无机非金属材料设计毕业论文说明书定

1本科毕业设计（论文）项目名称：5000t/d 新型干法水泥熟料生产线-水泥粉磨车间工艺设计学院名称 武汉理工大学网络教育学院专业名称 无机非金属材料工程 学生姓名 范 钟 春 学 号 指导老师 韩彩霞 副教授 二一五年四月2毕业设计说明书（5000t/d 新型干法水泥熟料生产线-水泥粉磨）武汉理工大学2013 级无机非金属材料工程专业设 计 人：范钟春指导教师：韩彩霞二一五年四月3摘 要 本 设 计 采用先进的新型干法窑外分解生产工艺，建设一条日产 5000 吨熟料带9MW 纯低温余热发电水泥生产线、 ，年产硅酸盐水泥熟料 155 万吨，年产水泥 200 万吨的新型干法水泥生产线。回转窑规格为 4.872m，窑尾采用带 CDC 型分解炉及双系列五级低压损 CNC 旋风预热器的窑外分解系统，熟料烧成热耗3176kJ/kg.cl(760kCal/kg.cl)，窑系统年运转天数 310 天。在 设 计 过 程 中 ， 我 参 考了 很 多 的 实 际 例 子 ， 并 且 结 合 理 论 经 验 数 据 。 但 是 还 是 有 很 多 缺 点 存 在 ， 所 以 望 谅解 。 其 中 主 要 设 计 内 容 有 1. 厂 址 选 择 ： 厂 址 选 择 工 作 是 一 项 综 合 性 工 作 ， 需 要 有关 专 业 有 经 验 的 技 术 人 员 参 加 。 2. 全 厂 布 局 ： 厂 址 选 择 好 以 后 就 是 全 厂 布 局 阶 段了 ， 全 厂 布 局 的 好 坏 会 影 响 到 水 泥 生 产 的 流 程 。 3. 窑 的 选 择 ： 在 选 择 窑 的 过 程 中 ，我 运 用 经 验 理 论 公 式 算 出 窑 型 ， 同 时 我 也 查 找 了 实 际 厂 家 的 情 况 ， 最 后 我 综 合 两 者定 出 我 的 窑 型 。 4. 物 料 平 衡 计 算 ： 按 照 经 验 公 式 （ 水 硬 率 、 石 灰 石 饱 和 系 数 、 硅酸 率 、铝 氧 率 ） 计 算 ， 得 出 恰 当 的 率 值 为 ： KH= 0.900.02、 n= 2.700.10、 p= 1.600.10。 5. 生 产 车 间 工 艺 设 计 及 主 机 设 备 选 型 ： 主 机 的 选 型在 水 泥 生 产 过 程 中 是 重 要 的 环 节 ， 选 型 的 主 要 依 据 就 是 物 料 平 衡 计 算 的 结 果 。 6. 物 料 的 储 存 和 均 化 ： 库的选型，堆场的计算在这里均有介绍。7 . 重 点 车 间 设 计 ： 在这一章里，我介绍了重点车间的布置和选型。我设计的主要车间就是生料粉磨车间。8. 附 属 设 备 选 型 ： 附 属 设 备 包 括 ， 中 央 链 ， 输 送 机 ， 风 机 等 设 备 。关 键 词 ： 水 泥 ， 新 型 干 法 生 产 线 ， 旋 窑 ， 厂 址4目录第一章 总 论 .21.1 项目名称 .21.2 设计依据 .21.3 设计原则和指导思想 .21.4 建设规模、生产方法及产品纲领 .21.5 设计范围 .31.6 建设条件 .31.6.1 原料与燃料 .31.6.2 厂址条件 .51.6.3 供电条件 .61.6.4 供水条件 .61.6.5 气象条件与地震烈度 .61.7 技术方案简述 .71.7.1 石灰石破碎和储存 .71.7.2 辅助原料、原煤破碎 .71.7.3 辅助原料及原煤预均化 .71.7.4 生料粉磨 .71.7.5 生料均化与储存 .81.7.6 烧成系统 .81.7.7 熟料储存及散装 .91.7.8 煤粉制备 .91.7.9 空压机站 .91.7.10 中央化验室 .91.7.11 电气自控方案 .101.8 余热发电 .10第二章 配料计算 .112.1 生产方法及产品方案 .1152.2 配料用原、燃料成份数据 .112.3 配料率值的选择 .112.4 计算煤灰掺入量 .122.5 计算干燥原料配合比 .122.6 计算湿原料的配合比 .132.7 配料计算结果 .142.8 评述及建议 .15第三章 物料平衡 .163.1 原燃材料消耗定额计算 .163.2 石膏、炉渣、粉煤灰消耗定额计算 .173.3 根据配料设计计算出的全厂物料平衡量 .18第四章 主机平衡 .214.1 生产规模与产品品种 .214.2 生产方法 .214.3 工艺设计及设备选型原则 .214.4 主机设备及主要设施配置 .214.4.1 石灰石破碎 .214.4.2 辅助原料破碎 .224.4.3 原煤破碎 .224.4.4 联合预均化 .224.4.5 生料粉磨 .234.4.6 窑、磨废气处理 .244.4.7 生料均化及窑尾喂料 .264.4.8 烧成系统 .274.4.9 煤粉制备 .284.4.10 空压机站 .284.4.11 水泥磨 .284.5 全厂工艺主机设备表 .29第五章 储库平衡 .3565.1 石灰石储存 .355.2 页岩储存 .365.3 硅石储存 .375.4 铜镍渣储存 .375.5 生料均化库 .385.6 熟料库 .395.7 原煤储存（露天堆场） .395.8 石膏储存 .395.9 炉渣 .405.10 粉煤灰 .415.11 熟料配料圆库 .425.12 全厂物料储库形式和储存量 .43第六章 水泥车间工艺计算 .446.1 水泥粉磨系统方案比较及选择 .446.2 工艺流程简介 .456.3 设备参数计算 .466.3.1 磨机系统 .466.3.2 辊压机系统 .49结 论 .错误！未定义书签。谢 辞 .51参考文献 .527绪 论水泥是国民经济建设的重要基础原材料，目 前国内外尚无一种材料可以替代它的地位。作 为国民经济的重要基础产业，水泥工业已经成 为国民经济社会发展水平和综合实力的重要标 志。随着我国经济的高速发展，水泥在国民经 济中的作用越来越大。自 1985 年起我国水泥产 量已连续 21 年位居世界第一位，现如今已占世界水泥总产量的 48左右。 我国水泥行业利润水平偏低，波动性大，主要是由我国水泥行业集中度低，企业规模偏小， 局部区域产能严重过剩，市场过度 竞争，以及落 后生产力所占比重大，科技含量低，能耗高等诸 多因素造成的。 我 国 预 热 分 解 技 术 起 步 晚 ， 但 在 “控 制 总量 、 调 整 结 构 、 上 大 改 小 ”的 产 业 政 策 指 导 下 和 贯 彻 “发 展 与 淘 汰 ”相 结 合 的 结 构调 整 机 制 下 ， 大 力 开 发 、 发 展 预 热 分 解 技 术 ， 大 大 提 升 了 新 型 干 法 预 分 解 窑 （ PC）的 结 构 比 例 ， 截 止 到 2005 年 12 月 底 ， 我 国 预 分 解 窑 已 投 产 615 条 （ 不 包 括 香 港 、澳 门 、 台 湾 ） 。水 泥 生 产 主 要 工 艺 过 程 简 要 包 括 为 “两 磨 一 烧 ”。 按 主 要 生 产 环 节 论 述 为 ： 矿山 采 运 （ 自 备 矿 山 时 ， 包 括 矿 山 开 采 、 破 碎 、 均 化 ） 、 生 料 制 备 （ 包 括 物 料 破 碎 、原 料 预 均 化 、 原 料 的 配 比 、 生 料 的 粉 磨 和 均 化 等 ） 、 熟 料 煅 烧 （ 包 括 煤 粉 制 备 、 熟料 煅 烧 和 冷 却 等 ） 、 水 泥 的 粉 磨 （ 包 括 粉 磨 站 ） 与 水 泥 包 装 （ 包 括 散 装 ） 等 。新 型 干 法 是 以 悬 浮 预 热 和 预 分 解 技 术 装 备 为 核 心 ， 以 先 进 的 环 保 、 热 工 、 粉磨 、 均 化 、 储 运 、 在 线 检 测 、 信 息 化 等 技 术 装 备 未 能 基 础 ； 采 用 新 技 术 和 新 材 料 ；节 约 资 源 和 能 源 ， 充 分 利 用 废 料 、 矿 渣 ， 促 进 环 境 经 济 ， 实 现 人 与 自 然 和 谐 相 处 的现 代 化 。武汉理工大学无机非金属材料工程专业毕业设计2 / 59第一章 总 论1.1 项目名称项目名称：哈密天山水泥有限责任公司 5000t/d 熟料水泥生产线工程。1.2 设计依据厂址地形图及相关设计基础资料。1.3 设计原则和指导思想1.3.1 坚持贯彻一切为业主着想的思想，精心优化设计方案，保证设计质量，缩短设计和建设周期，实现经济、高效和可靠的原则。1.3.2 充分重视本项目拟建厂址地处高海拔、大陆性干旱、高寒地区的特殊气候条件，合理配置系统设备设施，确保投产后短期内达标、达产。1.3.3 坚持节省投资、努力缩短建设周期的原则。总图布置简捷顺畅，减少占地面积。为降低投资，结合当地气候情况，在满足生产的前提下，工艺设施布置尽量露天化。1.3.4 合理确定机械化、自动化水平，以可靠实用为前提，简化生产控制操作过程。1.3.5 采用先进可靠的计算机集散控制系统（DCS） ，确保生产工艺过程运行可靠，工况稳定，节能高效，优化控制，实现管理现代化，大幅度减少生产岗位操作人员，提高劳动生产率。1.3.6 节约用水，最大限度地提高循环水的利用率；优化设计方案，合理利用土地。1.3.7 注重节能降耗、环境保护、三废治理、劳动安全和职业卫生，以行之有效的技术措施全面执行各项有关法规。切实加强噪声治理，采取有效措施，尽量降低噪声对周围环境的影响，使工厂投产后满足国家噪声防范标准，努力构建和谐社会。1.4 建设规模、生产方法及产品纲领1.4.1 建设规模建设一条 5000t/d 熟料新型干法水泥生产线，年产熟料 155 万吨。1.4.2 生产方法武汉理工大学无机非金属材料工程专业毕业设计3 / 59采用五级旋风预热预分解新型干法水泥生产工艺。1.4.3 产品纲领年 产 水 泥 熟 料 155 万 吨 ， 年 产 水 泥 约 200 万 吨 。 年发电量为 5184104kWh，年供电量为 4770104kWh。1.4.4 设计控制指标熟料生产能力 5000t/d。熟料 28 天抗压强度57.5MPa。熟料烧成平均热耗7604.18kJ/kg。吨熟料工艺电耗：64kWh/t。计量标准符合国家级计量标准。环保指标符合水泥工业大气污染物排放标准 （GB4915-2004） 排放标准，污水排放满足污水综合排放标准 （GB8978-1996）表 4 中的一级标准；厂界噪声控制到工业企业厂界噪声标准 （GB12348-1990）中的类标准。1.5 设计范围从原、燃材料进厂破碎到水泥出厂（含散装）的一条 5000t/d 水泥熟料生产线。1.6 建设条件1.6.1 原料与燃料1.6.1.1 石灰质原料本项目的石灰石来自哈密白石头石灰石矿区。该矿区石灰石为灰白色粉晶灰岩。灰灰白色，局部略带乳黄色，粉晶结构，块状构造。矿山石灰石平均化学成分见表 1-1。石灰石平均化学成分表（） 表 1-1L.O.I SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl-41.01 2.99 1.41 0.60 51.72 0.60由表 1-1 可以看出，矿石品位高，属生产水泥的优质原料。石灰石开采后，用汽车运送到厂区。武汉理工大学无机非金属材料工程专业毕业设计4 / 591.6.1.2 粘土质原料本项目铝质原料采用页岩和粉煤灰搭配使用，可以降低热耗，同时充分利用三废资源，减少资源浪费，根据提供的铝质原料情况来看，成分较好，化学成分见表 1-2、1-3。页岩平均化学成分表（） 表 1-2L.O.I SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl- Total7.21 54.77 16.32 6.58 2.94 2.12 1.04 90.98粉煤灰平均化学成分（%） 表 1-3L.O.I SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl- Total4.81 60.32 23.98 4.48 2.32 1.61 0.04 97.561.6.1.3 硅质校正原料由于本项目的页岩和粉煤灰的铝率高，需要增加硅质原料。故本项目采用硅石作为硅质校正原料。主要化学成分见表 1-4。硅石平均化学成分表（） 表 1-4L.O.I SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl- Total1.83 93.61 1.67 1.07 0.33 1.32 0.24 0.18 100.251.6.1.4 铁质校正原料本