日产1500吨熟料干法水泥厂设计

1、物料平衡计算一、烧成车间生产能力1 窑的年利用率不同窑的年利用率可参考以下参数：湿法窑 0.90；传统干法窑 0.85；机立窑 0.80.85；悬浮预热窑、预分解窑 0.80.82（国外0.85）。根据最新技术所以年利用率 =325/365=0.892 窑的型号和台数的确定Qh1或利用公式n=导出,尝试n取1，2（多取n=1），计算Qd，根据Qh1或Qd量选择回转窑的型号，再将选择的回转窑的熟料产量代入n=计算n值，确定窑的台数。对于日产1500吨熟料水泥厂：Qh1=1500/24=62.5(t/h)Qd=1500(t/d)表1是选定窑型情况名称规格设备重量（吨）生产能力(吨/天)窑体斜度（%

2、）支撑数（个）窑体转速主传动主传动（转/分）辅助传动（转/小时）电动机减速器型号额定功率（千瓦）型号总速比五级悬浮预热器（带分解炉）3.554362.51500-1800430.39-3.97.66ZSN4-315-092220NZS995-28VIBL28148表1 选定的窑型选择规格为3.554的回转窑，生产能力为1500，预设生产能力为1500，n= =1故n=1所以n取1台3 回转窑产量的标定实际窑的日产量：1500/24=62.5t/h可知3.554的回转窑的窑的小时产量为62.5t/h4 确定石膏的含量石膏的含量5% （因为我国生产的硅酸盐水泥，其石膏掺入量一般波动于三氧化硫为1.

3、5%-2.5%，本设计要求中石膏中三氧化硫含量为40%，故石膏含量范围应为3.75%-6.25%，故取5%）5 混合材掺量混合材掺量为20%的粒化高炉矿渣6 烧成系统的生产能力： 熟料的小时产量：Qh=1500/24=62.5 t/h 熟料的日产量：Qd=1500t/d 熟料的年产量： Qy=15003650.89=547500t/y7 工厂的生产能力式中：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（%）可以取为35%，这里取4%。二、配料计算1 确定率值的生料的化学成分表2 硅酸盐水泥熟料配料率值和矿物组成建议范围窑型KHSMIMC3S%C2S%C3A%C4AF%湿法窑0

4、.88-0.921.9-2.51.0-1.851-5916-245-1111-17干法窑0.86-0.892.0-2.351.0-1.646-6719-286-1111-18立波尔窑0.85-0.881.9-2.31.0-1.844-5322-305-1111-17预分解窑0.87-0.922.2-2.61.3-1.848-6214-287-1010-12机立窑适宜范围0.86-0.932.0-2.51.1-1.5有矿化剂0.92-0.961.6-2.01.1-1.355-6318-2212-166-10预分解窑推荐值0.882.501.60适宜范围0.86-0.902.40-2.801.40

5、-1.90率值的确定如下：KH=0.89-0.91 n=2.4-2.6 p=1.4-1.6 生料的化学成分如表1-14所示表3 生料的化学成分名称配合比烧失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石8031.9123.3920.1681.2843.08砂岩50.1464.4760.16450.05450.078粉煤灰110.2975.36033.12290.64570.4444铁矿石40.10681.94920.21011.35720.1108生料100.0032.461815.17753.66543.337443.7132灼烧生料100.0021.85565.27824.805962.947

6、KH=0.86经过以上过程经验，三个率值均在允许的误差范围内，所以计算结果正确。干原料质量比为：干石灰石:80%干砂岩:5%干铁矿石:4%干粉煤灰:11% 2 计算煤灰掺入量利用下列公式S=2.6582% 式中：煤灰掺入量，以熟料百分数表示（100%）煤的应用基低热值（kJ/kg煤）煤的应用基灰分含量（%）q熟料烧成热耗（kJ/kg熟料）R煤灰沉落度（%），当窑后有电收尘且窑灰入窑时取100%加入煤灰后熟料的化学成分如表4所示名称配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼烧生料97.3421.85565,27824.805962.947煤灰2.65871.27750.98420.15420.0

7、550熟料10022.43205.38413.709566.1125三、原燃料消耗定额的计算1 原料消耗定额(1)考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量：=(t/t熟料)式中：干生料理论消耗量（t/t熟料），干生料的烧失量（%），煤灰掺入量，以熟料百分数表示。(2)考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料消耗定额：式中：干生料消耗定额（t/t熟料），生料的生产损失（%），取1%。(3)各种干原料的消耗定额： 某种干原料的消耗定额（t/t熟料）干生料的消耗定额（t/t熟料）干生料中原料的配合K石灰石=1.50100.80=1.2(t/t熟料)K砂页岩=1.50100.05=0.07505(t/t熟料

8、)K粉煤灰=1.50100.11=0.16501(t/t熟料)K铁矿石=1.50100.04=0.06004(t/t熟料)(4) 含天然水分的湿物料消耗定额 K石灰石湿=1001.2/(100-1) =1.2121(t/t熟料)K砂页岩湿=1000.07505/(100-3)=0.0774(t/t熟料)K粉煤灰湿=1000.16501/(100-0.5)=0.1658(t/t熟料)K铁矿石湿=1000.06004/(100-4)=0.06254(t/t熟料)2 干石膏消耗定额式中： 干石膏消耗定额， ，表示石膏掺入量，混合材掺入量3 混合材的消耗定额式中：粉煤灰消耗定额， ，表示石膏掺入量，混

9、合材掺入量4 烧成用干煤消耗定额其中：烧成用干煤消耗定额（t/t熟料）， 熟料烧成热耗（kJ/kg熟料）， 干煤低位热值（kJ/kg熟料）， 煤的生产损失%，一般为3%。5 编制物料平衡表通过以上计算列出物料平衡表如5所示表5物平衡表栏原 目料水分%损失%消耗定额t/t熟料物料平衡表（t）干 料含天然水分料干料湿料时日年w时日年1234567891011石灰石11.231.25133.363200.661039733.95134.713232.991050236.32砂岩30.090.099.582299974711.449.88237.1077022.11粉煤灰0.50.130.1314.3

10、7344.98112067.1414.45346.71112630.30铁矿石40.020.022.4057.5018677.862.5059.8919456.11生料11.481.50159.713833.121245190.58161.523876.541259294.68石膏-0.020.022.609.7220270.642.609.7220270.64混合材0.5-0.180.1819.52468.43152169.9519.52468.43152169.95熟料108.002592.00842011.20水泥11.29139.083338.001084347.92燃煤1.1830.

11、140.1414.77354.51115162.8815.01160.27117063.99注：（1）单位熟料热3150kJ/kg熟料 （2）窑的利用天数为325天 （3）石灰石：砂岩：铁矿石：粉煤灰=83.5：6：1.5：9 （4）生料，水泥生产损失为1%。主机设备选型一、物料的破碎1 石灰石破碎青龙山的石灰石属于中硬，为了实现破碎设备的大型化，破碎流程的单段化，优化生产流程，减低热耗，减少环境污染，尽可能选择单段破碎机。（1）确定破碎车间的工作制度 根据经验数据可知，石灰石破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 式

12、中：每年工作日数， 每日工作班数， 每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：Gh=Gy/8760=663624.75/(8760*0.205)=369.54t(湿物料量)名称规格型号进料口尺寸(mm)出料口尺寸（mm）最大进料边长(mm)生产能力（t/h）功率（kw）外形尺寸（mm）重量（t）颚式破碎机PE1000*12001000*1200200-300850280-560110-1605350*4280*305069类型型号处理能力（t/h）主轴转速（r/min）最大进料（mm）出料粒度（mm）电机功率（kw）外形尺寸（mm）细碎机XPCF400300-40039835012400-4

13、503862*3663*3500（4）计算主机的数量 n 1=Gh/Ghl=369.54/400=0.92 n2= Gh/Ghl=400/400=1 式中：1，n2主机台数， 要求主机小时产量（t/h）， 主机标定台时产量（t/h）。 所以需要破碎机一台，细碎机一台。（5）核算主机的年利用率 1= =0.189 2=400/(400*1)*0.205=0.205式中：1,2主机的实际年利用率， 预定的主机年利用率。2石膏破碎（1）确定破碎车间的工作制度 根据经验数据可知，石膏破碎车间采用一班制，每班工作7小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 式中

14、：每年工作日数， 每日工作班数， 每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：Gh=17.36（t/h） 类型规格型号进料粒度（mm）出料粒度（mm）处理能力（t/h）转速（r/min）配用动力（kw）重量（t）外形尺寸（mm）齿辊式破碎机2PGC600*90030025-7530-11064Y250M-6-377.23265*2810*1442（4）计算主机的数量 n =Gh/Ghl=17.36/30=0.58 式中：主机台数， 要求主机小时产量（t/h）， 主机标定台时产量（t/h）。 所以需要破碎机一台。（5）核算主机的年利用率 .= =0.139 式中：.主机的实际年利用率， 预定的主

15、机年利用率。3 煤破碎（1）确定破碎车间的工作制度根据经验数据可知，煤破碎车间采用二班制，每班工作7小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 式中：每年工作日数， 每日工作班数， 每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量： =（t/h）类型规格型号进料粒度（mm）生产能力（t/h）出料粒度（mm）电机功率（kw）重量（kg）外形尺寸（mm）双齿辊破碎机2PGC400*250150-30020302*5.513002450*750*980（4）计算主机的数量 n 1=Gh/Ghl=18.05/20=0.87 式中：1主机台数， 要求主机小时产量（t/

16、h）， 主机标定台时产量（t/h）。 所以需要破碎机一台.（5）核算主机的年利用率 1= =0.43式中：1主机的实际年利用率， 预定的主机年利用率。 4.砂岩破碎（1）确定破碎车间的工作制度 根据经验数据可知，砂岩破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作300天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 式中：每年工作日数， 每日工作班数， 每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量：Gh=23.60（t/h） 类型型号进料口尺寸（mm）最大进料粒度（mm）排料口调整范围（mm）处理能力（t/h）配用电机功率（kw）重量（t）外形尺寸（mm）PE系列大型颚式破碎机PE

17、500*750500*75042550-10040-11045-55122035*1921*2000（4）计算主机的数量 n =Gh/Ghl=23.60/40=0.59 式中：主机台数， 要求主机小时产量（t/h）， 主机标定台时产量（t/h）。 所以需要破碎机一台。（5）核算主机的年利用率 1= =0.12 式中：1主机的实际年利用率， 预定的主机年利用率。二、粉磨设备1 生料粉磨（1）确定粉磨车间的工作制度 根据经验数据可知，生料粉磨车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作250天。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率： 式中：每年工作日数， 每日工作班数， 每班主机

18、运转小时数。（3）主机要求小时产量： Gh= （t/h）类型型号转子直径（mm）转子长度（mm）转速（r/min）进料口尺寸（mm）最大给料粒度（mm）出料粒度（mm）处理能力（t/h）电机功率（kw）外形尺寸（mm）破碎式粉磨机PC4015-13211501500550-800500*1500500-840-701323720*2650*2540（4）计算主机的数量 n 1=Gh/Ghl=126.49/70=1.807 式中：1主机台数， 要求主机小时产量（t/h）， 主机标定台时产量（t/h）。 所以需要粉磨机二台。（5）核算主机的年利用率 1= =0.678式中：1主机的实际年利用率，

19、预定的主机年利用率。2 水泥粉磨（1）确定粉磨车间的工作制度 根据经验数据可知，水泥粉磨车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作280。（2）根据车间运作班制和主机运转小时数，确定主机的年利用率 式中：每年工作日数， 每日工作班数， 每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量： （t/h） 类型型号最大进料粒度（mm）出料粒度（mm）生产能力（t/h）电动机功率（kw）设备重量（kg）外形尺寸（mm）转速（r/min）PHC环锤式破碎机PCH-08082009510008.8 三、主机平衡表物料的储存计算一、堆场计算1 砂岩均化堆场（1）储存量 t（2）占地面积 取 取L=28，则占地面积 A

20、=2816=448（m2）（3）实际储量（4）实际储期 （天）为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长28m 宽16m2 燃煤均化堆场（1）储存量 t（2）占地面积 取 B2Hctg27=31.36 其中=27 =0.9取B=32 取L=55m，则占地面积 A=5532=1760（m2）（3）实际储量（4）实际储期 为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长55m 宽32m3、粉煤灰均化堆场（1）储存量 t（2）占地面积 取H=4m B2Hctg38=10.24 其中 =38 =2 取B=10 取L=36m，则占地面积 A=3610=360（m2）（3）实际储量（

21、4）实际储期 为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长36m 宽10m4、铁矿石均化堆场（1）储存量 （2）占地面积 取 取L=27m，则占地面积 A=2718=486（m2）（3）实际储量（4）实际储期 （天） 为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长27m 宽18m5石膏堆场（1）储存量 （2）占地面积 取 取L=59m，则占地面积 A=5915=885（m2）（3）实际储量（4）实际储期 为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长59m 宽15m6、石灰石均化堆场（1）储存量 t（2）占地面积 取H=8m B2Hctg36=22.016 其中 =36 =1.5 取B=23 取L=71m，则占地面积 A=7123=1633（m2）（3）实际储量（4）实际储期 为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长71m 宽23m7、混合