水泥厂工艺设计.doc

一、填空1、水泥工业对原料矿床的要求主要是（ Cao ）和（ MgO ）2、年产40万t的中型水泥厂所需石灰石原料的地质储量应为（4000）万t，所需粘土质原料的地质储量为（1600）万t。年产5万t的小型水泥厂所需石灰石原料的地质储量应为（300）万t，所需粘土质原料的地质储量为（60）万t。3、水泥生产技术经历了两个发展阶段，分别是（由湿法或半干法向预热器窑新型干法生产发展）和（由预热器窑转向预分解窑）。4、下图为某气象部门绘制的某地区的风玫瑰图，由图可知，该地区最小频率的风向是（南方） 5、水泥厂总平面布置的竖向布置系统有三种形式，分别是（水平式）、（台阶式）和（混合式）。6、水泥厂物料平衡计算的基准是（窑的熟料产量），物料平衡计算的方法有（年平衡法）和（周平衡法）。7、影响破碎产品粒度的主要因素有（给料粒度分布）、（主轴转速）和（给料速度）。8、水泥厂烘干系统分为两种，分别是（先粉磨后烘干）和（先烘干后粉磨）9、水泥厂常用的回转烘干机，是通过物料与气流直接接触传热的，按物料与气流流动方向的异同，分为（顺流）和（逆流）两种，其中应用较多的是（顺流）10、水泥厂煤粉制备系统的流程主要有三种形式，分别是（直吹式）、（中间仓式）和（泵送式）。11、近年来，水泥厂的水泥粉磨趋向于（球磨机）、（辊压机）和（高效选粉机）不同组合的闭路粉磨流程。12、闭路系统中输送出磨物料或经分选后的回磨粗料，则垂直部分往往选用的输送设备是（高效选粉机），水平部分选用的输送设备是（辊压机）或（球磨）。13、水泥厂中对于排出气体含尘浓度在80g/Nm3以下的水泥磨，一般采用（电收尘器）或（袋收尘器）进行除尘；若含尘浓度较高，在主收尘器前面加设（旋风除尘器），采用二级收尘系统。14、悬浮预热器窑按预热器型式不同，可分为（立筒预热器窑旋风预热器窑）和（旋风预热器窑）。15、水泥厂中常用的熟料冷却机有（单筒冷却机）、（多筒冷却机）和（篦式冷却机）。16、物料均化设施的衡量指标用（标准偏差）来表示，该值越（小），表示物料成分越均匀。17、水泥厂基本建设前期工作中，（编制项目建议书）是开展可行性研究的重要依据。18、水泥生产过程中，物料粉磨量很大，需要进行粉磨作业的过程有（磨制生料）、（制备煤粉）和（制成水泥）。19、水泥厂铁路布置系统分为三种方式，分别为（贯通式）、（环状式）和（混合式），其中水泥厂最常采用的是（混合式）。20、水泥厂破碎系统的发展趋势是（大破碎比）、（高效能）、（大型化）和（）。21、水泥厂最常用的单独烘干设备是（回转烘干机）。二、简答1、项目建议书是开展可行性研究的重要依据，简要回答其内容包括哪些？答：项目建议书研究内容包括进行市场调研、对项目建设的必要性和可行性进行研究、对项目产品的市场、项目建设内容、生产技术和设备及重要技术经济指 标等分析，并对主要原材料的需求量、投资估算、投资方式、资金来源、经济效益等进行初步估算。2、 简要回答水泥厂设计中物料平衡计算的目的和意义是什么？答：(1). 计算从原料进厂到成品出厂各工序所需处理的物料量，作为确定车间生产任务、设备选型及人员编制的依据。(2). 计算各种原料、辅助材料及燃料需要量作为总图设计中确定运输量、运输设备和计算各种堆场、料仓面积的依据。(3). 计算水、电和劳动力的需要量，确定原料、材料、燃料等的单位消耗指标，作为公用设计和计算产品成本等的依据。 3、简要回答工艺设备选型的一般步骤有哪些？答：根据配方、生产性质、产量大小和工艺流程选择设备的型式，然后确定设备的规格大小，最后根据各工序的加工量和设备的生产能力进行计算，确定所需设备台数。4、 简要回答附属设备选型的原则有哪些？答：1）要保证主要设备生产的连续、均衡，不能因为附属设备选型不当而影响正常生产。2）使附属设备对于主机具有一定的储备能力。3）应力求减少设备的数量。 5、 悬浮预热器窑按预热器型式不同，可分为哪两种？它们各自具有怎样的优缺点？答：悬浮预热器窑按预热器型式不同，分为立筒预热器窑和旋风预热器窑。（1）立筒预热器窑立筒预热器具有结构简单、通风阻力小、电耗低、对原燃料适应性强等优点，可用于中、小型窑。但热效率较低。（2）旋风预热器窑窑尾采用的是旋风预热器，由多级旋风筒组合而成。一般多采用四级或五级旋风筒。但如果原料或燃料中碱、氯、硫超过一定限度后，可增设旁路系统，使部分窑尾废气不经旋风预热器而排出（经冷却和净化后排入大气），以减轻碱、氯、硫的危害。旋风预热器窑具有热效率高的优点，一般情况下入窑生料温度可达800，碳酸钙表观分解率可达30以上，热耗较低。在原料、燃料条件适宜的情况下，一般都采用旋风预热器窑，因为它对达到产量和热耗指标更有保证。6、 简要回答预分解窑的工作原理及其特点？答：预分解技术的特点是在预热器和窑之间增设分解炉，在分解炉中加入占总用量5060的燃料，使燃料燃烧的过程与生料的预热和分解过程在悬浮状态或沸腾状态下迅速地进行。入窑的生料分解率可达90左右，因此窑的热负荷大为减轻，而产量确成倍增长。由于窑的单位容积产量高，窑衬寿命长，在单机产量相同的情况下，窑的体形较小，占地面积减少，制造、运输和安装较容易，基建投资较低，且可制造单机产量高达800010000t/d的大型窑。由于一半以上的燃料是在较低的温度（900）下燃烧，故产生的有害气体NOx较少，减少了对大气的污染。预分解窑热耗约为31003300kJ/kg熟料，电耗与悬浮预热器窑大致相同。7、简要回答熟料冷却设备选型的原则有哪些？答：为保证窑的安全运转及适应窑产量的波动，冷却机的设计能力应比回转窑的设计能力增大10左右。冷却机性能的优劣，可以从以下几个方面去衡量：冷却机应有较高的热效率，即在尽可能少的空气量的情况下将熟料冷却到最低温度。冷却机应有适宜的耐久性，即长期安全运转。由于坚硬高温的熟料对冷却机的磨损以及高热气流产生很高的热负荷，因而冷却机的零部件很容易损坏，不容易做到与窑同步检修。由于冷却机损坏而增加停窑的次数必将缩短窑耐火衬料的寿命。应有利于环境保护。应考虑需处理的含尘气体量的多少、噪音的大小及有无防护可能。如篦式冷却机需处理多余含尘废气，但其噪音大都可用防护罩防护。多筒冷却机虽无需要处理的多余废气，但其噪音较大，且无法防护。应有较好的适应性。当窑的产量瞬时变化时，出冷却机熟料的温度并无显著波动。同时还应适应熟料粒度的变化。在这方面性能最好的是篦式冷却机。8、 为制备成分均齐的生料，从原料矿山开采到生料入窑前的生料制备全过程中，分为哪四段均化环节？答：（1）原料矿山按质量情况计划开采和矿石搭配使用。（2）原料在堆场或储库内进行预均化。（3）粉磨生料过程中的配料控制与调节。（4）生料入窑前在均化库内进行均化。9、 简要回答水泥厂破碎系统的发展趋势。答：三、问答1、近年来世界水泥工业明显向预分解窑干法生产发展，主要原因是什么？(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。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。2、水泥厂工艺设计的基本原则有哪些？（1）. 安全可靠、经济合理、技术先进。 （2）合理地选择工艺流程和设计指标。（3） 为生产挖潜和发展留有余地(4）合理考虑机械化、自动化装备水平（5） 注意环境保护，减少污染。（6）方便施工、安装，便于生产、维修。3、水泥厂烘干系统的选择原则有哪些？（1）尽量采用烘干兼粉磨的系统来制备煤粉和生料，该系统可以简化工艺流程，减少生产环节，节省设备投资，减少扬尘机会，并可充分利用废气余热，节约能源。（2）当采用先烘干后粉磨的流程时，烘干系统应使烘干后物料的水分符合入磨要求。3）当选用回转式烘干机时，对于初水分含量高的物料及粘性物料，采用顺流式烘干机为宜；对于要求终水分含量低的物料，采用逆流式烘干机为宜。（4）当由燃烧室提供热源或利用烧成系统余热需设辅助热风炉时，宜采用沸腾炉或煤粉燃烧室，因其节省燃料、烘干机产量较高。（5）热风炉采用劣质无烟煤或无烟煤掺煤矸石作燃料时，尽量采用热效率高的沸腾炉，并采用自动给煤系统，使操作自动化。（6）烘干机是水泥厂的主要尘源之一，应设适当的除尘设施，防止环境污染。4、水泥厂熟料烧成系统中，节能是最突出的问题之一，回答如何达到综合节能的目的？1）. 大、中型厂优先考虑采用预分解窑。中、小型厂可选用立筒预热器、旋风预热器窑或机械化立窑。（2）. 窑和分解炉用煤（包括低质煤）作燃料。（3）. 采用冷却效率高的熟料冷却机，充分利用熟料冷却机的热气体作为烘干物料的热源（可从窑头或冷却机抽取热风）。 （4）. 采用烘干兼粉碎的煤磨，充分利用系统余热作为烘干煤的热源。 （5）. 充分利用出窑废气作为烘干生料及其它物料的热源。（6）.保证窑和管道系统的密封装置情况良好，减少系统漏风和压力损失，选用适当的风机。（7）. 选用适当的窑衬，采取良好的窑体隔热措施。（8）. 采用高效率的电收尘器，回收窑灰并加以利用。（9）. 配制易烧性好的生料，选择适宜的工艺热工参数。5、生料粉磨流程：风扫磨烘干兼粉磨、尾卸提升循环烘干兼粉磨、中卸提升循环烘干兼粉磨、辊压机系统各部分名称和具体工艺流程。1）磨尾排风机的抽力作用下，热风进入磨内，已被粉磨的生料由通过磨内的热风带入粗粉分离器内分选，粗粉再次回磨，细粉由旋风收尘器收集。为了节约热耗，部分废气重新返回磨内循环使用，其余废气经收尘器净化后，排入大气中。（2）料从磨头喂入，经烘干仓和粗磨仓后进细磨仓物料由磨尾卸出，由提升机送到选粉机内进行选粉，粗粉由磨头喂料端重新入磨，细粉作为成品。来自窑系统的热废气或热风炉的热气体从喂料端进入可烘干58水分原料出磨废气经收尘器净化后排入大气中，（3）喂入磨内物料先在烘干仓内经过烘干，再进入粗磨仓进行初次粉碎。然后从磨机中部卸出，由提升机送入选粉机，选出合格细粉。粗粉中的少部分入磨头，大部分入磨尾细磨仓，比例约1：4。部分入磨头的粗粉，可以起到加速物料流速，增强粉磨的作用，同时也均衡了两仓的负荷。（4）物料由喂料机从烘干塔中部喂入，大于5mm的物料入磨，小于5mm的物料随气流上升。上升与下降的物料在烘干筒内进行顺流和逆流的热交换。上升的物料和气流进入四