日产两千吨水泥厂窑头窑中河间设计毕业设计

1、 内蒙古工业大学本科毕业设计说明书学校代码： 10128学 号： 200980591024 本科毕业设计说明书（题 目：2.0kt/d水泥熟料水泥厂窑头、窑中车间工艺设计学生姓名：王绪丁学 院：化工学院系 别：无机非金属材料工程系专 业：无机非金属材料工程班 级：非金属09-3指导教师：辛守业 高级工程师2013年06月14日摘要水泥是国民经济的基础材料，水泥工业是重化工工业，它的特点是对矿产资源的依存性大，物料储运量多，能量消耗高。水泥作为建筑工业的三大基本材料之一，使用广，用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。当代最先进的水泥生产技术是新型干法预分解技术。预分解技术室指原料入回转窑前现在预热

2、器内进行预热与均化，在分解炉内进行碳酸钙的分解。从而达到使回转窑的效率得到最大的提高。根据内蒙地区需求量与产量的分析，本设计题目确定为-2.0kt/d水泥熟料水泥工厂窑头，窑中工艺设计。 设计首先进行配料计算，物料平衡，主机平衡，储库平衡，物料与热量平衡的计算和车间的计算。在此基础上进行烧成窑头，窑中车间主要设备选型。其中包括，回转窑规格确定，冷却机的选型设计，风机的选型设计，电收尘的选型设计，破碎机的选型设计，最终确定了水泥厂烧成窑头，窑中的工艺设置及布置。关键词：水泥，配料计算，热工计算，窑头窑中工艺设计，设备选型。AbstractCement is the basic material

3、of the national economy, the cement industry is a heavy chemical industry, it is characterized by the dependence on mineral resources, material storage quantity, high energy consumption. Cement is one of the construction industry, the three basic material widely used, dosage, known as the constructi

4、on industry of food, said.Cement production technology of the most advanced is precalcining technology. Precalciner technical room refers to the raw materials into rotary kiln preheater preheating before now and homogenization, decomposition of calcium carbonate in the calciner. In order to make the

5、 efficiency of rotary kiln is improved greatly. According to the analysis of demand and production in Inner Mongolia area, this design topic is determined as -2.0kt/d cement clinker cement plant kiln, kiln process design.Design first batch calculation, material balance, reservoir host balance, balan

6、ce, calculating and workshop material and heat balance. On the basis of firing kiln, kiln workshop and main equipment selection. Including, specifications to determine selection and design of rotary kiln, cooling machine, selection of wind turbine design, selection and design of dust collecting elec

7、tric, selection and design of crusher, and ultimately determine the cement plant kiln head, process and layout of the kiln.Keywords: cement, burden calculation, thermodynamic calculation, kiln of kiln in the process design, equipment selection.目录引言1第一章水泥厂基本建设前期工作31.1矿点的选择31.2厂址的选择31.3一期原始数据41.4二期原始数

8、据5第二章.配料及工艺平衡计算72.1计算熟料中煤灰掺入量GA72.2计算原料配合比：82.3窑的选型及标定9 2.3.1窑的产量标定计算9 2.3.2窑的年利用率102.3.3 烧成系统的生产能力112.3.4确定窑的台数：112.4全厂物料平衡计算112.4.1原、燃料消耗定额122.4.2干石膏消耗定额：132.4.3干混合材消耗定额：142.4.4烧成用干煤消耗定额：142.5全厂物料平衡表15第三章.主机平衡计算及选型173.1车间工作制度的确定173.2主机选型183.3全厂主机平衡表25第四章.储库计算274.1各物料最低储存期的确定274.2堆场和堆棚的设计284.3配料站储存

9、库的设计344.4水泥粉磨站储库设计374.5熟料库的设计394.6生料均化库的设计404.7泥储存库的设计414.8储库平衡表42第五章 物料平衡与热量平衡计算435.1物料平衡及燃料平衡的基准435.2物料平衡计算435.3热量平衡计算505.4耗煤量的计算：555.5窑的热工计算555.6物料平衡表及热量平衡表56第六章 窑头,窑中车间的设计596.1回转窑的产量标定606.2窑筒体性能计算616.3回转窑设备的选型626.3.1回转窑传动装置的选型626.3.2窑尾窑头密封装置的设计646.3.3回转窑鼓风机的选型646.3.4电收尘器和排风机的设计656.3.5喷煤嘴的设计666.4

10、熟料冷却机的选型：666.5确定车间的工作制度71结论72参考文献73致谢74引言本计的目的、意义、范围：通过三年的专业学习，在毕业设计时运用所学的专业知识来设计论文，培养我们综合运用所学的基础理论、专业知识和基本技能，提高分析、解决实际问题能力；提高查阅文献和收集资料的能力，计算机技术和外语应用能力；使我们系统而又熟练地掌握水泥厂工艺流程，具有进行水泥厂主要车间初步设计计算、编写设计说明书等工作能力；进而培养学生创新精神和实践能力，为今后的实际工作打基础。本设计的范围包括全厂的原燃料配料计算得到烧结处合格的熟料所使用原燃料的配合比。全厂的物料平衡计算得出通过消耗多少量的各个原燃料量才能烧结出

11、设计要求的2.0kt/d水泥熟料，也是全厂主机平衡和储库平衡的依据。通过全厂的主机平衡计算得出需要什么型号规格的主机才能生产满足原燃料的消耗量，是保证全厂正常生产的基础。通过全厂的储库计算得出全厂原燃料的储存期和储存量，并达到储存于预均化一体的效果。全厂的物料与热量平衡计算是合理的分配能耗的依据。通过以上计算就可以简单的把全厂的宏观结构计算出来。再以，以上的计算结果的依据下计算本设计的车间设计。窑头窑中的车间设计包括窑的产量标定，窑的结构性能确定，冷却机的选型计算，冷却机收尘器的选型计算，收尘器排风机的计算，窑头用高压风机的选型计算和喷煤管的计算等。我国水泥行业的发展历史和技术概况：水泥石现代

12、工程中普遍应用的一种基础胶凝性材料，已经有180多年的生产法历史，为人类社会的进步和经济发展做出了那巨大的贡献。凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能浆沙，石等散粒或纤维材料牢固的胶凝在一起的水硬性胶凝材料统称为水。水泥的种类很多按其用途和性能，可分为通用水泥，专用水泥及特性水泥三大类。普通水泥为大量用于土木工程一般用途的水泥。专用水泥则指有专门用途的水泥。特性水泥石某种性能比较突出的一类水泥。水泥石建筑工业三大基本材料之一，使用广，用量大，素有“建筑工业的粮食”之称。生产水泥虽需较多能源，但是水泥与砂，石等集料所制成的混凝土则是一种低能耗型建筑材料，

13、其单位质量的能耗只有钢筋的1/5-1/6，铝合金的1/25，比红砖还低1/35.根据预测，下一个世纪的主要建筑材料，还将是水泥和混凝土，水泥的生产和研究仍然极为重要。改革开放以来，我国水泥工业取得了令人瞩目的成绩，水泥年产量多大9亿吨，居世界第一位。近几年来，我国掀起了用新型干法水泥生产方法代替立窑，湿窑，干法中空窑和立波尔窑等传统水泥生产方法的高潮，正大力发展2500kt/d和5000kt/d水泥生产线。2005年我国水泥产量已达到10.5亿吨，其中新型干法水泥占40%左右，新型干法水泥由五年前占总量不到20%迅速增长到40%。我国水泥工业处在控制总量，调整结构的时期，国家产业导向提倡新型干

14、法生产。自从水泥工业性产品的实际应用，至今一个半世纪以来，生产持续扩大，工艺和设备不断的改进，产品和质量也极大的发展。硅酸盐水泥石第一产业革命中问世的。当时，用间歇式的土窑烧成水泥熟料。随着以冶金技术为突破口的第二次产业革命的兴起，推动了水泥生产设备的更新。1877年用回转窑烧制水泥熟料获得专利权。继而出现单筒冷却机，立式磨以及单仓球磨等，有效的提高了产量和质量。到19世纪末与20世纪初，由于其他工业所提供的燃料，工艺技术和生产设备，使水泥工业一直进行着频繁的改造与更新。1910年立窑实现了机械化连续生产。1928年立波而窑的出现，使窑的产量明显提高，热耗降低较多。特别是在第二次世界大战后，以

15、原子能，合成化工为标志的第三次产业革命达到了高度工业化阶段，是你工业又相应发生了深刻的变化。50年代初悬浮预热器窑的应用，更使热耗大幅度降低，其他的水泥制造设备也不断更新换代。到1950年全世界数你产量为1.33亿吨。我国水泥工业不但总产量已连续五年位居世界首位，而且在工艺技术方面也有很大进展。我国早在1889年就在河北唐山首先建立了启新洋灰公司正式生产水泥，以后又相续建立了大连，上海，中国，广州等水泥厂。解放后水泥 产量快速上升从1952年到1987年的35年期间，水泥产量从286万吨提高到1.86亿吨，增长了65倍之多，而且水泥工业布局基本展开，技术上有了很大的进步。当前，世界水泥工业的总

16、新课题仍然是能源，资源和环境保护等。我们一定要靠技术先进步来加速发展水泥工业。要在现有的技术基础上，因地制宜地采用先进技术，减少能耗，提高质量，降低成本，改善环境，增加产量，不断提高提高经济效益。第一章 水泥厂基本建设前期工作1.1矿点的选择按照长期建设规划，资源地址单位要提前进行找矿或初步勘探，在此基础上提出推荐矿点的意见，经主管部门组织研究，待项目建议书批准后，选定进一步勘探的矿点。主管部门提出储量勘探工业技术指标和储量要求。以便资源地址单位据此进行详细勘探，并提出详细勘探报告。详细勘探报告经过审查批准，矿山资源即被确定。 水泥生产所用原料主要为石灰质原料和黏土质原料，他们需经过配料计算，

17、符合预定要求后才能使用。因此，在寻找及勘探原料时要注意配套找矿。从某种意义上讲，对黏土质原料的选择有时会变得更为重要，其原因第一，黏土质原料一般赋存条件变化大，质量不够稳定，常常因有害成分超过限量引起较大的质量波动，而影响配料使用。第二，常遇到占有大量农田，即与农业征地问题。假如在选择石灰质原料的同时不注意进行黏土质原料的选择，往往容易造成资源不配套，这同样也影响矿产资源的利用。就建设水泥厂而言，资源矿山选点是十分重要的步骤。如从生产的经济效果而言，则往往以靠近石灰质矿山建厂为宜，但最好能同时兼顾靠近消费区，靠近交通线，靠近电力网等其他条件。特别注意矿山附近有无可供建厂的场地。1.2厂址的选择

18、工业企业及其所属工人村的建设场地选择是工厂建设的重要环节。厂址选择合理与否，将直接影响工厂建设的投资，建设进度，同时也将长期影响工厂投产后的生产，管理和工厂今后的发展。因而，对于新建项目的厂址选择，必须予以足够的重视。厂址选择的主要因素：1.厂址靠近主要原料基地。 2.厂址靠近铁路接轨车站。3.在有水运条件的地区，应尽量考虑利用水运及建设码头的可能性。4.厂址应靠近电源。 3.厂址应有足够的建厂地点。5.场地地形。 6.工程地质条件。7.水纹地址条件。 8.雨水，污水的排除的可能。9.地震. 10.大件设备的运输。11.合理确定工人村建设场地。 12.与其他方面的协作。综合考虑本设计厂址选择在

19、清水河地区：理由：1.矿资源丰富。清水河县矿产资源十分丰富，其特点一是储量大，二是品位高，三是品种多。主要有煤、石灰岩、白云岩、耐火粘土、高岭土、紫木节、大理石、铝土矿、铁矿等。煤的储量为18亿吨，原煤发热量为5 003-6 357大卡/公斤， 除可作配焦煤原料外，是良好的工业动力用煤和低干馏的炼油用煤。石灰岩是分布最广、储量最大的矿物之一。2.交通便利：清水河位于内蒙古自治区呼和浩特市清水河县，处于晋、陕、蒙交界地区，在呼和浩特市包头鄂尔多斯市金叁角经济区的边缘，北距呼和浩特市110Km，西距准格尔煤田60 Km、鄂尔多斯市180 Km、包头200 Km，距万家寨水电站60 Km，距托克托县

20、电厂80 Km，东距朔州市110 Km，南距山西偏关100 Km，且厂区周边有109、209国道及丰准铁路通过，公司所处地理位置优越，公路、铁路运输十分便利。 3.很据内蒙古自治区和东北三省的水泥需求量在清水河建水泥厂不但靠近石灰质原料矿区，还临近电厂，陆路，铁路等交通便利。所以本设计综合考虑在清水河地区建厂。1.3一期原始数据窑型：新型干法规模：年产60-65万吨熟料品种：普通42.5硅酸盐水泥基本条件：熟料烧结热耗3178kj/kg石膏：含含量90.27%表1-1 原料化学成分分析% lossSiO2AlO3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3石灰石54.543.691.000.58

21、51.590.490.190.050.001硅石0.1997.350.321.630.260.220.020.020.001粉煤灰14.3858.0016.004.004.001.020.600.031.89硫酸渣5.3118.225.9863.302.921.050.730.022.24表1-2 原燃料水分及粒度 物料名称石灰石硅石粉煤灰硫酸渣原煤水分（%）1.01.03.010.011.0粒度（mm）2525252525表1-3 煤的工业分析 MadAadVadFCadQnet.ad煤5.05%16.2%36.24%42.51%22856 表1-4 煤灰分析（%） SiO2Al2O3Fe2

22、O3 CaOMgO煤灰63.2618.895.685.100.97率值范围： KH=0.85-0.94 SM=2.2-2.7 IM=1.3-1.71.4二期原始数据 热平衡范围从一级预热器出口到篦冷机：1、 熟料出窑温度:11001200；2、 入窑一次空气温度:2550；3、 入窑二次空气温度:800900 ；4、 一次空气(K1):二次空气(K2): 窑头漏风(K3)=15:80:55、 出篦冷机的熟料温度：1001506、 物料进入预热器生料温度：2550；7、 生料漏入空气温度：30；8、 生料水分含量：0.20.5%；9、 散热损失：筒体自选，预热器350kj/kg熟料；10、 各处

23、空气过剩系数1.051.15；11、 三次风温：850950；12、 入窑碳酸钙分解率：8595%；13、 窑与分解炉燃料比：4:6；14、 煤磨抽取热风温度450；15、 出预热器飞灰量：0.1250.141kg/kg熟料；16、 全窑系统漏风量: 0.380.41kJ/kg熟料； 17、 物料比热： 生料：0.879 kJ/kg； 煤粉：1.256 kJ/kg； 灰分：1.005 kJ/kg； 熟料：0.783 kJ/kg；第二章 配料及工艺平衡计算 根据水泥品种、原料的物理、化学性能与具体的生产条件，确定所用原的配合比，称为生料的配合，简称配料。合适的配料方案既是工艺设的依据，又是正常生

24、产的保证。配料包括原料的选择、熟料组成设计与生料的配料计算。在设计过程中做配料计算的目的是通过合理的确定所给原料的配合比，从而能烧结出符合设计要求的熟料和粉磨出符合设计强度的水泥。也是确定烧结出的熟料有固定的熟料组成。生料配料的计算有很多方法有代数法，图解法，尝试误差法，递减试凑法，矿物组成法，最小二乘法，电子计算机法等。本设计采用尝试误差法计算生料配合比。就算程序如下：1.分析原料的化学成分，煤的工业分析，煤的灰分的化学成分数据。2.确定熟料的组成，设定熟料率值。3.计算煤灰的掺入量。4.计算干燥原料的配合比。5.计算湿物料的配合比。6.验算计算。本世纪采用尝试误差法计算原料的配合比。尝试误

25、差法是假定的原料配合比计算熟料组成，若计算结果不符合要求，则调整原料配合比，再进行重复计算，直至符合要求为止。2.1计算熟料中煤灰掺入量GA计算煤灰的掺入量：1 （2-1） =21537 kj/kg （2-2） GA= （B：煤灰沉落率，带电收尘器的窑为：100%）（2-3） =2.27q-熟料烧成热耗（q=3178 kj/kg）2.2计算原料配合比： 我国目前硅酸盐水泥熟料采用饱和比（KH）、硅酸率（SM）、铝酸率（IM）三个率值控制熟料质量。KH表示熟料中SiO2被CaO饱和成C3S的程度，KH值高，硅酸盐矿物多，溶剂矿物少，熟料中C3S含量越高，强度越高；SM表示熟料中硅酸盐矿物与溶剂矿

26、物的比值，SM高，煅烧时液相量减少，出现飞砂料的可能性增大，增加煅烧难度；IM表示熟料中溶剂矿物C3A和C4AF的比值，IM高，液相黏度大，难烧，但明显提高了熟料的三天强度和扩大了烧成范围，IM低时黏度较小，对形成C3S有利，但烧成范围窄，不利于窑的操作。根据水泥工艺学P4设定干燥物料的配合比为石灰石：硅石：粉煤灰：硫酸渣=81.62:1.24:15.45:1.696 表2-1 配合比计算表配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3石灰石81.6233.9003.0100.8160.47042.1100.4000.001硅石1.240.0021.2100.0040.0200.0

27、030.0030.0001粉煤灰15.452.2208.9602.4720.6200.6180.1580.290硫酸渣1.690.0900.3100.1011.0700.0490.0180.040生料100.0036.21213.4903.3932.18052.7800.5790.391燃烧生料-21.1505.3203.42067.0600.9100.520灼烧生料97.7320.6705.2003.34065.5400.9000.510煤灰2.271.4400.4300.1300.1200.020熟料10022.1105.6303.47065.6600.9200.510灼烧基生料=白生料中

28、各氧化物含量 =白生料中各氧化物含量。熟料率值及其矿物组成计算 ：2KH=0.89 （2-4）SM=2.4 （2-5）IM=1.6 （2-6）重新调整生料配比后，熟料率值和矿物组成均符合设计要求，而且MgO和SO3也在控制范围内。所得的结果KH、SM、IM已十分接近要求值。所以原料配比确定为：表 2-2 确定原料配比（%）石灰石硅石粉煤灰硫酸渣81.621.2415.451.69将干燥基原料配比换算为湿原料配比，计算生料湿原料质量配合比：湿原料=干原料 表2-3 湿物料百分比湿原料石灰石硅石粉煤灰硫酸渣份数0.82440.01250.15930.0188换算成百分比81.22%1.23%15.

29、69%1.85%熟料煤耗：P1=0.14756= 14.756（kg煤/100kg熟料） 2 （2-7）2.3窑的选型及标定 干法回转窑系统的设计，是根据原料和燃料情况、生产的水泥品种和质量、工厂的自然条件和生产规模来确定窑系统的类型和尺寸，或对已建成的窑进行产量标定，以及计算单位产品的燃料消耗量，在窑的产量和燃料消耗量确定后，对回转窑系统的重要配套设备，如预热器、分解炉、冷却机等设备进行设计选型。2.3.1窑的产量标定计算 取工作日为300天日产2.0 kt/d则年产熟料为60万吨。 根据水泥工业热工设备p107页图2-98得D=3.80m。3根据水泥工业热工设备109经验数据的D4m时=0

30、.15m。则回转窑窑衬传内径Di=D-2=3.8-20.15=3.5m.根据水泥工业热工设备p110得图2-100得 Mr=2.4-3.5取平均值2.95 t/m3h。图2-101的Mf=86-142取平均值114 Kg/m2h。图2-102得A=6.1-8.6取平均值7.4 t/m2h.再由公式2-101-9 2-110 2-111得 Di=0.096=0.096=3.70m （2-8）L=24=24=60.2m （2-9）L/Di=250=250=16.40 （2-10）考虑衬传厚度则筒体内径为D=Di+2=3.7+20.15+4.0m （2-11）应取整数，确定回转窑筒体内径为4.0m窑

31、长为60.0m。分别用水泥工业热工设备经验公式2-90 2-91 2-92 2-93得 =1.5564=1.5564=87.10 t/d （2-12） =0.15362=0.15362=83.83 t/h （2-13） =0.37743=0.37743=85.12 t/h（2-14）=0.27250=0.27250=80.54 t/h（2-15） =84.15 t/h （2-16）=2484.15=2019.5 t/d （2-17） t/年 （2-18）由于标定熟料的小时产量 t/h2.3.2窑的年利用率新型干法窑年利用率为0.800.9，熟料日产量2000吨，0.85，所以年利用率 =0.8

32、5。每日三班，每班8小时，一年工作310天。2.3.3 烧成系统的生产能力熟料小时产量：=84.15 t/h 熟料日产量： =2484.15=2019.6t/d熟料年产量： =87600.8584.15=61183.82 t/y2.3.4确定窑的台数： n= （2-19）式中： n窑的台数Qy要求的熟料年产量（t/年）Qhl所选窑的标定台时产量（t/台时）窑的年利用率所以n=0.98，故窑的台数取1台。水泥小时产量：3=84.15=95.26（t/h） （2-20）式中： 水泥小时产量（t/h）；干生料生产损失，%，取4%（见水泥厂工艺设计概论P40）；水泥中石膏的掺入量（）；取5.2；水泥中

33、混合材的掺入量（）；取10%。水泥日产量： =24 95.26=2286.24（t/d） （2-21）水泥年产量： =87600.8584.15=692616.408（t/y） （2-22）2.4全厂物料平衡计算 在设计过程中做全厂平衡计算的目的在于，要确定在使用多少量的原燃料通过工艺流程能得出设计要求的熟料产量。再计算出时，日，年需要量从而确定主要工艺设备的选型和储存设备的设计计算。因而物料平衡计算湿水泥厂设计必不可少的工艺计算内容之一。是主机计算域储库平衡计算的基础和依据。物料平衡计算湿计算从原料进厂到成品出厂哥哥生产环节需要处理的物料量，包括所有原料，燃料，半成品，成品的量，并表达为小时

34、，日，年需要量，作为确定工厂各种物料需要量，运输量。物料平衡计算的基础资料是：工厂规模，生料个组分配合比及生料外加物比例，水分，燃料消耗定额。水泥个组分配合比，水分，燃料品种，热值，熟料烧成热耗。而窑的熟料产量是物料平衡的计算基础。2.4.1原、燃料消耗定额1.原料消耗定额4考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量： KT = =1.53 （t/t 熟料） （2-23）式中：KT 干生料理论消耗定额，t/t 熟料；S 煤灰掺入量，2.27%；I 干生料的烧失量，36.212%。考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料消耗定额： K生 = =1.59（t/t 熟料） （2-24）式中: K生干生料消耗

35、的定额，t/t 熟料；P生干生料生产损失。%，取4%（见水泥厂工艺设计概论P40）各种干原料的消耗定额： K原 = K生 （2-25）式中 K原 某种干原料的消耗定额（t/t 熟料）K生 干生料消耗定额（t/t 熟料） 干生料中该原料的配比（%）K石灰石= K生 =1.5981.62%=1.30 （t/t 熟料）K硅石= K生 =1.591.24%=0.02 （t/t 熟料）K硫酸渣= K生 =1.591.69%=0.03（t/t 熟料）K粉煤灰= K生 =1.5915.45%=0.25（t/t 熟料）结果见下表：表2-4 干原料的消耗定额石灰石硅石粉煤灰硫酸渣 （t/t熟料）1.59i（%）

36、81.62%0.02%15.45%1.24% （t/t熟料）1.3030.1090.250.03式中 干原料的消耗定额（t/t熟料） 干生料消耗定额（t/t熟料） i 物料干燥基配比计算湿物料的小时，日，年消耗定额4K湿=100-K干100-w式中： K湿湿物料理论消耗定额，t/t 熟料；K干干生料理论消耗定额，t/t 熟料；W个物料水分，； t/t 熟料 t/t 熟料 t/t 熟料 t/t 熟料表2-5 湿原料的消耗定额石灰石硅石粉煤灰硫酸渣K干（t/t熟料）1.300.020.250.03 （t/t熟料）1.3100.02020.260.03302.4.2干石膏消耗定额： 本设计干石膏的消

37、耗定额：Pd=4% （3%-5%）Kd= （2-26）表2-6P.O 42.5d （%）5.2e （%）10.0Pd（%）4.0（kg/kg熟料）0.0642.4.3干混合材消耗定额：Ke= （2-23）表2-7P.O 42.5d （%）5.2e （%）10.0Pe（%）3.0（kg/kg熟料）0.1222.4.4烧成用干煤消耗定额：Kf1=0.14kg/kg熟料（2-24） = Kj/Kg K湿=q100100-10=0.152.5全厂物料平衡表表2-9 全厂物料平衡表原料名称水分含量（%）生产损失（%）消耗定额（t/t熟料）物料平衡表（t）干料含天然水分料干料湿料小时日年小时日年石灰石1.

38、001.3001.3100109.3952625.480795389.166110.2362645.676801507.544硅石1.000.0200.02021.68340.39212236.7601.70040.78612359.124粉煤灰3.000.2500.260021.038504.900152959.45521.879525.096159077.833硫酸渣10.000.0300.03302.52560.58818355.1352.78066.64720190.648配合生料4001.590134.6403231.360978940.512136.2283278.21599313

39、5.145熟料40084.1502019.600611837.82石膏4000.0645.390129.36039157.62混合材3.000.12210.270246.48074644.21水泥（P.O425）40095.2402286.24692616.408烧成用煤10.003.000.1400.1511.781282.74485657.316.62302.9291775.67第三章 主机平衡计算及选型主机平衡计算是根据物料平衡计算的结果和车间或生产环节的工作制度或年利用率，计算各车间要求主机小时产量，然后确定车间的工艺流程，选定主机的型号，规格，标定主机的产量和需用台数。在设计过程中做

40、主机平衡计算和选型的目的在于在物料平衡计算中得到的，要生产日产量为2.0kt的水泥熟料所需要使用的原燃料量。保证有足够原燃料量的基础。本部分的主要内容是：（1） 通过车间工作制度，选取主的年利用率；（2） 通过年利用率与物料平衡量计算各主机要求的小时产量；（3） 通过主机小时产量选取各相应主机。主机平衡即在物料平衡计算和选定车间工作制度的基础上，计算各车间主机要求的生产能力，为选定各车间主机的型号、规格和台数提供依据。根据车间工作制度，选取主机的年利用率，并根据物料年平衡量，通过下式求出该主机要求的小时产量：63.1车间工作制度的确定表3-1 车间工作制度表主机每周运转小时数及班制表：主机名称

41、每日运转时间（h/d）每周运转时间（h/周）生产周制（d/周）生产班制石灰石破碎机12726每日两班,每班6小时生料磨241647每日三班,每班8小时，每周定检4小时窑241687每日三班,每班8小时煤磨241687每日三班,每班8小时水泥磨221547每日三班,每班8小时，每天2小时避用电高峰包装机14846每日两班,每班7小时3.2主机选型石灰石破碎机的选型石灰石的莫氏硬度在1.8-3.0，其密度在2.-2.8g/cm3，属于中等硬度矿石。过去水池厂多采用颚式破碎机做一级破碎，但颚式是破碎机破碎比为5，因此必须采用圆锥破碎机，辊式破碎机及锤式破碎机嘴二级破碎才可产品细度达到小于或等于25m

42、m。现在，随着水泥工业设备朝着大型化方向发展，锤式破碎机和反击式破碎机进口尺寸已经可以满足大块石灰石进入的要求。另外，根据锤式破碎机和反击式破碎机的破碎比大的特点，可采用单段破碎就能满足石灰石破碎的要求，所以本设计采用单转子锤式破碎机做石灰石的破碎使用。单段破碎的有点如下1. 单段破碎避免了二次爆破的危险工作。2. 单段破碎系统生产流程简单，投资少。3. 吨产品装机功率小，电耗小。4. 单段破碎较亮度去年破碎好。单段破碎可以破碎含有潮湿泥土的石灰石，甚至石灰石和粘土的混合喂料，传统破碎设备则难以适应。比较结果可知，选用单段破碎系统比传统两段破碎系统优越，因此本设计采用单段破碎系统，因为原料磨采

43、用立磨粉磨入磨细度小于或等于70mm所以破碎机选用单转子锤式破碎机。本设计采用单转子锤式破碎系统：5 选用主机年利用率：主机每年工作工作300天，每日3班，每班8小时 （3-1）石灰石破碎机要求小时产量：GH =222.62（t/h） （3-2）根据新型干法水泥厂设备选型使用手册P19 表1.1-15选用主机技术性能如表： 表3-2 主机性能表型号转子直径（mm）喂料口（mm）最大喂料尺寸（mm）产量（t/h）需要功率（Kw）质量（kg）HARDOPACT160/21016002130/500400160-240160-22027500验算助理年利用率： （3-3）取值范围为0.4-0.56所

44、以所选主机符合 本设计要求。生料磨的选型： 立式辊磨越来越广泛的用于水泥生产上，在现代新建的水泥厂生产线中，粉磨煤，生料粉磨采用立式棍磨者占90%以上。所以在近代水泥工厂中，立式滚磨是工厂工艺过程的重要组成部分，它具有一系列的优良特性。立式辊磨的主要优点如下：1. 由于他是垂直的结构，只需要占用很小的场地面积。2. 由于结构紧凑，只需要占用很小的空间。3. 立式辊磨机构合理，整体密闭好，噪音低，扬尘少有利于环境保护。4. 能够喂入较粗的物料。5. 在一台机器中同时粉磨，均化，红烘干，选粉和输送物料。6. 由于避免了管磨机内不良研磨体的循环，故有低的单位能耗。7. 由于在料层比较博的颗粒层中进行

45、粉磨，故单位电耗低。8. 物料在磨内的停留时间短，故生产调节反应那快，易于调节控制，便于实现自动化。故本设计本设计采用立式棍磨原料磨系统烘干介质由窑尾废气提供：5所选主机年利用率：主机每年工作270天，每日3班，每班8小时 （3-4）生料磨要求小时产量：GH=153.2 （3-5）本设计采用立磨系统。与传统的的球磨相比，立式磨粉碎比大，粉碎效率高，节能可达30%，对入磨原料的适应性强，设备噪音小，工艺紧凑，占地面积和建设投资分别比球磨粉磨系统减少50%和70%。根据新型干法水泥厂设备选型使用手册P288 表4.5-12选用主机技术性能如表：表3-3 主机性能表型号磨盘直径 mm磨辊直径 mm最

46、大给料粒度 mm产量t/h主机功率 kw磨盘转速 r/min质量KgMLS34243450243090180130024.5310验算主机年利用率： （3-6）取值范围0.7-0.8所以所选主机符合本市及要求.窑系统：根据新型干法水泥厂工艺设计手册P328 表8-5参考双阳水泥厂，本设计所选用回转窑的规格为4.060m。有效内径为4.0m采用三档支撑，斜度为4%,选用主机功率为250Kw直流调速。本设计所采用标定的回转窑要求台时产量：GH = =83.33（t/h）实际产量为2019.5t/d熟料，故回转窑的实际台时产量为: GH,1 = =84.15（t/h）窑尾采用五级级4-2-2-2-1

47、系列预热器系统，参考双阳水泥，其规格为：C1级4-2.07m，C2级2-4.08m，C3级2-4.08m，C4级2-5.1m，C5级2-6.4m生产能力2000t/d，目标生产能力2019.5t/d。分解炉选用阻力较小的DD分解炉（参考冀东水泥），其有效容积较大，有利于煤粉充分燃烧与气料热交换，提高了分解炉的分解效率。其规格为820.123M熟料冷却机采用成天津设计院的TC-1062型第三代空往复推动篦冷机，设有二段篦床，每段篦床均由液压驱动装置传动。产量2000-2200t/d，篦床有效面积52.6m2，入料温度1400，出料温度65+环境温度（），传动段数3段，传动方式为机械转动。煤磨的选

48、型：本设计原煤的粉磨同样采用立式棍磨粉磨，选用理由同原料磨选型原则一样。立式辊磨越来越广泛的用于水泥生产上，在现代新建的水泥厂生产线中，粉磨煤，生料粉磨采用立式棍磨者占90%以上。所以在近代水泥工厂中，立式滚磨是工厂工艺过程的重要组成部分，它具有一系列的优良特性。立式辊磨的主要优点如下：9. 由于他是垂直的结构，只需要占用很小的场地面积。10. 由于结构紧凑，只需要占用很小的空间。11. 立式辊磨机构合理，整体密闭好，噪音低，扬尘少有利于环境保护。12. 能够喂入较粗的物料。13. 在一台机器中同时粉磨，均化，红烘干，选粉和输送物料。14. 由于避免了管磨机内不良研磨体的循环，故有低的单位能耗。15. 由于在料层比较博的颗粒层中进行粉磨，故单位电耗低。16. 物料在磨内的停留时间短，故