毕业设计——日产2500吨水泥熟料粉磨车间工艺设计.doc

2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 0 目目 录录 摘摘 要要 ABSTRACT 1 1 前前 言言 1 1 2 2 配料计算配料计算 2 2 2 1 设计计算原始数据 2 2 1 1 设计要求 2 2 1 2 原 燃材料 2 2 1 3 当地气象资料 2 2 1 4 生产所需的原燃料分析 2 2 2 原料配合比的计算 3 2 3 原燃材料消耗定额的计算 4 2 4 工厂熟料及水泥产量的计算 6 2 4 1 熟料 6 2 4 2 水泥 6 2 4 3 各种物料需要量计算 7 3 3 主机平衡主机平衡 1212 3 1 计算方法和步骤 12 3 2 主机平衡计算 12 3 2 1 石灰石破碎 12 3 2 2 叶腊石破碎 13 3 2 3 生料粉磨 14 3 2 4 回转窑 15 3 2 5 煤磨 16 3 2 6 水泥磨 17 3 2 7 包装机 18 4 4 储库计算储库计算 2020 4 1 确定各种物料的储存期 20 4 2 堆场计算 21 4 2 1 石灰石预均化堆场 21 4 2 2 叶腊石堆棚的计算 22 4 2 3 原煤预均化堆场 23 1 4 2 4 石膏堆场 23 4 3 储库计算 24 4 3 1 石灰石圆库 24 4 3 2 生料库 IBAU 库 25 4 3 3 熟料库 25 4 3 4 石膏库 25 4 3 5 白石灰石库 26 4 3 6 水泥库 27 5 5 重点车间计算重点车间计算 2828 5 1 水泥粉磨系统的总论 28 5 1 1 水泥粉磨的功能和意义 28 5 1 2 现代水泥粉磨技术发展的特点 28 5 1 3 水泥粉磨流程发展情况 30 5 1 4 辊压机粉磨系统的发展 31 5 1 5 辊压机水泥粉磨工艺方案 31 5 1 5 1 几种辊压机水泥粉磨工艺方案介绍 32 5 1 5 2 几种辊压机水泥粉磨工艺方案的比较 32 5 1 5 3 水泥制成车间的工艺流程选择 33 5 1 6 本设计工艺流程 33 5 2 水泥粉磨车间的选型计算 35 5 2 1 球磨机的设计计算 35 5 2 1 1 粉磨仓的设计 36 5 2 1 2 磨机的有效容积 36 5 2 1 3 磨机转速 37 5 2 1 4 磨机的填充率 配球和装球量 37 5 2 1 5 磨机的功率 39 5 2 1 6 磨机选用电动机的功率 39 5 2 1 7 磨机产量的计算 39 5 2 1 8 磨内通风 40 5 2 1 9 磨机的主要部件选择 40 5 2 1 10 主轴承 41 5 2 1 11 传动装置 41 5 2 1 12 进料装置和卸料装置 42 5 3 辊压机系统选型计算 42 5 4 选粉设备 43 5 4 1 选粉机的概述 43 5 4 2 选粉机的选型计算 44 5 5 除尘设备 46 5 5 1 除尘概述 46 5 5 2 除尘设备的计算 47 5 5 3 水泥磨排风机 48 5 6 喂料计量设备 48 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 2 5 7 输送设备 49 5 7 1 配料站皮带输送机 49 5 7 2 斗式提升机 49 5 7 3 空气输送斜槽 50 5 8 水泥粉磨车间工艺布置 51 6 6 成本及技术经济分析成本及技术经济分析 5353 6 1 成本 53 6 1 1 建筑工程费 53 6 1 2 安装工程费 53 6 1 3 设备购置费 53 6 1 4 其他费用 53 6 2 主要技术经济指标 53 6 3 影响水泥企业成本的因素分析 55 6 4 降低生产成本 提高经济效益的生产管理措施 56 7 7 全厂平面工艺布置全厂平面工艺布置 5858 7 1 全厂总平面设计的基本原则 58 7 1 1 水泥厂总平面设计的基本原则 58 7 2 全厂工艺平面布置说明 59 结结 语语 6161 参考文献参考文献 6262 致致 谢谢 6363 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 0 1 前 言 新型干法水泥生产自问世以来倍受世界各国的关注 特别是上世纪 80 年代以 来得到了突飞猛进的发展 国际水泥工业以预分解技术为核心 将现代科学技术和 工业化生产的最新成果广泛应用于水泥生产的全过程 形成了一套具有现代高科技 为特征和符合优质 高效 节能 环保以及大型化 自动化的现代生产方法 新型 干法水泥技术代表了现阶段最高的水泥烧成技术 可以提高窑单位容积产量 提高 窑砖衬寿命和运转率 且自动化水平高 生产规模大 可以选用低质燃料或低价废 物燃料 节省燃料 降低热耗和电耗 减小设备和基建投资费用 CO 和 NO x 生 成量少和事故率低 操作稳定 发展新型干法水泥技术是环境保护和资源综合利用 的必然结果 同时 新型干法水泥技术涵盖了许多丰富的理论和科研成果 指导着 水泥工业设计 研发 生产等工作的不断完善 优化和提升 近年来 我国新型干 法水泥生产技术也得到了飞速发展 尤其是进入 21 世纪 大批 4000 5000t d 熟料 新型干法水泥生产线的建成 投产 标志着我国新型干法水泥生产技术已经成熟 本设计是 2500 t d 特种水泥 白水泥 熟料生产线水泥粉磨车间的工艺设计 参考国内同等规模新型干法水泥厂水泥制成车间工艺设计 采用国内较成熟的先进 经验和先进技术和设备 最大限度的降低能耗 降低基建投资 又最大限度的提高 产 质量 做到环保 技术经济指标先进 合理 对水泥制成所要确定的全厂工艺流程 主机设备的选型及运作方式 物料的储 存与均化有更进一步的了解和掌握 选取合理的设备参数和设备类型 生产工艺以 及设备布局等 为以后的工业生产 科学研究 技术管理中较好的发挥作用打下良 好的基础 通过此次综合性的设计 将书本上所学到的理论知识和生产中的实际问题有机 的结合起来 提高自己的专业素养和综合能力 对各相关环节选择最佳方案 尽量 采用先进工艺和设备 力求做到工艺流程顺畅 设备选型合理 达到优质优产 低 消耗 长期安全运转的目的 1 2 配料计算 2 1 设计计算原始数据 2 1 1 设计要求设计要求 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 1000t d 熟料用于生产 P W 42 5 水泥 1500t d 熟料用于生产 P W 32 5 水泥 2 1 2 原 燃材料原 燃材料 石灰石 附近本厂矿山 本厂开采 汽车运输进厂 叶腊石 省内 汽车运输进厂 石膏 省内 汽车运输进厂 煤 省内 汽车运输进厂 电源水源 供电可靠 水源充足 交通运输 交通便利 公路 铁路临近厂 2 1 3 当地气象资料当地气象资料 最大风速 10m s 主导风向为偏北风 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 40 2 最低温度 8 1 月平均 最热 27 6 最冷 1 4 2 1 4 生产所需的原燃料分析生产所需的原燃料分析 原料 煤灰的化学组成如表 2 1 2 2 和 2 3 所示 表 2 1 原燃料成分分析 化学成分 合计 物料名称 烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3 石灰石42 352 070 390 1853 440 53 叶腊石6 2470 1415 780 380 460 57 石膏17 393 081 920 5034 490 9838 37 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 2 表 2 2 原燃料水分 物料名称石灰石叶腊石石膏煤 水分 10 2310 表 2 3 烟煤的工业分析 组分WfAfVfCfQfdw kJ kg 含量 1 3727 7623 4347 5722461 表 2 4 生产 P W 42 5 水泥和 P W 32 5 水泥配比 配比 水泥品种 熟料白石灰石石膏白度 P W 42 580 5181 5 87 P W 32 560 5331 5 87 2 2 原料配合比的计算 根据设计任务书给定的原料化学成分及燃料工业分析对该设计原材料质量进行 评价 假设用窑外分解及两种原材料配合 根据白色硅酸盐水泥要求 初步设定熟 料的率值为 KH 0 91 SM 4 3 IM 15 单位熟料热耗为 q 5000kJ kg 熟料 a 确定熟料组成 三率值为 KH 0 91 SM 4 3 IM 15 b 计算干燥原料配合比 设 则 5 97 2 1 34 0 35 1 65 2 1 18 2 32 IMSMIMKH OFe 2 2 1 5 3232 OFeIMOAl 2 3 39 23 32322 OFeOAlSMSiO 2 4 67 68 32322 OFeOAlSiOCaO 以 100Kg 熟料为基准 列表递减如下表 2 5 所示 3 表 2 5 配料平衡 计算步骤SiO2Al2O3Fe2O3CaO备注 要求熟料组成 128kg 石灰石 23 39 2 65 5 10 0 50 0 34 0 23 68 67 68 40 kg 5 128100 44 53 67 68 干石灰石 差 29 5kg 叶腊石 20 74 20 69 4 60 4 65 0 11 0 11 0 27 0 14 kg 6 29100 14 70 74 20 干叶腊石 差 0 2kg 石灰石 0 05 0 004 0 05 0 0008 0 0 00036 0 13 0 11 kg24 0 100 44 53 13 0 干石灰石 差0 046 0 0058 0 000360 02偏差不大 不再重算 2 5 001 15 00036 0 34 0 0058 0 10 5 c c F A IM 2 6 284 4 34036 0 1058 5 046 0 39 23 Cc c FA S SM 2 7 919 0 344 238 2 34036 0 35 0 1058 5 65 1 65 68 8 2 35 0 65 1 c ccc S FAC KH 所验算的结果与开始设定的值在允许波动范围之内 按上表干原料质量比换算为百分配合比 2 8 29 81 100 5 292 0128 2 0128 干石灰石 2 9 71 18 100 5 292 0128 5 29 干叶腊石 2 3 原燃材料消耗定额的计算 a 干生料中各原料的烧失量 2 10 43 34 35 42 7 157 2 128 石灰石 2 11 17 1 24 6 7 157 5 29 叶腊石 干生料的烧失量 I 34 43 1 17 35 6 2 12 b 1t 熟料的干生料理论消耗量 2 13 熟料 tt I KT 55 1 100 100 c 1t 熟料的干生料消耗定额 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 4 2 14 熟料 生 生 tt P K T 598 1 3100 55 1 100 100 K100 d 各种原料消耗定额 2 15 x 生原 KK 2 熟料石灰石 ttK 299 1 29 81598 1 16 2 熟料叶腊石 tt 299 0 71 18598 1 K 17 e 干石膏消耗定额 P W 32 5 d d Ped d 100 100 100 K 11 1 1 2 熟料 kgkg 024 0 4100 335 1100 5 1100 18 P W 42 5 d d Ped d 100 100 100 K 22 2 2 2 熟料 kgkg 019 0 4100 185 1100 5 1100 19 其中 d1 1 5 d2 1 5 e1 33 e2 18 Pd 4 f 干白石灰石消耗定额 P W 32 5 d Ped e e 100 100 100 K 11 1 1 2 熟料 kgkg 525 0 4100 335 1100 33100 20 P W 42 5 d Ped e e 100 100 100 K 22 2 2 5 2 21 熟料 kgkg 233 0 4100 185 1100 18100 其中 d1 1 5 d2 1 5 e1 33 e2 18 Pd 4 g 烧成用干煤消耗定额 2 22 熟料 kgkg Q q f g DW 229 0 3100 22461 5000100 P100 100 Kf 将上述各种干物料消耗定额换算为含天然水分的湿物料消耗定额时 可用下式 2 23 0 100 K100 w K 干 湿 式中分别表示湿物料 干物料消耗定额 kg kg熟料 干湿 K K W0表示该湿物料的天然水分 则 2 24 熟料湿石灰石 ttK 312 1 1100 100299 1 2 熟料湿叶腊石 ttK 300 0 2 0100 100299 0 25 P W 32 5 2 熟料湿石膏 kgkgK 025 0 3100 100024 0 26 2 27 熟料湿白石灰石 kgkgK 530 0 1100 100525 0 P W 42 5 2 熟料湿石膏 kgkgK 019 0 3100 100019 0 28 2 29 熟料湿白石灰石 kgkgK 235 0 1100 100233 0 2 熟料湿烧成用煤 kg kg254 0 10100 100229 0 K 30 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 6 2 4 工厂熟料及水泥产量的计算 2 4 1 熟料熟料 2 17 104 24 2500 htnQQ hh 熟料小时产量 31 2 2500Q24Qdt hd 熟料日产量 32 2 17500Q168Q h wt 周 熟料周产量 33 2 4 2 水泥水泥 a P W 32 5 2 47 21981500 335 1100 4100 100 100 d dtQ ed P Gd 水泥日产量 34 2 35 60 91 24 47 2198 24 Ght Gd h 水泥小时产量 2 29 15389168wtGG hw 水泥周产量 36 b P W 42 5 2 37 55 11921000 185 1100 4100 100 100 d dtQ ed P Gd 水泥日产量 2 69 49 24 55 1192 24 Ght Gd h 水泥小时产量 38 2 83 8347168wtGG hw 水泥周产量 39 2 4 3 各种物料需要量计算各种物料需要量计算 a 石灰石需要量 7 2 32 135299 1 17 104htAh 干石灰小时需要量 40 2 68 324732 13524dtAd 干石灰石日需要量 41 2 76 2273368 32477wtAw 干石灰石周需要量 42 含 1 的天然水分时石灰石需要量 2 43 69 136 1100 32 135100 htA h 湿石灰石小时需要量 2 56 328069 13624dtA d 湿石灰石日需要量 44 2 92 2296356 32807wtA w 湿石灰石周需要量 45 b 叶腊石需要量 2 46 15 31299 0 17 104htBh 干叶腊石小时需要量 2 47 60 74715 3124dtBd 干叶腊石日需要量 2 20 523360 7477Bwt w 干叶腊石周需要量 48 含 0 2 的天然水分时的叶腊石需要量 2 21 31 2 0100 15 31100 htB h 湿叶腊石小时需要量 49 2 04 74921 3124dtB d 湿叶腊石日需要量 50 2 28 524304 7497wtB w 湿粘土周需要量 51 c 石膏需要量 P W 32 5 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 8 2 52 50 1 024 0 5 62 1 htEh 干石膏小时需要量 2 53 0 3650 1 24 1 dtEd 干石膏日需要量 2 54 0 25250 1 168 1 wtEw 干石膏周需要量 含 3 的天然水分时的石膏需要量 2 55 1 3100 50 1 100 1 htE h 湿石膏小时需要量 55 2 20 3755 1 24 1 dtE d 湿石膏日需要量 56 2 40 26055 1 168 1 w wtE 湿石膏周需要量 57 P W 42 5 2 79 0 019 0 67 41 2 htEh 干石膏小时需要量 58 2 59 96 1879 0 24 2 dtEd 干石膏日需要量 2 60 72 13279 0 168 2 wtEw 干石膏周需要量 含 3 的天然水分时的石膏需要量 2 81 0 3100 79 0 100 2 htE h 湿石膏小时需要量 61 2 44 1981 0 24 2 dtE d 湿石膏日需要量 62 2 63 08 13681 0 168 2 w wtE 湿石膏周需要量 总的石膏需要量 2 29 2 21 htEEE hhh 干石膏小时需要量 64 2 96 54EE 21 dd dtEd 干石膏日需要量 9 65 2 w 72 384EE 21 ww tEw 干石膏周需要量 66 含 3 的天然水分时的石膏需要量 2 36 2 21 htEEE hhh 湿石膏小时需要量 67 2 64 56 21 dtEEE ddd 湿石膏日需要量 68 2 w 48 396 21 ww tEEE w 湿石膏周需要量 69 d 白石灰石需要量 P W 32 5 2 70 81 32525 0 5 62 1 htEh 干白石灰石小时需要量 2 71 44 78781 3224 1 dtEd 干白石灰石日需要量 2 72 08 551281 32168 1 wtEw 干白石灰石周需要量 含 1 的天然水分时的白石灰石需要量 2 73 14 33 1100 81 32100 1 htE h 湿石灰石小时需要量 2 74 36 79514 3324 1 dtE d 湿白石灰石日需要量 2 75 52 556714 33168 1 w wtE 湿白石灰石周需要量 P W 42 5 2 76 71 9 233 0 67 41 2 htEh 干白石灰石小时需要量 2 77 04 23371 9 24 2 dtEd 干白石灰石日需要量 2 78 28 163171 9 168 2 wtEw 干白石灰石周需要量 含 1 的天然水分时的白石灰石需要量 2 79 81 9 1100 71 9 100 2 htE h 湿白石灰石小时需要量 2 80 44 23581 9 24 2 dtE d 湿白石灰石日需要量 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 10 2 81 08 164881 9 168 2 w wtE 湿白石灰石周需要量 总的白石灰石需要量 2 82 52 42 21 htEEE hhh 干白石灰石小时需要量 2 83 48 1020EE 21 dd dtEd 干白石灰石日需要量 2 84 w 36 7143EE 21 ww tEw 干白石灰石周需要量 含 1 的天然水分时的石膏需要量 2 85 95 42 21 htEEE hhh 湿白石灰石小时需要量 2 86 80 1030 21 dtEEE ddd 湿白石灰石日需要量 2 87 w 6 7215 21 ww tEEE w 湿白石灰石周需要量 f 煤需要量 2 88 85 23229 0 17 104htFh 干烧成用煤小时需要量 2 89 40 57285 2324dtFd 干烧成用煤日需要量 2 90 w 8 400685 23168tFw 干烧成用煤周需要量 含 10 的天然水分时的烧成用煤需要量 2 91 50 26 10100 85 23100 htF h 湿烧成用煤小时需要量 2 92 0 63650 2624dtF d 湿烧成用煤周产量 2 93 0 445250 26168wtF w 湿烧成用煤周产量 根据以上计算结果 列出物料平衡表 表 2 6 所示 11 表 2 6 物料平衡表 物料平衡表 t 消耗定额 t t熟料 干 料湿料 原料 生 产 损 失 含 水 量 干料湿料小时日周小时日周 石灰石 31 01 2991 312135 323247 6822733 76136 693280 5622963 92 叶腊石 30 20 2990 30031 15747 605233 2031 21749 045243 28 生料 3 1 5981 612166 473995 2827966 96167 904029 6028207 2 石膏 32 5 430 0240 0251 5036 00252 001 5537 20260 40 石膏 42 5 430 0190 0190 7918 96132 720 8119 44136 08 石膏合计 43 2 2954 96384 72 2 3656 64 396 48 白石灰石 32 5 41 00 5250 53032 81787 445512 08 33 14795 36 5567 52 白石灰石 42 5 41 00 2330 2359 71233 041631 28 9 81235 44 1648 08 白石灰石 合计 41 0 42 521020 487143 36 42 951030 80 7215 60 石灰石 总 41 0 177 844268 1629877 12 179 644311 36 30179 52 熟料 1 104水泥 32 5 4 91 602198 4715389 29 水泥 42 5 4 49 691192 558347 83 水泥 4 141 293391 0223737 12 烧成用煤 3100 2290 25423 85572 404006 8026 50636 004452 00 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 12 3 主机平衡 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 要求主机小时产量 为选定各车间主机的型号 规格和台数提供 依据 3 1 计算方法和步骤 根据车间工作制度 定出主机每周运转小时数 并根据物料周平衡量 求出该 主机要求小时产量 3 1 H G G W H 式中 GH表示要求主机小时产量 t h GW表示物料周平衡量 t w H 表示主机每周运转小时数 3 2 主机平衡计算 表 3 1 车间工作制度表 主机名称 每日运转时间 h d 每周运转时间 h w 生产周制 d w 生产班制 石灰石破碎机 叶腊石破碎机 生料立磨 回转窑 漂白机 煤磨 水泥磨 包装机 12 12 24 24 22 24 24 12 72 72 168 168 154 168 168 72 6 6 7 7 7 7 7 6 每日两班 每班 6h 每日两班 每班 6h 3 2 1 石灰石破碎石灰石破碎 近年来 随着窑 磨等设备单机生产能力的大型化以及矿山开采技术的发展 破碎流程和破碎设备也随着有了很大的发展 主要反映以下几个方面 1 破碎设备大型化 2 破碎流程单段化 3 破碎设备移动化 4 破碎设备多功能化 为了实现破碎设备的大型化 破碎流程的单段化 优化生产流 13 程 减低热耗 减少环境污染 选择单段破碎机 单段锤式破碎机性能特点 破碎比大 最大进料粒度可达 1 3 1 5m 出 料粒度 3 150mm 范围可调整 出料细 工艺简化 原二级或三级破碎减 少为一级 运行成本低 系统配套功率少 大大降低生产成本 石灰石破碎车间设在矿区 自卸汽车将石灰石倒入板式喂料机 再经锤式破碎 机破碎后 由长带式输送机送到厂区圆形预均化库 由悬臂堆料皮带机人字形堆料 由桥式刮板取料机将预均化后的石灰石放带式输送机送至石灰石调备库 根据经验值确定了石灰石破碎机的工作制度 每日两班 每班 6 小时 每日运转时间 12 小时 每周 6 日 每周运转时间 72 小时 3 2 ht H G G W H 419 72 30179 52 则破碎机要求小时产量 根据 新型干法水泥厂设备选型使用手册 石灰石破碎采用一段破碎 选用 了由天津水泥设计院设计的 TKPC20 22 单段锤式破碎机 单台生产能力为 500t h 石灰石破碎机的台数 选 1 台 3 3 838 0 500 419 n 式中 n 主机台数 Gh 要求主机小时产量 t h Gh GH Gh 1 主机标定台时产量 t h 石灰石破碎机实际运转小时数为 3 4 34 6072 5001 419 hH nG G H nl H o 式中 H0 主机每周实际运转小时数 H 预设主机的周运转小时数 3 2 2 叶腊石破碎叶腊石破碎 根据经验值确定了石灰石破碎机的工作制度 每日两班 每班 6 小时 每日运转时间 12 小时 每周 6 日 每周运转时间 72 小时 则破碎机的要求小时产量 3 5 ht H G G W H 73 72 5243 28 a 一段叶腊石破碎 由此选择型号为 根据安庆水泥厂的生产 叶腊石一段破碎 选用了 PEV500 900 破碎机 单台生产能力 100t h 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 14 叶腊石破碎机的台数 n 选 1 台 3 6 73 0 100 73 1 h h G G 式中 n 主机台数 Gh 要求主机小时产量 t h Gh GH Gh 1 主机标定台时产量 t h 一段叶腊石破碎机实际运转小时数为 3 7 6 5272 1001 73 hH nG G H nl H o b 二段叶腊石破碎 由此选择型号 参考安庆白水泥厂的生产 选择辊压机 TRP120 45 单台生产 能力为 100t h 辊压机的台数 n 选 1 台 3 8 73 0 100 73 1 h h G G 式中 n 主机台数 Gh 要求主机小时产量 t h Gh GH Gh 1 主机标定台时产量 t h 二段叶腊石破碎机实际运转小时数为 3 9 6 5272 1001 73 hH nG G H nl H o 3 2 3 生料粉磨生料粉磨 工作制 连续周三班制 每周工作 7 天 每日运转 24 小时 每周运转 168h 则生料磨要求小时产量 GH 167 9t h 3 10 168 2 28207 根据 新型干法水泥厂设备选型使用手册 选用 MPS3450 立磨 台时产量为 180 主要技术参数见表 3 2 ht 台 15 表 3 2 MPS3450 立磨主要技术参数表 磨机型号MPS3450 入磨粒度 mm 出磨粒度 mm 生产能力 t h 入磨水分 磨机电机功率 kw 出磨水分 80 80 12 m R 180 12 3600 1 生料磨的台数 选 1 台93 0 180 9 167 n 1 h h G G 式中 n 主机台数 Gh 要求主机小时产量 t h Gh GH Gh 1 主机标定台时产量 t h 生料磨的每周实际运转小时数 H nG G H h h 1 0 式中 H0 主机每周实际运转小时数 H 预设主机的周运转小时数 3 11 hH nG G H h h 7 156168 1801 9 167 1 0 3 2 4 回转窑回转窑 工作制 连续周三班制 每周工作 7 天 每日运转 24 小时 每周运转 168 小 时 要求小时产量 GH 104 17t h 3 12 168 17500 由生产要求 选用 4 0 60 的新型干法窑 产量 3000 t d 左右 4 0 60 回转 窑的窑型技术参数如表 3 4 所示 表 3 3 选定的窑型技术参数表 新型干法水泥厂工艺设计手册 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 0 6 0 3000 t d 4 8723 5 0 369 3 6911 45630753 档 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 16 选用 4 60型回转窑 台时产量为 125 标定产量为 125 ht 台ht 台 回转窑的台数 选用 1 台 3 84 0 125 17 104 n 1 h h G G 13 式中 n 主机台数 Gh 要求主机小时产量 t h Gh GH Gh 1 主机标定台时产量 t h 回转窑的每周实际运转小时数 H nG G H h h 1 0 式中 H0 主机每周实际运转小时数 H 预设主机的周运转小时数 3 14 hH nG G H h h 1 140168 1251 17 104 1 0 3 2 5 煤磨煤磨 水泥厂的煤粉制备系统 基本上都是采用传统的兼有烘干能力的风扫钢球磨 由于风扫钢球磨存在如系统效率低 煤粉质量差等缺点 很难适应水泥工业发展要 求 随着粉磨技术的发展 国内也有少数生产线在煤粉制备系统中采用了立磨 工作制 连续周三班制 每周工作 7 天 每日运转 24 小时 每周运转 168 小时 要求小时产量 3 15 ht H G G W H 5 26 168 4452 选用 MPS2450 型立磨 台时产量为 32 标定产量为 32 ht 台ht 台 煤磨的台数 选 1 台 3 16 83 0 32 5 26 n 1 h h G G 式中 n 主机台数 Gh 要求主机小时产量 t h Gh GH Gh 1 主机标定台时产量 t h 煤磨的每周实际运转小时数 H nG G H h h 1 0 17 式中 H0 主机每周实际运转小时数 H 预设主机的周运转小时数 3 17 hH nG G H h h 1 139168 321 5 26 1 0 3 2 6 水泥磨水泥磨 水泥成品制备中 最重要的是水泥的粉磨 它不但影响水泥质量 还是水泥工业生 产中耗电最多的一个工序 因此 在保证水泥质量的前提下 应该尽可能节约电能 这对增加企业竞争力 提高企业生产效率 节省生产成本有着很大的作用 水泥粉磨工艺流程总的来说 可以分为开流粉磨和圈流粉磨两种 开流粉磨中 往往存在过粉磨现象严重和水泥温度超标的问题 因此 从节能角度考虑 应该优 先选择圈流粉磨系统 但是 圈流粉磨的流程组合较为复杂 而简单的流程又不能 最大可能地降低单位成本或者产品质量 由于利用开流粉磨系统时 水泥产品的品种难以调节 并且开流粉磨系统能耗 高 产品质量低 结合本设计要求 这里采用圈流粉磨系统 均衡流程的简化和效 益的提高 对圈流系统进行进一步选择 本设计采用一级圈流粉磨系统 即球磨机 选粉机 收尘器 风机等组成的圈流系统 P W 32 5 工作制 连续周三班制 每周工作 7 天 每日运转 24 小时 每周运转 168 小 时 要求小时产量 GH 91 61t h 3 18 168 29 15389 H GW P W 42 5 工作制 连续周三班制 每周工作 7 天 每日运转 24 小时 每周运转 168 小 时 要求小时产量 GH 49 69t h 3 19 168 83 8347 H GW 参照安庆水泥厂的生产 选用水泥磨机的型号为 4 2 13m 的两仓水泥磨 台时 产量 120 标定产量为 120 ht 台ht 台 水泥磨的台数 选 1 台 3 20 76 0 120 61 91 n 1 h h G G 式中 n 主机台数 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 18 Gh 要求主机小时产量 t h Gh 1 主机标定台时产量 t h 水泥磨的每周实际运转小时数 H nG G H h h 1 0 式中 H0 主机每周实际运转小时数 H 预设主机的周运转小时数 3 21 hH nG G H h h 3 128168 1201 61 91 1 0 3 2 7 包装机包装机 生产周制 每天两班 每班 6 小时 每周运转 6 日 设计取 40 水泥取袋装 要求小时产量 GH 131 87t h 3 22 72 4012 23737 选用冀东回转式 6 嘴包装机 台时产量为 85 标定产量为 85 ht 台ht 台 包装机的台数 1 n h h G G 式中 n 主机台数 Gh 要求主机小时产量 t h Gh GH Gh 1 主机标定台时产量 t h 选 2 台 3 23 55 1 85 87 131 n 包装机的每周实际运转小时数 H nG G H h h 1 0 式中 H0 主机每周实际运转小时数 H 预设主机的周运转小时数 3 24 hH nG G H h h 9 5572 852 87 131 1 0 19 表 3 4 主机平衡表 主机名称 主机型号规 格 主机产量 ht 台 主机台数 台 要求主机小 时产量 ht 主机标定产 量 ht 台 每周实际运 转小时数 石灰石破碎 TKPC20 22 单 转子锤式破碎 机 500141950060 34 一段叶腊石 破碎 PEV500 900 颚式破碎机 10017310052 6 二段叶腊石 破碎 TRP120 45 辊 压机 10017310052 6 生料磨MPS3450 立磨 1801167 9180156 7 煤磨MPS2450 型 32126 532139 1 水泥磨 4 2 13m 型 球磨 120191 61120128 3 回转窑 4 60m 型1251104 17125140 1 冷却机 TC 1164 篦式 冷却机 1201104 17120145 8 漂白机 4 2 8m1201104 17120145 8 包装机 冀东回转式 6 嘴包装机 852131 878555 9 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 20 4 储库计算 为保证工厂生产的连续进行和水泥的均衡出厂 以及满足生产过程中质量控制 的需要 水泥厂必须设置各种物料储存库 包括各种堆场 堆棚 储库 成品库等 各种储库的容量应满足不同物料储存期的要求 而各种物料储存期的确定需要考 虑很多因素 计算储库时 首先确定物料的储存期 并计算各种物料要求的储存量 然后选择储库型式 规格 并计算储库的数量 容积和面积 4 1 确定各种物料的储存期 物料的储存期是工艺设计中一个很重要的参数 确定一个合理经济的储存期对 于工艺设计具有很大的意义 这个物料的储存期不能设过短 不仅不利于生产 而 且对整个经济效益不利 当然也不能设过长 否则基建投资和成本过高 所以要综 合各个因素考虑 来确定一个合理经济的储存期 本设计中确定各种物料的储存期如表 4 1 所示 表 4 1 物料储存期 d 物料名称石灰石叶腊石生料煤熟料石膏水泥 储存期5102810307 储存设施的计算 各物料的密度和休止角如表 4 2 所示 参照 水泥厂工艺设计概论 P279 附 录 常用物料的密度和休止角 表 4 2 物料的密度和休止角 物料名称碎石灰石叶腊石生料粉熟料石膏水泥 密度 t m3 休止角 o 1 45 30 1 5 39 1 3 35 1 45 33 1 3 45 1 45 30 国外以及我国新建的现代化大型干法水泥厂大多采用预均化堆场和圆库来储存 物料 因此本设计就将采用预均化堆场和圆库来储存物料 21 4 2 堆场计算 4 2 1 石灰石预均化堆场石灰石预均化堆场 预均化堆场所采用的堆料方式主要有五种 人字形 波浪形 水平层 倾斜层 和圆锥形堆料方式 因各种堆料方式中 单人字形堆料只要下料点沿料堆的纵向中 心线往返运动 采用的堆料设备也较为简单 是最常用的一种堆料方式 所以本设 计采用单人字形堆料 使用的堆料设备为可以升降的悬臂式皮带堆料机 其主要的 缺点是物料的粒度离析作用比较显著 料堆形成后 在其横截面积上可以看到大块 物料多集中于料堆底部和两侧 细粒则集中于料堆的上部和总部 颗粒离析现象会 引起横截面上不同部分成分的波动 采用可以升降的悬臂式皮带堆料机 通过感应元件使堆料机的卸料点尽可能地 靠近料堆顶部 减少物料落差 抑制扬尘 同时 对于减轻粒度的离析作用也大有 帮助 预均化堆场的取料方式有端面取料 侧面取料和底部取料三种 由于人字形堆 料方式和端面取料方式相配合可以获得较满意的均化效果 所以本设计采用端面取 料 采用桥式链斗取料机 石灰石预均化堆场 参照国内大型水泥厂的情况 考虑到堆料机 取料机选型 等情况 本设计中石灰石预均化堆场储存期为 3d 在库内时设计为 2d a 总堆料量 Q总 K Q d 1 1 4311 36 3 14227 5 t 4 1 式中 Q总 堆场内总堆料量 t K 堆场系数 K 1 0 1 2 一般取 1 1 Q 物料的日用量 t d d 物料的储存量 d b 堆场的尺寸确定 取堆场的料堆长宽比为 4 2 5 4 B L C 料堆的堆量为 4 3 32 842 0 1191 0 25 0 tanBVQBBL 总 则解得 B 25 7m L 115 5m 料堆的高度为 4 4 m BB H42 7 2 30tan 2 tan 料堆的中心半径为 得 r 30 6mrL 2 1 轨道半径为 R r 0 5B 30 6 0 5 25 7 43 4m 4 5 式中 V 料堆的容积 m3 B L H 料堆的宽 中心弧长 高 r R 料堆中心半径 堆场轨道半径 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 22 考虑在轨道外面留有 4m 的过道 再结合现阶段我国大型圆形预均化堆场的规 格 所以确定本设计石灰石预均化堆场的规格为 采用天津水泥设计院设计的 80 型圆形堆场 单位料堆 16800t 需要料堆个数 12934 08 16800 0 77 选 1 堆 4 6 实际储存期 预均化堆场储量 16800 1 4311 36 3 9d 4 7 4 2 2 叶腊石堆棚的计算叶腊石堆棚的计算 日消耗叶腊石量 G1 749 04t d 预设叶腊石的储存期 10d 叶腊石的储存量 Q 749 04 10 7490 4t 4 8 由 水泥厂工艺设计概论 P289 附录表常用物料的密度和休止角 查得 1 5 39 L cot cot 3 4 cot 2 HBH HBHQ 公式适用条件 L 和 B 2Hcot 式中 L 某种物料料堆的底边长度 m Q 该物料在堆场的储存量 t H 料堆高度 m B 料堆底边宽度 m 该物料的堆积密度 t m3 该物料的休止角 度 根据厂区面积 总平面图布置 选 B 30m H 7m 则料堆的底边长度 L cot cot 3 4 cot 2 HBH HBHQ 4 9 39cot7305 17 39cot7 3 4 3039cot75 1 4 7490 2 40 78m 取 L 40m 则 HctgBctgHHctgBLHQ 3 4 2 23 39cot7 3 4 3039cot75 139cot7305 1740 2 7309 5t 4 10 叶腊石露天堆场的实际储存期 d8 9 04 749 5 7309 堆场规格 mHmLmW74030 4 2 3 原煤预均化堆场原煤预均化堆场 本设计中原煤的堆场采用矩形预均化堆场 初步确定料堆的宽度为 35m 总堆料量 Q总 K Q d 1 1 636 0 10 6996 0 t 4 11 料堆的堆量为 4 12 LH LHHLB 5 10 3 359 0 3 VQ 总 料堆的高度为 4 13 m B H94 10 2 32tan35 2 tan 解得 mL90 60 式中 V 料堆的容积 m3 B L H 料堆的宽 长 高 再考虑取料机的轨道和过道宽度 可确定堆场的宽度为 45m 因此 原煤预均 化堆场的规格为 45 65m 4 2 4 石膏堆场石膏堆场 初步确定料堆的宽度为 20m 总堆料量 Q总 K Q d 1 1 56 64 30 1869 12 t 4 14 料堆的高度为 4 15 m B H 0 10 2 45tan20 2 tan 由 4 16 L67 86 3 0 10L203 1 3 HLB V 总 Q 得 L石膏 21 6m 再考虑取料机的轨道和过道宽度 可确定堆场的规格为 25 30m 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥粉磨车间工艺设计 24 表 4 3 物料堆场 石灰石叶腊石石膏原煤 堆量 t 高 m 半径 宽 m 长 m 过道宽度 m 规格 14227 5 7 42 43 4 4 80m 7490 4 7 30 40 78 4 mHmLmW74030 1869 12 10 20 21 6 4 25 30m 6996 0 10 94 35 60 90 4 45 65m 4 3 储库计算 4 3 1 石灰石圆库石灰石圆库 1 22 21 4 tan 212 HD D DVVV QV 式中 V1 V2 圆库圆柱体和椎体部分的面积 m3 物料的堆积密度 t m3 物料的休止角 o Q 物料的储存量 t D H1 分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度 m 参照国内大多数水泥厂的圆库高径比一般为 2 D 取 12m 30o 1 45t m3 1 22 12 4 30tan 2 12 12 12 HV 236 431145 1 12 4 30tan 2 12 12 12 22 1 22 HV 得 4 17 15 25 1 H 锥体部分的高度为 H2 D 12 3 46 m 4 18 tan 2 tan30 2 H H1 H2 25 15 3 46 28 61 m 故取 H 为 30m 有效储量 2 tan30 26 54 1 45 2 12 12 12 2 02 12 4 9078 77 t 4 19 实际储存期 9078 77 4311 36 2 11 d 由此 确定石灰石库的规格为 12 30m 25 4 3 2 生料库 生料库 IBAU 库 库 生料均化库采用 IBAU 均化库 该库集生料储存 均化及喂料于一体 具有均 化效果好 电耗低 系统操作简单等优点 库内分 8 个卸料区 生料按照一定的顺 序分别由各个卸料区进入均化小库 均化作用主要由库内重力切割和均化小仓的搅 拌来实现的 总的储存量 G Gi d 3995 28 2 7990 56 t 4 20 确定生料均化库的规格为 18 47m 型生料均化库 单个储库储量 10000t 实际储存期 d G单库 Qd 10000 3995 28 2 50 d 4 21 4 3 3 熟料库熟料库 熟料储存库的熟料存放时间定为 10 天 熟料储存量 Q总总 Q d 2500 10 25000 t 4 22 已知熟料的堆积密度 1 4t m3 根据孰料库储存量要求 参考 水泥工艺设 计 平底库的规格和容量表见表 4 4 表 4 4 15 30 库的规格 库内径 m 库高度 m 有效容积 m3 卸料口 个 库个数 个 15 030436544 作业方式 单库 实际储量 Q 1 45 4365 4 25317t 4 23 实储存期 T 25317 2500 10 13d 4 24 4 3 4 石膏库石膏库 确定石膏储存期为 30d V V V2 tan H1 V Q 1 212 2D D 2 4 D 式中 V1 V2 分别为圆库锥体部分和圆柱体体积 m 3 该物料的堆积密度 t m3 该物料的休止角 度 Q 该物料的储存量 t D H1 分别为圆库有效内径和直筒部分有效高度 m 石膏库有效内径 D 取 10m 储存期为 30d 45 1 3t m 见表 4 2 03 V tan45 H1 2 10 10 12 2 02 10 4 2500t d 特种水泥熟料生产线水泥