水泥生产线毕业设计.doc

安徽理工大学毕业设计书目 录第一章 总论3 1.1设计任务及其所生产产品的意义和价值 3 1.2建厂原始资料 5 1.3江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要） 71.4厂址的选择 10第二章 配料计算和全厂物料平衡计算 13 2.1熟料率值的确定 132.2窑的选择 162.3配料计算 172.4烧成车间生产能力和工厂生产能力计算（年平衡法） 222.5原、燃料消耗定额的计算 22 2.6物料平衡表的编制 24第三章 全厂工艺流程的选择及主机设备的选择 26 3.1车间工艺流程选择及设备选型的基本方法 26 3.2破碎系统的选择与破碎设备的选型 28 3.3粉末系统的设计 34 3.4熟料的冷却及设备 39 3.5主机平衡表的编制 42第四章 物料的均化与储存 43 4.1概述 43 4.2堆场和堆棚的计算 444.3物料储存设施的确定 454.4堆场和堆棚设施计算 464.5储库的选择 484.6物料堆场(堆棚)表 46第五章 重点设计部分（水泥粉磨） 545.1水泥粉磨系统的发展 54 5.2粉磨车间布置及主要设备选型 56 5.3重点车间设备明细表 65结论68致谢69参考文献 70第一章 总 论1.1 设计任务及其所生产产品的意义和价值本次设计的任务为在江苏省徐州市铜山县新建一座年产25万吨普通水泥旋窑干法生产的水泥厂，重点设计部分为水泥粉磨。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，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，通称为水泥。 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”之料，其单位质量的能耗只有刚才的1/51/6，合金的1/25，比红砖还底1/4，根据预测，本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。从世界范围来看，过去20年亚洲水泥工业的增长速度最快，水泥产量已占全球的65%，而中国水泥工业增长速度在亚洲又是最快的。建国50多年来，我国水泥工业发展快速，水泥产量由解放初的62万吨发展到2002年的近7亿吨。从1985年起连续17年产量及消费量居世界第一，年平均增长约10%。目前，我国水泥生产能力约为8.5亿吨，产量和销售量超过6亿吨，占世界产量和销售量的1/3左右，超过亚洲产量的50%，是名副其实的水泥生产和消耗大国。水泥行业不断地进行规模扩张，其特点就是兴建新型干法生产线。据报道，目前全国有700t/d以上的新型干法生产线188条，较2000年增长了86%；另有163条在建。预计“十五”期间，全国在建的163条新型干法生产将全部投产，届时新型干法水泥熟料的生产能力将达到2.4亿吨。1.1.2 水泥的意义和价值作为胶凝材料，水泥除水硬性好以外，还有许多优点：水泥浆有很好的可塑性，与砂、石拌和后仍能使混合物具有必要的和易性，可浇注成各种形状尺寸的构件，以满足设计上的不同需求；适应性强，还可用于海上、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强度，并且改变水泥的组成，可以适当调节其性能，满足某些工程的不同需求；尚可与纤维或者聚合物等多种无机、有机材料匹配，制成各种水泥基复合材料，有效发挥材料潜力；与普通钢铁相比，水泥制品不会生锈，也没有木材这类材料易于腐蚀的缺点，更不会有塑料年久老化的问题，耐久性好，维修工作量小，等等。因此，水泥不但大量应用于工业与民用建筑，还广泛应用于交通、城市建设、农林、水利以及港口等工程，制成各种形式的混凝土、钢筋混凝土的构件和构筑物。而水泥管、水泥船等各种水泥制品在代钢、代木方面，也越来越显示出技术经济上的优越性。同时，也正是由于钢筋混凝土、预应力钢筋混凝土和钢结构材料的混合应用，才使高层、超高层、大跨度等以及各种特殊结构功能的建筑物、构筑物的出现有了可能。此外，如宇航工业、核工业以及其他新型工业的建设，也需要各种无机非金属材料，其中最为基本的则都是以水泥基为主的新型复合材料。因此，水泥工业的发展对保证国家建设计划的顺利进行，人民生活水平的提高，具有十分重要的意义。而且，其他领域的新技术，也必然会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迅猛发展而带来新的工艺变革和品种演变，应用领域比将有新的开拓，从而使其在国民经济中起到更为重要的作用。1.1.3 生产方法和使用窑型的优缺点本次设计所选用的生产方法为新型干法，窑型选用预分解窑，其主要原因如下：（一）预分解窑熟料单位热耗低，单机生产能力大，并可利用窑的余热烘干物料。其电耗虽然略高，但其综合能耗低于湿法。（二）由于原料预均化和生料均化技术的发展应用，使干法生产的熟料质量得到了保证。并由于采用了旁路放风等新技术措施，并不断改进燃烧系统，增强了新型干法生产对原料及燃料的适应性。（三）由于收尘设备及技术的发展，使干法厂在环境污染方面有了很大改善。（四）与产量相同的湿法窑及干法长窑相比，预分解窑的设备质量较轻，占地面积较小，基建投资较省。（五）由于采用新标准，混凝土施工中水泥的用量将减少30%，为达到规定的施工强度，必须采用优质高等级水泥，即优质旋窑水泥，尤其是新型干法水泥，因此优质旋窑水泥的需求将会有较快的增长。预计未来5年内，我国水泥需求总量将维持在6-7亿吨，其中立窑水泥的需求将逐渐萎缩，而优质旋窑水泥尤其是新型干法水泥的需求增长将超过平均水平。因此国家提出了将水泥总量控制在6亿吨，同时提高新型干法水泥比重的产业调整目标。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200万吨石灰石与粘土矿山的位置见“江苏省铜山县青龙山地区地质图”3、铁矿：采用利国铁矿尾砂，含约66%；含水量20%4、矿渣（混合材）：徐州钢铁厂碱性矿渣；含水量15%5、石膏：青海产：40%；W：少量；块度200毫米6、燃料： 权台煤矿烟煤；易磨性系数1.36；块度20毫米河南焦作无烟煤；易磨性系数1.40；块度20毫米7、电源：从彭场变电所接线进厂；35KV8、水源：可采用地下水或不牢河水9、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。原材料化学成分分析见表1-1表1-1名称烧矢量其他合计石灰石52.902.460.410.411.0643.00100.24粘土1.1568.5414.025.561.414.9195.59铁矿1.1621.637.9566.000.353.53100.82煤灰2.0848.1037.915.080.98.1.402.3595.88徐州钢铁厂矿渣化学成分如下： % 32.78 12.00 0.65 43.16 10.78 99.37 15.00 权台煤工业分析： % 10.00 25.71 18.96 45.33 21884.4 J/Kg(5227Kcal/Kg)权台煤元素分析： 合计% 57.01 3.90 1.35 0.44 8.34 18.96 10.00 100.001.2.2 气象条件：1、 气温 绝对最低温度： -22.6 绝对最高温度： 40.6 平均温度： 142、 雨量 年平均降雨量： 689.9 mm 最大月降雨量： 445.6 mm （雨量主要集中在68月份）3、 对温度 最高： 100%最低： 14%平均： 72%4、 最大冻土深度： 24 cm5、 最大积雪深度： 25 cm6、 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。1.2.3 水文、工程地质资料：1、洪水水位最大标高：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、 孔勘测未发现溶洞、裂隙和断层。3、 震等级：国家地震局、武汉地震大队 71年67月调查，该地区几十年内地震烈度定为71.2.4 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” 1：10000“风玫瑰图”“江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告”摘要附图：江苏省铜山县青龙山地区地形图1.2.5 燃料分析1、河南焦作无烟煤工业分析： % 4.32 4.29 19.41 71.98 25120 J/Kg(6000Kcal/Kg)2、河南焦作无烟煤元素分析： % 70.46 2.19 0.80 0.27 2.55 19.41 4.32 3、煤灰化学成分： 烧矢量 合计% 50.10 34.08 5.00 5.40 1.30 95.88江苏省铜山县青龙山石灰石矿区地质评价报告（摘要）一、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。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。矿区地形属低山丘陵，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。二、矿区地质：1、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。第四系灰黑色亚粘土、灰黄色亚粘土分布在青龙山东西两侧之川里湖、刘武湖洼地中及不牢河以南山前平地宁，为湖沼相沉积。山坡脚处堆积少量坡积红土。2、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，仅第四层白云质鲕状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%。但沿走向伸延不大、呈小透镜体产出。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、及含量极小，仅含0.010.04；为0.000.004%，为0.0090.15%。都符合水泥生产要求。三、储量计算：（一）、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：（1）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）（2）开采场边坡角采用 600 ，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。（二）储量计算参数的确定：（1）石灰石氧化镁含量不大于2.5%，氧化钙大于48%者划为矿石。（2）矿石体重：经大小体重测定其范围在2.642.691吨/米2（三）、经过计算求得 C1级贮量 6503万吨C2级贮量 2985万吨四、结束语（1）矿床中寒武统海相陆台型沉淀、构造简单、地层倾角平缓，一般为150250。其工业类型属稳定的倾斜层状矿床。（2）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%，其他有害杂质含量甚低，矿石中未发现游离二氧化硅及其矿物。（3）、矿床储量大，已探明的C1+C2级储量9488万吨（其中C2级6503万吨）。所探明的储量和工作程度完全可满足铜山县办水泥厂的要求，对于建设年产50万吨以上的大型水泥厂，就其探明的储量来说也可满足百年以上。（4）、矿山开采条件好、矿层连续稳定，基本无盖层和非矿夹层，矿石物理机械性能好，矿床体位于地下水面以上，因此适合于大规模露天开采。（5）水文队在矿山附近为徐州发电厂寻找地下水源查明矿区南缘之不牢河为一北一西一南方向断裂带，蕴藏丰富的地下水。临近矿区有TM1、TM2、TM3、TM4、TM5五个供水孔，最大涌水量：TM1：262300吨/小时，最近的TM4涌水量为180210吨/小时，孔口除TM2外，都下管封存。经化验水质良好。据此完全能满足水泥生产用水要求。综上所述，青龙山石灰岩具有储量大，质量好，交通方便，电力、燃料、供水等经济条件好，开采容易等特点，是一个比较理想的水泥原料基地。 矿石物理性质试验数据 表1-2 岩石名称数值抗压强度（kg/cm）耐磨强度（g/cm）比重（t/m）体重（t/m）抗剪断强度垂直（风干）垂直（风干）平行（风干）内摩擦角a凝聚力（kg/cm）鲕状灰岩平均值最大值最小值93010108109309606802.602.7322.62400215致密块状灰岩平均值最大值最小值134014501180101010609501.7327.32.68390225 矿石体重测定结果表 表1-3 样品编号岩石名称空中称重（g）水中称重（g）排水重量（g）体重 t/m1鲕状灰岩8450531031402.6912鲕状灰岩296.2185.9110.32.6853薄层灰岩136.885.451.42.6614块状灰岩12600792546752.6955块状灰岩13684.551.52.6406块状灰岩75.446.928.52.6457生物碎屑108.667.740.92.6558灰岩80.853.027.82.900平均2.67说明：1号为鲕状灰岩大体重样4号为块状灰岩大体重样8号无代表性未参加平均体重计算表 青龙山附近水文孔成果表 表1-4项目孔号结果TM1TM2TM3TM4TM5水文地质孔深（m）水位埋深（m）实际降深（m）实际涌水量（t/h）推断降深（m）推断涌水量（t/h）220.961.131.9233.6015.20262-300270.760.942.84110.3015.20255-290270.280.492.7276.315.20180-210225.191.035.6514.815.20154-182233.212.151.3548.215.20160-175物理性质颜色嗅味口味浑浊度沉淀物无色无嗅无味有黄色沉淀1.3 厂址的选择厂址选择工作,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勘、地形测量(1:1000或1:2000)、环境影响初评、厂外交通、供电、供水、供汽、供油方案以及资源勘探报告（或详细的地质资料）等。具备以上条件后，由筹建单位（或省、市、自治区建材主管部门）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、经济与社会诸因素的全面分析论证，经多方面比较后，推荐最佳厂址方案和后备厂址方案以及生活区位置，提出厂址选择报告，报主管部门。主管部门在审批可行性报告时最终审定厂址。另外，在进行厂址选择时，必须考虑下列各项因素：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造码头的可能性。同时，厂址最好靠近主航道的一侧。4、厂址尽量靠近水源。5、厂址尽量靠近电源。6、厂址应有足够的建厂场地，但必须坚持贯彻国家节约用地方针政策，不占良田、少占农田，尽可能利用荒山野地。7、厂址地形。8、工程地质条件。9、水文地质条件。10、雨水、污水排出的问题。11、地震。12、大件设备的运输。13、合理确定工人村建设场地。14、与其他方面的协作。 方案比较 表1-5项目A方案B方案C方案位置距石灰石1.2千米距粘土1.6千米距石灰石1.6千米距粘土1.9千米距石灰石0.2千米距粘土1.8千米地形东低西高，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，要在大毛山与二毛山、三毛山之间建一条公路以运粘土，另建一条铁路经长山与奶山之间与茅村站接轨，以运产品厂外交通工程量小于A，在二毛山、三毛山东侧70Km处建一条公路通粘土矿，建一条铁路通茅村，但短于A，为1Km左右石灰石可由汽车直接进厂进行二破，粘土则需要在大毛山与二毛山、三毛山之间建一条公路，其工程量与A差不多，另外在里湖上架桥，接公路以运产品。矿山爆破安全性不受影响不受影响略受影响距水、电源距离较远较远 较近原燃料供给情况相同生活设施距村落较远最远最近厂对周围地形卫生条件的影响由于周围都是丘陵地带，无村落，故不存在污染周围村落卫生条件问题青龙山石灰石矿区位于徐州市东北14公里，津蒲铁路在矿区东部通过，相距两公里多，茅村至柳新公路经过矿区南线，交通方便，矿区南侧有丰富的地下水源并且离河边很近，35-11万伏高压输电线在矿区东南3-5公里处通过，由此可见矿山的经济技术指标状况很好。同时矿山资源丰富且矿石质量良好，化学成份稳定，一般CaO含量多在52%以上，其它有害杂质含量较低，矿床贮量大已探明的C1+C2级储量9488万吨，可以满足新建水泥厂上百年之用。矿山的开采条件也较好，矿层连续稳定，基本无盖层或非矿石夹层，矿床操作位于地下水面以上，因此适合于大规模露天开采。综上所述，青龙山水泥厂的石灰石是一个比较理想的水泥原料基地，它具有储量大、质量好、交通方便、电力，用水及燃料等经济技术条件好易开采等优点和便利之处。现根据厂址选择的上述原则和方法，初步选择了三个可行性的新建厂址（参见矿区地形图，见附录一）现比较三中方案见表1-5，从比较情况可见，综合实际和各方面的情况考虑，以C方案为最佳方案。第二章 配料计算和全厂物料平衡计算2.1率值确定2.1.1 硅酸盐水泥熟料的组成硅酸盐水泥熟料主要由氧化钙 (CaO)、氧化硅（SiO2）、氧化铝（AI2O3）和氧化铁（Fe2O3）四种主要氧化物通常在熟料中占95%左右，同时有5%的少量氧化物如氧化镁（MgO）、硫酐（SO3）、氧化钛（TiO2）、氧化磷（P2O5）等。在水泥熟料中，氧化钙、氧化硅、氧化铝和氧化铁不是单独以氧化物存在，而是经高温煅烧以后，在两种或两种以上的氧化物反应生成的多种矿物集合体，在硅酸盐熟料中主要形成四种矿物：硅酸三钙 3CaOSiO2 C3S硅酸二钙 2CaOSiO2 C2S铝酸三钙 3CaOAI2O3 C3A铁相固溶体 4CaAI2O3Fe2O3 C4AF1、熟料的率值硅率：是表示熟料中氧化硅与氧化铝、氧化铁之和的质量比SM（n）=硅率随硅酸盐矿物与溶剂矿物之比而增减，如果熟料中硅率过高时，则煅烧时由于液相量显著减少，熟料煅烧困难；特别当氧化钙含量低，硅酸二钙含量多时，熟料易于粉化。硅率过低，则熟料中硅酸盐矿物太少而影响水泥强度，且由于液相量过多，易出现结大块、结炉瘤、结圈等，影响窑的生产；铝率：是表示熟料氧化铝与氧化铁含量质量比IM（p）=铝率随C3A/C4AF比而增减。铝率高低，在一定程度上反映了水泥煅烧过程中高温液相的粘度。硅率高，熟料中铝酸三钙多，相应铁铝酸四钙就较少，则液相粘度大，物料难烧；铝率过低，虽然液相粘度小，液相中质点易于扩散，对硅酸三钙形成有利，但烧结范围变窄，窑内易结大块不利于窑的操作； 石灰饱和系数：是熟料中全部的氧化硅生成硅酸钙所需的氧化钙与全部氧化硅生成硅酸三钙所需氧化钙最大含量的比值 KH=可见，石灰饱和系数KH值随C3S/C2S比而增减。目前我设计所采用的是石灰饱和系数KH、硅率SM和铝率IM等三大率值。对于预分解回转窑来说，KH在0.860.89之间，SM在2.42.8之间，IM在1.41.8之间，熟料热耗在29303750之间。根据：1、水泥杂志2006.NO.1中一篇文献（中图分类号TQ172.6+22.26文献标识码 B 文章编号1007-0389（2003）01-0031-05）中所述，见表2-1；2、浙江省钱潮水泥厂的率值（KH=0.874，SM=2.66，IM=1.65），暂定本次设计的率值为KH=0.90，SM=2.6，IM=1.6。表2-1项 目KHSMIM国内外水泥（23个） 0.8952.731.61国内新型干法窑（20个）0.8772.531.54国内重点水泥企业（56个）0.8892.121.272.2 石膏掺量在水泥熟料中掺加适量石膏不仅可以调节调凝时间，同时还可以提高早期强度、降低干缩变形，改善耐蚀性、抗冻性、抗渗性等一系列性能。不同二水石膏掺量与水泥土7d强度的关系见表2-2（水泥工程2003年第一期18页）。图2-1 石膏对水泥凝结时间的影响 试验表明，石膏对水泥凝结时间的影响，并不与掺量成正比，并且带有突变性，当超过一定掺量时，略有增加就会使凝结时间变化很大。图2-1表示二水石膏对水泥凝结时间影响，由图2-1可见，当SO3掺量小于1.3%时，石膏还不能阻止快凝；只有将掺量进一步增加，石膏才有明显的缓凝作用，但在掺量超过2.5%左右以后，凝结时间的增长很少。更要注意的是，当石膏掺量增加过多时，不但对缓凝作用帮助不大，而且还会在后期继续形成钙矾石，产生膨胀应力，从而使浆体强度削弱，发展严重的还会造成安全性不良的后果。为此，国家标准规定水泥中三氧化硫的含量不得超过3.5% 。由上综合所述确定水泥中三氧化硫的含量定为3.0%。则石膏掺量为。表2-2水泥土品种石膏掺量水泥土7d强度/MPa01%2%3%5%7.5%10%普通水泥0.220.3980.4500.4870.5830.6020.4972.3 矿渣掺量根据国标规定，凡是由硅酸盐水泥熟料、少量混合材、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。水泥中活性混合材掺加量按质量百分比计不超过15% 。经多方面综合考虑将矿渣的掺入量定为13%。2.4 配料计算及物料平衡表的编制2.4.1 前面已经确定三率值为。2.4.2 熟料中煤灰掺入量：式中 熟料中煤灰掺入量，%；q单位熟料热耗，kJ/kg熟料；煤的应用基低热值，kJ/kg煤；煤的应用基灰分含量，%；S煤灰沉落率，%；P煤耗，kJ/kg熟料； 煤灰沉落率因窑型而异，如表2-3所示： 不同窑型的煤灰尘落率（%） 表2-3窑型无电收尘器有电收尘器湿法长窑（L/D=3050）有链条湿法短窑（L/D30）有链条湿法短窑带料浆蒸发机干法短窑带立筒、旋风预热器窑外分解窑立波尔窑立筒10080709090801001001001001001001001002.4.3 旋窑热耗的确定：（1）、窑的操作采用以下措施： a、新型干法窑要求全系统经常处于均衡稳定的条件下，保持各项技术参数合化理，达到最佳的热工制度。用电子计算机分散控制某些关键参数，要监控并及时调整某些关键参数，就能保持生产的稳定。使用比色高温计测量烧成带物料的温度来表征烧成带温度；采用废气中NO 浓度作为表达（控制用）烧成带温度的一种间接标志；结合现场条件分析窑的转动力距；利用装在窑尾、分解炉出口或预热器出口气体成分分析仪器检测，它可指示出窑内、分解炉内或全系统燃料燃烧情况及通风情况，电收尘系统分解炉出口或C与C出口气体中（CO + H）含量要严格控制；适当控制窑尾温度在合理范围内，分析时要注意测点位置和热偶安装方法；在系统中T或T表征物料在分解炉内预分解状况。b、在旋窑上安装红外扫描测温仪，定时有序地测量窑烧成带眮体表面温度，经常描绘出窑皮情况，窑系统稳定运转，窑速在小范围内变动时，不必同步改变喂料量以免干扰预热器或分解炉的正常工作。采用闭门操作技术，煤料分别粉磨，这种技术的优点是生料和煤粉的质量分别控制，操作方便，在煅烧过程中可避免煤的过粉磨现象，很大程度上减小机械和化学不完全燃烧的热损失，对系统进行锁风密闭以防不必要的热耗。c、根据窑烧成带温度、窑转距、NO含量及篦式冷却机篦板速度变化，由电子计算机综合判断，调整生料喂入量及窑速；通过计量皮带的荷重传感器发出信号，自动调节喂料装置的转速或开度，分解炉内喂燃料量的自动调节、分解炉的自动控制三次风、流化风的自动调节等；根据工艺要求对于大量设备，开停顺序进行编程控制，以保证生产有序避免操作事故发生。d、掺加复合矿化剂，在生料中掺入适量的萤石和石膏作为矿化剂。利用其中CaF和SO能够对熟料烧成起到矿化作用，降低熟料中fCaO含量，提高质量，降低熟料热耗；还有需采用原料的预均化技术，可以使生料颗粒粒度均匀，工艺性能稳定，从而提高产量和质量，降低消耗节约能源。根据上述措施和工艺流程，经过详细的分析计算确定干法悬浮预热回转窑的热耗为 3760kJ/kg熟料。2.4.4 配料计算1、由建厂原始资料及其它相关资料中数据得煤灰掺入量：%2、用递减试凑法进行配料计算设 则 以100kg熟料为基准，列表递减见表2-4。表2-4计算步骤其他备注要求熟料组成-3.25756kg煤灰22.3146351.566895.281571.234943.300980.1654866.102810.0677630.15408差-124.4kg干石灰石20.747753.060244.046630.510043.13550.5100466.0350565.80762.845921.31864干石灰石= 差-25kg干粘土17.6875117.1353.536593.5052.625461.390.227450.28751.527280.3525干粘土=25.80611322差-1.87kg干铁粉0.552510.404480.031590.1486651.235461.2342-0.060050.021691.17478-0.00595干铁粉=余0.14803-0.1170750.00126-0.081741.16883干石灰石=计算结果表明，熟料中和含量偏低，但若加入粘土和石灰石，则和又过多，因此不再递减计算，其他一项差别不大，说明设定 值合适。按上表干原料换算成百分配合比：干石灰石 干粘土干铁粉因此，干原料的配合比为：石灰石82.237%、粘土16.527%、铁粉1.236%，2.4.5 验算： 根据原料配合比计算生料的化学成分 表2-5名称配合比烧矢量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粘土铁粉生料灼烧生料82.23716.5271.23610035.361910.811470.0436336.217012.0230211.327610.26179913.6179921.35050.337170.317090.098262.752524.315450.357170.918900.815762.071833.2482543.503370.190060.013443.7077768.52575煤灰掺入量GA=3.25756%,则灼烧生料配合比为。按此计算熟料的化学成分。表2-6名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧生料煤灰熟料96.742443.2575610020.654991.5668922.221884.174871.23494 5.409853.1442440.165483.3079266.293480.0677666.36124则熟料率值计算如下：由以上演算可知三率值均在规定范围内，因此所选率值合适。2.5 窑产量的标定2.5.1 要求的熟料年产量Qy=式中 Qy 要求的熟料年产量（t熟料/年）Gy工厂规模（t水泥/年）d水泥中石膏的掺入量（%）e水泥中混合材的掺入量（%）p水泥的生产损失（%） 可取1%2% 取1% 将水泥年产量25万吨，石膏掺入量7.5%。混合材掺入量13%，损失3%带入上式可得要求的熟料年产量为20.48969072万吨。1、 熟料的小时产量Qh=式中 Qy要求的熟料年产量（t熟料/年） 窑的年利用率 取 0.82将已知数据带入后可得熟料的小时产量为28.525 t熟料/时2、 熟料的日产量 Qd=24Qh式中 Qd熟料的小时产量（t熟料/天） Qh熟料的小时产量（t熟料/时） 将已知数据带入后可得熟料的日产量为684.6 t熟料/天2.5.2 窑产量的标定：根据以上数据对窑选型如下：旋窑规格(m): 3.0m. 旋窑型号: 新建型悬浮预热窑. 熟料产量: 700t/d. 分解炉规格(m): 3.33.3 预热器规格(m): 一级 2-3500 二级 1-4800 三级 1- 四级 1- 五级 1- 设备重量(t): 148t 旋转窑的斜度: 3.5 % 转 速： 用主转动时为0.696-3.48r/min 用辅助转动时为0.2189r/min支 承 数 ： 3主 转 动 ： Z-111 100 kW 220 V 1000r/min 调速200-1000 r/min测速发电机： ZYS3A 22 W 110 V 测速范围 0-1000 r/min辅助转动 ： Y180L6 15 kW 380 V 1000 r/min主传动减速机： ZL15014I 中心距 1500 I = 3211辅助传动减速机： ZL1508- 中心距 500 i=1592 开式齿轮传动 ： 模数 m = 28 Z = 19 Z = 170 i=8947设备重量 ： 237000kg风机选型 ： 风量：1.32m/h 风压： 7050Pa 温度：350C 含尘浓度：100g/m 选用风机型号： BB24 双吸 叶轮直径：1912mm 转速 ：1430 r/min 效 率 ： 82.6% 需用功率: 377 kW 配套电动机型号：JS1484 功 率 ：440 kW 电 压 ： 6000 V 当窑的规格确定后，可根据窑得尺寸计算其生产能力，对于各种回转窑产量的计算有不同的经验公式。经综合比较，选用南京化工学院推荐公式进行窑产量的标定。 已知：D=3m,L=48m,则m =36.528t/h 参考上海川沙水泥厂该型号窑实际生产熟料29.2t/h（水泥技术1990年第一期第3页）、七里岗水泥厂该型号窑的设计生产熟料能力为29.1 t/h（水泥技术1991年第四期第3页），考虑实际生产中的损失，综合标定窑的台时产量为28.525t/h。2.6 计算烧成系统的生产能力 熟料的小时产量： 熟料的日产量： 熟料的年产量： t/y(2) 工厂的生产能力水泥小时产量：水泥日产量：Gd =835.2981132t/h水泥年产量：Gy =8760Gh=25万吨（3）各种干原料消耗定额 式中：K生干生料消耗定额（t/t熟料）； K原某种干原料的消耗定额（t/t熟料）； X干生料中该原料的配合比（%）。 干石灰石： 干粘土： 干铁粉：（4）含天然水分的湿物料消耗定额 式中：K湿、K干分别表示湿物料、干物料消耗定额（kg/kg熟料）；w该湿物料的天然水分（%）。 湿石灰石：kg/kg熟料湿粘土：kg/kg熟料湿铁粉：kg/kg熟料湿混合材：kg/kg熟料（5）干石膏消耗定额 式中：Kd干石膏消耗定额（kg/kg熟料）d、e分别表示水泥中石膏、混合材的掺入量（%）石膏的生产损失 取3%（6）干混合材消耗定额 式中：Ke干混合材消耗定额（kg/kg熟料） 混合材的生产损失率 取3% （7）烧成用干煤消耗定额 式中：Kf1烧成用干煤消耗定额（kg/kg熟料）；q熟料烧成热耗（kJ/kg熟料）干煤低位热值（kJ/kg干煤）Pf煤的生产损失（%） 取1% 式中：应用煤低位热值； 煤的含水量（%） 2. 7 物料平衡表的编制将各种物料消耗定额乘以烧成系统生产能力，可求出各种物料的需要量，具体结果见物料平衡表(表2-7)。物料平衡表原料名称含水量（%）生料配比（%）消耗定额(t/t熟料)物料平衡表（t）干料含天然水分料干料含天然水分 料小时日年小时日年石灰石182.237 1.28591.2988936.6802975879.555626.348191337.05083725889.220094 26.61435741粘土1516.5270.258420.3040247.3714303176.9143325.2950459578.6722846208.13483046.229475474铁粉21.2360.019330.01970.5513882313.2333180.396073207生料1001.563651.62261444.603116051069.7032532.0393104646.412357161113.89657233.33892440石膏7.50.0972573422.77426568166.582376331.992810524混合材15130.1685793940.1983286984.8087115.40943.45420495.65732135.775826740.63770492熟料10028.525684.620.490078水泥34.80408805835.298113225烧成用煤10 0.1576130.1751264.495910825107.90185983.22950274.995469119.89125963.583454烘干用煤100.0054597250.0060663610.1557386553.7377280.111870.173042944.1550307410.2430021燃煤合计0.1630727250.1811923614.65164948111.63958753.3413728555.168512097124.044293.71264561第三章 全厂工艺流程的选择及主机设备的选择3.1 物料破碎系统设备及工艺选择生产水泥的原料，大部分都要经过预先破碎，因为从矿山开采来的石灰石、砂岩、石膏、混合材料以及煤等原、燃料块度均较大，给运输、储存及粉磨带来一定的困难。从窑中煅烧得到的熟料，其中有些