日产2500t毕业设计说明书.doc

目 录 摘摘 要要I I ABSTRACTABSTRACT. .IIII 引引 言言1 1 第第 1 1 章章 总论总论2 2 1.1 设计任务、生产方式.2 1.1.1 设计任务 .2 1.1.2 生产方式 .2 1.2 建厂原始资料.2 1.2.1 原料资源 .2 1.2.2 气象条件 .4 1.2.3 水文、工程地质资料 .4 1.2.4 附图及附件 .4 1.2.5 江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要） .4 1.3 厂址的选择.8 第第 2 2 章章 配料计算及全厂物料平衡配料计算及全厂物料平衡1111 2.1 产品品种：粉煤灰水泥 .11 2.2 石膏掺量的确定 .11 2.2.1 确定石膏的最佳掺量的方法 .11 2.2.2 影响石膏掺量的因素 .11 2.3 混合材掺量的确定 .12 2.4 窑热耗以及窑规格、产量标定 .13 2.4.1 窑的标定 .13 2.4.2 烧成系统的工作原理 .14 2.4.3 窑规格的选择 .14 2.4.4 窑产量的标定 .15 2.4.5 烧成系统的生产能力 .16 2.4.6 工厂的生产能力 .16 2.4.7 窑热耗的确定 .16 2.5 配料计算 .16 2.5.1 计算原材料配合比 .16 2.5.2 原燃材料消耗定额的计算 .19 2.6 编制全厂物料平衡表 .21 第第 3 3 章章 全厂生产流程及主机设备选型全厂生产流程及主机设备选型2323 3.1 破碎 .23 3.1.1 石灰石破碎 .23 3.1.2 石膏破碎 .24 3.2 物料粉磨系统 .25 3.2.1 生料粉磨系统 .25 3.2.2 水泥粉磨系统 .26 3.2.3 煤粉粉磨系统 .28 3.3 冷却系统 .30 3.4 水泥包装系统 .31 3.5 主机台数 .32 3.6 编制全厂主机平衡表 .32 第第 4 4 章章 物料的均化与储存物料的均化与储存3434 4.1 物料均化与储存的目的 .34 4.2 物料储存期的规定 .34 4.3 储存均化设施的确定 .35 4.3.1 堆棚的计算 .35 4.3.2 圆形预均化堆场的计算 .38 4.3.3 原料储存圆库的选择 .38 4.4 编制储库一览表 .41 第第 5 5 章章 全厂平面图布置和工艺流程全厂平面图布置和工艺流程4242 5.1 总图布置42 5.1.1 建设场地条件 42 5.1.2 厂区总平面布置说明 43 5.2 运输43 5.2.1 厂内运输 43 5.2.2 厂外运输 44 5.3 工艺流程简介 .44 5.4 环境保护 46 5.5 主要技术经济指标46 第第 6 6 章章 重点车间设计重点车间设计生料磨生料磨4747 6.1 选用粉磨流程和粉磨设备需要考虑的因素 .47 6.1.2 粉磨流程选择 .47 6.1.2 粉磨设备需要考虑的因素 .48 6.2 中卸烘干磨热工计算 .48 6.2.1 原始资料及设定条件 .48 6.2.2 系统热平衡示意图 49 6.2.3 热平衡计算 .49 6.2.4 磨内风速计算 .51 6.3 磨机通风 52 6.3.1 通风作用 .52 6.3.2 通风量的计算 52 6.4 选粉机选型 .53 6.5 循环负荷与选粉效率 .53 6.6 输送设备选型 54 6.6.1 带式输送机 .54 6.6.2 斗式提升机 .54 6.6.3 螺旋输送机 .55 6.6.4 空气输送斜槽 .56 6.7 除尘系统的计算 57 6.7.1 原始条件和设计参数 .57 6.7.2 磨机通风量 .57 6.7.3 提升机的排风风量 .57 6.7.4 进入旋风收尘器风量 .57 6.7.5 进入旋风收尘器的气体温度 .57 6.7.6 进入旋风收尘器的含尘气体浓度： .58 6.7.7 旋风收尘器选型 .58 6.7.8 旋风收尘器阻力计算 .58 6.7.9 进入电收尘器风量 .59 6.7.10 电收尘器选型 59 6.7.11 除尘风管管道直径及管道阻力计算 59 6.7.12 风机选型 61 6.7.13 废气排放浓度和排放量 61 6.8 粉磨车间的布置 .62 结结 论论6363 参考文献与附录参考文献与附录6464 致致 谢谢6565 摘 要 设计任务：日产熟料 2500 吨粉煤灰水泥水泥厂，重点车间是生料粉磨车间。 粉煤灰硅酸盐水泥简称粉煤灰水泥。它是由硅酸盐水泥熟料和一定数量的粉煤 灰，适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，简称 PF 水泥。 在设计过程中，水泥原料的三个率值经计算确定为：石灰石饱和系数 KH=0.90.02，硅率 n=2.52.6,铝率 p=1.51.6。组成原材料的配合比为：石灰石： 砂岩：铁尾矿：粉煤灰=84.13：10.46：1.73：3.68。并且在水泥中加入 5%的石膏， 因为是生产粉煤灰水泥，所以还加入 28%的粉煤灰作为混合材。 本厂水泥生产采用新型干法技术，粉磨后的生料经过五级悬浮预热器预热，再 经分解炉进行预分解，最后进入回转窑煅烧。生料粉磨采用闭路流程，在闭路流程 中又趋向于烘干兼中卸磨及组合式选粉机组成的粉磨流程。它适用于水泥生料的圈 流粉磨系统，具有流程简单，烘干能力大，粉磨效率高，过粉磨少，安全可靠，运 行稳定等优点同时可以大量利用窑尾废气做为烘干热源，对降低水泥生产热耗， 节约能源具有很大意义 关键词：关键词：水泥厂设计；粉煤灰硅酸盐水泥；新型干法；烘干兼中卸磨； Abstract Design task: Daily production of 2,500 tons of fly ash cement clinker cement plant, the workshop is focused on raw material grinding workshop. Portland cement fly ash as fly ash cement. It is from Portland cement clinker and a certain amount of fly ash, the amount of water made of gypsum ground hard and fast cementing material, or P F cement. In the design process, cement raw materials of the three rates of value calculated identified as: limestone saturation factor KH = 0.9 0.02, silicon rate n = 2.5 2.6, aluminum rate p = 1.5 1.6. The mix of raw materials: limestone: sandstone: iron tailings: fly ash = 84.13:10.46:1.73:3.68. And in cement in 5% of gypsum, because the production of fly ash cement, also adding 28 percent of fly ash as an admixture. Our use of new dry cement production technology, grinding the raw material after five suspension preheater preheating, then the pre-calciner decomposition, the last into the kiln calcine. Grinding raw material used in-house processes, in-house process also tend to be drying and grinding and dumping in the combined separator composed of grinding processes. It applies to the circle of cement raw material flow grinding system, a simple process, drying capacity, high efficiency grinding, grinding a small, secure, stable operation, etc. At the same time can be a lot of back-end emissions as a bake Dry heat, reduce heat consumption of cement production, energy conservation has great significance. Key words: cement plant design; Portland cement fly ash；NSP; drying and grinding of dumping; 引 言 本文设计的是一座日产熟料 2500 吨粉煤灰水泥水泥厂，采用新型干法工艺。随 着世界经济的发展，对水泥工业来说即是机遇也是挑战。机遇即是经济的发展对水 泥的需求量也越来越多。但是随经济的发展，资源短缺、能源紧张、环境污染也越 来越严重。对水泥这样一个高能耗、高资源需求量、高污染的行业，作为现代水泥 工厂的设计都要考虑到这些问题。 本厂设计中使用粉煤灰做混合材，粉煤灰是我国当前排量较大的工业废渣之一， 现阶段我国年排渣量已达 3000 万吨。随着电力工业的发展，燃煤电厂的粉煤灰排 放量逐年增加。大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气；若排入水系会 造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。因此，粉煤灰 的处理和利用问题引起人们广泛的注意。 本厂设计从厂址的选择、工艺的选择到设备的选型基本上都紧紧的围饶三个主 题开展开来。由于水泥工业矿产资源的依赖性很大，物料储运量大。厂址的选择和 工厂的布置除了考虑工艺的流畅、良好的交通运输等，就是要围绕环境问题来开展 选址和全厂的平面布置。 厂址确定后，水泥生产工艺的选择对设计来说非常重要，选择一个好的水泥生 产工艺不但可以节约成本、资源，而且还可以生产出高质量的产品，带来大的经济 效益。本厂设计选用新型干法水泥生产工艺，她具有生产能力大、自动化程度高、 产品质量高、能耗低、有害物排放量低、工业废弃物利用量大等一系列优点，成为 当今世界水泥工业的主要技术。 水泥生产工艺确定，则进行全厂的配料计算、主机的选型及储库的计算。这都 要最大限度的满足生产工艺的需要，使生产工艺达到最佳的效能。 总之，水泥工厂的设计是一项综合性的任务，它需要多方面的考虑。在设计过 程中只有大胆的构思、细心的设计、严密的论证，才能产生好的的设计方案。 第 1 章 总论 1.1 设计任务、生产方式 1.1.1 设计任务 在江苏省徐州市铜山县新建一座日产熟料 2500 吨粉煤灰水泥水泥厂重点设 计部分：生料粉磨车间。 1.1.2 生产方式 本次设计要求采用的是新型干法生产线，新型干法水泥生产线是现在水泥工业 的发展趋势，近几年来新建的水泥生产线基本上都是采用新型干法水泥生产线。它 具有生产能力大、自动化程度高、产品质量高、能耗低、有害物排放量低、工业废 弃物利用量大等一系列优点，成为当今世界水泥工业的主要技术。 新型干法水泥生产技术的内容包括原料矿山计算机控制开采、原料预均化、生 料均化、新型节能粉磨、高效低阻预热器和分解炉、新型篦式冷却机、高耐热耐磨 及隔热材料、计算机与网络化信息技术等，使水泥生产具有高效、优质、节能、资 源利用符合环保和可持续发展的要求。 1.2 建厂原始资料 1.2.1 原料资源 1、石灰石：青龙山石灰石矿山 储量：B+C 级 5581.1 万吨。其中 B 级储量为 1713.6 万吨 2、粘土：在石灰石矿山附近孔家村 储量：一级品 250 万吨。二级品 200 万吨 石灰石、砂页岩、粘土矿山的位置见“江苏省铜山县青龙山地区地质图” 3、砂页岩：外购自徐州玻璃厂玻璃生产尾料，含水量 3% 4、铁尾矿：采用利国铁矿尾砂，含 Fe2O3约 34.59% 5、矿渣（混合材）：徐州钢铁厂碱性矿渣。含水量 15% 6、粉煤灰：外购自徐州柳新垞城电厂粉煤灰公司，含水量 0.5% 7、石膏：山东产 SO3：40%；W：少量；块度20%，40%。本厂综合以上各种情况确定为混合才掺量为 28%。 2.4 窑热耗以及窑规格、产量标定 2.4.1 窑的标定 建一座日产 2500t 熟料粉煤灰水泥水泥厂： Qd=2500t 所以，选新型干法窑的规格为460m 其参数如下： 表 2-1 窑的规格、性能 规格(m)460 生产能力(t/d)2500-2700 窑体斜度()3.5 支承数(个)3 挡轮形式液压 主传动(r/min)0.396-3.96 窑体转速 辅助传动(r/min)7.69 型号ZSN4-315-092 额定功率(kw)220 调速范围 (r/min) 1000 电 动 机 额定电压（v）440 型号NZS995-28VIBL 主传动 减 速 器 总速比28 预热器：C1C2 4800mm C3C5 5200mm 分解炉：TDF 型5600mm 2.4.2 烧成系统的工作原理 物料从 C2-C1风管上的喂料口进入本系统。随上升气流，风管内的物料被带入 Cl旋风筒;在旋风筒内,物料被旋风收集，通过 Cl下料管进入 C3-C2风管，然后,，物 料再随上升气流进入下一级旋风筒。下料管上设有撒料盒,力求物料均匀分布在上升 气流中,使物料与热气体得到了充分的热交换。如此循环 ，以此类推 C4旋风筒以上 的各级流程均如上所述。 C4旋风筒旋风收集后的物料，通过 C4下料管，进入本系统的一个核心设备- TDF 分解炉内进行煅烧 。在 TDF 炉内 ，物料首先进入主燃区进行煅烧 。主燃区 内，气流以底部缩口首次喷腾为主，并在三次风入口处伴有较强的涡流和回流，使 物料在气流中充分分散，并被喷入的煤粉加热。气流经中部缩口进入后燃区后，产 生二次喷腾和撞顶(炉顶)效应，为物料的分解提供了继续反应的环境和时间。如此 经过两次燃烧的物料，得到了充分的加热和分解，伴随着气体由设在分解炉上部的 径向出口进 C5旋风筒，进行旋风收集，并经过 C5下料管进入喂料室，最后物料经 喂料室进入回转窑。 物料从窑尾(筒体的高端)进入窑内煅烧。由于筒体的倾斜和缓慢的回转作用，物 料既沿圆周方向翻滚又沿轴向(从高端向低端)移动,并被逆向运动的高温热气加热,继 续完成分解和烧成的工艺过程，生成熟料经窑头罩进入篦冷机冷却。 2.4.3 窑规格的选择 要求的生产能力为日产水泥熟料 2500t，查水泥工业热工设备图 298 知： 回转窑的筒体直径 D=3.8m； 则回转窑衬转内径为： = D 2= 3.8-20.15=3.5m (21)DiDi 再由图 2100、图 2101、图 2102 得： 单位容积产量=2.43.5，取平均值为 2.95； v m日 3 /mt 单位表面积产量=86132，取平均值为 109； F m日 3 /mt 单位截面积产量=6.18.6,取平均值为 7.4； A m日 3 /mt 由公式（2109） 、 （2110） 、 （2111）计算得： = 3.55 m (22) 95 . 2 109 096 . 0 096 . 0 V F i m m D = 60.2 m (23) 95 . 2 4 . 7 2424 V A m m L =17 (24) 109 4 . 7 250250/ V A i m m DL 考虑衬转厚度，则筒体内径为： D = + 2=3.55 + 20.15 = 3.85 m (25)Di 考虑窑体数据应取整数，确定回转窑筒体内径为 4.0m,长度为 60m. 2.4.4 窑产量的标定 所选择的窑规格为 4.060m,所以， =D - 2 = 4.0 20.15 = 3.7m Di （26） 则利用公式 2-90、2-91、2-92、2-93 计算窑产量为： =87.1t/h=2090t/d (2-90) 0762 . 3 0762 . 3 1 7 . 35564 . 1 5564 . 1 i DG 97422 . 0 297422 . 0 2 ) 4 (15362 . 0 15362 . 0 LDVG ii =83.9t/h =2013t/d (2-91) 97422 . 0 2 )607 . 3 4 (15362 . 0 51861 . 0 5185 . 2 51861 . 0 5185 . 2 3 607 . 337743 . 0 37743 . 0 LDG i =85.1t/h=2042t/d (2-92) 48912 . 0 6804 . 2 48912 . 0 6804 . 2 4 600 . 427250 . 0 27250 . 0 LDG =83.0t/h =1992t/d (2-93) 4 1992204220132090 4 4321 GGGG G平均 =84.8t/h =2035t/d (2-94) 公式 2-92 计算值与平均值最接近，要求的产量为日产 2500t 熟料，设计的窑产 量为日产 2042.4t 熟料，由于传统公式为 80 年代的，误差比较大，现在的技术水平 与管理水平均比以前有很大提高，其实际生产能力比计算值一般搞出 10%以上，本 设计取 22.5%，则 Qd=2042.4（1+22.5%）=2501.94t。所以最终确定窑规格为： 4.060m。 结合现代的水泥生产水平以及淮北矿业水泥公司和安徽大江水泥股份有限公司 等厂的同规格的窑型的实际生产能力，在满足所需生产要求外，还有富余 100200t，故可进一步扩大生产规模。所以对窑进行科学合理标定为2650t/d。 Qh.1= (27)dt Qd /42.110 24 2650 24 故取 1 (28) 194 . 0 Q24 Q n 1 . h d 2.4.5 烧成系统的生产能力 熟料小时产量 Qh=n Qh.1 =1 (t/h) (29)42.110 24 2650 熟料日产量 Qd=2650(t/d) (210) 由于熟料日产量较大，考虑到水泥磨实际的粉磨能力与主机设备相匹配，故后 期经过计算，将熟料分为两部分：熟料散装出厂 1080.33 t/d；熟料用于粉磨粉煤灰 硅酸盐水泥 1569.67 t/d。 熟料年产量 Qy=8760 Qh =87600.85110.42 =822187.382 万（t/年） (211) 2.4.6 工厂的生产能力 水泥小时产量 Gh= (t/h) (212)64.961 24 67.1569 528100 1100 100 100 h Q ed p 水泥日产量 Gd=24Gh=2496.64=2319.36(t/d) (213) 水泥年产量 4 . 71958267.156985 . 0 365 528100 1100 100 100 Qy ed p Gy 70 万（t/年） (214) 2.4.7 窑热耗的确定 本厂根据实际条件选择热耗为 3220kj/kg熟料 2.5 配料计算 2.5.1 计算原材料配合比 煤灰掺入量 (2-15) 100 y DW y A Q SqA G 式中 GA：熟料中煤灰掺入量（%） Q：单位熟料热耗 kj/kg熟料，定为 3220kj/kg熟料 S：煤灰沉降率（%）取 100 Ay ：煤的应用基灰份含量（%） 所以， GA=%33 . 2 10081.24720 10086.173220 要求熟料的三率值为 KH=0.90.02，n=2.52.6, p=1.51.6 设 KH=0.9， n=2.6, p=1.5 设 =95.5% ，则 35 . 1 65 . 2 ) 1)(18 . 2( 32 IMSMIMKH OFe =3.386% (216) 35 . 1 5 . 165 . 2 6 . 2) 15 . 1)(19 . 08 . 2( % 2 . 97 =1.53.386% = 5.079% (217) IMOAl 3232O Fe = 2.6（5.079%+3.386%）=22.009% (218) )( 32322 OFeOAlSMSiO =95.5%-（22.009%+5.079%+3.386%）=65.027% )( 32322 OFeOAlSiOCaO (219) 以 100kg 熟料为基准，列表递减如下： 表 2-2 递减试凑法计算表 计算步骤 2 SiO 32O Al 32O FeCaO其它 备注 要求熟料组成22.0095.0793.38665.0274.5 - 2.33kg 煤灰 1.1450.7020.1720.1220.137 差20.8644.3373.21464.9054.363 - 121.4kg 干 石灰石3.7392.1851.60364.3423.387 干石灰石= 100 00.53 905.64 =121.4kg 差17.1252.1921.6110.5630.976 - 15.1kg 干砂 页岩 13.2020.4730.3670.2570.548 干砂页岩= 100 43.87 125.17 =19.59kg 差3.9231.7191.2440.3060.428 - 2.5kg 干铁 尾矿 1.2291.1470.8650.0420.175 干铁尾矿=100 59.34 244 . 1 =3.6kg 差2.6941.5720.3790.2640.353 -5.3kg 干粉煤 灰 2.7031.5110.3940.2530.338 干粉煤灰=100 00.51 694 . 2 =5.28kg 差-0.0090.061-0.0150.0110.015 偏差不大，因此不再重 算 计算结果表明，熟料中稍微过多，但各组分误差已不是太大。所以干原料各组 32O Al 分的配合比为： 干石灰石= = 84.13% (220) %100 3 . 55 . 2 1 . 15 4 . 121 4 . 121 干砂页岩= = 10.46% (221) %100 3 . 55 . 2 1 . 15 4 . 121 1 . 15 干铁尾矿= = 1.73% (222) %100 3 . 55 . 2 1 . 15 4 . 121 5 . 2 干粉煤灰= = 3.68% (223) %100 3 . 55 . 2 1 . 15 4 . 121 3 . 5 下一步是验证熟料的三个率值： 表 2-3 验证三率值计算表 名称配比烧失量 2 SiO 32O Al 32O FeCaO 石灰石84.1333.022.591.511.1144.59 砂页岩10.460.299.150.330.250.18 铁尾矿1.730.060.850.100.600.03 粉煤灰3.680.101.881.050.270.18 生粉100.0033.4714.472.992.2344.98 灼烧生料-21.754.493.3567.61 煤灰的掺入量 = 2.33%，则灼烧生料的配合比为(100-2.33)%=97.67%。以此计 A G 算熟料的化学成分： 表 2-4 熟料的化学成分计算表 名称配合比 2 SiO 32O Al 32O FeCaO 灼烧生料97.6721.244.393.2766.04 煤灰2.331.150.700.170.12 熟料100.0022.395.093.4466.16 则熟料的率值计算如下： (224) 0.9022 39.228 . 2 44. 335. 009. 565 . 1 16.66 8 . 2 35 . 0 65 . 1 C CCC S FAC KH =2.625 (225) 44 . 3 09 . 5 39.22 CC C FA S SM =1.48 (226) 44 . 3 09 . 5 C C F A IM 可见上述的率值都在误差允许的范围内，所以得出的各干原料的配合比为： 石灰石 84.13%，砂页岩 10.46%，铁尾矿 1.73%，粉煤灰 3.68%。 计算湿原料的配比： 已知各原料的含水量为：石灰石 1%，砂页岩 3%，铁尾矿 4%，粉煤灰 0.5%。则 湿原料的质量配合比为： 湿石灰石=85.15 (227) 100 1100 13.84 湿砂页岩=10.78 (228) 100 3100 46.10 湿铁尾矿=1.8 (229)100 4100 73 . 1 湿粉煤灰=3.7 (230) 100 5 . 0100 68 . 3 将上述质量比换算为百分比： 湿石灰石=83.95% (231)%100 7 . 38 . 178.1015.85 15.85 湿砂页岩=10.63% (232) %100 7 . 38 . 178.1015.85 78.10 湿铁尾矿=1.78% (233)%100 7 . 38 . 178.1015.85 8 . 1 湿粉煤灰=3.64% (234) %100 7 . 38 . 178.1015.85 7 . 3 2.5.2 原燃材料消耗定额的计算 1）原料消耗定额 考虑煤灰掺入时，1t 熟料的干熟料理论消耗是 (235) I S KT 100 100 式中 KT：干生料理论消耗量（t/t 熟料） I：干生料的烧矢量 S：煤灰掺入量，以熟料百分数表示（%） KT=（t/t 熟料）47 . 1 53.66 67.97 47.33100 33 . 2 100 1t 熟料干生料消耗定额 K生= (236) 生 P KT 100 100 式中 K生：干生料消耗定额（t/t 熟料） P生：生料的生产损失（%） ，取 2%。 K生= （t/t 熟料）5 . 1 2100 47 . 1 100 100 100 生 P KT 各种干原料的消耗定额 K原=K生X (237) 式中 K原：某种干原料的消耗定额 t/t 熟料 K生：干生料的消耗定额 t/t 熟料 X：干生料中该原料的配合比 % K石灰石=1.584.13%=1.262 t/t 熟料 K砂页岩=1.510.46%=0.157 t/t 熟料 K铁尾矿=1.51.73%=0.026 t/t 熟料 K粉煤灰=1.53.68%=0.055 t/t 熟料 2）石膏消耗定额 t/t 熟料 (238)075 . 0 ) 1100)(285100( 5100 )100)(100( 100 Pded d Kd 3）干混合材料消耗定额 Ke= t/t 熟料 (239) 43 . 0 )3100)(285100( 28100 )100)(100( 100 Peed e 4）烧成用干煤消耗定额 Kf1= (240) )100(Qy 100 f P q 式中 Kf1：烧成用干煤消耗定额 q:熟料烧成热耗 kj/kg熟料，定为 3220kj/kg熟料 Pf:煤的生产损失，取 3%。 所以，Kf1= t/t 熟料134 . 0 )3100(81.24720 3220100 5）含天然水分的湿物料消耗定额 K湿= (241) Wo k 100 100 干 其中，K湿，K干分别表示湿、干物料的消耗定额 t/t 熟料 Wo：该物料的天然水分 （ % ） 所以： K湿石灰石=1.275 t/t 熟料 1100 253 . 1 100 K湿砂页岩=0.162 t/t 熟料 3100 157 . 0 100 K湿铁尾矿=0.027 t/t 熟料 4100 026 . 0 100 K湿粉煤灰=0.055t/t 熟料 5 . 0100 055 . 0 100 K湿石膏=0.075 t/t 熟料 1 . 0100 075 . 0 100 K湿混合材= =0.432 t/t 熟料 5 . 0100 43 . 0 100 K湿生料=1.52 t/t 熟料 2100 5 . 1100 K湿烧成用煤= t/t 熟料138 . 0 39 . 1 100 134 . 0 100 2.6 编制全厂物料平衡表 表 2-5 全厂物料平衡表 物 料 平 衡 表 消耗定额 干料含天然水分料 备注 物 料 名 称 配 合 比% 天 然 水 分 % 生 产 损 失 % 干 料 含 天 然 水 分 料 小时日年小时日年 123456789101112 石 灰 石 84.1 3 1 1.26 2 1.27 5 139. 35 3344. 3 1037600 .40 140. 79 3378. 75 1048288 .83 砂 页 岩 10.4 6 3 0.15 7 0.16 2 17.3 4 416.0 5 129083. 41 17.8 9 429.3 0 133194. 35 铁 尾 矿 1.734 0.02 6 0.02 7 2.8768.9 21376.8 7 2.9871.55 22199.0 6 粉 煤 灰 3.680.5 0.05 5 0.05 5 6.07 145.7 5 45220.3 0 6.07 145.7 5 45220.3 0 生 料 100. 0 2. 0 1.501.52 165. 63 3975 1233280 .98 167. 84 4028 1250627 .67 熟 料 67.0 0. 5 1.001.01 110. 42 2650 822187. 32 石 膏 5.00.11 0.07 5 0.07 5 8.28 198.7 5 61664.0 5 8.28 198.7 5 61664.0 5 混 合 材 28.00.530.43 0.43 2 47.4 8 1139. 5 353540. 55 47.7 0 1144. 8 355441. 53 水 100.1.96.62319.719582. KH=0.90 .02 n=2.52.6 , p=1.51.6 配合比 石灰石： 砂页岩： 铁尾矿： 粉煤灰： =84.13： 10.46：1. 73： 泥054364 烧 成 用 煤 1.3 9 3 0.13 4 0.13 8 14.8 0 355.1 110173. 10 15.2 4 365.7 113461. 85 第 3 章 全厂生产流程及主机设备选型 3.1 破碎 破碎的原理指利用挤压和冲击等机械作用的，使大快物料产生应力和变形，从 而导致破碎。 对于中型水泥厂各种物料的进厂粒度如表： 表 31 各种物料的进厂粒度 物料名称石灰石粘土石膏煤熟料 粒度（mm）650-800400300300100 破碎的出料粒度决定于破碎机出料口的宽度及破碎机的特性，为了提高磨机的工作 效率，降低粉磨电耗，在物料入磨前，将其破碎得细一点十分重要，因此，破碎的 出料粒度往往按入磨物料的粒度而定，水泥厂最大入磨物料粒度如下： 表 32 水泥厂最大入磨物料粒度 物料名称石灰石粘土石膏煤熟料 粒度（mm）2550503030 3.1.1 石灰石破碎 （1）工作班制的确定 根据经验数据和参考表 3-7 可知，一般新型干法窑破碎 机为了避开用电高峰期，通常采用两班制，即晚上和上午两班，每班六小时，每周 工作六天，共 72 小时。 （2）破碎设备选型计算 GH= （31） H Gw 式中 GH-要求主机石灰石产量 Gw-石灰石周平衡量 H-主机每周运转小时数 ( t/h)51.328 72 79.140168 H G （3）主机选型 根据石灰石进厂和入磨的最大粒度为 500mm 和 25mm，所以求破碎比 i=D/d=500/25=20 （32） 所以选 TKLPC20.18 型单段锤式破碎机，其规格性能如下： 表 33 锤式破碎机规格性能 外形尺寸（mm）580050304700 转子转速（r/min）320 进料口尺寸（mm）23802288 最大进料尺寸（mm）110011001500 出料粒度（mm）100 生产能力（t/h）600-800 型号YRKK 400-4 电动机 功率800KW 设备重量130t （4）生产能力标定 由于采用先进技术，可标定为 700t/h 3.1.2 石膏破碎 水泥厂的石膏一般采用颚式破碎机，将 300-400mm 的大快石膏破碎至 50mm 以下，以满足输送，储存和粉磨需要。 （1）确定石膏破碎车间的工作制度 石膏属于外购原料是成批量，不定期运入厂内，在厂内堆存量大，而日用量少。 因此石膏采用集中破碎的方法破碎一次，使用一段时间。每天 1 班，每班 7 小时 GH=t/h （33） H Gw 39.28 49 28 . 8 168 （2）主机选型 要求最小破碎比 i=300/50=6 （34） 选 PEX-2501200 型细碎鄂破机，其规格如下: 表 35 PE-250 型颚式破碎机规格 型号PEX-2501200 进料口尺寸 mm2501200 最大进料粒度 mm210 排料口调整范围 mm25-60 偏心轴转速330 生产能力 t/h20-61 长2140 宽1660外型尺寸（mm） 高1500 型号Y180L-6 功率 kw45电动机型号 转速 r/min1000 机械重量 t8.5 （3）生产能力的标定： 标定为 30t/h 3.2 物料粉磨系统 3.2.1 生料粉磨系统 （1）本厂设计条件 入磨粒度25mm 配合生料要求小时产量为 167.84t，生料含水分为 6%，出磨 生料水分为 0.5% （2）流程选择 为了充分利用窑尾预热分解系统的废气余热，节约能源，简化工艺流程，新型 干法生产线的生料制备，通常采用烘干兼粉磨系统，根据物料性质不同，可满足新 型干法生产线的烘干磨有多种形式， 1）立磨 立磨以厚料床粉磨为原理，物料受碾压，减切，冲击等多种作用，粉磨方式合 理。磨内热气流将已磨细的物料及时带走，避免了过粉磨现象，因此粉磨效率高， 电耗低。同时，由于其通风能力强，预热器废气可大部分入磨，烘干效率高，适用 于粉磨水分较高的物料。此外，立磨还有原料入磨粒度大，系统投资低等显著特点， 同时，立磨系统工艺流程简单，占地面积小，噪音低。但立磨对原料的适用性较差， 在选用该系统之前需对原料进行易磨性实验，而且，在磨制磨蚀性大的物料时，尤 其是物料中的游离二氧化硅含量10%时，粉磨效率将明显下降，能耗增高，磨辊 套及衬板的寿命也大为缩短。 2）中卸循环烘干磨 中卸循环烘干磨系统的特点是工艺流程较为复查，烘干能力不如立磨系统，但 比挤压系统强，中卸循环烘干磨相当于二级圈流磨，粗细粉磨分开，有利于最佳配 球，对原料的适用性较强，运行安全可靠，粉磨效率高。 3）挤压粉磨（辊压机） 辊压机粉磨系统的特点是粉磨效率高，电耗较低，但工艺流程较复杂，烘干能 力不如立磨系统。 虽然从以上三种方案比较可以看出立磨系统具有粉磨效率高，但是本厂采用 4.610+3.5m 烘干中卸生料磨，它是为 2500td 新型干法水泥生产线生料粉磨系 统配套开发设计的专业主机设备它适用于水泥生料的圈流粉磨系统，具有流程简 单，烘干能力大，粉磨效率高，过粉磨少，安全可靠，运行稳定等优点同时可以 大量利用窑尾废气做为烘干热源，对降低水泥生产热耗，节约能源具有很大意义 （3）要求主机小时产量 t/h （35）10.183 154 84.167168 H Gw GH 规定主机每天工作 22 小时，两班，每周七天。 （4）主机选型 选择 4.610+3.5m 烘干中卸生料磨 其规格参数如下： 表 36 4.610+3.5m 烘干中卸生料磨规格参数 转速 产量 t/h 装机功率 KW 细度 0.08% 研磨体装载量出磨水份% 电动机功率 kw 15.0r/min190355012190t0.51000 （5）标定产量 标定生产能力为 190t/h 3.2.2 水泥粉磨系统 （1）流程的选择 水泥粉磨系统有多种方案可供选择: 1）开流粉磨 熟料经配料入球磨机粉磨后即为成品，是水泥粉磨的一种简单工艺形式，这种 工艺流程简单，设备投资少，操作控制相对容易。但由于成品完全依赖于磨机一次 粉磨完成，要满足现行国家标准规定的细度和比表面积，其产量往往偏低，电耗较 高。国内许多厂目前实际控制的水泥比面积已达350-380.2/kg，显然，这种工艺在细 粉磨条件下难于达到增产节能的目的 2）闭路粉磨 闭路粉磨先由磨机将物料粉磨到一定的细度，再由选粉机分选出成品，粗粉返 回磨机继续粉磨.近年来，闭路流程中，有趋向于球磨机、辊压机及高校选粉机组成 的不同的粉磨流程：预粉磨、混合式粉磨、联合粉磨、部分细粉磨、细粉磨。 3）开流高细高产磨粉磨 高细高产磨是针对普通球磨机进行内部结构改造，并采用微型研磨体实施粉磨 的一项技术成果，其主要通过衬板，隔仓板，蓖板等改造，起到将大颗粒消除在球 仓，以拦截其进人下一仓的作用，原理类似于一级闭路粉磨.因此，高细高产磨工艺 形式以开流为主，既保持了开流粉磨的诸多优势，而实质上则具有闭路系统的产量 高，电耗省，细度好等特点，使其开流粉磨的增产节能效果更加突出。现在使用的 高细高产磨开流系统，普遍达到增产35%，节电25%-30%的水平。 把以上几种方案比较，再根据多年实际生产中的粉磨工艺设计的经验，一般认 为：普通开流磨在现代水泥生产中已不再适宜，新建厂大多已不采用。本厂选择闭 路流程，在闭路流程中又趋向于管磨机、O-Sepa高效选粉机、袋式收尘器组成的流 程。经选粉机选出的一部分粗粉进磨，还有一部分回到管磨机。 工作原理：粉磨后的粗物料经提升机从进料口喂入，通过旋转的撒料盘均匀撒向 四周，因挡料圈的阻挡作用，物料在分散状态下撒落在导风叶和转子之间的选粉区 。由于收尘器风机的抽风作用，选粉室内为负压状态，一、二次风口处的空气会自 然被吸入选粉室内。粉磨后的含尘气体通常经风管由一次风口进入选粉室。 因一、二次风在导风叶片导流作用以及回转的转子叶片和水平分料板的作用之下， 空气和物料在选粉区内形成稳定的水平涡流。在气体作用力和离心力的作用之下， 在涡流中旋转的细小轻微的颗粒随气流被吸入转子内部，经出风口由收尘器收集成 为成品；粗重颗粒则下落。而刚被吸入转子叶片区的较粗颗粒或较重颗粒在离心力 的作用下被抛撒出转子，颗粒在分选区内旋转着向下运动，在稳定的水平涡流中再 次进行分选。这样， 经过多次分选后，超过规格的粗颗粒最终被收集到下锥体，通 过锁风阀经输送设备输送进入磨机再次粉磨。 （2）要求主机产量 t/h （36）42.105 154 64.96168 H Gw GH 规定水泥磨每天工作22小时,两班,每周154小时, （3）主机选型 1）管磨机的选型 根据实际情况选择1台4.211m圈流干法磨，其参数如下： 表37 圈流干法磨参数 磨机规格m4.211 入磨粒度mm25 有效容积m3130.98 研磨体装载量（t）182190 转速（r/min）15.8 粉磨物料水泥 产品细度（4900孔/cm2筛余）68 生产能力（t/h）100110 转动方式中心转动 主电机型号YR2800-8/17830 功率kw2800 转速r/min740 电压（v）6000 型号JS/40-A-FID 主减速机 速比36.08 型号JO2-91-10 辅助电动机 功率kw30 设备重量（t）350 生产厂唐山水泥机械厂 2）磨机产量的标定 根据产量公式 Q=0.22VDn（G/V）0.8q/1000 （37） 式中：Q-磨机产量 D-磨机有效直径 G-磨机研磨体装载量 V-磨机有效容积 n-磨机转速 q-磨机单位功率产量 -流程系数.闭路1.151.5 本设计拟生产325#粉煤灰硅酸盐水泥,查表5-27知 Q值在4143,取42 Q=0.22130.983.915.8（185/130.98）0.842/1000