毕业设计（论文）-日产5000吨熟料新型干法水泥厂生料车间工艺设计.doc

第 2 页 贵州大学本科毕业论文(设计) 目录摘 要1关键词1Abstract2第一章 总 论31.1 我国水泥工业的发展动态31.1.1我国水泥工业的发展史31.1.2我国水泥工业发展展望31.2工艺设计的指导思想与原则41.2.1本设计的范围与要求41.2.2指导思想41.2.3设计原则5第二章 配料计算62.1配料计算若干参数的确定62.1.1窑外分解窑的热耗62.1.2熟料率值的选择72.2配料计算82.2.2 原料的品位分析92.2.3确定物料的配合比112.2.4熟料的矿物组成计算152.2.5 熟料液相量计算16第三章 全厂物料平衡计算173.1有关物料平衡掺数的确定173.1.1 熟料强度等级的确定173.1.2 各品种水泥配合比的确定183.2 全厂物料平衡计算和平衡表的编制203.2.1物料平衡计算的原始数据203.2.2物料平衡计算213.2.3 物料平衡表29第四章 主机设备选型与堆场储库的计算304.1主机设备选型304.1.1 石灰石破碎机选型304.1.2生料粉磨系统选型334.1.3烧成系统主要设备选型364.1.4水泥磨系统选型384.1.5其它辅助设备选型394.1.6 主机平衡表414.2堆场储库计算444.2.1预均化堆场形式的确定444.2.2辅助原料储存库454.2.3煤预均化堆场464.2.4 其它储存库46第五章 全厂水泥生产工艺控制495.1 全水泥生产工艺控制点流程图495.2 各个质量控制点控制指标50第六章 生料立式磨车间工艺设备选型计算516.1 生料立式磨的选型计算516.1.1 生料立式磨工艺流程及主要参数确定516.1.2 生料立磨的热平衡计算516.1.3 列平衡方程：556.1.4 生料立式磨热平衡表见表566.2旋风分离器及管道尺寸计算566.2.1 旋风分离器选型计算566.2.2 通风管道选型计算59第七章 其他设备的选型607.1电收尘的选型607.1.1 关于电收尘器607.1.2 电收尘器选型607.2 空气输送斜槽选型计算示例617.2.1 斜度617.2.2 输送能力617.2.3 空气阻力627.2.4 耗气量627.2.5 配用风机选型627.3 其他设备选型计算637.3.1 增湿塔的作用637.3.2 增湿塔的位置637.3.3 增湿塔的选型63附 录66附表A 原始资料表66附表B 物料平衡表67附表C 主机平衡表68日产5000吨熟料新型干法水泥厂生料车间工艺设计摘 要本设计首先对水泥工业的发展现状及前景作了概括介绍，并对我国水泥工业的发展现状及前景作了简单的概述，阐明了水泥的出口和信息化管理是水泥工业今后发展的方向；着重介绍了目前先进的生料粉磨设备，并对各种粉磨的流程以及设备的优点和缺点做了详细的比较本设计采用了国产化的立式磨作为生料粉磨设备，进行了全厂及重点生料磨车间的配料计算、全厂物料平衡计算、主机设备选型与堆场储库计算，确定熟料热耗为每公斤熟料消耗3110kJ热量。经计算确定了熟料的三个率值为KH0.90.02，SM2.60.1，IM1.60.1。工艺设计的优劣会直接影响工程的投资、系统的质量和生产经营成本。本设计为日产5000吨熟料新型干法水泥厂生料车间工艺设计，该设计的工艺流程设计合理、流畅，窑与生产线之间充分配合、协调；本设计采用的生产设备国产率达97%，为实现我国5000t/d熟料生产线技术装备国产化的重任做出了贡献。关键词：辊式磨，工艺设计，5000t/d熟料, 新型干法。The design of 5000 t / d clinker NSP cement raw meal workshop process designAbstractThe first design of the development of cement industry and the prospects outlined, and the development of Chinas cement industry status and prospects of a simple outline, elaborated on the export of cement and information management is the cement industrys future development direction of detail On the raw material of the development process of grinding equipment, grinding and various processes and equipment compared to the advantages and disadvantages. This design uses the localization of the raw material grinding equipment, the entire plant and raw material grinding workshop focused on the ingredients, all members of the plant material balance, the host selection of equipment and storage yard, identified clinker Heat Clinker per kg for 3110 kJ consumption of calories. Determined by calculating the value of clinker rate for the three KH = 0.90 0.02, SM = 2.6 0.1, IM = 1.6 0.1. The process design and optimization of a direct impact on the quality of project investment, yield and quality systems and production and operation costs. The design of 5000 t / d clinker NSP cement raw meal workshop process design, smooth, and kiln production lines cooperate fully with the coordination of the engineering equipment and Guochanhualv of 96 percent for the realization of Chinas 5000 t / d clinker production line technology and equipment localization of the heavy responsibility Make due contributions.Key words: roller mill, process design, 5000 t / d clinker.第 70 页 贵州大学本科毕业论文(设计) 第一章 总 论1.1 我国水泥工业的发展动态1.1.1我国水泥工业的发展史在全世界范围内，水泥作为建筑行业的三大建筑材料之一，被人们称为建筑行业的基础。虽然它的价格与其它某些建材相比很便宜，但它却在建筑成本中占有很重要的份额，究其原因就是应为水泥在建筑中使用量大，一向素有“建筑工业的粮食”之称。根据其性质和用途可分为通用水泥、专用水泥和特性水泥三大类。水泥生产产业是属于高能耗产业，但是由水泥、砂、石等集料所制得的混泥土，则是一种廉价的、低能耗的建筑材料，其单位质量的能耗只有铝合金的1/25，比红砖还低35%。可见水泥的生产和研究仍然极为重要。当前，水泥工业关注的焦点主要是环境和可持续发展问题，在大中型水泥厂的建设中，已经采用高产、低能耗新型干法窑外分解窑工艺，涌现了一批具有现代化水平的立窑水泥企业。利用中低温余热发电技术减少投入 。现今，我国水泥工业技术有了较高水平，通过国家建材局组织攻关，我国自主设计、制造、安装的日产4000吨的干法生产线也已于1996年自行设计、建成投产。对于水泥工业的发展问题，国家近年来相继出台了一系列政策，针对我国水泥工业的发展历史和现状，国家建材局提出了“由大变强、靠新出强”的跨世纪发展战略，对水泥工业实施“上大改小”的政策，目的是为了调整和优化水泥工业结构，提高水泥和建筑工程质量，保护环境，节约能源和资源，实现可持续发展，同时也是解决总量过剩、营造市场竞争环境、保证水泥工业健康发燕尾服的重要举措。，中国水泥工只实施产业结构调整才能在竞争激烈的市场中生存，严格执行产业政策，才能在新世纪迎来光明的前景。水泥工业路还很长，但只要充分发挥水泥工作者的聪明才智，紧跟时代发展的脉搏，水泥工业的明天就一定更加美好。1.1.2我国水泥工业发展展望从目前世界上的科技技术水平来看，还很难有一种建筑材料能在近期内代替水泥这一用途广、用量大的建筑工业材料。水泥在建筑中起着重要的作用。党的十六大提出在全面建设小康社会头20年，要求在优化结构和提高效益的基础上国内生产总值到2020年力争比2000年翻两番。，建材工业作为国发经济发展的基础产业，其增长速度一般情况下高于GDP的增长速度。这是对建材工业给出的挑战，同时也是建材工业发展的机遇。目前一些发达国家的水泥产量开始下降，水泥生产的重心逐步向发展中国家转移。根据我国目前水泥行业的情况来看，在未来的一段时间内，我国很有可能发展成为水泥出口大国。鉴于此，我国广大水泥工作者有义务抓住这个难得的机遇，结合高新技术领域的成果，推动水泥工业的技术的不断创新。1.2工艺设计的指导思想与原则1.2.1本设计的范围与要求本设计包括总体设计与车间设计两方面，总体设计的设计内容包括配料计算、全厂物料平衡计算、主机设备选型以及堆场储库计算等方面；车间设计的主要内容是5000t/d熟料新型干法窑水泥生产线制备生料系统的车间设计，包括生料磨车间工艺流程的选择与设备选型，辊（立）式磨的选型计算及热平衡计算、料仓计算等。设计范围：石灰石矿山开采及运输、石灰石破碎、石灰石预均化堆场、砂岩破碎、铁粉以及粉煤灰原料预均化堆场、生料均化库及生料入窑、熟料储存、石膏破碎及输送、水泥粉磨等主生产线设施，以及必要的少量生产辅助设施如中央控制及室及化验室、材料库、水处理系统等，厂前区办公楼、宿舍、食堂等生活辅助设施等；绘生料制备系统和全厂平面等图，重点部分是生料制备系统。设计的要求是工艺流程简单、设备选型恰当、布局合理、能满足生产的要求，此外，还要考虑自动化要求、环保要求、是否考虑到为扩建留下余地等问题。1设计的基本原则是：“生产可靠、经济合理、技术先进”。首先，要保证能按期生产，短期内实现达标，尽快形成新的经济增长点。技术先进主要体现在总体水平的提高上，选用大型系统并提高自动化水平，改变传统模式，从而大幅度降低能（电）耗。1.2.2指导思想水泥工业及水泥工厂设计有如下几个特点：水泥厂的生产需要用大量的石灰石作为原料，因此大部分水泥厂都靠近矿源建厂，自行开采矿山。水泥、煤、砂岩等物料运输量大，这要求水泥厂的厂址要具有良好的交通条件。水泥厂用水量大，水的质量无卫生要求。故水泥厂多建在远离城市的地方，且自备水源。水泥厂的粉尘和噪音两大污染是所以水泥厂都具有的问题。因此，设计时必须加强收尘措施，尽量搞好厂区绿化，防止污染。水泥工业的发展逐渐趋向大型化和自动化。因此在设计时，应尽量采用新技术，新方案并要重点考虑节约能源。1.2.3设计原则根据计划任务书规定的产品品种、质量、规模进行设计。主要设备的能力应与工厂规模相适应选择技术先进经济、合理的工艺流程和设备全面解决工厂生产、厂外运输和各种物料储备的关系注意考虑工厂建成后生产挖潜的可能和留有工厂发展余地合理考虑机械化、自动化装备水平重视消音除尘，满足环保要求方便施工、安装、方便生产、维修第二章 配料计算2.1配料计算若干参数的确定为了进行配料计算和物料平衡计算必须对一些重要的技术参数进行确定，这些参数的确定由理论分析和同类企业资料的对比得出。2.1.1窑外分解窑的热耗(1) 影响窑外分解窑热耗的主要原因国内窑外分解窑水泥生产线中稳定生产达标的厂家所占比例不大，其主要原因是系统热耗普遍较高，结皮堵塞现象严重加之设备鼓掌频繁反而导致运转率不高。(2) 降低系统熟料热耗的途径开发新型水泥烧成工艺发展高性能水泥积极开发新型水泥烧成工艺、发展高性能的水泥，以达到降低生产能耗、减少资源消耗、减轻环境负荷的多种目的，促进我国水泥工业的结构调整，实现可持续发展战略，并使水泥工业成为环境协调产业体系。优化系统设计和生产操作a. 优化原料配方原料的物质及配料方案对窑内生料易烧性有着重要的影响，它于烧成系统设备的设计、操作密切相关，生产理应对不同的原料通过优化配比为实现节能打下基础。b. 应用新型高效的蓖式冷却机除上述的两点之外，正确合理的选择耐火材料和保温材料对降低水泥生产中的热耗也至关重要(3) 熟料热耗的确定中材国际南京水泥工业设计研究院总承包按交钥匙方式为江苏联合水泥有限公司进行的5000t/d生产线扩建工程。2004年11月29日投料试生产，2005年1月710日进行熟料烧成系统的性能考核， 系统运行达标。其熟料热耗为3081kJ/kg熟料；天津水泥工业设计研究院为安徽海螺集团池州设计的5000t/d熟料新型干法生产线于2002年6月份顺利投产，熟料热耗为2970kJ/kg熟料；成都建筑材料设计研究院为安徽省海螺集团白马山水泥厂设计的5号窑5000t/d熟料生产线，工艺性能可靠、技术先进、经济实用，产品质量和环保水平均能达到国家要求，其熟料热耗为2969 kJ/kg熟料。根据“国际502951999水泥厂设计规范”，窑外分解窑生产大于4000t/d的熟料热耗3135kJ/kg熟料(750cal/kg熟料)。通过对许多同规模新型干法窑外分解窑水泥厂的熟料热耗进行类比，并结合本设计的特点，初步确定本设计的熟料热耗为：3110 kJ/t熟料2.1.2熟料率值的选择我国目前大多数水泥熟料采用硅率（SM）、石灰饱和系数（KH）和铝率（IM）三率值控制熟料质量。水泥熟料是一种由硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙组成的多矿物结合体。在水泥生产过程中，不仅要控制熟料中的硅酸三钙，硅酸二钙，铝酸三钙，铁铝酸四钙的含量，还要控制各氧化物之间的比例，也就是率值。这样可以比较方便地表示化学成分和矿物组成之间的关系，明确地表示对熟料性能和煅烧的影响。因此在现代化生产中，率值仍然是生产控制的一种重要指标2。硅率（SM）表示熟料中二氧化硅与溶剂矿物（三氧化二铁和三氧化二铝）的比例，硅率随二者比例的变化而变化。中国的水泥厂硅率在1.72.7之间。石灰饱和系数（KH）值是水泥熟料中总的氧化钙含量减去饱和酸性氧化物(Al2O3 、Fe2O3)所需要的氧化钙，剩下的与氧化硅化合的氧化钙的含量与理论上二氧化硅全部化合硅酸三钙所需的氧化钙的含量之比。如果KH值太低，则熟料中硅酸三钙含量得不到保证，则水泥的强度势必会很差，如果KH值太高，必然导致生料易烧性差；所以KH值应该取中等数值。通常在工厂条件下，石灰饱和系数在0.880.92 之间。铝率IM表示熟料中氧化铝与氧化铁含量的质量比，也表示熟料溶剂矿物中铁铝酸四钙与铝酸三钙的比例。所以铝应控制在0.91.7 之间。新型干法生产具备特点，回转窑的转速高，使物料翻滚次数增加，因而具有较快的传热和传质速度。在高的煅烧温度下，可煅烧低液相和高液相黏度的生料，故窑外分解窑生产硅酸盐水泥熟料时，多数选择了“两高一中”的配料方案，有的企业采用“三高”方案，如表2.1所列。这种配料方案，用较高的铝氧率，虽然液相黏度高，但由于窑内火焰温度高，即使高黏度，也能很好地完成C2S吸收游离氧化钙的过程。表2.1 国内外窑外分解窑水泥熟料率值、矿物组成范围年产统计率值范围矿物组成国内国外率值国内“设计规范”“新型干法水泥技术”CS/%546165KH0.870.910.860.900.880.92C2S/%172313SM2.52.72.502.702.502.70C3A/%798IM1.41.81.501.701.501.70C4AF/%91110我国硅酸盐水泥熟料一般采用“两高一中”的配料方案对于大中型新型干法窑外分解窑而言，提出高硅率、高铝率及中石灰饱和系数的配料方案是合理的。根据以上所述的内容，并结合我国水泥工业现有的技术水平等诸多因素的影响，初步确定本设计的熟料三个率值分别为：KH0.90 ； SM2.6；IM1.6。2.2配料计算在水泥工厂设计的过程中，一般要进行两次配料计算，第一次是在矿山初步设计之前的初步配料计算，其目的是：a. 确定所勘探的原料能否符合计划任务书所规定的水泥品种和标号的要求；b. 确定原料的品种和大致的配合比及合适的生产方法；c. 从原料质量上提出对矿山开采的要求。第二次计算是在矿山来才之后、工厂设计之前，其目的是：a. 提供工业设计中物料平衡计算和主机选型所需要的资料；b. 结合矿山开采设计核算每一段矿山质量是否满足正常的要求。2.2.1原燃料质量评述本设计是5000 t/d熟料的新型干法水泥厂，由于分解窑煅烧工艺对原料性质的苛刻要求。因此，在进行所有设计之前，应先对所有原料进行评述。本设计采用石灰石、砂岩、铁粉、及粉煤灰四组分配料，用无烟煤作为燃料。原材料化学成分见表2.2，混合材及缓凝剂的化学成分见表2.3，煤工业分析见表2.4。1) 原始资料表2.2 原料与煤灰的化学组成(单位: %)原料名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3总计石灰石42.51.740.270.252.981.430.180.3599.65砂岩3.7978.759.674.341.470.440.660.1899.3铁粉1.0217.241.3372.083.62.560.390.2798.49煤灰46.1626.348.18.232.43.023.2997.54粉煤灰3.2554.8125.558.8341.690.50.8499.472) 混合材及缓凝剂的化学成分表2.3 混合材及缓凝剂的化学成分(单位: %)名称LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3总计二水石膏16.140.460.050.0932.131.50.1748.8799.41高炉矿渣0.3531.6922.741.7140.941.340.020.2599.043） 煤的工业分析表2.4 煤的工业分析Wy %Ay %Vy %Cy % / (kJ/kg4.8622.4226.4647.24209304）原料的水分表2.5 原料的水分(单位: %)石灰石砂岩铁粉煤无水石膏高炉矿渣粉煤灰2.003.006.004.867.658.000.802.2.2 原料的品位分析（1）石灰石a石灰石品质指标要求见表2.6。表2.6 石灰石品质指标要求 品位CaO/（%）MgO/（%）R2O/（%）SO3/（%）燧石或游离石英一级品482.51.01.04.0二级品45483.01.01.04.0b 实际指标对比评定本设计的石灰石成分CaO=52.98，MgO1.43，R2O0.18，SO30.35，SiO21.74。对比可知，该石灰石为一级品。（2）辅助原料生产水泥除了大量采用石灰质及粘土质原料外，还有一些用量较少但对保证生产、提高质量、改善操作条件等起着良好作用的原料，根据这些原料的不同作用，可以分为校正原料和缓凝剂。A. 校正原料，在生产中，只用石灰质和砂岩质原料往往不能满足生产优质或特种水泥的要求。有的是Fe2O3含量不足，有的则是SiO2 、Al2O3的含量不足。为了补充这些成分的不足，一般选用铁质、硅质、铝质三种校正原料。a.铁质校正原料用来弥补生料中的Fe2O3含量的不足，凡含Fe2O3较高的矿石或废渣都可作为铁质原料。目前水泥厂中最常用的是铁粉(俗称铁粉)，即硫铁经过煅烧脱硫以后的渣子，是硫酸厂的废渣。铁矿石或冶铁厂的尾矿也可作为铁质原料。本设计采用的铁质校正原料是铁粉。其中Fe2O3含量为（质量分数）72.08%40%，符合铁质校正原料的质量要求。b.铝质校正原料有含有Al2O3比较多的炉渣、煤矸石、铁矾土和铝矾土等。B. 缓凝剂 在水泥工业中，缓凝剂就是石膏。它可以起到延缓水泥的凝结速度，降低干缩性，提高耐蚀性和抗冻性等。中国水泥厂用的缓凝剂是天然石膏，其化学成分是CaSO4 H2O。天然石膏的CaSO4 H2O含量应大于65%(相当于SO3大于30%)。本设计所用的是源于青海的天然石膏，其中SO3含量为48.87%，满足生产要求。3（3）砂岩硅质砂岩作为硅质原料，其主要化学成分结晶SiO，它主要是为熟料提供所需的酸性氧化物。a.硅质校正原料的技术要求如氧化硅含量不足时，应掺加硅质校正原料。常用的为砂岩等。作为硅质校正原料的砂岩，其SiO2 含量一般在7090%的范围内。实际指标对比评定本设计的砂岩成分 SiO278.75，R2O =0.66。本设计的砂岩其硅含量在7090%的范围内，含碱量也较低，故可作为硅质校正原料（4）煤 基于预分解技术要求，煤的以下几方面对熟料的质量有较大的影响：a. 煤的灰分:若煤的灰分较高，则煤的发热量低，作为原料中灰分增多，烧成过程中液相增多，易结圈结块，从而造成控制上的困难。b. 煤的挥发分:若煤的挥发分太低，则黑火头较长，易产生黄心料。c.发热量一般不宜小于20900kJ/kg煤。d. 煤进厂时的水分小于10%。煤的品质指标见表2.7。表2.7 窑外分解窑用煤的质量要求项目/%/% / /%/%要求28252090031.0（进厂10）对比可知，该煤热值可满足窑外分解窑的生产要求。2.2.3确定物料的配合比(1) 计算煤灰的掺入量 3.3%式中 熟料中煤灰掺入量 /%；单位熟料热耗 /kJkg-1熟料；煤的应用量低热值 /kJkg-1煤；煤的应用基百分含量 /%；煤灰沉落量 /%；煤耗 /kJKg-1熟料。煤灰沉落率因窑型而定，本设计采用窑外分解窑且带有电收尘器，故S取100。(2) 计算干燥原料的配合比根据原料成分，取原料配合比例为：石灰石为80 %，砂岩12%，铁粉1.5%，粉煤灰6.5%，以此计算生料的化学成分表2.8 生料的化学成分 /%名称配合比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3石灰石8034.001.3920.2160.16042.3841.1440.1440.280砂岩120.4559.4501.1600.5210.1760.0530.0790.022铁粉1.50.0150.2590.0201.0810.0540.0380.0060.004粉煤灰6.50.2113.5631.6610.5740.2600.1100.0330.055生料10034.68114.6633.0572.33642.8741.3450.2620.360灼烧生料65.32_22.4494.6803.57665.6392.0590.4000.552煤灰掺入量3.3%，则灼烧生料配合比为(1003.3)%96.7%，按此计算熟料的化学成分。表2.9 熟料的化学成分 /%名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧生料96.721.7084.5263.45863.473煤灰3.31.523280.869220.26730.27159熟料10023.2315.3953.72663.744KH 0.823SM 2.54IM 1.447上述计算结果表明，SM值较接近，KH值和IM值都较低。要使KH和IM值提高，则减少粉煤灰和铁粉的配合比例，增加石灰石的配合比；要使IM值提高，则应减少铁粉的比例。据此，调整原料的配合比为：石灰石为81.2 %，砂岩12.1%，铁粉1.2%，粉煤灰5.5%，从新计算生料的化学成分。表2.10 生料及熟料的化学成分 /%名称配合比LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3石灰石81.234.5101.4130.2190.16243.0201.1610.1460.284砂岩12.10.4599.5291.1700.5250.1780.0530.0800.022铁粉1.20.0120.2070.0160.8650.0430.0310.0050.003粉煤灰5.50.1793.0151.4050.4860.2200.0930.0280.046生料10035.16014.1632.8112.03843.4611.3380.2580.355灼烧生料_21.8434.3353.14367.0282.0640.3980.548灼烧生料96.7_21.1224.1923.04064.8161.9960.3850.530煤灰3.3_1.5230.8690.2670.2720.0790.1000.109熟料100_22.6465.0613.30765.0872.0750.4850.639水泥的质量主要决定熟料的质量。现代生产的硅酸盐水泥熟料，各主要氧化物含量的波动范围为：CaO 62%67%SiO2 20%24%Al2O3 4%7% Fe2O3 2.5%6.0%由表2.10 中的熟料成分可知，本设计的熟料成分满足要求。则熟料的率值计算如下： KH 0.877 SM 2.706 IM 1.53所得结果与预设值对比可知， SM值与预设计值略偏高，KH和IM值略偏低，但已十分接近设计值。因此，可按此配料进行生产。考虑到实际生产时有一定的波动范围，因此熟料率值的控制指标可定为KH0.900.02，SM2.60.1，IM1.60.1。综上所述，确定干燥原料的配合比为：石灰石为81.2 %，砂岩12.1%，铁粉1.2%，粉煤灰5.5% 。(3) 计算湿原料的配合比原料的水分：石灰石为2.0%，砂岩3.0%，铁粉6.0%，粉煤灰0.8%。则湿原料质量配合比为：湿石灰石82.86湿砂岩12.47湿铁粉1.28湿粉煤灰5.54将上述质量配合比转化为百分数：湿石灰石81.12%湿砂岩12.21%湿铁粉1.25%湿粉煤灰 5.42%2.2.4熟料的矿物组成计算 54.17 24.05 10.05 7.803 1.09表2.11 熟料矿物组成 /%名称C3SC2SC4AFC3A CaSO4比例54.1724.0510.057.8031.09在熟料矿物中，C3S占53%左右， C2S占22%左右，C4AF占10%16%左右，C3A占7%13%左右。由计算结果可看出，所得熟料组成含量符合要求。2.2.5 熟料液相量计算液相量是熟料在不同温度下的液相百分数，液相量的高低与烧结温度组分含量有关。6因为IM值等于1.53大于1.38。则可按下式计算：1338时有P 24.24在更高温度下的液相量为：1400：P1450：P1500：P由于工业生产水泥的熟料中还有氧化镁、氧化钾、氧化钠等其它成分，可以认为这些组分全部转变为液相量，固而加上氧化镁与碱含量。1400：时有 L 24.761450：时有 L 25.181500：时有 L 27.86结果都在22%30%范围内，能满足生产的要求。第三章 全厂物料平衡计算3.1有关物料平衡掺数的确定3.1.1 熟料强度等级的确定影响熟料强度的因素很多，主要有：熟料的率值和窑的煅烧制度等。下面分别叙述各自的影响程度。（1）率值的影响。率值的选择恰当与否，直接影响到熟料质量的好坏。若想得到强度等级较高的熟料，KH值也不宜太高，一般情况KH0.91为好。窑外分解窑的热工特性决定了熟料IM不宜过高。一般控制IM1.8，以避免IM值接近甚至高于SM的“倒挂”现象。实践证明，熟料SM1.6时烧出的熟料质量很好，署理平均强度等级可达65.0MPa以上。为使大中型窑外分解窑的产量、质量更有保证，经验推荐的三个率值范围为：KH=0.870.91，SM=2.52.7， IM=1.51.7。3（2）窑的煅烧制度的影响若窑的运转正常，故障少，煅烧稳定，熟料质量能得到很好的保证，水泥的强度就高。（3）其它因素其它影响因素还有入窑物料颗粒接触状况的好坏、以及碱含量多少对熟料的影响，在实际生产中要特别注意。总的来说，熟料强度的高低是由综和因素决定的。综上所述，应对水泥熟料28天富余强度进行标定式中 要求水泥强度等级的标号；25为出厂水泥的富余标号；3为保证率系数；S为上月出厂水泥28天抗压强度的标准偏差，要求S16.5 。出厂的水泥为P42.5硅酸盐水泥和PO 42.5普通硅酸盐水泥。 499.5 所以，出厂水泥熟料的强度为499.5 便可满足要求，即水泥熟料强度等级标定为499。3.1.2 各品种水泥配合比的确定（1）各种硅酸盐水泥的定义凡由硅酸盐水泥熟料、05%的石灰石或粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为硅酸盐水泥（即国外通称的波特兰水泥）。凡由硅酸盐水泥熟料、6%15%的混合材料、适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称为普通硅酸盐水泥（简称的普通水泥）。（2）石膏的作用及掺入量确定水泥生产中掺入适量石膏，不仅可以调节凝结作用，同时还能提高早期强度，降低干缩变形，改善耐蚀性、抗冻性、抗渗性等。 影响石膏掺入量的因素A. 熟料的性质许多学者指出，石膏在水泥中的掺入量应在24小时左右后被耗尽。这个数量取决于水泥的矿物成分，尤其是与水泥中的含量和形态有关。B.熟料中的SO3的含量国家标准规定，水泥产品中SO3的含量不能超过3.5%，因此熟料中SO3的含量也将会计入其中，使石膏的掺入量发生变化。C.混合材的种类和性质活性越大的混合材其参入量就越大，同时，混合材的比表面积越大其活性也越大。SO3的掺入量对中后期的的强度的影响与早期相反，尤其在超过一定值后，随着SO3的掺量的增加，水泥强度下降明显。D.水泥的细度提高水泥的细度，使水泥含有较多的小于25微米的颗粒，可以加快水泥的硬化速度，从而提高水泥的强度。进而提高混合材的掺量 石膏掺入量本设计的石膏化学成分见表2.3，其SO3含量为48.87%。一般情况下，矿渣水泥的SO3含量控制在2.5 %3.5%；其他通用水泥中的SO3含量应控制在1.8 %2.4%。本设计生产的水泥品种为P42.5硅酸盐水泥和PO 42.5普通硅酸盐水泥。这两种水泥的要求强度基本相同，故石膏掺量对这两种影响不大，可用同一掺量。据南京化工大学推荐的公式，有 2.063%则水泥中SO3含量为：2.703%3.5%石膏中SO3含量为48.87%，故石膏掺入量为：4.22%结合本设计的物料情况，并考虑到配料时系统存在一定的波动范围，所以初步设定石膏掺入量为3.5%。（3）混合材料的作用及掺入量确定本次设计采用混合材料是粒化高炉矿渣，用其作为混合材的原因是： 可提高水泥的强度； 促进矿物水化； 资源丰富，提高废物利用率。为了保证水泥质量能够按计划、稳定生产不同强度等级水泥，应增强入磨控制物料配比的强度。需要特别指出的是，生产P硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥时，混合材的掺加量应低于国家家标准规定的2%。因此，初定生产PO 42.5波特了水泥的掺入量为13%。（4）各水泥品种中SO3含量的确定 P42.5硅酸盐水泥中的SO3含量为：2.328% PO 42.5普通硅酸盐水泥中的SO3含量为：2.277%上述两种水泥的SO3含量都在1.8 %2.4%范围内，故可确定P42.5硅酸盐水泥的石膏掺入量为3.5%，PO 42.5普通硅酸盐水泥的石膏掺入量为3.5%，矿渣的掺入量为13%。综上所述，P42.5硅酸盐水泥的配合比为：熟料96.5%，石膏3.5%；PO 42.5普通硅酸盐水泥的配合比为：熟料83.5%，石膏3.5%，矿渣13%。3.2 全厂物料平衡计算和平衡表的编制3.2.1物料平衡计算的原始数据物料平衡计算的原始数据主要有以下几个方面：（1）工厂规模：预定熟料日产量为5000t/d ；（2）窑的标定台时产量： 215t/h ；（3）水泥品种：PO 42.5硅酸盐水泥和P42.5硅酸盐水泥（4）水泥中石膏的掺加量：P42.5硅酸盐水泥和PO 42.5硅酸盐水泥的石膏掺入量均为3.5%。（5）水泥中混合材的掺加量：PO 42.5硅酸盐水泥的混合材（矿渣）掺入量为13%。（6）窑的年利用率：一般取85%0.90%，为了留有挖掘余地，本次设计取85%；（7）原料名称及配合比：石灰石为81.2%，砂岩12.1%，铁粉1.2%，粉煤灰5.5%；（8）物料天然水分：石灰石为2.0%，砂岩3.0%，铁粉6.0%，粉煤灰0.80%，石膏7.65%，煤4.86%，矿渣8.0%；（9）熟料热耗：新型干法窑外分解窑一般取31003300 kJ/kg熟料。本次设计取3110kJ/kg熟料；（10）煤的干燥基低位热值：一般大于20900kJ/kg煤。本次设计取20930kJ/kg煤；（11）各种物料的生产损失：生料的生产损失是指原料进厂至熟料出窑各工序的生产损失之和，其值与生产管理有关，对于新型干法窑外分解窑取1%；石灰石生产损失是指从矿山开采到水泥磨各工序的生产损失之和，一般取3%；煤的生产损失取3%；水泥的生产损失是指熟料出窑至水泥出厂各工序的生产损失之和，一般为35%，这里取3%。(12) 各生产物料损失均按3%计算。3.2.2物料平衡计算（1）工厂生产能力 熟料的要求年产量已知要求熟料的日产量为5000t，则熟料的要求年产量和周产量可按以下公式计算。式中 熟料的要求年产量，； 窑的年利用率（以小数表示，一般取0.850.9）; 生产规模、熟料的日产量， 1551250 熟料的要求小时产量式中 熟料的要求小时产量，; 熟料的要求年产量，; 窑的年利用率（以小数表示，一般取0.850.9）。208.33 标定窑的台时产量在不同的生产条件和不同的操作水平下，同样的设备能够达到的台时产量是不同的。应根据“设计产量”、“理论产量”、“实际产量”综合在一起，进行分析、判断、研究，预计本设备将来可能达到的产量。标定产量尽量要确定得合理、合适，过高或过低都会给生产带来不应有的障碍和麻烦。本设计采用的生产工艺流程及设备与其他厂家相比并没有多大的差距，为使实际生产运行达标,应将设计产量标定略高些。但考虑到有可能受到某些未知以及外部因素的影响，标定窑的台时产量为=215t。窑的台数式中， 窑的台数设计的熟料日