年产160万吨水泥厂毕业设计论文(重点车间：水泥磨).doc

本科毕业设计说明书 年产 160 万吨熟料舜岳水泥厂设计 重点设计：水泥粉磨 the production of clinker per year 1.6 million tons of shunyue fly ash cement plant desisn key design:cement design 学院（部）： 材料科学与工程学院 专业班级： 无机非金属材料工程 07-3 班 学生姓名： 指导教师： 2011 年 6 月 1 日 i 年产 160 万吨熟料舜岳水泥厂设计 重点设计：水泥粉磨 摘 要 该 设 计 是 在 江 苏 省 徐 州 市 铜 山 县 建 一 座 年 产 160 万 吨 熟 料 水 泥 厂 。 在 设 计 过 程 中 ， 本 人 参 考 了 很 多 的 水 泥 厂 设 计 实 例 ， 并 且 结 合 理 论 经 验 数 据 ， 但 依 旧 有 很 多 缺 点 存 在 ， 敬 请 谅 解 。 下 面 先 简 述 一 下 水 泥 厂 设 计 的 一 般 步 骤 。 首 先 ， 在 建 厂 之 前 要 先 选 择 好 厂 址 。 厂址选择的合理与否将影响工厂建设的投资， 投资后的生产及今后的发展，因此，对厂址的选择应高度重视。厂 址 选 择 工 作 是 一 项 综 合 性 工 作 ， 需 要 诸 多 相 关 的 技 术 人 员 参 加 ， 一 般 包 括 ： 技 术 经 济 专 业 、 总 图 运 输 专 业 、 原 料 专 业 、 采 矿 专 业 、 工 艺 专 业 、 水 道 专 业 、 环 保 专 业 、 电 气 专 业 等 。 其 次 ， 要 进 行 全 厂 布 局 ， 全 厂 布 局 的 好 坏 会 影 响 到 水 泥 生 产 的 流 程 。 在 布 局 过 程 中 需 要 考 虑 的 因 素 很 多 ， 如 合 理 布 置 、 经 济 最 优 化 、 结 构 紧 凑 、 功 能 模 块 化 等 等 ， 其 中 需 要 注 意 的 还 有 风 向 因 素 ， 合 理 的 布 局 要 求 堆 场 放 置 在 风 向 的 下 端 和 厂 区 的 边 端 ， 以 保 证 厂 区 内 的 环 境 卫 生 。 再 次 ， 要 进 行 工 艺 平 衡 计 算 ， 包 括 物 料 平 衡 、 主 机 平 衡 以 及 储 库 平 衡 。 其 中 物 料 平 衡 主 要 通 过 计 算 以 确 定 各种原料、燃料、材料的需求量，并作为主机平衡、储库 平衡的基础；主机平衡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（具体指要求的主机小时产量） ，为选定各车间主机型号、规格、台 数提供依据;而储库平衡则是保证生产的连续运行。在三者中主要是编制出三个平衡表。 第 四 ， 要 进 行 生 产 车 间 工 艺 流 程 的 设 计 ， 包 括 从 原 料 的 开 采 、 破 碎 到 预 均 化 、 粉 磨 、 均 化 以 及 后 来 的 悬 浮 预 热 、 煅 烧 、 磨 成 水 泥 等 等 。 因 此 这 个 环 节 也 是 工 作 量 最 大 的 环 节 ， 诸 多 设 备 选 型 、 计 算 均 在 此 车 间 内 完 成 。 最后，提一下本人的重点车间设计。我的重点车间设计是水泥磨，就是将烧好的 熟料与混合材、石膏一起按合适的比例制成合格的水泥。 ii 关 键 词 ： 水 泥 厂 ， 设 计 ， 新 型 干 法 生 产 线 iii the production of clinker per year 1.6 million tons of fly ash cement plant desisn key design :cement design abstract this design is in jiangsu， xuzhou tongshanxian which is to build a annual 1.6 million tons clinker cement plant. in the design process, i consulted a lot of cement plant design examples, and integrates theoretical experience data, but still have many shortcomings exist, please forgive me. briefly below the cement plant design processes of the shipunloaders. first, the factory before choosing should be have a good site. site choice reasonable or not will affect plant construction investment, investment production and future development. therefore, the site selection should pay great attention to. site choice work is a comprehensive work which need many related technical personnel to participate in, generally include: technical economy profession, the assembly drawing transportation professional, raw materials professional, mining professional and process engineering, waterway professional, environmental protection professional, electrical major, etc. next, i would like to make time layout. the stand or fall of plant layout will affect the cement production process. in layout design process needed to consider the factors, such as reasonable decorate, many economic optimum, compact structure, function modular, etc, which need to be aware of and wind factors. the reasonable layout requirements placed on the lower end of the wind stacking the edge, and factory should ensure the environmental health of the factory strictly. thirdly, i want to conduct process equilibrium calculation, including material balance, host balance and depositories balance. among them iv material balance mainly through the calculation to determine all kinds of raw materials, fuel, materials demand, and as host balance, the balance of nnderground foundation; host balance in the material balance calculation and selected workshop, on the basis of working system of computing the workshop host requirements (specific means production capacity required host hours yield), each workshop host for selected types, specifications, sets provide basis; and balance is ensure the production nnderground continuous operation. in which of the three main is compiled for three balance sheets. fourth, want to undertake production workshop process design, including from the raw exploitation, crushing to prehomogenization and grinding, the homogenization and later suspended preheating, calcining, grinding into cement, etc. so this link is also the largest volume link, many equipment selection, all in this workshop calculated finish. finally, mention my key workshop design. my key workshop is designed to cement mill inorder to burn good clinker and mixing materials, gypsum together on the proper proportions of cement made qualified. keyword： cement plant, design, nsp production line i 目录 =摘 要 i abstract .ii 绪 论 .1 1 总论 .2 1.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价值 2 1.1.1 设计任务 .2 1.1.2 生产产品的种类及意义和价值 .2 1.2 主要建设条件 3 1.2.1 主要资源条件 .3 1.2.2 江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要） .4 1.2.3 厂址的选择 .6 1.3 窑的选型及标定 7 1.3.1 窑的标定的意义 .7 1.3.2 窑的选型计算 .8 1.3.3 回转窑产量的标定 .9 1.4 确定石膏和混合材掺量 .11 1.4.1 概述（石膏） 11 1.4.2 石膏的分类 12 1.4.3 技术要求 12 1.4.4 确定石膏的含量 12 1.4.5 混合材概述 13 1.4.6 混合材的掺量 13 1.4.7 粒化高炉矿渣的技术指标（见表 1-11） .13 1.5 配料计算 .14 1.5.1 确定率值 14 1.5.2 计算粉煤灰掺入量 16 1.5.3 计算物料平衡 16 1.5.4 原燃料消耗定额的计算 18 2 生产车间工艺设计及主机设备选型 .22 ii 2.1 物料的破碎 .23 2.1.1 破碎系统的发展状况 23 2.1.2 破碎设备的工作原理 23 2.1.3 影响破碎系统的选择因素 24 2.1.4 石灰石破碎 25 2.1.5 砂岩破碎 27 2.1.6 石膏破碎 28 2.1.7 混合材破碎机 29 2.2 物料的粉磨系统 .30 2.2.1 生料粉磨 30 2.2.2 水泥粉磨 32 2.2.3 煤粉制备 34 2.3 熟料烧成系统 .36 2.4 水泥包装车间 37 2.5 悬浮预热器 38 3 储库、堆场计算 .41 3.1 物料储存作用 .41 3.1.1 物料的储存期 41 3.1.2 储存设施的选择 41 3.2 堆场和堆棚 .44 3.2.1 石灰石均化库 44 3.2.2 砂岩堆场 44 3.2.3 原煤堆场 45 3.2.4 铁粉堆棚 46 3.2.5 石膏堆棚 47 3.2.6 矿渣堆棚 48 3.3 库的选择 .48 3.3.1 石灰石调备库 49 3.3.2 砂岩调配库 50 3.3.3 铁粉库 50 3.3.4 粉煤灰库 51 3.3.5 生料均化库 51 3.3.6 熟料库 52 iii 3.3.7 石膏调配库 53 3.3.8 水泥库 54 3.3.9 成品库 54 3.3.10 矿渣调配库 .55 4 总平面布置和工艺流程 .57 4.1 水泥总平面设计的步骤 .57 4.1.1 初步设计 57 4.1.2 施工图设计 57 4.2 工艺设计的基本原则和程序 .58 4.2.1 工艺设计的基本原则 58 4.3 工艺流程 .59 4.3.1 生料制备 59 4.3.2 熟料烧成 60 4.3.3 水泥粉磨 60 5 重点车间设计 水泥粉磨 .62 5.1 概述 62 5.2 磨机和辊压机的选型及产品的标定 .64 5.3 循环负荷、选粉效率、选粉设备 .64 5.3.1 循环负荷和选粉效率 64 5.3.2 选粉设备的选型 64 5.4 磨机的通风 .66 5.4.1 通风的作用 66 5.4.2 磨机通风计算 66 5.5 除尘系统 .67 5.5.1 除尘设施 67 5.5.2 除尘系统的计算 67 5.5.3 袋式除尘器的选型 68 5.6 除尘风管直径和管道阻力计算 .69 5.6.1 除尘风管直径计算 69 5.6.2 风机选型 72 5.6.3 废气排放浓度 72 5.7 输送设备选型 .73 5.7.1 斗式提升机的选型 73 iv 5.7.2 空气输送斜槽的选型 .74 5.7.3 其他输送设备的选型 76 结束语 .77 参考文献与附录 .78 致 谢 79 1 绪 论 我国水泥需求量巨大，2009 年水泥产量达到 16.48 亿吨，预计 2011 年水泥需求量 要达到 21 亿吨。如此庞大的需求量决定了水泥厂的数量以及新建的可能性。这其中新 型干法水泥占 40%，新型干法水泥由五年前占总量不到 20%，迅速增长到 40%，而 2010 年已达到 70%。这些数据清楚地表明我国水泥行业处在控制总量、调整结构的时 期，国家产业导向提倡新型干法生产。因此若要新建水泥厂则必须符合国家政策、顺 应时代潮流的选择新型干法生产线。 水泥生产主要工艺过程简要包括为“两磨一烧” 。按主要生产环节可概括为：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、信息化等技术装备为基础；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水泥 生产方法。也是本设计所采用的生产水泥的方法。 江苏省铜山县位于苏鲁豫皖四省交界和淮海经济区中心，居江苏省“三大都市圈” 之一的徐州市都市圈核心，毗邻徐州市，周围水泥需求量较大。据调查，2009 年该地 区周围水泥总消耗量已达 4.3 亿吨。特别是国家进一步淘汰立窑，环境保护要求越来 越严的情况下，该地区立窑将面临快速淘汰，加上该地区经济迅速崛起，因此水泥需 求量有足够的保证。 另外，该地区交通发达，境内现有高速公路 4 条：霍连（霍尔果斯连云港） 、京 福（北京福州） 、京沪（北京上海） 、徐宿宁（徐州宿迁南京） ，高速公路出入 口 8 个。国道 4 条：104（北京福州） 、206（烟台汕头） 、310（连云港天水） 、 311（徐州西峡） 。铁路，有京沪、陇海两大铁路干线在铜山境内交汇，26 条铁路专 用线纵横交织，京沪高速铁路即将建设。内陆水运，黄金水道京杭大运河斜贯县域东 西，有货运码头 55 个，15 条航线最大通航能力达 1000 吨级，故其具有充分的建立水 泥厂的经济和地理基。 2 1 总论 1.1 设计任务及其依据，论述所生产产品的意义和价值 1.1.1 设计任务 设 计 年 产 160 万 吨 熟 料 水 泥 厂 ,混 合 材 为 矿 渣 ， 重 点 设 计 水 泥 粉 磨 车 间 。 1.1.2 生产产品的种类及意义和价值 1.1.2.1 生产产品的种类及定义 矿 渣 硅 酸 盐 水 泥 根 据 国 家 标 准 gb13441999 规 定 ， 凡 由 硅 酸 盐 水 泥 熟 料 和 粒 化 高 炉 矿 渣 、 适 量 石 膏 磨 细 制 成 的 水 硬 性 胶 凝 材 料 称 为 矿 渣 硅 酸 盐 水 泥 （ 简 称 矿 渣 水 泥 ） ， 代 号 ps。 水 泥 中 粒 化 高 炉 矿 渣 掺 加 量 按 重 量 百 分 比 计 为 20 70 。 允 许 用 石 灰 石 、 窑 灰 、 粉 煤 灰 和 火 山 灰 质 混 合 材 料 中 的 一 种 材 料 代 替 矿 渣 ， 代 替 数 量 不 得 超 过 过 水 泥 重 量 的 8 ， 替 代 后 水 泥 中 粒 化 高 炉 矿 渣 不 得 少 于 20 。 1.1.2.2 产品的意义和价值 水 泥 是 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 。 其 单 位 质 量 的 能 耗 只 有 钢 材 的 1/5 1/6， 合 金 的 1/25， 比 红 砖 还 低 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 。 水 泥 作 为 胶 凝 材 料 ， 有 许 多 自 己 的 优 点 ： 很 好 的 水 硬 性 ， 水 泥 浆 有 很 好 的 可 塑 性 ， 与 石 膏 拌 合 后 仍 能 使 混 合 物 具 有 和 易 性 ， 可 浇 注 成 各 种 形 状 尺 寸 的 构 件 ， 以 满 足 设 计 的 不 同 要 求 ， 适 应 性 强 ； 还 可 以 用 于 海 上 、 地 下 、 深 水 或 者 严 寒 、 干 热 的 地 区 ， 以 及 耐 侵 蚀 、 防 辐 射 核 电 站 等 特 殊 要 求 的 工 程 ； 硬 化 后 可 以 获 得 较 高 的 强 度 ， 并 且 改 变 水 泥 的 组 成 ， 可 以 适 当 调 节 其 性 能 ， 满 足 一 些 工 程 的 不 同 的 需 要 等 等 。 因 此 水 泥 不 但 大 量 用 于 工 业 和 民 用 建 筑 ， 还 广 泛 应 用 于 交 通 、 城 市 建 设 、 农 林 、 水 利 及 海 港 等 工 程 ， 以 及 宇 宙 工 业 、 核 工 业 以 及 其 他 新 型 工 业 。 因 此 ， 水 泥 工 业 的 发 展 对 保 证 国 家 建 设 计 划 顺 利 进 行 ， 人 民 生 活 水 平 提 高 具 有 十 分 重 要 的 意 义 ， 而 且 ， 其 他 领 域 的 新 技 术 也 必 须 渗 透 到 水 泥 工 业 中 来 ， 传 统 的 水 泥 工 业 势 必 随 着 科 学 技 术 的 3 发 展 而 带 来 新 的 工 艺 变 革 和 品 种 演 变 ， 应 用 领 域 必 将 有 新 的 开 拓 ， 从 而 使 其 在 国 民 经 济 中 起 到 重 要 的 作 用 。 1.2 主要建设条件 1.2.1 主要资源条件 1.2.1.1 原料资源 1、 石灰石：青龙山石灰石矿山。 2、 粘土：在石灰石矿山附近孔家村，含水量 15%。 3、 砂岩：自备矿山，含水量 3%。 石灰石、粘土、砂岩矿山的位置见“江苏省铜山县青龙山地区地质图” 4、 铁矿石（粉）：外购，含水量 4%。 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，含水量 0.5%。 7、 石膏：山东产 so3，40%；含水量少量，块度300 毫米。 8、 燃料：权台煤矿烟煤；易磨性系数 1.36；块度80 毫米。 9、 燃料：河南焦作无烟煤；块度80 毫米。 10、电源：从彭场变电所接线进厂。35kv 11、水源：可采用地下水或不牢河水 12、交通：见“青龙山矿区交通位置图” 。铁路可在茅村车站或前亭车站与津浦线接轨。 13、原料化学成份：见附表。 14、烟煤及无烟煤工业分析：见附表。 15、徐州钢铁厂矿渣化学成份如下： w2sio32al32ofecamgo % 32.78 12.00 0.65 43.16 10.78 99.37 15.00 各 原 料 的 化 学 成 分 分 析 如 表 1-1 所 示 ， 表 1-1 原 材 料 化 学 成 分 分 析 名 称 cao sio2 al2o3 fe2o3 烧 失 量 其 他 合 计 石 灰 石 51.14 3.75 0.61 1.24 41.12 1.5 99.93 砂 岩 2.98 87.05 2.54 2.20 3.11 2.13 95.08 铁 粉 2.81 49.60 6.41 32.40 3.33 6.69 94.92 4 粉 煤 灰 4.47 49.34 32.24 4.47 3.88 6.30 95.08 权 台 煤 矿 烟 煤 资 料 ： 1、 工 业 分 析 ： 水分（mar） 挥发分（var） 灰分（aar） 固定碳（car） 热值（qar/kj/kg） % 1.58 17.59 19.16 61.67 24651.36 2、 煤 灰 化 学 成 分 ： 烧 矢 量 合 计2sio32al32ofecamgo % 50.81 32.05 5.82 3.07 2.34 0 94.09 1.2.1.2 气象条件 1、气温：绝对最低温度：22.6、绝对最高温度：40.6、平均气温：14、降雨 量：年平均降雨量 689.9mm、最大月降雨量：445.6mm （雨量主要集中在 6-8 月 份） 2、相对温度：最高：100% 最低：1-4% 平均：72% 3、最大冻土深度：24cm 4、最大积雪深度：25cm 5、风向：本地区风向年频率见“风玫瑰图” 。夏季多东 南东风向，最大风速 19.3 米 /6 秒。 1.2.1.3 水文、工程地质资料 1、洪水位最大标高：海拔 33.58 米（1963 年 9 月 8 日） ，地区水利部门下达设计指标 为 34 米。 2、经钻孔勘测未发现溶洞，裂隙和断层。 3、地震等级：国家地震局、武汉地震大队 71 年 67 调查。该地区几十年内地地震烈 度定为 7 度。 1.2.1.4 附图及附件 “青龙山矿区交通位置图” 、 “江苏省铜山县青龙山地区地形图工” 1：10000、 “风玫瑰图” 1.2.2 江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要） 1.2.2.1 矿区概述 青 龙 山 石 灰 石 矿 区 位 于 徐 州 市 东 北 14 公 里 ， 属 铜 山 县 茅 村 公 社 管 辖 。 津 浦 铁 路 在 矿 区 东 部 通 过 ， 相 距 两 公 里 余 。 茅 村 至 柳 新 公 路 经 过 矿 区 南 缘 ， 交 通 十 分 方 便 。 5 矿 区 西 南 有 王 庄 、 庞 庄 煤 矿 ， 东 有 权 台 煤 矿 ， 相 距 约 在 十 一 公 里 。 3.5 万 11 万 伏 高 压 输 电 线 在 矿 区 南 东 35 公 里 处 通 过 。 矿 区 南 缘 有 经 过 水 文 勘 测 的 丰 富 地 下 水 源 。 可 见 矿 山 经 济 地 理 情 况 很 好 。 矿 区 地 行 属 低 山 丘 陵 ， 青 龙 山 最 高 海 拔 标 高 138 米 ， 相 对 标 高 106 米 左 右 ， 山 体 呈 拢 状 沿 北 东 方 向 分 布 ， 东 坡 较 陡 ， 坡 角 2060 度 ； 西 坡 较 缓 ， 坡 角 1540 度 ， 山 垄 间 洼 地 地 面 标 高 3235 米 ， 浮 土 厚 度 0.519 米 。 矿 区 南 缘 有 不 劳 河 流 经 ， 河 床 宽 150300 米 。 水 深 0.73 米 。 属 季 节 性 河 流 。 枯 水 位 标 高 25.60 米 。 历 年 洪 水 水 位 最 大 标 高 33.58 米 （ 63 年 9 月 8 日 ） 。 最 近 几 年 人 工 开 挖 ， 河 床 加 宽 加 深 ， 在 其 南 3 公 里 已 修 成 京 杭 大 运 河 ， 可 能 这 行 船 、 京 杭 大 运 河 在 兰 家 坝 筑 有 节 制 闸 ， 近 年 不 劳 河 最 高 洪 水 水 位 为 32.73 米 。 1.2.2.2 矿区地质 矿 区 水 泥 原 料 石 灰 石 系 中 寒 武 夏 组 鲕 状 灰 岩 、 薄 层 灰 岩 和 快 状 灰 岩 相 间 分 布 、 共 有 五 层 组 成 ， 构 成 青 龙 山 主 体 。 下 寒 武 统 馒 头 组 紫 红 色 云 母 质 砂 岩 和 泥 灰 岩 。 在 青 龙 山 东 坡 下 缘 一 带 分 布 、 构 成 矿 体 底 版 。 上 寒 武 统 炒 米 店 组 薄 层 灰 岩 、 鲕 状 灰 岩 及 薄 层 竹 叶 状 灰 岩 相 间 分 布 在 矿 区 西 南 角 和 矿 区 西 北 角 ， 构 成 矿 层 之 顶 板 。 矿 石 质 量 矿 区 中 寒 武 统 张 夏 组 石 灰 岩 氧 化 钙 含 量 大 多 在 51%53%。 仅 个 别 样 品 氧 化 钙 含 量 为 49%。 氧 化 镁 含 量 多 在 0.51.3%。 而 以 1%左 右 为 多 ， 仅 第 四 层 白 云 质 灰 岩 在 青 龙 山 北 部 这 一 段 氧 化 镁 含 量 高 、 变 化 大 。 最 高 达 5.21%， 最 低 为 2.06%， 平 均 达 3.58%。 （ 未 圈 入 矿 体 ） 。 其 他 地 段 只 个 别 样 品 氧 化 镁 含 量 大 于 2.5%。 由 于 山 坡 角 大 于 地 层 倾 角 ， 部 分 勘 探 线 可 在 山 西 坡 沿 倾 向 控 制 矿 层 。 如 第 三 层 灰 岩 ， 其 氧 化 镁 在 11.5%， 说 明 沿 倾 向 是 稳 定 的 。 石 灰 岩 宁 、 及 含ok2na22s 量 极 小 ， 仅 含 0.010.04； 为 0.000.004%， 为 0.0090.15%。 都ok2 ona2 s 符 合 水 泥 生 产 要 求 。 1.2.2.3 储量计算 石 灰 石 矿 石 的 工 业 指 标 ： 根 据 矿 区 实 际 情 况 确 定 其 技 术 指 标 为 ： a、 最 低 储 量 计 算 标 高 采 用 该 地 区 地 平 面 标 高 32 米 （ 历 年 来 未 被 水 淹 没 ） 。 b、 开 采 场 边 坡 角 采 用 60， 由 于 矿 山 为 一 整 体 ， 大 部 分 在 开 采 时 可 完 全 采 完 ， 故 在 这 些 地 段 不 考 虑 边 坡 角 。 c、 储 量 计 算 参 数 的 确 定 ： 6 、 石 灰 石 氧 化 镁 含 量 不 大 于 2.5%， 氧 化 钙 大 于 48%者 划 为 矿 石 。 、 矿 石 体 重 ： 经 大 小 体 重 测 定 其 范 围 在 2.642.691 吨 /米 2 经 过 计 算 求 得 ， c1 级 贮 量 6503 万 吨 c2 级 贮 量 2985 万 吨 1.2.3 厂址的选择 1.2.3.1 概述 水 泥 厂 厂 址 选 择 工 作 是 可 行 性 研 究 工 作 的 重 要 环 节 ， 在 提 交 可 行 性 研 究 报 告 的 同 时 ， 应 同 时 提 交 厂 址 选 择 报 告 。 工 业 企 业 及 其 所 属 工 人 村 的 建 设 地 选 择 是 工 厂 建 设 的 重 要 环 节 。 厂 址 选 择 的 合 理 与 否 ， 将 直 接 影 响 工 厂 建 设 的 投 资 建 设 进 度 ， 同 时 也 长 期 影 响 工 厂 投 资 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 工 作 ， 一 般 是 由 负 责 编 制 可 行 性 研 究 的 单 位 按 厂 址 选 择 不 同 阶 段 的 要 求 ， 提 出 工 程 水 文 地 质 初 堪 、 地 形 的 测 量 、 环 境 影 响 初 评 、 厂 外 交 通 供 水 供 电 供 油 等 。 具 备 以 上 条 件 后 ， 由 筹 建 单 位 组 织 各 有 关 部 门 进 行 厂 址 预 选 工 作 。 可 行 性 报 告 编 制 单 位 应 根 据 项 目 建 设 和 生 产 的 各 项 要 求 进 行 技 术 、 经 济 和 社 会 等 因 素 的 全 面 分 析 论 证 ， 经 多 方 案 比 较 后 ， 推 荐 最 佳 厂 址 方 案 和 后 备 厂 址 方 案 以 及 生 活 区 位 置 ， 提 交 厂 址 选 择 报 告 ， 报 主 管 部 门 终 审 。 厂 址 选 择 工 作 是 一 项 综 合 性 工 作 ， 根 据 项 目 建 议 书 的 内 容 ， 按 照 类 似 工 厂 的 建 设 资 料 、 概 略 指 标 和 设 计 文 件 ， 拟 订 数 种 工 厂 总 平 面 布 置 草 图 和 概 略 地 确 定 相 关 指 标 ， 如 工 厂 总 平 面 布 置 相 关 指 标 、 影 响 厂 址 选 择 的 主 要 因 素 、 厂 址 选 择 报 告 的 内 容 和 深 度 要 求 ， 受 篇 幅 限 制 ， 在 此 不 详 述 ， 具 体 见 gb50295-2008。 1.2.3.2 地质 略 ， 见 1.2.2.1 矿 区 概 述 。 1.2.3.3 矿山矿石质量 矿 山 矿 石 质 量 良 好 ， 化 学 成 分 稳 定 ， 一 般 氧 化 钙 含 量 多 在 52%以 上 ， 氧 化 镁 含 量 多 低 于 1.5%， 其 他 有 害 杂 质 含 量 低 。 矿 石 中 未 发 现 游 离 二 氧 化 硅 及 其 矿 物 。 矿 床 储 量 大 ， 已 探 明 的 c1+c2 级 储 量 9488 万 t（ 其 中 c2 级 6503 万 t） 所 探 明 的 储 量 和 7 工 作 程 度 完 全 满 足 铜 山 县 办 好 水 泥 厂 的 要 求 。 1.2.3.4 地形图（见附表） 1.2.3.5 方案比较（如表 1-5 所示） 表 1-5 三 中 方 案 的 综 合 比 较 项目 a 方案 b 方案 c 方案 位置 距石灰石矿 1.1km 距砂岩矿 1.6km 距石灰石矿 1.6km 距砂岩矿 2.0km 距石灰石矿 0.1km 距砂岩矿 1.9km 地形 东低西高，坡度大约 2%，有坡地。 东低西高，坡度大约 3%，有坡地。 东低西高，比较平坦， 略有坡地。 交通 厂外交通工程量大，要 在大毛山和二毛三毛山 之间建条公路以运砂岩， 另建一条铁路经长山和 奶山之间与茅村站接轨 以运产品。 厂外交通工程量小于 a， 在二毛、三毛山东侧 70km 处新建一条公路通 砂岩矿，建一条铁路通 茅村，但短于 a，为 1km 左右。 石灰石有汽车直接进厂 进行二破，砂岩则需要 在大毛山、二毛山、三 毛山之间建一条公路， 其工程量与 a 差不多， 另外在湖上架桥，接公 路以运产品。 销售战略 以徐州市区和淮海经济开发区为主，参考其市场需求，决定以生产 425、425r 水泥为主。 距水电源距离 较远 较远 最近 矿山爆破 安全性 不受影响 不受影响 略有影响 原料、燃料 供给 相同 生活设施 距村落较远 最远 最近 从 以 上 比 较 情 况 ， 以 及 综 合 结 合 现 代 水 泥 厂 高 污 染 、 高 能 耗 的 特 点 ， 以 c 方 案 为 最 佳 方 案 。 1.3 窑的选型及标定 1.3.1 窑的标定的意义 水 泥 厂 设 计 过 程 中 ， 当 窑 型 与 规 格 一 旦 确 定 之 后 ， 窑 产 量 的 标 定 是 选 择 生 产 系 8 统 设 备 ， 计 算 工 厂 的 烧 成 能 力 ， 和 熟 料 年 产 量 的 依 据 ， 同 类 窑 在 不 同 的 生 产 条 件 下 ， 其 产 量 差 异 相 当 大 ， 即 使 同 一 规 格 的 窑 ， 由 于 煅 烧 制 度 不 同 ， 产 量 也 有 较 大 的 差 别 。 窑 产 量 应 该 是 工 厂 生 产 能 力 的 限 制 因 素 ， 在 窑 以 前 的 所 有 生 产 车 间 的 生 产 能 力 ， 均 以 窑 的 产 量 为 依 据 进 行 计 算 。 窑 产 量 标 定 过 高 或 过 低 ， 均 将 产 生 不 良 后 果 ， 如 标 定 过 高 生 产 中 窑 长 期 达 不 到 设 计 产 量 ， 则 浪 费 辅 助 设 备 的 生 产 能 力 ， 降 低 工 厂 的 经 济 效 益 ； 如 果 产 量 标 定 过 低 ， 生 产 中 ， 窑 很 快 大 大 超 过 设 计 产 量 ， 不 仅 使 建 厂 经 济 效 益 降 低 ， 而 且 由 于 配 套 其 它 设 备 的 生 产 能 力 限 制 ， 窑 本 身 的 生 产 能 力 也 得 不 到 正 常 发 挥 。 1.3.2 窑的选型计算 根 据 以 下 方 法 确 定 ： 根 据 南 京 水 泥 工 业 设 计 院 新 推 出 的 推 荐 公 式 ： t/d 0.682.38491igdl 其 中 ， g熟 料 日 产 量 ， t/d； di,l窑 的 有 效 直 径 和 长 度 ， m； 而 gd=5157t/d,即 214.88t/h; 窑的有效直径： ， 3gdik 其 中 ， di窑 的 有 效 直 径 ； g窑 的 涉 及 产 量 ； k系 数 ， t/(d.m3)(选 50 到 60 之 间 )； 当 k 分 别 取 60,55,50 时 ， 代 入 上 式 ： ；3174.1di2530.68i 窑 长 由 公 式 （ l/di长 径 比 ） 求 得0.79216li l1=76.18m； l2=78.61m;l3=81.23m. 窑 的 公 称 直 径 (耐 火 砖 的 厚 度 取 220mm):di d1=4.85m;d2=4.98m;d3=5.08m. 窑 的 产 量 根 据 公 式 得 ：30.69gi 9 g1=5115.2t/d;g2=5591.2t/d;g3=6136.2t/d. 而 现 代 nsp 窑 长 径 比 为 1115 之 间 （ 21 世 纪 水 泥 报 道 ） l1/d1=15.71;l2/d2=15.78;l3/d3=15.92; 讨 论 ： 考 虑 现 代 窑 生 产 能 力 5000t/d， 一 般 为 4.872m, 4.874； 又 由 于 公 式 ，知 k 值 越 小 ， di 越 大 ， d 也 越 大 ， 窑 的 燃 烧 能 力 强 ， 负 荷 能 力 小 ， 是 3gdi 何 小 规 模 生 产 （ 2000t/d） ,对 于 普 通 原 料 该 公 式 是 适 用 的 ， 但 要 求 窑 热 负 荷 小 ， 产 量 大 生 产 （ 5000t/d） 来 说 ， 并 且 实 际 生 产 中 有 匹 配 的 分 解 炉 ， 煅 烧 能 力 强 ， 因 此 回 转 窑 的 燃 烧 能 力 就 不 需 要 那 么 强 。 再 加 上 生 产 稳 定 性 综 合 考 虑 ， 相 互 校 验 ， 应 该 选 取 k 值 较 大 且 窑 长 较 长 的 窑 型 。 因 此 k 值 取 60， 长 度 根 据 现 代 生 产 实 际 取 72m,验 证 如 下 ： t/d2.380.683491(.4)75.g 在 允 许 的 波 动 范 围 内 （ 0.2） ， 满 足 生 产 需 要 ， 所 以 窑 的 规 格 4.872m,l/d=72/48=15 亦 符 合 原 先 的 要 求 。 另 外 ， 在 窑 设 计 中 为 降 低 生 产 成 本 尽 可 能 缩 短 窑 长 ， 又 因 为 窑 过 长 会 降 低 效 率 ， 过 短 会 影 响 物 料 的 换 热 ， 甚 至 会 影 响 生 料 煅 烧 ， 降 低 窑 的 生 产 能 力 ， 所 以 l 要 适 当 选 取 ； 当 窑 长 选 72m 时 ， 波 动 范 围 为 0.025， 而 选 74m 时 ， 波 动 范 围 为 仅 为 6.98 。 但 从 经 济 角 度 ， 选 择 4.872 更 为 合 适 。310 表 1-6 选 定 的 窑 型 技 术 参 数 转速 功率(kw) 规格 生产 能力 筒体 内径 筒体 长度 筒体斜 度 主转 （r/min） 辅转 (r/h) 主转 辅转 支撑数 4.872 *50 t/d 4.8 72 4% （正弦） 0.35 4 7.36 630 45 3 档 1.3.3 回转窑产量的标定 1.3.3.1 实际例子（现实生产中 4.872 窑的产量） 海螺白马山水泥有限责任公司应用 4.872 回转窑组成日产熟料 5000 吨的干法 烧成线，且达到预期效果；铜陵二线、宁国三线、枞阳海螺都定义 4.872 窑外分解 系统回转窑日产熟料量为 5000 吨。 10 1.3.3.2 结论 综 上 所 述 ， 选 择 4.872 的窑已经满足生产要求，这 里 标 定 窑 的 产 量 为 5000t/d（ 或 210t/h ） 。 1.3.3.3 窑的年利用率 由 于 采 用 由 天 津 设 计 院 设 计 的 日 产 熟 5000t， 型 号 为 4.872 的 窑 外 分 解 窑 ， 其 年 利 用 率 可 达 0.92 以 上 ， 因 此 确 定 窑 的 年 利 用 率 为 0.92. 1.3.3.4 烧成系统的生产能力 熟 料 的 小 时 产 量 ： 214.8/hlqnth 熟 料 的 日 产 量 ： 57dd 熟 料 的 年 产 量 ： 860/yhty万 1.3.3.5 确 定 窑 的 台 数 利 用 公 式 n= 计 算 台 数 ，24dhlq15.024.8n 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=1， 故 窑 的 台 数 取 1 台 。 1.3.3.6 确定窑的烧成热耗 对 新 建 窑 确 定 燃 料 消 耗 量 ， 计 算 单 位 熟 料 热 耗 是 分 析 窑 系 统 热 工 性 能 ， 为 优 质 、 高 产 、 低 耗 及 节 能 技 改 提 供 科 学 的 依 据 。 窑 的 单 位 热 耗 是 指 窑 系 统 生 产 单 位 熟 料 产 量 的 实 际 烧 成 热 耗 。 由 于 熟 料 在 煅 烧 过 程 中 损 失 了 大 量 的 热 量 ， 如 废 气 和 熟 料 带 走 的 热 焓 、 窑 体 向 外 界 散 失 的 热 量 、 湿 法 生 产 中 蒸 发 料 浆 水 分 的 热 耗 量 等 等 。 因 此 窑 的 实 际 热 耗 比 理 论 热 耗 高 得 多 。 不 同 窑 型 对 应 的 烧 成 热 耗 如 表 1-7 所 示 ， 表 1-7 窑 型 与 熟 料 烧 成 热 耗 （ a） 熟 料 烧 成 热 耗 熟 料 烧 成 热 耗 窑 型 kj/kg 熟 料 kg 熟 料 窑 型 kj/kg 熟 料 kg 熟 料 11 湿 法 长 窑 5000 5900 1200 1400 旋 风 预 热 器 窑 3300 3600 780 850 干 法 长 窑 4600 5000 1100 1200 预 分 解 窑 3100 3300 740 780 带 预 热 锅 炉 窑 5900 6700 1400 1600 立 窑 3600 3800 850 900 立 波 尔 窑 3600 3800 850 900 实 际 厂 家 的 例 子 如 表 1-8 所 示 ， 表 1-8 各 厂 家 的 生 产 实 例 厂 名 窑 型 生 产 能 力 热 耗 辽 宁 工 源 水 泥 （ 集 团 ） 有 限 责 任 公 司 4.872m 5000t/d 2968.9kj/kg 海螺集团安徽铜陵海 螺水泥有限公司 4.874m 5000 t/d 2970 kj/kg 湖 南 11 海 螺 水 泥 有 限 公 司 472m 5000 t/d 3100kj/kg 以 上 两 个 表 可 以 看 出 ， 熟 料 烧 成 过 程 所 消 耗 的 实 际 热 量 与 煅 烧 全 过 程 有 关 ， 除 涉 及 到 原 、 燃 料 性 质 和 回 转 窑 （ 包 括 分 解 炉 ） 外 ， 还 与 废 气 热 回 收 装 置 （ 各 类 预 热 器 或 余 热 锅 炉 、 余 热 烘 干 等 ） 和 熟 料 余 热 回 收 装 置 （ 各 类 冷 却 机 ） 等 有 关 。 结 合 水 泥 厂 设 计 规 范 的 相 关 要 求 后 ， 综 合 考 虑 确 定 热 耗 为 3000kj/kg。 1.4 确定石膏和混合材掺量 1.4.1 概述（石膏） 石 膏 作 为 水 泥 的 缓 凝 剂 ， 用 于 调 节 水 泥 似 的 凝 结 时 间 ， 也 可 以 增 加 水 泥 的 强 度 ， 特 别 对 矿 渣 水 泥 作 用 更 明 显 。 石 膏 也 可 作 矿 化 剂 用