畢業(yè)設(shè)計日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨與廢氣處理工藝系統(tǒng)工藝設(shè)計

1、摘 要本次設(shè)計的題目日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥廠生料粉磨與廢氣處理工藝系統(tǒng)工藝設(shè)計。在設(shè)計過程中，我參考了蕪湖海螺三線萬噸線設(shè)計，以及新型干法水泥廠工藝設(shè)計一書中的經(jīng)典數(shù)據(jù)，結(jié)合大量文獻。但是，還有很多缺點，希望能夠諒解。本次設(shè)計的內(nèi)容包括：1、對水泥行業(yè)國內(nèi)外最近發(fā)展動態(tài)和原料粉磨設(shè)備立磨的發(fā)展趨勢進行綜述。2、確定初步方案：參照國內(nèi)設(shè)計一萬噸線的經(jīng)驗，大膽創(chuàng)新，選擇窯的型號為6.290m，在此基礎(chǔ)上選擇生產(chǎn)能力更大的設(shè)備，繪制全廠工藝流程圖和全廠布置圖。3、進行配料設(shè)計和物料平衡計算，并繪制物料平衡表。4、根據(jù)物料平衡表中得出的數(shù)據(jù)，參考設(shè)備選型經(jīng)典公式，進行設(shè)備選型計算。5、本次設(shè)計側(cè)

2、重在生料粉磨與廢氣處理，選型主要包括：石灰石破碎設(shè)備、生料粉磨設(shè)備、增增濕塔、收塵設(shè)備、輸送設(shè)備和其他附屬設(shè)備。并繪制主機選型設(shè)備表6、繪制生料系統(tǒng)工藝流程圖和各主要設(shè)備的剖面圖，并標(biāo)注尺寸和和設(shè)備代號。本次設(shè)計中的重點是生料粉磨與廢氣處理。從國內(nèi)外諸多水泥廠建設(shè)過程的經(jīng)歷來看，主機選型特別是生料磨的選型合理與否是影響項目投資、工程進度和投產(chǎn)后經(jīng)濟效益的重要因素。參照萬噸線應(yīng)選擇立磨三風(fēng)機系統(tǒng)，一條線配備兩臺立磨。隨著余熱發(fā)電技術(shù)的發(fā)展，從窯過來的廢氣經(jīng)sp鍋爐余熱發(fā)電達到節(jié)能的目的。另外一部分廢氣經(jīng)過增濕塔后去烘干原料，為以后的燒成降低熱耗節(jié)約能源。關(guān)鍵詞： 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù) 立磨 三風(fēng)

3、機系統(tǒng) 增濕塔 余熱發(fā)電abstractthis design topic 12,000 tons of cement clinker grinding and exhaust raw cement process system process design. in the design process, i consulted wuhu conch third-line tons line design, and the nsp cement plant process design in a book, combined with extensive literature classic

4、data. but, there are many shortcomings, hoping to understanding. this design includes: 1, the content of cement industry in recent developments at home and abroad and raw material grinding equipment development trend of the mill is summarized in this paper. 2, determine the preliminary plan: refer t

5、o the experience of domestic design 10,000mt line, bold innovation, choose the type furnace 6.2 x 90m for, and based on this, choose production capacity greater equipment and draw the whole process flow diagram and factory layout. 3 and ingredients design and material balance calculation, and drawin

6、g material balance. 4, according to the data obtained from the material balance, reference equipment selection of classic formulas, equipment selection calculation. 5, this design focusing on the raw, grinding and waste gas treatment selection mainly includes: the limestone and crushing equipment, r

7、aw grinding equipment, add humidification tower, dust collecting equipment, transportation equipment and other ancillary equipment. and map host selection equipment table 6, draw raw system flow chart and the main equipment, and obtain the section size and and equipment code. the key is in the desig

8、n of grinding and raw waste gas treatment. from the domestic and foreign many cement plant construction process experience to see, the host selection especially raw or not is the reasonable grinding selection affects project investment, project progress and economic benefits after production of the

9、important factors. reference tons of wire should be chosen grind three fan system, a line equipped with two vertical grinding. along with the development of waste heat power generation technology, the waste gas from kiln over by sp boiler heat power to achieve the goal of energy saving. another part

10、 of the waste gas after humidification tower to drying raw material, after burn for later lowering heat consumption of energy conservation.keywords: the nsp cement production technology vertical mill three fan system humidification tower waste heat generation目錄第1章 前言11.1課題的任務(wù)和要求11.1.1課題任務(wù)11.1.2課題要求1

11、1.2選題依據(jù)21.2.1選題依據(jù)21.2.2研究的內(nèi)容和解決的問題21.2.3生料磨的發(fā)展趨勢3第2章物料配料與物料平衡計算52.1 原料的基本條件52.1.1基本條件52.2配料方案的選擇：即確定熟料的三個率值62.2.1配料的方案及確定三個率值62.2.2確定濕物料的配比8第3章物料平衡表113.1生產(chǎn)熟料時各物料的消耗113.2物料平衡表11第4章簡述水泥生產(chǎn)工藝流程134.1簡述水泥生產(chǎn)工藝流程圖134.2簡述水泥生產(chǎn)工藝流程134.2.1 破碎及預(yù)均化134.2.2生料制備144.2.3生料均化144.2.4預(yù)熱分解144.2.5水泥熟料的燒成154.2.6水泥粉磨154.2.7水

12、泥包裝15第5章 主機設(shè)備選型165.1 石灰石破碎系統(tǒng)165.11 破碎設(shè)備165.2 原料粉磨系統(tǒng)175.2.1 原料粉磨設(shè)備175.2.2熱平衡計算195.3 收塵系統(tǒng)225.3.1 旋風(fēng)收塵器225.3.2電收塵器235.3.3 增濕塔255.4 輸送設(shè)備265.4.1 帶式輸送機265.4.2 螺旋輸送機275.4.3 斗式提升機275.4.4 空氣輸送斜槽285.4.5鏈?zhǔn)捷斔蜋C29第6章主機能力平衡表316.1主機能力平衡表31第7章 結(jié)論32辭謝33參考文獻34第1章 前言1.1課題的任務(wù)和要求1.1.1課題任務(wù) 1、查閱資料定初步設(shè)計方案。2、配料設(shè)計和物料平衡計算并填寫物料

13、平衡表。3、生料粉磨系統(tǒng)主要設(shè)備選型計算，確定設(shè)備型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù)并填寫主機設(shè)備生產(chǎn)能力平衡表。4、繪制水泥廠工藝流程圖和水泥廠平面布置圖。5、一套能反映主機設(shè)備安裝位置和各設(shè)備連接關(guān)系的工藝布置圖樣。6、繪制生料粉磨設(shè)備的剖面圖。7、編制設(shè)計計算說明書8、外文文獻翻譯 1.1.2課題要求1、學(xué)生根據(jù)所接受的畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書，按指導(dǎo)老師的題目，查閱文獻資料綜合運用所學(xué)的知識和技能；在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，制定包括設(shè)計分階段實施時間、任務(wù)、檢查在內(nèi)的進度計劃。2、按進度計劃開展畢業(yè)設(shè)計工作，認(rèn)真聽取教師和有關(guān)工程技術(shù)人員的指導(dǎo)；注意收集整理相關(guān)資料，開展實踐或調(diào)研工作，實事求是做好記錄。3、畢業(yè)

14、設(shè)計成果，資料整理好，應(yīng)及時交給指導(dǎo)老師評閱。提交的畢業(yè)設(shè)計圖樣，設(shè)計計算說明書等資料應(yīng)符合學(xué)院有關(guān)文件的規(guī)定要求。1.2選題依據(jù)1.2.1選題依據(jù)水泥的生產(chǎn)工藝，以石灰石和砂巖為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料，喂入回轉(zhuǎn)窯中煅燒成水泥熟料，加入適量石膏磨細(xì)而成。近年來，由于在原料預(yù)均化、生料粉的均化輸送和收塵等方面采用了新技術(shù)和新設(shè)備，尤其是窯外分解技術(shù)的出現(xiàn)，一種干法生產(chǎn)新工藝隨之產(chǎn)生。中國水泥行業(yè)伴隨著國民經(jīng)濟的持續(xù)增長，出現(xiàn)了一個以新型干法水泥為代表的高速增長勢頭，引起了世界同行的關(guān)注。水泥行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也在發(fā)生著極大的變化，這與政府的宏觀調(diào)控、產(chǎn)業(yè)政策的調(diào)整有著密切的關(guān)聯(lián)。尤其在

15、2000年以來，中國水泥行業(yè)在規(guī)模上、技術(shù)裝備上都取得了較大的進步。但是在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、擴大企業(yè)規(guī)模、節(jié)約資源和能源、提升技術(shù)和裝備水平方面還有很多事情要做啊。水泥行業(yè)是高資源、高能源消耗型產(chǎn)業(yè)，同其他傳統(tǒng)行業(yè)一樣，面臨著如何實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的問題。因此，我們除了繼續(xù)在優(yōu)化工程設(shè)計、加強技術(shù)管理、發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟等方面繼續(xù)努力外，必須減少和控制對自然資源的消耗、增加各種廢棄物得利用、減少和控制污染物得產(chǎn)生等。擠壓粉磨工藝濕20世紀(jì)80年代中期開發(fā)的新型節(jié)能粉磨技術(shù)。隨著輥面結(jié)構(gòu)的改進和新技術(shù)新材料的應(yīng)用，輥面磨損修復(fù)問題已得到解決。以預(yù)熱分解為代表的新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)是國際公認(rèn)的代表當(dāng)代技術(shù)發(fā)展水

16、平的水泥生產(chǎn)方法。具有生產(chǎn)能力大、自動化程度高、產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、有害物質(zhì)排放量低、工業(yè)廢棄物利用率大等一系列優(yōu)點。1.2.2研究的內(nèi)容和解決的問題設(shè)計的內(nèi)容是：1、日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥廠配料計算和物料平衡計算2、日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥生料粉磨與廢氣處理系統(tǒng)設(shè)備初步選型和主機生產(chǎn)能力平衡計算。 3、日產(chǎn)12000噸水泥熟料水泥生料粉磨與廢氣處理系統(tǒng)工藝流程圖基布置圖。生料粉磨與廢氣處理主要問題：1、 萬噸線生料粉磨系統(tǒng)采用高濃度電收塵器，同時一條線配備兩臺立磨2、 存在的不足：喂料回轉(zhuǎn)下料器易堵料；2臺立磨出料斜槽設(shè)計時沒有考慮互通，入庫斗提機能力偏小；電收塵故障率高，維修量大

17、，影響收塵效果。3、采取的措施：喂料回轉(zhuǎn)下料器采取通；磨機的規(guī)格選擇大些的保證粉磨能力為500t/h；斗提機的能力加大，采用三風(fēng)機系統(tǒng)。1.2.3生料磨的發(fā)展趨勢從國內(nèi)外諸多水泥廠建設(shè)過程經(jīng)歷來看，生料磨的選型很重要。在設(shè)備選型時，合理選擇各系統(tǒng)的主機，降低項目投資，可提升我國對外水泥單位的競爭力。目前使用較多的粉磨系統(tǒng)主要有3種。1、 球磨烘干兼粉磨系統(tǒng)烘干兼粉磨系統(tǒng)物料可受到烘干和粉磨雙重作用。物料進入系統(tǒng)后，直接與較高溫度的氣體接觸，所有熱交換迅速，水分蒸發(fā)快。隨著水泥工業(yè)干法生產(chǎn)的發(fā)展，烘干兼粉磨系統(tǒng)改進和提高較快。中卸提升循環(huán)磨是磨內(nèi)烘干的一種形式，是由德國伯力鳩斯首先研制出來的，目

18、前已被廣泛采用。該系統(tǒng)從烘干作用來講，是風(fēng)掃磨和尾卸提升磨相結(jié)合的產(chǎn)物；從粉磨作用來說，相當(dāng)于二級圈流系統(tǒng)。選粉機的回料大部分回入磨細(xì)倉，小部分回到粗倉?；卮謧}的目的，是為了改善冷料的流動性；同時也便于磨內(nèi)物料的平衡分布情況。尾卸提升循環(huán)磨系統(tǒng)也是磨內(nèi)烘干形式之一。它和風(fēng)掃磨的主要區(qū)別，在于入磨物料通過烘干倉到粉磨倉的尾端，物料以機械方法排出，然后用提升機送入選粉機，粗料返回磨頭。熱氣從磨頭到磨尾，從卸料罩抽出，經(jīng)過粗份分離器和收塵器排入大氣。2、輥壓機粉磨系統(tǒng)在水泥生產(chǎn)中，原料粉磨所耗電量在總耗電量的30%左右，為了解決這個問題，人們一直在探索各種新的可能的途徑來提高粉磨效率。而新型輥壓機就

19、出現(xiàn)了。這種型粉磨設(shè)備在提高產(chǎn)量、降低電耗方面是有相當(dāng)吸引力的。配有輥壓機的粉磨系統(tǒng)中，由于在管磨中所受的是沖擊和磨削作用，所以比傳統(tǒng)的管磨機粉磨效率要高。而在輥壓機粉磨系統(tǒng)中，物料基本上線受到純壓力，然后在受到磨削和沖擊作用。3、 立磨系統(tǒng)立磨也稱輥式磨。立磨與球磨相比不論從結(jié)構(gòu)、粉磨機理、系統(tǒng)流程、工藝布置，還是從自動化控制、參數(shù)確定、能源的消耗上，都存在很大差別。立磨的薄弱環(huán)節(jié)在其氣流的流動和選粉方面，各家公司也一直在這方面努力改進。改進的方法首先是把以前低效選粉機改成高效選粉機，通過提高選粉效率來提高磨機的能力，減少回粉量，減少回粉量對于降低磨機的震動也有好處。新型高效選粉機有一個像罐

20、籠一樣的轉(zhuǎn)子，其周圍固定有一圈導(dǎo)向葉片，帶有物料的氣流經(jīng)過導(dǎo)向葉片以切向進入轉(zhuǎn)子，通過調(diào)速來調(diào)節(jié)產(chǎn)品粒度。由于轉(zhuǎn)子和導(dǎo)向葉片的相對傳動，氣流形成強力旋流是物料在此區(qū)內(nèi)得到分選。為了降低循環(huán)風(fēng)機的功耗，首先要減少通風(fēng)量和風(fēng)壓，通過降低噴嘴處的風(fēng)速可以達到降低通風(fēng)量和通風(fēng)阻力，同時向上的帶料能力也會降低，從噴嘴處排出的粗料就多，然后到依靠提升機把粗料提升重新回到磨體內(nèi)，也就是依靠機械提升代替氣力提升以達到節(jié)省風(fēng)機的功耗。綜上所訴，各種原料粉磨系統(tǒng)經(jīng)濟技術(shù)的差別很容易分析清楚，水泥廠項目因地區(qū)不同，各自的自然條件也有差別，原料粉磨系統(tǒng)方案應(yīng)根據(jù)實際情況和節(jié)約能源降低電耗應(yīng)選擇立磨。隨著輥面磨損量得增

21、加，生料磨的平均臺時產(chǎn)量有所下降，同時單位電耗增加，研磨效率降低，特別是輥面磨損過大時，應(yīng)避免高電耗狀態(tài)運行。根據(jù)輥面的磨損量，科學(xué)適時選擇磨輥襯板更換時機，及時更換磨損的襯板，避免過度磨損而造成襯板報廢。第2章物料配料與物料平衡計算2.1 原料的基本條件2.1.1基本條件1、 采用窯外分解窯生產(chǎn)熟料2、 物料的參數(shù)表如下：表2.1原燃料化學(xué)成分名稱燒失量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他總共石灰石41.632.411.240.4252.400.950.95100砂巖2.5377.7512.124.110.210.572.71100鐵粉3.8910.964.9068.664.071.

22、735.79100煤灰51.9933.463.024.560.616.36100表2.2進廠原燃料水分及粒度物料名稱石灰石砂巖鐵粉原煤水分（%）17148粒度6004010100表2.3煤工業(yè)分析揮發(fā)分固定碳灰分熱值29.77%41.82%25.32%25160 kj/kg3、 要求熟料三個率值：kh=0.880.90，sm=2.502.70，im=1.501.704、 單位熟料熱耗：3010 kj/kg5、 生產(chǎn)損失：生料按1%計算，其他按3%計算2.2配料方案的選擇：即確定熟料的三個率值2.2.1配料的方案及確定三個率值表2.1原料及煤灰的化學(xué)成分名稱燒失量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化

23、鈣氧化鎂其他總共石灰石41.632.411.240.4252.400.950.95100砂巖2.5377.7512.124.110.210.572.71100鐵粉3.8910.964.9068.664.071.735.79100煤灰51.9933.463.024.560.616.361001、 假設(shè)原料配比石灰石：砂巖：鐵粉 = 83.32 ：14.93 ：1.752、 計算白生料化學(xué)成分公式為 m（白生料）= m（原料）配比可得白生料化學(xué)成分如下：表2.4 白生料化學(xué)成分名稱燒失量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他總共石灰石34.6861162.0080121.0331680.34

24、994443.659680.791540.7915483.32砂巖0.37772911.6080751.8095160.6136230.0313530.0851010.40460314.93鐵粉0.0680750.19180.085751.201550.0712250.0302750.1013251.75白生料35.1319213.8078872.9284342.16511743.7622580.9069161.2974681003、 計算灼燒基生料化學(xué)成分有公式：m=100a/(100-l)；式中，m灼燒基生料化學(xué)成分a白生料化學(xué)成分 l白生料的燒失量故可得表如下表2.5灼燒基生料化學(xué)成分名

25、稱二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他總共成分21.286104044.5144453173.33772326967.463470481.3980928682.0001640251004、計算熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗煤的工業(yè)分析如下?lián)]發(fā)分固定碳灰分熱值29.77%41.82%25.32%25160 kj/kg熟料熱耗q= 3010kj/kg煤熱值q=25160 kj/kgp(標(biāo)準(zhǔn)煤耗)= q/q；p=301025160=0.1196345、計算煤灰摻入量公式如下；ga=paars100式中：ga熟料中煤灰摻入量 aar煤收到基灰分含量 s煤灰沉降率（煤的s因窯型而異，預(yù)熱分解窯有電收塵器煤灰沉降率

26、為100%，即s=100）計算可得 ga=0.0302914156、計算熟料的化學(xué)成分（%）公式如下：摻入灼燒生料量 = 1ga=0.969708585 熟料各成分量=m(煤) ga + m(白生料) 1ga故可得下表表2.6熟料的化學(xué)成分成分摻入量二氧化硅三氧化二鋁三氧化二鐵氧化鈣氧化鎂其他灼燒生料0.96970858520.641317834.3776963813.23661890865.41990651.3557426571.939576227煤灰0.0302914151.5748506631.0135507440.0914800730.1389288520.0184777630.192

27、153399熟料122.21616855.3912471253.32809898165.558035351.374220422.1322296267、 計算率值kh=0.892169447sm=2.547916808im=1.619917904經(jīng)檢驗三個率值均符合要求2.2.2確定濕物料的配比1、 計算熟料料耗；由公式：k t = (100ga) (100l白) kt理論料耗 ga煤灰摻入量 l白白生料燒失量 則 kt = 1.5411 生料 / 熟料2、 實際料耗由公式ks = kt1生產(chǎn)損失則ks = 1.5567 生料 / 熟料3、 計算實物煤耗由公式p= p (1-煤生產(chǎn)損失)p實物煤

28、耗p標(biāo)準(zhǔn)煤耗煤的生產(chǎn)損失為3%則p = 0.1233 煤 / 熟料4、 計算干基實際消耗量干石灰石=ksx(1-生產(chǎn)損失)干砂巖= ksy(1-生產(chǎn)損失)干鐵粉= ksz(1-生產(chǎn)損失)式中；x、y、z為各生料的配比，生產(chǎn)損失為1%則可得 干石灰石料耗 = 1.3101 干石灰石 / 熟料干砂巖料耗 = 0.2348 干砂巖 / 熟料干鐵粉料耗 = 0.0275 干鐵粉 / 熟料5、 計算濕基的實際消耗量濕石灰石=干石灰石/（1-石灰石含水率）濕砂巖=干砂巖/（1-砂巖含水率）濕鐵粉=干鐵粉/（1-鐵粉含水率）由表2-2可知各物料含水率，則可得濕石灰石料耗 =1.3234 濕石灰石 / 熟料濕

29、砂巖料耗 = 0.2524 濕砂巖 / 熟料濕鐵粉料耗 = 0.0320 干鐵粉 / 熟料6、計算濕物料配比濕物料總量=濕石灰石+濕砂巖+濕鐵粉 =1.607797794則濕物料的配比為（%）：濕石灰石：濕砂巖：濕鐵粉= 82.30943709：15.70046171:1.990101203第3章物料平衡表3.1生產(chǎn)熟料時各物料的消耗3.1.1 熟料理論料耗 kt = 1.5411 生料 / 熟料3.1.2 熟料實際料耗 ks = 1.5567 生料 / 熟料3.1.3 實物煤消耗 p = 0.1233 煤 / 熟料3.1.4 干石灰石料耗 = 1.3101 干石灰石 / 熟料干砂巖料耗 =

30、0.2348 干砂巖 / 熟料干鐵粉料耗 = 0.0275 干鐵粉 / 熟料3.1.5 濕石灰石 料耗 =1.3234 濕石灰石 / 熟料濕砂巖料耗 = 0.2524 濕砂巖 / 熟料濕鐵粉料耗 = 0.0320 干鐵粉 / 熟料3.2物料平衡表表3.1 物料平衡表物料名稱天然水份濕基原料配合比生產(chǎn)損失消耗定額（t/t熟料）物料平衡表干燥的含天然水分的干燥的含天然水分的t/ht/dt/年t/ht/dt/年石灰石1%82.311%1.31011.3234655.0715721.64873705661.6815880.44922934砂巖7%15.701%0.23480.2524117.38281

31、7.1873313126.223029.2939046鐵粉14%1.991%0.02750.032013.76330.210236515.99384.0119028生料1%1.5567778.3518680.35790888原煤8%3%0.12330.134161.67148045880467.031608.7498700熟料500120003720000備注：1、一年工作310天，每天3班制，每班8小時。 2、單位熟料熱耗：3010 kj/kg； 3、原煤熱值：25160 kj/kg第4章簡述水泥生產(chǎn)工藝流程4.1簡述水泥生產(chǎn)工藝流程圖4.2簡述水泥生產(chǎn)工藝流程4.2.1 破碎及預(yù)均化 1、

32、破碎 水泥生產(chǎn)過程中，大部分原料要進行破碎，如石灰石、黏土、鐵礦石及煤等。石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石是生產(chǎn)水泥用量最大的原料，開采后的粒度較大，硬度較高，因此石灰石的破碎在水泥廠的物料破碎中占有比較重要的地位。破碎過程要比粉磨過程經(jīng)濟而方便，合理選用破碎設(shè)備和和粉磨設(shè)備非常重要。在物料進入粉磨設(shè)備之前，盡可能將大塊物料破碎至細(xì)小、均勻的粒度，以減輕粉磨設(shè)備的負(fù)荷，提高黂機的產(chǎn)量。物料破碎后，可減少在運輸和貯存過程中不同粒度物料的分離現(xiàn)象，有得于制得成分均勻的生料，提高配料的準(zhǔn)確性。 2、原料預(yù)均化 預(yù)均化技術(shù)就是在原料的存、取過程中，運用科學(xué)的堆取料

33、技術(shù)，實現(xiàn)原料的初步均化，使原料堆場同時具備貯存與均化的功能。 原料預(yù)均化的基本原理就是在物料堆放時，由堆料機把進來的原料連續(xù)地按一定的方式堆成盡可能多的相互平行、上下重疊和相同厚度的料層。取料時，在垂直于料層的方向，盡可能同時切取所有料層，依次切取，直到取完，即“平鋪直取”。（1）均化原料成分，減少質(zhì)量波動，以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料，并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。 （2）擴大礦山資源的利用，提高開采效率，最大限度擴大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。 （3）可以放寬礦山開采的質(zhì)量和控制要求，降低礦山的開采成本。 （4）對黏濕物料適應(yīng)性強。 （5）為工廠提供長期穩(wěn)定的原料，也可以在

34、堆場內(nèi)對不同組分的原料進行配料，使其成為預(yù)配料堆場，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設(shè)備運轉(zhuǎn)率創(chuàng)造條件。 （6）自動化程度高。4.2.2生料制備 水泥生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn)1噸硅酸鹽水泥至少要粉磨3噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗的動力約占全廠動力的60%以上，其中生料粉磨占30%以上，煤磨占約3%，水泥粉磨約占40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。4.2.3生料均化新型干法水泥生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把

35、關(guān)作用。均化原理：采用空氣攪拌，重力作用，產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”，使生料粉在向下卸落時，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進行徑向混合均化。4.2.4預(yù)熱分解 把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達到縮短回窯長度，同時使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進行氣料換熱過程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。（1）物料分散換熱80%在入口管道內(nèi)進行的。喂入預(yù)熱器管道中

36、的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運動，同時被分散。（2）氣固分離當(dāng)氣流攜帶料粉進入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動，并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升，由排氣管排出。（3）預(yù)分解 預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道，設(shè)燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內(nèi)以懸浮態(tài)或流化態(tài)下迅速進行，使入窯生料的分解率提高到90%以上。將原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進行的碳酸鹽分解任務(wù)，移到分解爐內(nèi)進行；燃料大部分從分解

37、爐內(nèi)加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負(fù)荷，延長了襯料壽命，有利于生產(chǎn)大型化。 4.2.5水泥熟料的燒成生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后，下一道工序是進入回轉(zhuǎn)窯中進行熟料的燒成。在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相反應(yīng)，生成水泥熟料。隨著物料溫度升高物料變成液相。熟料燒成后，溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。4.2.6水泥粉磨水泥粉磨是水泥制造的最后工序，也是耗電最多的工序。其主要功能在于將水泥熟料（及膠凝劑、性能調(diào)節(jié)材料等）粉磨至適宜的粒度（以細(xì)

38、度、比表面積等表示），形成一定的顆粒級配，增大其水化面積，加速水化速度，滿足水泥漿體凝結(jié)、硬化要求。4.2.7水泥包裝 水泥出廠有袋裝和散裝兩種發(fā)運方式。第5章 主機設(shè)備選型5.1 石灰石破碎系統(tǒng)5.11 破碎設(shè)備在水泥生產(chǎn)過程中，將原料進行破碎，為的就是便于運輸儲存，同時有利于提高烘干和粉磨設(shè)備的工作效率。破碎是制造水泥首要的一個加工工序，它為后來的工序準(zhǔn)備了良好的生產(chǎn)條件。同時在生產(chǎn)時石灰石所需破碎的量是最大的，故對石灰石破碎機進行了選型。表5.1 石灰石破碎機選型表序號項目單位計算公式及依據(jù)計算結(jié)果方案方案1需破碎物料 物料參照物料平衡表石灰石，水分1%時產(chǎn)量ght/h661.68日產(chǎn)量

39、gdt/d15880.4年產(chǎn)量gyt/y49229342破碎粒度開采粒度dmm參照設(shè)計任務(wù)書表2600磨機喂入粒度mm70破碎粒度dmm253破碎比i=d/d244確定工藝方案 錘式破碎機雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機5破碎系統(tǒng)要求產(chǎn)量t/h水泥廠工藝設(shè)計手冊（4-4）g=g g0/dntk1452燒成車間年產(chǎn)熟料量g0t/y參照物料平衡表3720000每噸熟料的石灰石耗量gt/t1.3234破碎系統(tǒng)全年工作日dd290序號項目單位計算公式及依據(jù)計算結(jié)果方案方案每天工作班數(shù)n班兩班每班工作小時數(shù)th6.5小時供料不均衡系數(shù)k同上，0.810.96選擇破碎機規(guī)格型號分別參考中國破碎機網(wǎng)和手冊表4-16pcf

40、27242pf-2732生產(chǎn)能力t/h600-8001400-1600轉(zhuǎn)子（直徑d長度l）mm2750*24502750*3250最大入料粒度mm6001400出料粒度mm2525轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nr/min5007確定破碎機臺數(shù)，班數(shù)綜合考慮生產(chǎn)能力和系統(tǒng)要求產(chǎn)量n=2m=2n=1m=28電動機功率kw110012509綜合分析、比較雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機結(jié)構(gòu)簡單，制造維修方便，破碎比大生產(chǎn)效率高，無需笨重的基礎(chǔ)，可以簡化生產(chǎn)流程，減少設(shè)備臺數(shù)和車間占地面積。它比錘式破碎機更多的利用沖擊和反沖擊作用進行選擇性破碎，料塊自擊粉碎強烈，因此粉磨效率高，生產(chǎn)能力大，電耗低，磨損少，當(dāng)遇到難以破碎的異物時，能將

41、異物排出自動保護設(shè)備且只需要一臺。所以，采用方案ii表5.2 雙轉(zhuǎn)子反擊式破碎機的技術(shù)性能參數(shù)型號規(guī)格最大進料(mm)轉(zhuǎn)子直徑(mm)轉(zhuǎn)子長度(mm)出料粒度(mm)生產(chǎn)能力(t/h)電機功率(kw)設(shè)備重量(kg)(不包括電機)2pf-2732140027503250251400-160012508600005.2 原料粉磨系統(tǒng)5.2.1 原料粉磨設(shè)備隨著耐磨材料、液壓技術(shù)的日益進步，立磨不斷得到改進并向大型化發(fā)展，用途更加廣泛。各國水泥行業(yè)已經(jīng)越來越多第采用立磨進行水泥原料的烘干兼粉磨。立磨集物料的中碎、粉磨、輸送、選粉、烘干等諸多優(yōu)點于一身，是一種高效節(jié)能的粉磨設(shè)備。故在原料粉磨設(shè)備選型

42、時，應(yīng)首選立磨。表5.3 原料磨選型計算序號項目單位計算公式和依據(jù) 計算結(jié)果1需粉磨物料量時產(chǎn)量t/h參照物料平衡表778.35日產(chǎn)量t/d18680年產(chǎn)量t/y5790888序號項目單位計算公式和依據(jù) 計算結(jié)果2入磨物料性質(zhì)喂入物料參照表2.2參照物料平衡表石灰石砂巖鐵粉粒度mm6004010水分%1714配合比%82.3115.71.993要求主機小時產(chǎn)量t/h參照手冊公式2-33gh=gy/8760890適宜年利用率參照手冊表2-10=0.700.80=31037/8760=0.7434選擇磨機磨機型號參照中國水泥2006.9為10000t/d生產(chǎn)線配套的大型原料立磨的技術(shù)現(xiàn)狀和蕪湖海螺

43、三線設(shè)計atox50ck-4905最大入磨粒度mm9570入磨物料最大水分%15.0%5.0%產(chǎn)量t/h450500產(chǎn)品細(xì)度(r0.08)%14%15%產(chǎn)品水分%0.5%0.5%出磨風(fēng)量m3/h840000860000出磨風(fēng)溫80100105-115磨盤最大外徑mm56105690磨輥直徑mm30002400磨輥寬度mm10001000磨輥數(shù)量34磨盤轉(zhuǎn)速r/min25.025.24主電機功率kw38003800選粉機轉(zhuǎn)速r/min4590630-650選粉機效率%8590%8590%6綜合分析、比較雖然atox50技術(shù)成熟，國內(nèi)使用較普遍，在日產(chǎn)12000噸線上應(yīng)用產(chǎn)量方面有些不足。而ck-

44、490是川崎公司國外合資設(shè)備價格較低且維修方便，磨機在產(chǎn)能方面能滿足萬噸線的需求，7結(jié)論通過以上綜合比較決定采用方案表5.4 ck-490 立式磨技術(shù)性能參數(shù)磨機型號ck-490入磨物料粒度mm70 入磨物料綜合水分%5%產(chǎn)量t/h500產(chǎn)品細(xì)度(r0.08)%80m篩篩余15%產(chǎn)品水分%0.5出磨風(fēng)量m3/h860000出磨風(fēng)溫110磨盤中徑mm5000磨盤最大外徑mm5690磨輥直徑mm2400磨輥寬度mm1000磨輥數(shù)量4磨盤轉(zhuǎn)速r/min25.24主減速機型號kmp710主電機型號yrkk800-6主電機功率kw3800分離器電機功率kw346液壓系統(tǒng)壓力（正常使用）bar180bar

45、5.2.2熱平衡計算熱平衡計算的原始資料及設(shè)備見下表表5.5原始資料及設(shè)備表入磨物料水份（%）5.0出磨物料水份（%）0.5入磨物料溫度（）20出磨物料溫度（）85入磨熱氣體溫度（）220出磨熱氣體溫度（）110環(huán)境溫度（）20磨機產(chǎn)量（t/h）500磨機電機功率（kw）3800石灰石水份（%）1砂巖水份（%）7鐵粉水份（%）14漏風(fēng)系數(shù)3%燃煤熱值（kj/kg）25160料層厚度（mm）90系統(tǒng)排風(fēng)系數(shù)1.1平衡范圍：磨機進口至出料口：物料基準(zhǔn)：磨機一小時產(chǎn)量；溫度基準(zhǔn)：0一、熱量收入部分（1）、入磨熱風(fēng)帶入熱量 式中：熱風(fēng)帶入熱量（kj/h） 入磨熱風(fēng)量（nm/h） 入磨熱風(fēng)平均比熱（kj

46、/ nm） 在0450時為1.435kg/ nm 入磨熱風(fēng)溫度（2）、研磨體工作時發(fā)熱 (kj/h)式中：粉磨產(chǎn)生的熱量磨機需用功率 磨機中能量轉(zhuǎn)換為熱量的系數(shù)，k=0.7電機傳動功率，0.8-0.9，取0.9動力傳到粉磨作用力有效系數(shù)，取0.9修正值，0.5-0.7，取0.6（3）系統(tǒng)漏風(fēng)帶入的熱量式中：k漏風(fēng)系數(shù)，一般應(yīng)為5%，取3%為環(huán)境空氣溫度，為環(huán)境空氣平均比熱kj/m3，（4）濕物料帶入熱： =778345200.933+4.185*(5-0.5)/(100-5)= 17609850kj/h其中，g為入磨原料量，kg/h 為入磨物料溫度， 生料的比熱，一般取0.933kj/m3w1

47、，w2分別為入、出磨物料水分（5）循環(huán)風(fēng)帶入熱量： =0.25*1.05l*90*1.373 =32.13l其中:回磨粗粉溫度，取90. 循環(huán)風(fēng)比熱，取1.373（6）總收入熱量= =315.7l+4407767+0.75l+32.13l+17609850 =348.58l+220176172、熱量支出部分（1）蒸發(fā)水分水氣帶走熱量：q1=g*(2490+1.883-4.185 )*(w1-w2)/(100-w1) =778345*(2490+1.883*110-4.185*20)*(5-0.5)/(100-5)=9635448式中， 2490為每千克水在0時變成水蒸氣所需的汽化熱，kj/kg；1.883為水蒸氣由0升至?xí)r的平均比熱，kj/m3為出磨廢氣溫度，110。(2) 出磨廢氣帶走熱： 式中，循環(huán)風(fēng)磨氣體溫度，；系統(tǒng)排風(fēng)系數(shù)，取1.1；循環(huán)風(fēng)比熱，取1.373kj/m3。（3）出磨物料帶走熱量：q3=g*+4.185w2/(100-w2)*( -)*(100-w2)/100=778345*0.937+4.185*0.5/(100-0.5)*(85-20)*(100-0.5)/100=48226723式中，出磨物料溫度； 入磨物料溫度； 生料的比熱，取0.937。（4）磨機筒體散熱損失：q4=