水泥熟料回轉(zhuǎn)窯設(shè)計說明書

1、綜合實踐2班級：無機062學(xué)號：06姓名：磨光陽日期：2009-9-25水泥熟料煅燒制備生產(chǎn)工藝摘要：本設(shè)計的題目是日產(chǎn) 5 000噸水泥熟料回轉(zhuǎn)窯初步設(shè)計，為滿足現(xiàn)代水泥生產(chǎn)線的工藝需求， 在生產(chǎn)規(guī)模上采用預(yù)分解窯生產(chǎn)技術(shù)，能夠充分利用燃料的熱效率、節(jié)省原料、降低生產(chǎn)成本，實 現(xiàn)水泥生產(chǎn)現(xiàn)代化。本設(shè)計主要包括預(yù)熱器、分解爐、冷卻機系統(tǒng)物料平衡、燒成系統(tǒng)的熱平衡計算，主要設(shè)備的 選型、以及燒成系統(tǒng)的工藝流程和車間工藝布置的設(shè)計。關(guān)鍵詞：初步設(shè)計；預(yù)分解窯；工藝流程緒論當前世界水泥工業(yè)的發(fā)展是以節(jié)能、降耗、環(huán)保為中心，走可持續(xù)發(fā)展的道路。與此相適應(yīng)， 水泥設(shè)備尤其是回轉(zhuǎn)窯的資源化利用及應(yīng)用中的環(huán)

2、境行為等方面也成為研究的熱點。一. 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀我國自從1975年研究2 000t/d新型干法燒成系統(tǒng)以來，水泥生產(chǎn)工藝得到了長足發(fā)展，現(xiàn)在2000t/d生產(chǎn)設(shè)備已全部國產(chǎn)化，日產(chǎn)4000噸、5 000噸新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)裝備國產(chǎn)化率達到95%上 ,日產(chǎn)8 000噸水泥熟料生產(chǎn)線和日產(chǎn)10 000噸水泥熟料生產(chǎn)線裝備只需少量關(guān)鍵件進口。隨著“八五”期間“日產(chǎn) 4 000噸水泥裝備國產(chǎn)化一條龍”和“九五”期間的技術(shù)完善和創(chuàng)新，技 術(shù)裝備水平進一步提高?！笆濉逼陂g，國家又組織實施了日產(chǎn) 8 000噸和日產(chǎn)10 000噸水泥裝備國 產(chǎn)化項目，徹底改變我國大型水泥技術(shù)和裝備基本依賴進口的局面。先

3、進的工藝技術(shù)和大型國化裝備為我國新型干法水泥加快發(fā)和水泥結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了技術(shù)保證，同時也為我國大型水泥技術(shù)裝備出口 定了基礎(chǔ)。國產(chǎn)設(shè)備使得水泥項目資大大降低。在國外，新型干法窯向大型化發(fā)展，自動化水平不斷提高， 單機最大能力已達12 000t/d，噸水泥能耗已降低到 90KV?h/t以下，熟料熱耗低于2 827KJ/kg，勞動生產(chǎn)率（水泥）提高到15000-20 000噸/ （人年）。并且在環(huán)境保護方面也做到標準苛刻，在燃料使用方面，在瑞典和美國少數(shù)國 家里，燒廢料比例已達到80%二. 設(shè)計原則1 堅持理論聯(lián)系實際，從實際生產(chǎn)出發(fā)，事實求是。2 設(shè)計方案的確定，在技術(shù)上做到先進可靠，較大輻度地提

4、高產(chǎn)量、降低能耗。3 工藝布置合理，生產(chǎn)工藝流程順暢。4 本著合理選擇工藝過程和廠房位置，盡量選用適合生產(chǎn)要求和低損耗，低污染的設(shè)備，注意勞動保護，安全生產(chǎn)，提高勞動生產(chǎn)率。5.環(huán)保設(shè)施完善、產(chǎn)品優(yōu)質(zhì)節(jié)能、成本預(yù)算合理。三. 新型干法回轉(zhuǎn)窯的優(yōu)化本設(shè)計采用目前國內(nèi)先進的新型干法生產(chǎn)技術(shù)，此項技術(shù)開發(fā)了系統(tǒng)壓損在4 000-4800Pa的高效、低壓損的五級旋風(fēng)預(yù)熱系統(tǒng)，五旋風(fēng)預(yù)熱可以將50C的生料粉加熱到 800C,而且 可將窯尾廢氣從1 100C降低到330 C。1. 選用的分解爐方面 NSF分解爐有以下特點：(1) NSF爐高度增加，從而增加了容積，增加了物料在爐內(nèi)的停留時間。并且NSF爐燃

5、料直接 噴入三次風(fēng)中，能夠完全燃燒，這樣也降低了對燃料固定碳值的要求。(2) 由于喂料一部分在出窯的空氣上升煙道中，這樣降低了尾氣的溫度，使廢氣中堿、硫、氯 元素凝聚在生料顆粒上再回窯內(nèi)，減少了在煙道內(nèi)的結(jié)皮。2. NSF的不足：爐的出口是側(cè)面出口，且出口高度大，占分解爐高度1/3左右，容易使爐內(nèi)產(chǎn)生偏 流、短路和形成稀薄生料區(qū)。3 .選用的IKN懸擺式冷卻機特點：(1) 采用COAND噴流篦板的水平噴流。(2) 運用空氣梁技術(shù)的熟料入口分配系統(tǒng)。(3) 單缸液壓傳動的自調(diào)懸擺系統(tǒng)。(4) 液壓傳動的隔熱擋板。(5) 箱式輥式破碎機和氣力清除漏料裝置。四. 工藝平衡計算1.燒成系統(tǒng)熱平衡計算平

6、衡計算主要包括支出與收入物料，支出與收入熱量的平衡。1) .原始資料回轉(zhuǎn)窯熱工的目的是確定燃料消耗量，分析煅燒系統(tǒng)內(nèi)熱量收支情況，確定窯的熱效率以及尋 求降低熱耗的途經(jīng)。平衡范圍：從冷卻機熟料出口到預(yù)熱器廢氣出口。即包括回轉(zhuǎn)窯、冷卻機、分 解爐和預(yù)熱器系統(tǒng)。溫度基準：0 C物料基準：1 kg熟料2) .物料平衡(1) 窯型：4.8 X 72帶NSF型預(yù)分解窯。(2) 物料化學(xué)成分(%見表3-1 o(3) 熟料礦物組成見表 3-2 o(4) 煤粉組成及發(fā)熱量見表3-3 o(5) 熟料出冷卻機溫度 t Lsh=200C。(6) 入窯煤粉溫度 tr=40Co(7) 次空氣入窯溫度 t ylk=36C

7、°(8) 入冷卻機冷空氣溫度 t k=36C°(9) 窯頭漏風(fēng)溫度t yLOK=36Co(10) 入冷卻機冷空氣量 Vlk=2.14Nm3/kg熟料。(11) 入窯風(fēng)量比(% 一次空氣：二次空氣：漏風(fēng) =29： 64： 7 o表3- 1物料化學(xué)成分(wt%)項目燒失量SiO2Al 2QFezQCaOMgOSO其它總和干生LsSiO|ai2o3FezO；CaOSMg 2OSSO3一一料35.5813.673.552.5942.51.56一0.55100熟料LshSiOShAl2OShFe2 O3hshCaOshMgOSO3h一20.605.855.0063.912.10一2.

8、54100飛灰LfhSQ；hAl2O?fhFe2 O3CaOfhMgOfhso?33.4014.594.092.0741.851.87一2.13100煤灰LaSiOAAl2OAFe2OAACaOMgOASOA一一一一40.5016.7210.8515.975.425.515.031003- 2物料化學(xué)成分(wt%)一GSGSCAC4AF%57.0916.087.0515.20表3- 3煤粉組成及發(fā)熱量兀素分析(%工業(yè)分析(%焦渣特性(號)發(fā)熱量CfHfSfNOVfF.CfAfW一KJ/ kg煤粉66.484.080.351.1711.8430.4053.5211.284.80425 376(1

9、2) 燃料比(%回轉(zhuǎn)窯：分解爐=47: 53。(13) 出預(yù)熱器廢氣溫度 t f=370C。(14) 出預(yù)熱器飛灰量 mfh=0.141 kg/ kg熟料。(15) 電收塵器及增濕塔綜合收塵效率n =99.28%。(16) 回收飛灰入窯溫度 t yh = 50C。(17) 氣力提升泵料風(fēng)比14.4kg/Nm 3。(18) 喂料帶入空氣溫度 t s=50C。(19) 窯尾過剩空氣系數(shù)a y=1.05。(20) 分解爐漏風(fēng)占分解爐燃料燃燒用理論空氣用量的5%(21) 分解爐出口過?？諝庀禂?shù)a f=1.25。(22) 每級旋風(fēng)筒漏入空氣量為理論空氣的5%(23) 系統(tǒng)散熱損失 QB=540KJ/kg

10、熟料。(24) 熟料中燃料灰分摻入百分比a=100。(25) 生料中的水份含量ws=0。(26) 冷卻機煙囪排出空氣溫度t pk=220C。(27) 冷卻水帶出熱量 QLS=170KJ/kg熟料。2物料平衡計算1) 收入物料：(2-1)(1) 燃料消耗量：mr = mr+mFr kg / kg熟料(2) 生料消耗量： 干生料理論消耗量：mysL =100 一旦 Af mr100100 - Ls10010011.28mr1001.552 -0.175mk / kg熟料(2-2)100 35.58(2-3) 出預(yù)熱器飛灰量：mh = 0.141 kk / kg熟料 煙囪飛損飛灰量：mFh= mh

11、(1 n )= 0.001 k/ kg熟料(2-4) 入窯回灰量：mh = mh mFh= 0.140 kk/ kk熟料(2-5) 考慮飛損后干生料實際消耗量:mgs= mysL mFh100亠100丄=1.552-0.175mr 0.001 10034.40100 35.58(2-6)=1.553-0.175mr kg / kg熟料ms = mgs100100-ws 考慮飛損后生料(含物理水)實際消耗量:=(1.553-.017亦)1001.553 - 0.175mkk / kg熟料(2-7)100-0(3) 入預(yù)熱器生料量= m+nyh = 1.693-0.175m r kg / kg熟料

12、(2-8)(4) 空氣消耗量 理論空氣用量Vlk = 0.089Cf 0.267H f - 0.033(0f -Sf)3=6.627 Nm / kg煤粉(2-9)mik = Vik 6 =6.627 1.293 = 8.569 kg / kg煤粉(2-10) 窯頭用實際干空氣量由于過?？諝庀到y(tǒng)a y= 1.05，窯頭用燃料占47%則窯頭用實際干空氣為：Vyk =0.47 yVlk mr = 0.47 1.05 6.627mr = 3.270mNm3/ kg熟料(2-11)myk 二 Vyj k - 3.270mr 1.293 =4.299mkg/ kg熟料(2-12)其中：一次空氣：Vy1k=

13、3.270mr X 0.29=0.948mr N kg熟料(2-13)my1k=4.299mr X 0.29=1.226m r kg/ kg熟料(2-14)二次空氣：Vy2k = m X 0.64 =Nnn/ kg熟料(2-15)my2k= 4.299mr X 0.64 = 2.707m kg/ kg熟料(2-16)窯頭漏風(fēng)：VyLok= 3.270mr X 0.07 = 0.229mr Nm3/ kg熟料(2-17)myLok = 4.299mr X 0.09 = 0.296mr kg/ kg熟料(2-18)分解爐從三次風(fēng)管抽風(fēng)量分解爐出口過剩空氣系數(shù)：a f= 1.25出分解爐過?？諝饬浚?/p>

14、(a f-1 ) Vkmr=(1.25- 1) X 6.627m r = 1.657mr Nrr/ kg熟料(2-19)分解爐用燃料燃燒理論空氣量：30.53Vikmr = 0.53 X 6.627m r = 3.512mr Nm / kg熟料(2-20)窯尾廢氣中過?？諝饬浚?1.05-1 ) X 0.47 X 6.627m r = 0.156mNnT kg熟料(2-21)分解爐漏風(fēng)量：3Wok = 0.05 X 0.53 X 6.627m r = 0.176mr Nm/kg熟料(2-22)p亠mFiok = VFiokk = 0.176mr X 1.293 = 0.228mr kg / k

15、g熟料(2-23)分解爐從三次風(fēng)管抽風(fēng)量：VF2k= 1.657mX 3.512m一 0.156m-0.176m= 4.837mNriV kg熟料(2-24)M2k= VF2kX p k = 4.837mr X 1.293 = 6.254mkg/ kg熟料(2-25) 旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)漏風(fēng)量(為5級預(yù)熱器)3亠V<Lok = 0.05 X 5XV ikm=0.05 X 5X 6.627m r=1.657mr Nm/ kg熟料(2-26)m±ok= VxLokX p k= 1.657mr X 1.293 = 2.142mr kg/ kg熟料(2-27) 氣力提升泵喂料帶入空氣量：(

16、2-28)亠嚴曲=0.118 - 0.oi2mrNnV k熟料14.414.4msk 二 Vsk -=0.118 - 0.012mr X 1.293 = 0.153 - 0.016mkg/ kg熟料(2-29) 進入冷卻機冷空氣量：3V-k= 2.14 Nm / kk熟料(2-30)(2-31)m.k= VLk Tk = 2.14 X 1.293 =2.767 kg / kg熟料物料總收入:mzs = m+m+nh+mik +miok +nmiok+nxiok +na<+nLk=4.613+4.273m r kg / kg熟料(2-32)2) .支出物料(1) 出冷卻機熟料量：mih=

17、1 kk(2) 預(yù)熱器出口飛灰量：mh = 0.141(3) 冷卻機煙囪排出空氣量：3Vpk 二 VLk -Vy2k -VF2k = 2.14-6.930m r Nm/ kg熟料(2-33)mpk =mLk - my2k -mF2k =2.767-8.961m r k/ kk熟料(2-34)(4) 預(yù)熱器出口廢氣量 生料中的物理水：W= 0 生料中的化合水生料中CO的百分含量：ss 44s 444444CO；二 CaOsMgOs42.501.5635.10%(2-35)5640.35640.3生料中化合水的百分含量：H2Os 二 Ls -CO； = 35.58 -35.10 = 48%(2-3

18、6)生料中的化合水量:mH 2O = mgss2= (1.553 -0.175mr).= 0.007-0.001m100 100r kk / kk熟料(2-37)VH2O = mH2O22 422 4(0.007 0.001mr)=0.009-0.001m18 18r Nm'/ kg熟料(2-38)生料中分解的CO:smCO2=mgssCO2LFhmFh10010034.4035.10二(1.553 0.175mJ0.001100 100=0.545-0.061mr kk / kk熟料(2-39)s= mc°2(2-40)22.422.43 亠(0.545 - 0.061)m

19、r=0.277-0.031m r Nm/ kg熟料4444Vd22.4 C fmr =12 100 12224 漢 mr = 1.241mr NmV kg熟料(2-41)VNf =0.79Vlkmr22.42 28Nf10022 41 17mr =0.79 6.627mrmr28 100 燃料燃燒生成的理論煙氣量：=5.224mr Nn3/ kg熟料(2-42)VHfO 二224 mr 空 W mr = 0.517mr Nm3/ kg熟料2 2 100 18 100(2-43)VSO = 224 丄 mr = 224 空 mr =0.002mr NriV kg熟料23210032100(2-4

20、4)V =( 1.241+5.244+0.517+0.002)m = 7.004mr Nnn/ kg熟料(2-45)mfAfw11 28= (8.569 1)mr = 9.456mr100k / kg熟料(2-46) 煙氣中過?？諝饬浚?Vk=(1.25- 1+0.05 X 5)V ikm=3.314mr Nm/ kg熟料其中：N2 vN0.79V k = 2.618m Nm/ kg熟料2kk28mN2 二 VN23.273 m k/ kg熟料22.4Cb vOk = 0.21V k = 0.696 m Nm/ kg熟料k k 32mC2 =VO20.994 m k / kg熟料22.4 氣力

21、提升泵喂料用空氣3Vsk = 0.118-0.012mr Nm /kg熟料nm = 0.153-0.016m r kg / kg熟料(2-47)(2-48)(2-49)(2-50)(2-51)(2-53)(2-52)其中：N2 VS： =0.79 (0.1180.012mr) = 0.093-0.009m r Nm3/ kk熟料(2-54)sksk 28mN2 =VN20.1167.011m kg/ kg熟料(2-55)22.4Q V(C： = 0.21 (0.118-0.012mr) = 0.025-0.003m r Nnm/ kg熟料(2-56)32mdk -VcS：0.036 0.004

22、 m kg/ kg熟料(2-57)22.4廢氣總量：3Vf =Vcc2 Vn2 Vh2c Vc2 V SQ = 0.426+10.274m r Nm/ kk熟料(2-58)mf =mco2 5n2mH2omc2 msc2 = 0.727+13.644m r k / kk熟料物料總支出:mzc 二 mshmfhmpkmf = 4.635+4.683m r k / kg熟料(2-59)(2-60)3.熱量平衡1).收入熱量：(1) 燃料燃燒熱：QrR = mr QDw = 25376m KJ/ kg熟料(2-61)(2) 燃料帶入顯熱：Qr =mrCrtr 二mr1.160 40 = 46.4mr

23、 KJ/kg熟料(2-62)(3) 生料帶入顯熱：Qs= ms cs ts = (1.553-0.175mr) 0.900 50 = 69.9-7.9m r kj/ kg熟料(2-63)(4) 入窯回灰?guī)腼@熱：Qyh= myh Cyh tyh =0.14 0.837 50 = 5.9 KJ/ kk熟料(3-64)(5) 空氣帶入顯熱： 窯頭一次空氣帶入顯熱：Qyl嚴 mylk Cylk tylk =1.226口 1.297 36 =57.244mKJ/ kg熟料(2-65) 進入冷卻機空氣帶入顯熱：QLk= mLk CLk 如=2.767 1.297 36 = 129.197 KJ/ kg熟

24、料(2-66) 氣力提升泵喂料帶入空氣顯熱：Qsk= msk Csk tsk = (0.118 0.012mr) 1.298 50 = 7.7-0.8 mKJ/ kg熟料(2-67) 窯頭漏風(fēng)帶入顯熱：QyLOk myLOk CyLOk t yLOk = °.296mr X 1.297 X 36 =13.820mr KJ/ kg熟料(2-68) 分解爐漏風(fēng)帶入顯熱：QFLOk mFLOk 'CFLOk t FLOk = 0.228mr X 1.297 X 36 =10.646mr KJ/ kg熟料(2-69) 旋風(fēng)預(yù)熱器系統(tǒng)漏風(fēng)帶入顯熱：QxLOk= mxLOk CxLOk

25、txLOk = 1.714 X 1.297 X 36 =80.03mr KJ/ kg熟料(2-70)熱量總收入：Q zs = QR + Q+Q+Qh+Qlk +Qk+Qk + QLOk+QLo+QLOk=212.697+25575.44m r KJ/ kg熟料(2-71)2).支出熱量(1) 熟料形成熱對于用石灰石和粘土配料的生料，在不考慮堿的影響時，熟料形成熱按下列公式計算：shshshshshQsh =17.21Al2O3+27.13MgO+32.03CaO 21.44S°22.47Fe2O3(2-72)=1750.7 KJ/ kg熟料(2) 出冷卻機熟料帶走顯熱：QLsh =

26、1 Csh tsh X 0.825 X 200 =165 KJ/ k熟料(2-73)(3) 預(yù)熱器出口廢氣帶走顯熱:Qf -VfCftf<VCO2CCO2+Vn2Cn2 +Vh2OCh2o+ VqCO2 +Vso2CSO2 t f=229.4+5268.43m r KJ/ kg熟料(2-74)(4) 預(yù)熱器出口飛灰?guī)ё唢@熱：=3 519.276+3 371.23mKJ/ kg熟料(2-80)由收入熱量=支出熱量得 212.697+25 575.44m= 3 519.276+3 371.23m(2-81)即m = 0.149 9 kg / kg熟料則可列出物料平Qfh 二 mfh 6 tf

27、 = 0.141 X 0.909 X 370 =47.42 KJ/ kg熟料(2-75)(5) 飛損飛灰脫水及碳酸鹽分解耗熱:100-LFh-mFh100-LsH2Os1006699 (mFh100 f100丄CO；100-mFh LFh) 100100441662(2-76)=0.056 KJ/ kg熟料(6)冷卻機煙囪排出空氣帶走顯熱:Qpk = Vpk Cpk tpk =616.7-1997.2m r KJ/ kg熟料(2-77)(7)系統(tǒng)表面散熱損失：Q= 540 KJ/ kg熟料(2-78)(8)冷卻水帶走熱量：Qs= 170 KJ/ kg熟料(2-79)熱量總支出：Qzc =Qsh

28、QLsh Qf QfhQtfQpk QbLs表3-4物料平衡表收入項目kg/kg熟料%支出項目kg/kg熟料%燃料消耗量0.149 92.85出冷卻機燃料量1.00019.03入預(yù)熱器生料量1.66831.75預(yù)熱器出口飛灰量0.1412.68一次空氣量0.1843.50預(yù)熱器出口廢氣量2.68951.18入冷卻機冷空氣量2.76752.67冷卻機煙囪排出空氣量1.42427.09生料帶入空氣量0.1512.87一一一系統(tǒng)漏入空氣量0.3346.36一一一合計5.254100.00一一一3).熟料單位熱耗效率(1)熟料單位熱耗：(2-82)QrR =mr QDw =0.149 9X 25376

29、 = 3 803.9KJ/ kg熟料(2)窯的熱效率:Qsh175Q7巾一 QrR - 38039表3-5熱量平衡表= 46.01 %(2-83)收入項目kg/kg熟料%支出項目kg/kg熟料%燃料燃燒熱3 802.593.98熟料形成熱1 750.740.26燃料帶入顯熱7.00.17出冷卻機熟料帶走顯熱165.04.08生料帶入顯熱68.71.80預(yù)熱器出口廢氣帶走顯熱1 033.625.55入窯回灰?guī)腼@熱5.90.15預(yù)熱器出口飛灰?guī)ё唢@熱47.41.17窯頭一次空氣帶入顯熱6.60.16飛損飛灰脫水及分解耗熱0.060.00入冷卻機冷空氣帶入顯熱99.22.45冷卻機煙囪排出空氣顯熱

30、317.37.84生料帶入空氣顯熱7.60.19系統(tǒng)表面散熱損失54013.35系統(tǒng)漏入空氣顯熱16.80.42冷卻水帶走顯熱1704.20合計4 046100.00合計4 046100.00五.工藝流程的確定及設(shè)備選型工藝流程設(shè)計：包括工藝流程圖設(shè)計和工藝流程說明1車間工藝流程簡述1) .物料流程：來自生料均化庫的生料經(jīng)懸浮預(yù)熱器的C1與C2筒的氣體管道加入，隨來自C2筒氣流進入到 C1旋風(fēng)筒內(nèi)，經(jīng)過選粉后進入 C2與C3筒的氣體管道內(nèi)，隨來自C3筒的氣流進入 C2旋風(fēng)筒內(nèi)。經(jīng)過旋 風(fēng)筒后進入C3與C4筒的氣體管道內(nèi)，隨來自C4筒的氣流進入 C3旋風(fēng)筒內(nèi)。經(jīng)過旋風(fēng)筒后進入C4與C5筒的氣體管

31、道內(nèi)，隨來自C5筒的氣流進入 C4旋風(fēng)筒內(nèi)。再經(jīng)過旋風(fēng)筒后進入分解爐，經(jīng)分解后 隨氣流進入C5接著進入到回轉(zhuǎn)窯，經(jīng)高溫煅燒成水泥熟料后進入篦式冷卻機冷卻，冷卻后的熟料由膠帶輸送機送至熟料庫。2) .氣體流程：冷卻機部分配有大型的風(fēng)機 ，不斷的吹冷風(fēng)對來自回轉(zhuǎn)窯的熟料進行冷卻，經(jīng)過熱交換的高溫氣體,一部分經(jīng)過電收塵由煙囪排出，一部分由專門的三次風(fēng)管道送至分解爐進行煤粉的燃燒，剩余的一部分氣體進入回轉(zhuǎn)窯，配合煤粉燃燒器使煤粉充分燃燒。窯內(nèi)的廢氣由窯尾隧道進入分解爐，用來煤粉的燃燒。爐內(nèi)的廢氣進入 C5旋風(fēng)筒，由管道輸送至上一級筒內(nèi)，如此進行，直到廢氣進入到 C1筒 內(nèi)由專門的氣體管道輸送到增濕塔。

32、經(jīng)過增濕的氣體一部分經(jīng)過電收塵排向大氣，一部分輸送到生料磨11。3) .車間工藝流程見下圖六.主要設(shè)備及附屬設(shè)備的選型包括主要窯型及附屬設(shè)備的選型。1窯型選擇預(yù)分解技術(shù)的特點是在預(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，使燃料燃燒發(fā)生生料的預(yù)熱和分解過程，在懸浮或沸騰態(tài)下進行。入窯的生料分解率事達90%左右,因此窯的熱負荷大為減輕，而產(chǎn)量卻成倍增長。由于窯的單位容積產(chǎn)量高，窯襯壽命長，在單機產(chǎn)量相同的情況下，窯的體型較小，占地面積減少，制造、運輸和安裝較易，基建投資較低，且可制造 單機產(chǎn)量8 000-10 000t/d的大型窯,由于一半以上的燃料是在較低溫度（900

33、C左右）下燃燒的，故產(chǎn) 生的有害氣體NO較小，減少了對大氣的污染。預(yù)分解窯的熱耗約為3 100-3 280KJ/kg熟料（740-780KJ/kg熟料），電耗與懸浮預(yù)熱窯大致相同。鑒于此，本設(shè)計選擇了帶NSF型預(yù)分解窯。2預(yù)分解窯主要設(shè)備的設(shè)計計算1 ) 回轉(zhuǎn)窯規(guī)格計算(1) 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)徑：D式中G 窯每天產(chǎn)量，t/d ；Di窯有效內(nèi)徑，m；K與回轉(zhuǎn)窯型號有關(guān)的系數(shù)(4-1)5060),本次取K=60=3 5000.60=4.36m(4-2)則根據(jù)我國建材行業(yè)標準JC333-91 , 3為耐火磚最小厚度，與筒體內(nèi)徑有關(guān)。D> 4m時，2 220m。所以取耐火磚的厚度為 220mm貝U 窯筒

34、體內(nèi)徑 D=D+2 3 耐火磚=4.36+2 X 0.22=4.8m(4-3)窯長：取窯長徑比為 15,則窯長 L=4.8 X 15=72m(4-4)(2) 回轉(zhuǎn)窯功率N o=kD2.5LN(4-5)式中No 回轉(zhuǎn)窯功率，KV；Di窯的有效內(nèi)徑，m；L窯長度，m；N窯的轉(zhuǎn)速，r/mi n ;取最大轉(zhuǎn)速為 3r/mi n ;K系數(shù)，預(yù)分解窯為 0.0450.048，本設(shè)計取0.046 ;則No=0.046 X KW(4-6)選用電機時，電機功率N=( 1.151.35 ) No。由于轉(zhuǎn)速取值較大，本次系數(shù)可取1.2 ;則N=1.2X 394.4=4 73.3 KW(4-7)(3) 窯筒體支承點配

35、置本設(shè)計采取的是 3檔相同托輪支承裝置，使3檔支反力盡量相等，以方便設(shè)計及節(jié)約成本 筒體出料端懸臂長(I檔)由于窯筒體出料端懸臂長度與窯的冷卻帶長度有關(guān)，也就是第一檔支承點盡量遠離燒成帶最高 溫度點，對預(yù)分窯取w 1.25D比較合適。i = 1.25 X 4.8 = 6.0(m)(4-8) 中間檔支承點設(shè)置(n檔)根據(jù)支承點設(shè)置時盡可能遠離燒成帶和一般限定跨度不超過20m,則n檔支承設(shè)置在離出料口6D處：Ln =6X 4.8=28.8 (m)(4-9) 筒體進料端懸臂長(川檔)一般來說，為了充分利用進料端支承裝置支承能力，降低中間檔支承的支反力，希望將進料端 懸臂長取得更長些。但是冷端懸臂越長

36、，經(jīng)長期停窯后，其端部下彎撓度值越大，帶來窯尾密封偏 擺值越大，對密封工作很不利。根據(jù)回轉(zhuǎn)窯窯尾密封允許偏擺值以及長期的積累經(jīng)驗，進料端懸臂長v3.3D。則：Lm =3D=3X 4.8=14.4 (m)(4-10)2 ).分解爐的設(shè)計計算分解爐將原來主要在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)堆積狀態(tài)下進行的生料分解過程轉(zhuǎn)移到分解爐內(nèi)的懸浮狀態(tài)下進 行，從而大大提高了入窯生料的分解率和窯系統(tǒng)的產(chǎn)量，并將原來用于回轉(zhuǎn)窯的部分燃料轉(zhuǎn)移到分 解爐內(nèi)燃燒，從而大大提高了系統(tǒng)的熱效率。(1) 分解爐規(guī)格的計算分解爐的確定，主要是根據(jù)窯的產(chǎn)量配備恰當型式和規(guī)格的分解爐。分解爐的規(guī)格按下面方法 計算：分解爐的有效截面積：S爐g40959

37、8.46 =怦(4-11)3600%3600 6分解爐的直筒有效內(nèi)徑：。爐=0 0188 = 4.91 m(4-12)Wg分解爐高度：H= 22.83 m(2) 分解爐附屬設(shè)備的設(shè)計 入爐專用風(fēng)管直徑入爐風(fēng)管為三次風(fēng)管一般按管內(nèi)風(fēng)速20(m左右計算，取窯徑的 0.6D左右。三次風(fēng)管直徑：D= 0.6 X 4.8 = 2.88 m(4-13) 分解爐用一次風(fēng)當分解爐需用一次風(fēng)時，可按爐用燃料燃燒總風(fēng)量的10%左右考慮。3 ).熟料冷卻機的選型計算冷卻機在水泥工業(yè)中不僅肩負著高溫熟料的冷卻，輸送和熱能回收，而且其性能的好壞決定著熟料的冷卻質(zhì)量，設(shè)備故障率(工藝、機械、電氣)及熱能回收效率的高低，直

38、接影響著窯的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)和系統(tǒng)熱耗。(1)熟料冷卻機的選型的原則 冷卻機應(yīng)有較高的熱效率，即在盡可能少的空氣量的情況下將熟料冷卻到最低溫度。 冷卻機應(yīng)具有很高的耐久性，即長期安全運轉(zhuǎn)。 應(yīng)有利于環(huán)境保護。 有較好的適應(yīng)性。(2) 冷卻機的選擇篦式冷卻的熱效率約為65- 70%在最佳情況下冷卻的熟料溫度約高于周圍環(huán)境溫度50C，空氣耗量2 2.8Nm3/kg熟料，動力消耗約為50.4 57.6MJ/t熟料(14 16KW h/t熟料)，而用于冷卻的動力消耗約為 21.6 25.2 MJ/t熟料(6 7 KW h/t熟料)。鑒于此本設(shè)計選擇第三代篦式冷卻 機12。(3) 篦式冷卻機的選型計算 熱端寬度

39、：B 熱=0.6 X 4.8=2.84m;(4-14) 冷端寬度：B 冷=0.8 X 4.8=5.44m。(4-15)取熱端長度與冷端長度之比為1:2，蓖床有效面積136nio所以：L=S/B=136/5.44=25m(4-16)熱端長：8.33m冷端長：16.66m3.附屬設(shè)備的選型計算水泥干法生產(chǎn)有意義的發(fā)展是在窯尾預(yù)熱器系統(tǒng)內(nèi)，高度分散的生料在懸浮狀態(tài)下進行氣固熱 交換。其傳熱迅速、熱效率高、單位容積較濕法窯產(chǎn)量大、熱耗低8,9。1).旋風(fēng)筒直徑(4-17)旋風(fēng)筒直徑公式:表4-1各級旋風(fēng)筒的分離效率、圓筒斷面風(fēng)速如下表旋風(fēng)筒C1C2C3C4C5分離效率> 95 85 8585 9090 95n (%圓筒斷面34> 6> 65.5 65 5.5風(fēng)速VA(m/s)由于C1級筒要求分離效率較高，斷面風(fēng)速低，還要求個數(shù)多且筒體小的旋風(fēng)筒，所以設(shè)C1筒為雙排筒。取:V A1=4(m/s) ; V2, Va3= 6(m；Vm, Va5= 5.5(m/s);且 Q=113.78m3/s則：C1筒直徑：D=4.26m(4-18)(4-19)(4-20)C1筒進風(fēng)口直徑為:a=1.35 m ,b=2.70 m(4-21)C2 , C3筒進風(fēng)口直徑:a=1.70 m,b=2.83 m(4-22)C4