年产70万m3商品混凝土搅拌站设计摘 要1.doc

摘摘 要要 设计是工厂建设的灵魂 工艺设计是工厂设计的主要环节 是决定全局的关键 工艺设计的主要任务是确定生产方法 选择生产工艺流程 确定生产设备类型 规格 数量 选取各项工艺参数及定额指标 工厂建设前这些都是必须决定好 的 都是要解决的问题 辊压机是一种脆性物料的粉磨设备 适用于粉磨水泥 熟料 粒状高炉矿渣 水泥原料 石灰石 砂岩 页岩等 石膏 煤 石英砂 铁矿石等 辊压机主要由两个速度相同 相对转动的辊子组成 辊压机具有高 产量 高性价比 高可靠性 高运转率 低投入 低能耗 低维修 操作简单 维修方便 使用寿命长等优势 本次设计选用的是现代比较先进的辊压机来作 为终极粉磨设备 关键字 设备类型 辊压机 高性价比 终极粉磨 Abstract Design is the soul of the construction of the factory the factory design process design is a key link is to determine the key global Process design of the main task is to identify the production methods selection of production process production equipment type specification quantity selection of technical parameters and quota Before the construction of the factory must be decided that is to solve the problem Roller press is a kind of brittle material grinding equipment applicable to the grinding of cement clinker granulated blast furnace slag cement raw materials limestone sandstone shale coal gypsum etc iron ore Ishi Eisa Roller press is composed of two same speed the relative rotation of the roller Material from the roller upper feeding port to unload into the roll gap between In 50 300MPa high pressure grinding force a bed of material by extrosion compression material into dense and full of cracks in the flat sheet or feed cake Keywords process design parameters roller presses roller 前言前言 1 设计目的和意义设计目的和意义 毕业设计是学生完成所有理论课和实验实习课程后的一个教学环节 也是对我 们大学学习的知识的一个总结 我们的毕业设计是对我们所学知识的一种体现 它是在教师指导下 由学生综合运用所学过的基础知识和实践生产知识 查找 工具书和各种技术资料达到计算 绘图 编写说明书等来解决实际生产技术问 题的教学环节 也是从事技术工作的一次演习 与先前的教学过程相比 具有 较强的综合性 实践性和探索性 通过毕业设计不仅使学过的知识得以巩固 提高 而且进一步培养我们独立思 考 设计及解决实际技术问题的能力 使自己的学识和工程实践能力有一个很 大的进步 并最终完成在校的学习任务 所以说毕业设计是大学课程的一个重 要环节 2 国内外发展现状及存在问题国内外发展现状及存在问题 当今中国是世界上最大的发展中国家 也是世界上水泥产量最大的国家 据 中国建筑材料工业协会统计 2005 年水泥产量 10 64 亿吨 比 04 年年增长 9 4 水泥熟料产量 7 79 亿吨 其中预分解窑熟料产量 3 亿吨 预分解窑熟 料产量占水泥熟料产量 38 6 比上年提高 9 23 个百分点 2006 年上半年 全国水泥产量为 5 4 亿吨 比 2005 年同期增长 20 9 增速高于 2005 年全年 水泥产量增长率 9 1 个百分点 产量与增速都创历年同期最高水平 上半年 水泥产量超过 200 万吨的企业有 8 家 超过 100 万吨的企业有 47 家 在中央一 系列宏观调控政策措施指导下 我国水泥产业结构调整步伐不断加快 1995 年 新型干法水泥 2853 万吨 仅占总产量的 6 2004 年上升到 3 2 亿吨 占总产 量的 33 到 2005 年底 新型干法水泥产量达到 4 73 亿吨 新型干法水泥的 比重已达到 45 一年间增长 12 个百分点 水泥结构调整取得突破性进展 2005 年建成投产 110 条新型干法水泥生产线 新增能力 10137 万吨 累计新型 干法水泥生产线 615 条 其中 4000 吨以上生产线 104 条 7 目前 科学发展观 深入人心 落后工艺水泥已不被社会各界认同 湿法工艺水泥已淘汰出局 水 泥行业结构调整处于最佳机遇期 5 经过 20 多年发展 水泥生产规模不断扩大 一批大企业集团发展壮大 安 徽海螺集团水泥和熟料产量已超过 6200 万吨 在世界水泥企业集团中排名为第 5 位 十大水泥企业集团的生产集中度由 2000 年的不到 4 4 提高到 2005 年 的 13 3 产业集中度大幅度提高 对提高我国水泥工业的竞争力 加快结构 调整和产业升级 起到了重要促进作用 从上世纪 70 年代初研制新型干法水泥 技术装备开始 在国家有关部门的支持和推动下 水泥行业科研创新与技术开 发能力不断提高 技术装备已达到世界先进水平 4 目前日产 2000 吨新型干法 水泥生产技术装备已全部国产化 日产 4000 吨 5000 吨新型干法水泥生产技 术装备国产化率达到 90 以上 日产 8000 吨水泥熟料生产线和日产 10000 吨水 泥熟料生产线已经投产 日产 10000 吨水泥熟料生产线全球只有 7 条 我国就 拥有 4 条 随着我国水泥工艺技术和装备国产化的成熟和大型化 一批水泥工 艺技术和装备已走出国门 2005 年仅沙特一个国家就和我国签订了六条日产 5000 吨以上水泥生产线总承包合同 其中两条是国际最大规模日产 10000 吨水 泥生产线 总合同额达 13 亿美元 目前已占国际市场份额 30 左右 工艺先进 技术成熟的大型国产化装备为我国新型干法水泥加快发展提供了技术保证 同 时也为我国大型水泥技术装备出口奠定了基础 2 伴随着中国水泥工业的快速发展 中国水泥跨出国门 走向世界 吸引了众 多国际目光 关注著中国水泥工业 近几年 许多外资纷纷看好我国水泥业 争先恐后地介入水泥领域 改革开放以来 我国水泥工业得到了快速发展并取得 了巨大成绩 新型干法水泥生产技术已成为水泥生产方式的主流 但我国水泥工 业的整体技术水平仍与发达的工业化国家有着明显差距 同时也受到了资源 环 境和社会进步的挑战 为了使我国水泥工业实现可持续发展 必须加大发展新型 干法水泥生产技术和水泥产业结构调整的力度 使水泥工业纳入节能型 环保型 和资源型的轨道 我国水泥工业取得了令人瞩目的成绩 其中最重要的技术成就 是新型干法水泥生产技术在我国的开发 应用 完善和发展 新型干法工艺是 当代最具现代化 规模化的水泥生产方式 已被世界各国普遍采用 成为水泥生 产技术的主流 4 我国目前还不是水泥强国 在大型成套水泥机械中 国产化装备可以占到国 内市场 70 80 的份额 但在国际市场的份额则不足 5 我国水泥工业的经 济增长 主要还是依赖总量的扩大而取得的 潜在的不稳定因素在加大 经济增长 的后劲不足 并且水泥工业结构性供大于求的矛盾继续加剧 中小型企业多 经济 规模小 国有企业的经济运行质量低下 因此 要实现从低效率的增长转向高效 益的高增长 还需要较长时间的结构调整过程 我国水泥工业目前正处于技术结 构和产品结构调整的关键时期 根据国家产业结构调整政策 近几年要加大力度 淘汰技术落后 消耗高 污染和资源浪费严重 产品质量差的小水泥生产线 在 总量调控的原则下发展新型干法水泥生产 同时随着实施与国际标准接轨的水 泥强度检验方法以及等同于 ISO 的水泥产品标准等政策 也为发展新型干法水泥 生产创造了有利的条件 3 指导思想和技术路线指导思想和技术路线 本设计是在安徽省合肥市巢湖散兵镇建设的一条 4 8x7 2 旋窑水泥生产线 采用目前国内外水泥行业相对比较先进的技术和设备 特别结合我国原燃料条 件 在设备选型上尽量考虑国产 最大限度的降低基建投资和能耗 同时又最 大限度的提高产量和质量 做到技术经济指标先进 合理 生产过程绿色环保 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 本设计采用 4 组分 石灰石 粉砂岩 砂岩 铁粉 配料生产 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 92 n 2 53 p 1 70 公司有自己的矿山 因此采用汽车 的运输方式比较方便 燃煤通过水上运输 方便快速 本设计中石灰石的预均化采用圆形预均化堆场 相对矩形预均化堆场具有占地 面积少 基建投资省 操作维护方便且均化效果相差不大等优势 石灰石矿山 矿化学成分稳定 品质优良 均匀性好 原煤在预均化方式选择时亦采用圆形预均化堆场 原煤成分波动对外购煤而言 质量很难预先控制 同时考虑到可能存在多点供煤 设置预均化堆场非常有必 要 预均化堆场外设置一堆棚 作为原煤进厂的临时堆放地 也起缓冲作用 辊压机辊压机是一种脆性物料的粉磨设备 适用于粉磨水泥熟料 粒状高炉矿渣 水 泥原料 石灰石 砂岩 页岩等 石膏 煤 石英砂 铁矿石等 辊压机主要由两个速度相同 相对转动的辊子组成 物料从辊子上部喂料口卸 下 进入辊间的缝隙内 在 50 300MPa 的高压研磨力作用下 物料床受到挤压 受压物料变成密实且充满裂缝的扁平料片 或称料饼 辊压机与球磨机相比有如下特点 1 粉磨效率高 增产节能 在球磨机中物料受到的是压力和剪力 是这两种 力的综合效应 在辊压机中 物料基本上只受压力 试验表明 在颗粒物料的 破碎过程中 如只施加纯粹的压力所产生的应变相当于剪力所产生的应变的 5 倍 2 降低钢铁消耗 粉磨水泥时 球磨机单产磨耗为 300 1000g t 采用辊压 机的粉磨系统 单产磨耗为 0 5g t 所以它可以满足粉磨白水泥的要求 3 噪音低 球磨机噪音在 110dB 以上 而辊压机约为 80dB 4 体形小 质量轻 占地面积小 安装容易 甚至可以整体安装 由于辊压机辊子作用力大 因此辊压机存在辊面材料脱落及磨损 轴承容易损 坏 减速器齿轮过早溃裂等设备问题 此外 对工艺操作过程要求严格 例如 要求喂料料柱密实 充满 并保持一定的喂料压力 回料量控制要恰当 粉磨 工艺系统配置要合适 否则它的优越性就不能发挥 与球磨磨机相比 立式磨的优点表现在 1 系统简单 立式磨的入料粒度大 可入磨粒度为磨辊直径 5 的物料 入 磨物粒度一般为 40 100mm 大型立式磨可放宽到 120mm 可简化破碎系统 省掉二级破碎 2 烘干能力强 热风炉提供 450 的热风 可烘干含水 15 的原料 3 磨机本身带选粉装置 能及时排除细粉 减少过粉磨现象 粉磨效率高 4 电耗低 系统本身电耗为球磨机的 75 80 5 产品颗粒组成稳定 生料易烧性好 6 产品的细度调节灵活而方便 调整上部回转分级器的转速 7 单位产品金属磨耗低 磨耗一般只有 5 15g t 低时仅 3 5g t 因此 磨损件的使用寿命长 由于磨损产生的金属粉末很少 可粉磨白水泥生料 8 噪音低 环境卫生好 噪音比球磨机低 20 25dB A 9 占地面积和建筑空间小 分别为球磨机系统的 50 70 和 50 60 基 建投资仅为闭路球磨机系统的 70 10 由于靠风送成品出磨 制备全黑生料时 煤粉的粒度比球磨机产品粗 可降低煤粉在立窑煅烧过程中的化学不完全燃烧热损失 立式磨的主要缺点是 1 由于靠风送成品出磨 成品颗粒组成与物料组份的比重有关 对水泥粉磨 质量有一定影响 目前正在研究之中 2 对辊套和磨盘的材质要求较高 对液压系统加压密封要求严格 否则 对 磨机产质量影响很大 3 对岗位工人操作维护技术要求较高 经过对比和考虑 我选择的是辊压机作为终极粉磨设备 粉磨效率高 增产节 能 噪音低 体形小 质量轻 安装容易 4 本次设计需解决的问题本次设计需解决的问题 水泥工厂设计是水泥工厂土建施工 投产后正常生产和未来发展的前提基础 最直接关系到水泥厂的投资成本和效益回报 具有至关重要的地位和意义 而 水泥工厂设计的核心就是工艺设计 包括生产工艺流程的选择和工艺设备的选 型及布置 设计是工厂建设的灵魂 工艺设计是工厂设计的主要环节 是决定 全局的关键 工艺设计的主要任务是确定生产方法 选择生产工艺流程 确定 生产设备的类型 规格 数量 选取各项工艺参数及定额指标 工厂建设前这 些都是必须决定好的 都是要解决的问题 本次设计根据现代新型干法的发展 趋势 结合国内同类型的新型干法水泥生产线的设计 采用了目前比较先进的 生产工艺和技术装备 进行技术经济综合分析 切合实际 经济合理 选择最 合适的熟料烧成车间工艺布置流程 设计力求做到 清洁生产 并且节约能源 提高生产效率 产品质量和劳动生产率 使水泥生产向集约化 高质量的现代 化工业方向发展 摘摘 要要 1 1 ABSTRACT ABSTRACT 2 2 前言前言 3 3 1 1 设计目的和意义设计目的和意义 3 3 2 2 国内外发展现状及存在问题国内外发展现状及存在问题 3 3 3 3 指导思想和技术路线指导思想和技术路线 5 5 4 4 本次设计需解决的问题本次设计需解决的问题 7 7 第一章第一章 建厂基础资料建厂基础资料 9 9 1 1 设计题目设计题目 9 9 2 2 建厂条件建厂条件 1010 3 3 原料化学成分原料化学成分 1010 4 4 原 燃料水分原 燃料水分 1111 5 5 煤的工业分析煤的工业分析 1111 6 6 损耗损耗 1111 第二章第二章 设计方案及全厂工艺流程设计方案及全厂工艺流程 1212 第三章第三章 物料平衡计算物料平衡计算 1414 1 1 配料计算配料计算 10 10 1414 1 1 计算目的 14 1 2 三率值的选择 14 1 3 熟料的热耗 参考德州中联大坝水泥有限公司 14 1 4 计算煤灰沉落率 14 1 5 配料 15 1 6 计算湿物料的配合比 17 2 2 物料平衡计算物料平衡计算 1717 2 1 全厂物料平衡计算 11 17 2 2 物料平衡表 21 3 3 主机平衡计算及设备选型主机平衡计算及设备选型 7 7 2222 3 1 主机平衡计算的目的是 22 3 2 石灰石破碎机 23 3 3 粉砂岩破碎机 23 3 4 砂岩破碎机 24 3 5 辊压机 24 3 6 斗提 27 3 7 风机 27 3 8 选粉机 27 3 9 生料段主机平衡及相关参数表 28 4 4 堆场及储库的设计选型堆场及储库的设计选型 3030 4 1 堆场 库计算 14 30 4 2 由以上数据列生料段物料储存设施表如下表 4 6 36 致谢致谢 3737 参考文献参考文献 3838 第一章第一章 建厂基础资料建厂基础资料 1 设计题目设计题目 日产 5000 吨水泥熟料新型干法生产线生料磨及废弃处理系统工艺设计 2 建厂条件建厂条件 1 建厂地点 合肥市巢湖散兵镇 2 当地气象资料 主导风向 西南风 最大风速 10m s 全年总降雨量 724mm 日最大降雨量 298mm 最大积雪 200mm 全年最高温度 39 最低温度 15 月平均 最热 27 6 最冷 1 4 3 厂址的自然条件 厂区地形 平坦 地耐力 200kPa 4 矿山资源 各种原料燃料的来源 距离 数量及运输方式 石灰石 工厂自备矿山 储量丰富 汽车运入 粉砂岩 砂岩 工厂自备矿山 储量丰富 汽车运入 铁 粉 某钢厂供应 轮船运入 石 膏 石膏矿供应 成分稳定 轮船运入 烟 煤 煤矿供应 轮船运入 电源水源 供电可靠 水源充足 交通运输 交通便利 公路 水路临近厂 产品供销散装 60 包装 40 销往省内 销路广 5 全厂生产规模 产品各种标号 工厂生产熟料 5000 t d 产品品种 32 5 普通硅酸盐水泥 50 和 42 5 普通硅酸 盐水泥 50 6 生产方法 新型干法 3 原料化学成分原料化学成分 表 2 1 原料化学成分 物料名称烧失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其它 石灰石 42 761 250 550 3053 600 501 14 粉砂岩 2 6862 2915 305 601 501 2011 43 砂岩 1 6084 506 973 130 860 722 22 铁粉 4 5031 606 90 42 685 604 704 20 煤灰 54 2034 104 262 800 713 95 4 原 燃料水分原 燃料水分 表 2 2 原 燃料水分 5 煤的工业分析煤的工业分析 表 2 3 煤的工业分析 灰分挥发分固定碳发热量 AyVyCyQy 21 0027 5043 2021516kJ kg 物料名称石灰石粉砂岩砂岩铁粉煤 天然水分 19 009 016 008 00 粒度 mm 600 40 40 10 100 6 损耗损耗 生料损耗 1 其它损耗 3 单位熟料热耗 3300 3500 kJ kg 第二章第二章 设计方案及全厂工艺流程设计方案及全厂工艺流程 本次设计方案在烧成系统上采用目前水泥工业先进的预分解和产技术 生产规 模为 5000d 熟料 设计实施方案主要通过查询有关文献资料 设计图纸及利用网络资源 了解水 泥工业发展现状 并结合本次设计建厂条件及相关类似生产线的数据选择合理 的参数 计算出有关数据 为绘图设计提供相关依据 设计出最优方案 7 在 一些重要设备选择上主要参照了中材安徽水泥有限公司 5000d 熟料生产线 8 等 在这次设计中 无论是在设备选择还是在工艺布局上都参考了目前比较先进的 技术 设计上参考了国内的先进相近规模生产线 9 亲密切联系了毕业实习以 及大学期间的认识实习 生产实习等 力图使此设计向行业先进水平靠拢 并 做以设计的每一环节都有根有据 在符合最新生产发展要求的基础上 设计出 一条既能最大程度节约资源 能源 从而降低生产成本 又能稳定生产 做到 经济效益和社会效益双赢的生产线 全在流程图如下图 3 1 所示 石灰石 本厂矿山 黏土破碎 铁 矿石堆 场 煤 堆场 矿渣 堆场 石膏 堆场 石灰石预均 化库 黏土 铁矿石 原煤联合储库 矿 渣烘干 石膏 破碎 石灰石调配 库 铁矿石 配料库 黏土调配 库 原煤调配库 矿渣 石膏联合储 库 矿渣调 配库 石膏 调配库 煤磨 生料磨 生料预均化 库 回转窑 冷却机 熟料库水泥磨熟料配料库 水泥库 散装库 散装车 出厂 包装机 成品库 图 5 1 重点车间系 统工艺流程 规划图 出厂 石灰石破碎 黏土 本厂矿 山 煤破 碎 熟料破碎 图 3 1 全厂工艺流程图 第三章第三章 物料平衡计算物料平衡计算 1 配料计算配料计算 10 1 1 计算目的计算目的 通过配料计算求出生料各组分配合比 为进一步进行全厂主机平衡计算 全厂储库堆场计算 主机设备选型等等提供依据 配料计算是进行水泥工艺设 计的基础 是正常生产的保障 更是保证熟料质量的前提 1 2 三率值的选择三率值的选择 对于窑外预分解窑 一方面由于生料的预热好 分解率高 另一方面 为了防 止结皮堵塞 结大皮 目前趋向于低液相量 一般窑外预分解窑大多数厂家采 用高石灰饱和系数中铝率中硅率的配料方案 10 石灰饱和系数 KH CaO 1 65Al2O3 0 35Fe2O3 2 8SiO2 铝率 IM Al2O3 Fe2O3 硅率 SM SiO2 Al2O3 Fe2O3 目前窑外预分解窑的三个率值约为 KH 0 90 0 02 SM 2 6 0 10 IM 1 60 0 10 同时参考中材安徽水泥有限公司 5000t d 熟料生产线的率值 选定 KH 0 90 0 02SM 2 6 0 1 IM 1 6 0 1 1 3 熟料的热耗 参考德州中联大坝水泥有限公司 熟料的热耗 参考德州中联大坝水泥有限公司 q 3300KJ kg 熟料 1 4 计算煤灰沉落率 计算煤灰沉落率 熟料中的煤灰掺入量计算 GA 3300 21 00 100 100 21516 3 2 4 1 Y Y Q SqA 100 式中 GA 熟料中煤灰掺入量 q 单位熟料热耗 kJ kg 熟料 QY 煤的应用基低热值 KJ kg 煤 AY 煤的应用基灰分含量 S 煤灰沉落率 1 5 配料配料 1 计算要求熟料化学成分 设 97 50 Fe2O3 2 8KH 1 IM 1 SM 2 6IM 1 35 3 327 4 2 Al2O3 IMFe2O3 5 323 4 3 SiO2 SM Al2O3 Fe2O3 22 490 4 4 CaO SiO2 Al2O3 Fe2O3 66 360 2 以 100kg 为基准 列累加试凑表如下 表 4 1 累加试凑表 计算 步骤 SiO2 Al2 O3 Fe2 O3 CaOMgOSO3 其 他 合计备注 要求熟 料成份 22 4 90 5 3 23 3 3 27 66 3 60 煤灰 3 2 1 73 4 1 0 91 0 1 36 0 08 9 0 0 23 0 1 26 石灰石 123 9 1 54 9 0 6 81 0 3 72 66 2 86 0 6 19 1 4 12 66 360 0 089 53 50 123 9 粉砂岩 30 8 19 1 85 4 7 12 1 7 25 0 46 2 0 3 69 3 5 20 22 490 1 734 1 549 62 29 30 8 取粉砂 岩 15 4 9 59 3 2 3 56 0 8 62 0 23 1 0 1 85 1 7 60 砂岩 15 4 13 0 13 1 0 73 0 4 82 0 13 2 0 1 11 0 3 42 铁粉 1 100 21 40 190 10 1 3 327 0 136 3 5 6 42 94 6 65 41 0 372 0 862 0 482 42 68 3 5 累计熟 料成分 26 9 95 5 4 43 3 3 45 66 9 35 1 1 03 3 7 81 107 6 02 KH 0 75 IM 1 63 SM 3 07 煤灰 2 1 08 4 0 6 82 0 0 85 0 05 6 0 0 14 0 0 29 熟料 累计 28 0 49 6 1 25 3 4 29 66 9 91 1 1 17 3 8 60 砂岩 7 5 92 5 0 4 88 0 2 19 0 06 0 0 0 50 0 1 55 熟料 累计 22 1 64 5 6 37 3 2 10 66 9 31 1 0 67 3 7 05 102 7 14 KH 0 91 IM 1 76 SM 2 51 热耗 100 3300 102 714 3212 80 kJ kg 煤灰 0 6 0 32 5 0 2 05 0 0 25 0 01 7 0 0 04 0 0 24 熟料 累计 21 8 39 5 4 32 3 1 85 66 9 14 1 0 63 3 6 81 102 1 14 KH 0 92 IM 1 70 SM 2 53 热耗 100 3300 102 114 3231 68k J kg 表 4 1 中 最后一个累计熟料成分即为所配熟料的实际化学成分备注栏中的三 个率值和热耗聚聚为所配熟料的这际率值和热耗 可见已十分接近要求值 3 计算干料料耗 由表 4 1 可知 配制 100kg 熟料所需的干原料如下 石灰石 123 9 102 114 100 121 33 粉砂岩 15 4 103 114 100 15 0 砂岩 15 4 7 102 114 100 8 23 铁粉 3 5 102 114 100 3 43 4 计算熟料的干原料配合比 石灰石 121 33 121 33 15 08 8 23 3 43 100 81 94 粉砂岩 15 08 121 33 15 08 8 23 3 43 100 10 18 砂岩 8 23 121 33 15 08 8 23 3 43 100 5 56 铁粉 3 43 121 33 15 08 8 23 3 43 100 2 32 1 6 计算湿物计算湿物料料的配合比 的配合比 湿石灰石 81 94 100 1 82 77 湿粉砂岩 10 18 100 9 11 18 湿砂岩 5 56 100 9 6 11 湿铁粉 2 32 100 16 2 76 2 物料平衡计算物料平衡计算 物料平衡计算是指计算从原料进厂到成品的各个环节需要处理的物理量 包括 所有原料 燃料 半成品的量 并且表达为周需要量 日需要量和小时需要量 有了这些数据才可以进行主机平衡计算和储库容量的计算 2 1 全厂物料平衡计算全厂物料平衡计算 11 全厂物料平衡计算以一台 5000t d 熟料窑外预分解窑为基础 42 5 普通硅酸 盐水泥和 32 5 矿渣硅酸盐水泥各占 50 其中 42 5 普通硅酸盐水泥矿渣掺入 量为 10 32 5 普通硅酸盐水泥矿渣掺入量为 30 矿渣的掺入量均为 5 60 的水泥进行包装出厂 40 的水泥散装出厂 1 计算烧成车间生产能力 Q烧时 台时 24 208 33t h Q烧日 5000t d Q烧周 5000 7 35000 t w 2 水泥产量 设总每天生产水泥 x 吨 42 5 普通硅酸盐水泥用熟料 y 吨 则 32 5 普通硅胆 固醇盐水泥用熟料 5000 y 吨 则列方程得 1 10 5 y 4 5 2 x 1 30 5 5000 y 4 6 2 x 则有 4 5 4 6 解得 x 6667 y 2833 即总共生产水泥 6667 吨 其中生产 42 5 水泥用熟料 2833 吨 占 56 7 生产 32 5 水泥用熟料 2167 吨 占 43 3 则水泥的日产量为 Qd 6667t d 小时产量为 Qh Qd 24 6667 24 277 8t h 周产量为 Qw 7Qd 7 6667 46669t w 3 原料消耗定额 1 考虑煤灰掺入时 1 吨熟料的生料理论消耗定额 石灰石的消耗定额 Kgsl 121 33 100 1 21t t 熟料 粉砂岩消耗定额 Kgnl1 15 08 100 0 15 t t 熟料 砂岩消耗定额 Kgnl2 8 23 100 0 08 t t 熟料 铁粉的消耗定额 Kgtl 3 43 100 0 03 t t 熟料 生料的消耗定额 K干 Kgsl Kgnl Kgtl 1 21 0 15 0 08 0 03 1 47 t t 熟料 式中 Kgsl Kgnl Kgtl K干 分别为干石灰石 干黏土 干铁粉 干生料的 理论消耗定额 2 考虑煤灰掺入时及生产损失时 生料的实际消耗定额 石灰石 Kgss 100 Kgsl 100 Ps 4 7 100 1 21 100 3 1 25t t 熟料 式中 Kgss 考虑生产损失时 石灰石的实际消耗定额 Ps 石灰石的生产损失 3 粉砂岩 Kgns1 100 Kgnl 100 Pn 100 0 15 100 3 0 15t t 熟料 式中 Kgns1 考虑生产损失时 粉砂岩实际消耗定额 Pn 粉砂岩生产损失 3 砂岩 Kgns2 100 Kgnl 100 Pn 100 0 08 100 3 0 08t t 熟料 式中 Kgns2 考虑生产损失时 砂岩实际消耗定额 Pn 砂岩生产损失 3 铁粉 Kgts 100 Kgtl 100 Pt 100 0 03 100 3 0 03t t 熟料 式中 Kgts 考虑生产损失时 铁粉的实际消耗定额 Pt 石灰石的生产损失 3 生料 K生 Kgss Kgns1 Kgns2 Kgts 1 26 0 16 0 08 0 03 1 51t t 熟料 式中 K生 考虑生产损失时 生料的实际消耗定额 3 含天然水原料理论消耗定额 石灰石 Ksss Kgsl 1 s 1 21 1 0 01 1 22t t 熟料 4 8 式中 Ksss 含天然水石灰石理论消耗定额 s 石灰石的天然含水量 粉砂岩 Ksns1 Kgnl 1 n 0 15 1 0 09 0 18 t t 熟料 式中 Ksns1 含天然水黏土理论消耗定额 n 粉砂岩天然含水量 砂岩 Ksns2 Kgnl 1 n 0 08 1 0 09 0 09 t t 熟料 式中 Ksns2 含天然水黏土理论消耗定额 n 砂岩的天然含水量 铁粉 Ksts Kgtl 1 t 0 03 1 0 16 0 04t t 熟料 式中 Ksts 含天然水铁粉理论消耗定额 t 铁粉的天然含水量 生料 K生 Ksss Ksns1 Ksns2 Ksts 1 22 0 18 0 09 0 04 1 53 t t 熟料 4 石膏消耗量定额 1 干石膏 Kd 56 7 43 3 25 4 25 4 25 4 100ed d 25 3 25 3 25 3 100ed d 4 9 56 7 43 3 105100 5 305100 5 0 07t t 熟料 式中 Kd 干石膏消耗定额 d32 5 d42 5 分别为 32 5 42 5 水泥中的石膏掺量 5 5 e32 5 e42 5 分别为 32 5 42 5 水泥中的混合材掺量 30 10 56 7 43 3 分别为生产 32 5 42 5 水泥时熟料用量占总熟料的百分比 2 湿石膏 Kd 100 100 d Kd 100 100 3 0 07 0 07 t t 熟料 4 10 式中 Kd 湿石膏消耗定额 d 石膏的天然含水量 5 混合材 矿渣 消耗定额 1 干矿渣 Ke 56 7 43 3 25 4 25 4 25 4 100ed e 25 3 25 3 25 4 100ed e 4 11 56 7 43 3 105100 10 305100 130 0 27t t 熟料 式中 Ke 干石膏消耗定额 d32 5 d42 5 分别为 32 5 42 5 水泥中的石膏掺量 5 5 e32 5 e42 5 分别为 32 5 42 5 水泥中的混合材掺量 30 10 56 7 43 3 分别为生产 32 5 42 5 水泥时熟料用量占总熟料的百分比 2 湿矿渣 Ke 100 100 e Kd 4 12 100 100 25 0 07 0 28 t t 熟料 式中 Ke 湿矿渣消耗定额 e 矿渣的天然含水量 6 烧成用煤的消耗定额 7 1 干煤 Kf1 f DW g PQ q 100 100 4 13 QgDW QyDW 25Wy 4 14 y W 100 100 式中 Kf1 烧成用干煤消耗定额 t t 熟料 q 熟料烧成热耗 kJ kg 熟料 QgDW 煤的干燥基低位热值 kJ kg 干煤 QyDW 煤的应用基低位热值 kJ kg 原煤 Wy 煤的应用基水分 Pf 煤的生产损失 取 4 则由 4 13 4 14 并代入数据得 Kf1 0 13 t t 熟料 2 湿煤 Kf1 100 100 f1 Kf1 100 10 6 0 13 0 14t t 熟料 4 15 式中 Kf1 烧成用干煤消耗定额 t t 熟料 f 煤的天然含水量 2 2 物料平衡表物料平衡表 表 4 2 物料平衡表 物料平衡量 t 消耗定 额 t t 干料 t 含天然水分料 t 物料 名称 天 然 水 份 生 产 损 失 干 料 含 天 然 水 分 料 时日年时日年 1 2 3 4 5 6 7 9 10 12 石灰石 1 3 1 2 1 1 2 2 259 88 00 6237 12 228 1 04 256 72 99 6161 52 225 104 粉砂岩 9 3 0 10 132 216773 128 1041 208988 936 1 5 8 08 4 19 04 砂岩 93 0 0 8 0 0 9 17 181 9 412 3 6 15 10 4 20 604 1 494 5 0 18 1 04 铁粉 16 3 0 0 3 0 0 4 6 4432 154 6 456442 9 9205 238 0 986904 生料 4 1 1 4 7 1 5 3 315 72 11 7577 30 276 1 04 328 46 26 7883 10 287 104 石膏 3 3 0 0 7 0 0 7 15 034 4 360 8 2 13 10 4 15 034 4 360 8 2 13 1 04 矿渣 25 3 0 2 7 0 2 8 57 988 8 1391 73 51 10 4 77 777 8 1866 67 68 1 04 熟料 208 33 33 5000 00 1825 103 水泥 277 79 17 6667 00 2433 103 烧成用 煤 83 0 1 3 0 1 4 27 920 5 670 0 9 245 1 03 31 702 4 760 8 6 278 103 3 主机平衡计算及设备选型主机平衡计算及设备选型 7 3 1 主机平衡计算的目的是 主机平衡计算的目的是 根据物料平衡计算的结果和车间工作制度 计算各车间主机要求生产能力 要 求主机小时产量 并根据此选定各车间主机的型号 规格和台数 在实际设计中 主机平衡计算是与车间工艺流程 车间工艺布置密切相连的 故在进行主机平衡选定主机时 必须考虑到车间工艺流程和车间工艺布置的问 题 进行主机选型的指导思想与设计思想相同 就是因地制宜的采用先进技术 降 低能耗 提高产量 主机选型主要是根据车间工作制度选取主机的同工作小时数 并根据物料周平 衡量 求出该主机要求小时产 考虑到实际生产需要 主机设备选型时选择取储备系数为 1 15 根据主机每周运转小时数 并根据总物料周平衡表 4 2 求出各主机要求的小 时产量 Gh 4 16 H Gw 式中 Gh 要求主机小时产量 t h Gw 物料周要求产量 t w H 主机每周运转小时数 h 根据要求小时产量和主机标定产量求出主机数量 主机数量 n Gh G标定 4 17 式中 G 标定 主机的标定产量 根据总产量和主机的标定产量求出主机的实际需要运转小时数 主机实际运转小时数 H0 Gw nG标 4 18 式中 H0 主机实际运转小时数 3 2 石灰石破碎机石灰石破碎机 破碎机工作制度为 每周 6 天 每天 2 班 每班 6 个小时 则要求的主机小时产量为 Gh 6161 52 7 72 599 04t h H Gw 则考虑到设备储备后 Gh Gh 1 15 599 04 688 89t h 根据台时产量及同等规模企业数据及相关参数 选择 PF1320 型反击式破碎机 12 标定主机产量为 350t h 详细数据参见表 4 3 主机数量 n Gh G标定 688 89 350 1 97 所以选择 n 2 主机实际运转小时数 H0 Gw nG标 6161 52 7 2 350 61 6h 注 石膏与石灰石使用同一台破碎机 3 3 粉砂岩粉砂岩破碎机破碎机 破碎机工作制度为 每周 6 天 每天 2 班 每班 6 个小时 则要求的主机小时产量为 Gh 988 99 7 72 96 15t h H Gw 则考虑到设备储备后 Gh Gh 1 15 96 15 110 57 t h 根据台时产量及同等规模企业设备数据及相关参数 选择 PF 1212 型反击式破 碎机 13 标定主机产量为 150 t h 详细数据参见表 4 3 主机数量 n Gh G标定 110 57 150 0 74 所以选择 n 1 主机实际运转小时数 H0 Gw nG标 46 2h 3 4 砂岩破碎机砂岩破碎机 破碎机工作制度为 每周 6 天 每天 2 班 每班 6 个小时 则要求的主机小时产量为 Gh 494 50 7 72 48 08t h H Gw 则考虑到设备储备后 Gh Gh 1 15 48 08 55 29 t h 根据台时产量及同等规模企业设备数据及相关参数 选择 PF 1010 型反击式破 碎机 标定主机产量为 80 t h 详细数据参见表 4 3 主机数量 n Gh G标定 55 29 80 0 69 所以选择 n 1 主机实际运转小时数 H0 Gw nG标 43 3h 3 5 辊压机辊压机 1 辊压机通过量 辊压机通过量是通过双辊之间隙的料饼量 即半成品 来计算 Q 3600 B S2 V 2 3600 1 6 0 02 2 2 4 2 5 1382 4 t h Q KQ VQ Q 辊压机通过量 t h B 辊压机辊宽 m S2 辊压机辊缝 料饼厚 m S2 r1 r2 r1 D 1 COS S2 0 02D D 辊压机辊径 m V 辊压机辊速 m s r1 物料容重 t m3 r2 辊压后料饼容重 t m3 见下表 咬入角 rad 一般 8 9 KQ 物料压缩特性 t m3 s h VQ 辊压机规格参数 m3 s VQ D B V 物料压缩前后容重 t m3 容重 物料名称 压缩前物料容重 r1辊压后料饼容重 r2 熟料 1 5 1 6 高压 2 4 2 5 低压 2 2 2 3 石灰石 1 4 1 5 石膏 矿渣 辊压机需用功率 N0 2 PT D B V 2 PT VQ 2 0 09 8000 1 5 2160 kw N0 辊压机需要功率 kw 作用角 rad 一般为 3 PT 辊子投影压力 KN m2 D 辊径 m B 辊宽 m V 辊子线速度 m s 一般为 1 5 1 6m s F 辊压机作用总力 KN PT F B D 辊压机辊子投影压力 PT 当采用循环予粉磨系统取 7500 8000KN m2 而联合粉 磨系统应 6000KN m2 若根据要求辊压机通过量 辊压机需用功率及同等规模企业设备数据及相关参 数 选择 CLF200160 辊压机 生产能力为 1400 1800 t h 主机数量 n Gh G标定 1382 4 1800 0 768 所以选择 n 1 2 立式磨工作制度为 每周工作 7 天 每天三班 每班 8 小时 每天扣除两小 时为检修时间 则要求的主机小时产量为 Gh 7577 30 7 154 344 42t h H Gw 若根据要求主机台时产量及同等规模企业设备数据及相关参数 选择 MLS3626 立式辊磨机并配带 2 28 12 5 4 8 0 4 电除尘器 标定主机产量为 190 t h 主机数量 n Gh G标定 344 42 190 1 81 所以选择 n 2 主机实际运转小时数 H0 Gw nG标 139 6h 有上述两种方案比较可选辊压机作为终极粉磨设备 CLF200160 辊压机配带的动 定辊电机型号为 YRKK710 6 额定功率为 2240kw 转速为 994r min 行星减速器 JGR3846 速比 42 49 最大输出转矩 2166kN m 万向联轴器 SWC350DH2 回转直径 350mm 公称转矩 215 kN m 疲劳转矩 110 kN m 3 6 斗提斗提 根据要求主机台时产量及同等规模企业设备数据及相关参数 选择斗提为 出磨斗提 提升高度 30m 电机额定功率 160kw 额定电压 380v 额定电流 287A 转速 1480 r min 94 9 入磨斗提 提升高度 35m 电机额定功率 160kw 额定电压 380v 额定电流 287A 转速 1480 r min 3 7 风机风机 高温风机 型号 YSPKK800 6 额定功率 2800kw 电压 10000v 电流 196A 电机转速 994 r min 功率因数 0 87 循环风机 型号 YSPKK800 8 额定功率 2500kw 电压 10000v 电流 177A 电机转速 745 r min 功率因数 0 86 尾排风机 型号 YSPKK710 8 额定功率 1400kw 电压 10000v 电流 100 8A 电机转速 745 r min 功率因数 0 85 3 8 选粉机选粉机 根据选定的辊压机选择出动态选粉机 KD 处理风量 950000 3 h 电机功 率 110kw 产量 75 110 t h V 选 V 型选粉机是专为辊压机配套使用的一种静态分级打散设备 左进右出 将从辊压机里出来的成饼物料打散 然后将打散后物料中的合格细粉分离出 来 有利于辊压机的平稳运行 提高系统产量 并具有烘干功能 3 9 生料段主机平衡及相关参数表生料段主机平衡及相关参数表 表 4 3 生料段主机平衡及相关参数表 名 称 型号规格性能 规格 台 数 主 机 产 量 t h 产 能 t h 工作制度 实 际 运 转 时 间 h 石 灰 石 破 碎 PF1320 型 反击式破 碎机 产量 300 350t h 最大进料 粒度 500mm 电机功率 300 350KW 1320 2000 2 350 70 0 每周 6 天 每天 2 班 每班 6 个 小时 61 6 机 粉 砂 岩 破 碎 机 PF1212 型 反击式破 碎机 产量 100 150t h 最大进料 粒度 350mm 电机功率 100 150KW 1250 1250 1 150 15 0 每周 6 天 每天 2 班 每班 6 小 时 46 2 砂 岩 破 碎 机 PF1010 型 反击式破 碎机 产量 50 80t h 最大进料粒 度 350mm 电机功率 50 80KW 1000 1050 1 8080 每周 6 天 每天 2 班 每班 6 小 时 43 3 辊 压 机 CLF200160 额定功率为 2240 2kw 电 机转速为 994r min 定子电 压 10000v 电流 158 1A 转 子电压 2217v 电流 620A 1 140 0 180 0 14 00 18 00 出 磨 斗 提 提升高度 30m 电机额定功 率 160kw 额定电压 380v 额定电流 287A 转速 1480 r min 94 9 1 入 磨 斗 提 提升高度 35m 电机额定功 率 160kw 额定电压 380v 额定电流 287A 转速 1480 r min 1 高 温 风 机 YSPKK800 6 额定功率 2800kw 电压 10000v 电流 196A 电机 转速 994 r min 功率因数 0 87 1 循 环 风 机 YSPKK800 8 额定功率 2500kw 电压 10000v 电流 177A 电 机转速 745 r min 功率因 数 0 86 1 尾