t，結(jié)合同類型廠家情況，最終標(biāo)定產(chǎn)量：5700t/d，即238t/h?；剞D(zhuǎn)窯參數(shù)的選取回轉(zhuǎn)窯所需功率N=KnDiL=0.048×3××70=4

38、09.35kw，斜度4%，最大轉(zhuǎn)速3.8r/min。全廠物料平衡計算全廠物料平衡計算以一臺5000t/d熟料窯外預(yù)分解窯為基礎(chǔ),普通硅酸鹽水泥50%，32.5礦渣硅酸鹽水泥50%，礦渣摻入量為30%，水泥40%包裝，60%散裝出廠。采用周平衡法計算。(1)計算燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力熟料小時產(chǎn)量：=n·Qn,1=1×t/h=t/h熟料日產(chǎn)量：=24·= 24×147t/h=5000t/d 熟料周產(chǎn)量：=168=168×147=35000t/周水泥小時產(chǎn)量：Gh=(100-P)/(100-d-e)×Qh(t/h)=(100-3)/(100-4

39、-14)×()式中d石膏摻入量,取d=4%；e水泥中混合材摻入量，取e=14%；P生產(chǎn)損失，取P=3%。水泥日產(chǎn)量：Gd=24Gh=24×水泥周產(chǎn)量：Gw=168Gh=168×(2)原、燃材料消耗定額計算6 考慮煤灰摻入時，1噸熟料的干生料理論消耗量 K干=(100-s)/(100-I)=(100-2.99)/()t/t熟料()式中K干干生料理論消耗量(t/t熟料)；I干生料理論燒矢量(%)；S煤灰參入量(%)?？紤]煤灰摻入時，1噸熟料的干生料消耗定額 K生=100K干/(100-P生)t/t熟料()式中K生干生料消耗定額(t/t熟料)；生料的生產(chǎn)損失(%)，一般

40、3%5%。各種干原料的消耗定額 K原=K生x ()式中 K原某種干原料的消耗定(t/t熟料)；x 干生料中該原料的配合比(%)。石灰石 K1×854(t/t熟料)砂巖K246(t/t熟料)鐵粉K3×6(t/t熟料)鋁土礦K424( t/t熟料)(3)干石膏消耗定額Kd=d/(100-d-e)=4/(100-4-14)(t/t熟料)()式中Kd干石膏消耗定額(t/t熟料)；d石膏摻入量(%)；e混合才摻入量(%)。(4)干混合材消耗定額 Ke=e/(100-d-e)=14/(100-4-14)(t/t熟料)()式中Ke干混合材消耗定額(t/t熟料)；d石膏摻入量(%)；e混合

41、才摻入量(%)。(5)燒成用煤消耗定額干煤低位熱值QyDW=23280kJ/kg干煤 Kf，1=100q/Q(100-pf)=100×3174/23280×(100-3)(t/t熟料)()式中 Kf，1燒成用干煤消耗定額(t/t熟料)；煤的生產(chǎn)損失(%)，一般取3%。q熟料燒成熱耗(3174kJ/kg熟料)。(6) 含天然水分的濕物料消耗定額 K濕=100K干/(100-w0)()式中K濕，K干分別代表濕物料、干物料消耗定額(kg/kg熟料)；0該濕物料的天然水分(%)。石灰石K濕=100×()(t/t熟料)砂巖K濕=100×()(t/t熟料)鐵粉K濕=

42、100×()(t/t熟料)鋁土礦K濕=100×()(t/t熟料)石膏K濕=100×()(t/t熟料)混合材K濕=100×/()(t/t熟料)燒成用干煤Kf1=100×()(t/t熟料)原、燃料需要量的計算及物料平衡表干生料每小時需要量：單位：（t/小時）石灰石： G=×1.砂巖 ： G=×0.206=鋁土礦： G=×=鐵粉： G=×石膏： G=×=混合材： G=×=燒成用煤：G=×干生料每日需要量：單位：（t/天） 石灰石： G=5000×1.254=6270砂巖：

43、 G=5000×0.206=1030鋁土礦： G=5000×0.034=170 鐵粉： G=5000×0.036=180石膏： G=5000×0.049=245混合材： G=5000×=850燒成用煤：G=50004=700干生料每周需要量：單位：（t/周） 石灰石： G=5000×7×=43890砂巖 ： G=5000×7×=7210鋁土礦： G=500034=1190 鐵粉： G=500036=1260石膏： G=50009=1715混合材： G=50007=5950燒成用煤：G=50004=4900

44、含天然水分料小時需要量：單位：（t/小時）石灰石： G=×1.266=砂巖： G=×=鋁土礦： G=35= 鐵粉： G=38=石膏： G=50=混合材： G=×0.230=燒成用煤：G=49= 含天然水分料每天需要量：單位：（t/天） 石灰石： G=5000×1.266=6330砂巖 ： G=5000×=1040鋁土礦： G=5000×=175 鐵粉： G=50008=190石膏： G= 500050=250混合材： G= 5000×0.230=1150燒成用煤：G= 5000×0.149=745 含天然水分料每周

45、需要量：單位：（t/周）石灰石： G=5000×7×=44310砂巖 ： G=5000×7×=7280鋁土礦： G=5000×7×=1225 鐵粉： G=50008=1330石膏： G= 500050=1750混合材： G= 5000×7×=8050燒成用煤：G= 5000×7×0.150=5250根據(jù)以上計算結(jié)果我們就可以很快的列出物料平衡表，平衡表列出如下：表3.6 物料平衡表物料名稱天然水分(%)生產(chǎn)損失(%)消耗定額 t/t熟料物料平衡量(t)干料(t)含天然水分料(t)干料含天然水分料

46、小時日周小時日周石灰石35466627043890633044310砂巖3681030721010407280鋁土礦34517011901751225鐵粉36818012601901330生料3773554145石膏35024517151750混合材30850595011508050熟料3500035000水泥3燒成用煤34970049007455250其中：煤的低熱值為23280（kJ/kg煤）；燒成熱耗3174（kJ/kg熟料）； 窯年利用天數(shù)為310天。4工藝設(shè)備選型與計算4.1工藝設(shè)備選型與計算的目的工藝設(shè)備的選型與計算是工廠設(shè)計的重要組成部分，工藝設(shè)備按性質(zhì)可分為機(jī)械設(shè)備和熱工設(shè)備，

47、按用途有可分為主要設(shè)備和輔助設(shè)備。工藝設(shè)備的選型與計算的任務(wù)是按照配方、生產(chǎn)性質(zhì)、產(chǎn)量大小和工藝流程，選擇設(shè)備的形式，然后確定設(shè)備和規(guī)格大小，最后根據(jù)各工序的加工量和設(shè)備生產(chǎn)能力進(jìn)行計算，確定所需設(shè)備臺數(shù)。水泥廠工藝設(shè)備的選型與計算叫主機(jī)平衡，主機(jī)平衡在物料平衡計算和選定車間工作制度的基礎(chǔ)上，計算各車間主機(jī)要求的生產(chǎn)能力（要求主機(jī)小時產(chǎn)量）為選定各車間主機(jī)的型號、規(guī)格和臺數(shù)提供依據(jù)。主要設(shè)備生產(chǎn)運轉(zhuǎn)情況見表。表4.1 主要設(shè)備生產(chǎn)運轉(zhuǎn)情況主機(jī)名稱每日運轉(zhuǎn)小時數(shù)（h/d）每周運轉(zhuǎn)小時數(shù)（h/w）生產(chǎn)周制年利用率生產(chǎn)班制石灰石破碎12-1472-8460.50每日兩班，每班6-7h原煤破碎6-73

48、6-4960.30每日一班，每班6-7h石膏破碎6-736-496每日一班，每班6-7h礦渣烘干221547每日三班生料磨2215470.92每日三班回轉(zhuǎn)窯2416870.95每日三班煤磨2215470.92每日三班水泥磨2316170.96每日三班包裝機(jī)12-1484-9870.50每日兩班，每班6-7h注：1.每日運轉(zhuǎn)時間為24h，按每日三班，每班8h計算；每日運轉(zhuǎn)22h，按扣除每班檢修時間2h計算。2.生產(chǎn)班制一欄，每班6-7h指主機(jī)運轉(zhuǎn)小時數(shù)，已經(jīng)扣除每班檢修時間1-2h。本次設(shè)計采用周平衡法，根據(jù)車間工作制度，定出主機(jī)每周運轉(zhuǎn)小時數(shù)，并根據(jù)物料周平衡量，求出該主機(jī)要求的小時產(chǎn)量6：GH = Gw /H()式中GH要求的主機(jī)小時產(chǎn)量(t/h)；Gw物料的周平衡量(t/w)；H主機(jī)每周運轉(zhuǎn)的小時數(shù)。設(shè)備選型4.2.1石灰石破碎設(shè)備的選型7在水泥生產(chǎn)過程中，將原、燃料進(jìn)行破碎是為了便于運輸和儲存，同時有利于提高烘干和粉磨設(shè)備的工作效率。一般情況下，石灰