#日产2500吨水泥熟料干法水泥厂设计

1、毕业设计说明书日产2500吨水泥熟料干法水泥厂设计学院（部）： 材料工程学院专业班级：材料工程学生姓名： 指导教师：2011年 11月工艺流程水泥生产过程可概括为生料制备、熟料煅烧、水泥粉磨。生产方法依生料制备方法不同分为干法和湿法。湿法生产产量低、熟料热好 高、耗水量大，逐渐被干法生产取代。干法生产主要包括干法回转窑生产、悬浮 预热窑生产、预分解窑生产，其熟料的煅烧大致分为预热、分解及烧成三个过程。 其中窑外分解技术是将水泥煅烧过程中的不同阶段分别在旋风预热器、分解炉和回转窑内进行，把烧成用煤的 50603放在窑外分解炉内，是燃料燃烧过程和生 料吸热同时在悬浮状态下极其迅速的进行，时入窑物料

2、的分解率达到90%以上,使生料入窑前基本完成硅酸盐的分解。预热分解窑生产工艺，煅烧系统的热工布 局更加合理、窑生产效率高、产品质量好、能源消耗低、窑内衬体寿命长，环境 保护诸多方面具有更加优越的性能。本水泥生产工艺采用先进的预分解窑干法生产工艺，其工艺流程简述如下：431 生料制备（1）原料破碎、输送及均化 石灰石破碎车间设在矿区，采用一段破碎。自卸汽车将石灰石倒入板式喂料机， 再喂入PCF-2022锤式破碎机破碎，破碎后，由长带式输送机送到厂区© 80m的圆形石灰石均化库，由悬臂堆料皮带机人字形堆料，由桥式刮板取料机取料将预均化后的石灰 石由带式输送机送至© 7.0 X

3、18的石灰石调备库。砂岩由汽车运进厂先入砂岩堆场储存，由铲车卸入破碎机破碎，选用一台 PCF-1412锤式破碎机，经破碎后的砂岩由带式输送机送入© 7.0 X 13的砂岩库。粉煤灰由专用罐车运进厂后送入 © 8.0 X 22的粉煤灰库储存。铁粉矿由汽车运进厂先入铁粉堆棚储存， 由铲车卸入下料仓后经带式输送机 送入© 5.5 X 14的铁粉库。各物料的配料在各自的调备库内进行， 配料采用多种元素荧光分析仪和微机 组成的生料质量控制系统、 自动调节的定量给料机。 四种原料由各自的定量给料 机计量后，由带式输送机送入生料磨。所有物料破碎和转运点设有除尘器，确保粉尘达标排

4、放。（2）生料粉磨和废气处理 生料粉磨采用带外循环的立式磨系统， 利用窑尾排出的高温废气作为烘干热源。生料由锁风阀进入磨内， 经磨辊碾磨后的物料在风环处被高速气流带起， 经 分离器分离后，粗物料落回磨内继续被碾压，细粉随气流出磨，经电收尘收集， 收下的成品经空气输送斜槽、 斗式提升机送入生料均化库。 出电收尘的废气经循 环风机后，一部分废气作为循环风重新回磨； 剩下的含尘废气进入磨废气处理系 统，经净化后排入大气。当生料磨停磨而烧成系统运转时，窑尾废气经增湿塔作调质处理后，直接进 入窑尾收尘器净化处理， 增湿塔喷水量根据增湿塔出口废气温度自动控制， 使废 气温度处进窑尾袋收尘器的最佳范围内，废

5、气经净化后排入大气。由袋收尘器收下的粉尘，经链运机、空气输送斜槽，由提升机送入生料库。 增湿塔下的窑灰直接和出库生料搭配，喂入预热器系统。（3）生料均化及生料入窑生料均化采用© 22.5 X 54M型库，库内分4个卸料口，生料按一定顺序分别由各 自的卸料区卸出进入均化小库， 由库内重力切割和均化小库的搅拌实现均化， 均 化后的生料由斗式提升机、 空气输送斜槽送入生料缓冲仓， 经计量器计量后由空 气输送斜槽送入气力提升泵再送至窑尾预热器的进口4.3.2 熟料烧成（1）烧成系统由五级旋风预热器、分解炉、回转窑、篦冷机组成。喂入预 热器的生料经预热器预热、 在分解炉内分解后， 喂入窑内煅烧

6、； 出窑高温熟料在 水平推动篦式冷却机内得到冷却，大块熟料经冷却机出口处锤式破碎机破碎后， 汇同出冷却机的小粒熟料经盘式输送机送至熟料库。 篦冷机排出的热空气部分作 为高温风入窑和三次风送往分解炉， 部分作为煤粉制备的烘干热源， 剩余废气经 电收尘净化后排入大气。（2）熟料储存、输送和散装熟料库规格© 18X 26m熟料经库底卸出后，由带式输送机分别送往水泥磨 前的熟料调备库和汽车散装熟料库。熟料散装库顶采用多点盘式输送机卸料。（3）原煤预均化及输送 原煤由火车运输进厂卸入原煤堆场，由铲车卸入下料仓后，经定量给料机喂 入煤磨。（4）煤粉制备及输送 煤粉制备采用立式煤磨，利用窑头高温废

7、气作为烘干热源。原煤由定量给料 机喂入磨内烘干和粉磨。 通过各阀门的调节改变磨内的风速， 配合调整分离器的 转速，从而实现合格煤粉和粗煤粉的分离， 使细粉随气流进防爆型袋收尘器， 粗 粉继续在磨内循环， 重新被粉碎。 经袋收尘器收集下的煤粉通过锁风阀和螺旋输 送机送入窑头、 分解炉、回转烘干机供应其燃煤， 废气经收尘器净化后排入大气。煤粉制备系统设有防爆阀、CO浓度检测仪、N2自动灭火系统等安全措施。4.3.3 水泥粉磨（1）混合材备料 石膏由汽车运进厂先入堆棚内储存，由铲车卸入破碎机破碎，选用一台PF-080型反击式破碎机，经破碎后的石膏由带式输送机送入 6.0X 18石膏库。 按不同水泥品

8、种， 设定相应的物量配比， 经定量给料机配好的物料由带式输送机 输送至水泥粉磨系统。水泥磨采用一套由辊压机、© 4.2X13水泥磨机和O-Sepa选粉机组成的闭路预粉磨系统， 物料经辊压机预粉碎后粗粉回料， 细粉进水泥磨 粉磨，出磨物料由斗式提升机送入选粉机中分选， 粗粉返回磨内再次粉磨， 成品 随出选粉机气流进入袋收尘器后被收集下来，由斜槽、提升机送至水泥库储存。废气经净化后排入大气。（2）水泥储存、散装、包装设4座© 15X 36的IBAU型储存兼均化库，每库库底各设两台移动式散装机。 水泥由库底充气卸料系统卸出后由空气输送斜槽、 斗提机送往包装车间包装或送 入水泥汽车

9、散装库进行汽车散装，或送入散装机进行火车散装。水泥包装采用一台RA-12型回转包装机，包装成的袋装水泥直接装车发送或 送成品库储存。水泥库顶、库底均化仓等分别设气箱脉冲袋收尘器处理系统中的含尘气体。 包装车间用脉冲袋收尘器对个扬尘点进行收尘。建厂的原始资料1 、 石灰石：青龙山石灰石矿山。2、砂岩：自备矿山，含水量 3%。3、铁矿石（粉）：外购，含水量 4%。4、粉煤灰：外购，含水量 0.5%。5、石膏：山东产SO, 40%含水量少量，块度300毫米。10、电源：从彭场变电所接线进厂。35KV11、水源：可采用地下水或不牢河水12、原料化学成份：见附表。13、烟煤及无烟煤工业分析：见附表。14

10、、表1-1原材料化学成分分析：名称烧失量SiO2Al 2QFezQCaOMgO总和石灰石41.812.601.191.3251.900.8199.63砂页岩2.4389.112.731.252.091.3798.98铁矿石3.2749.595.4634.122.671.5896.69粉煤灰2.7652.6931.415.043.460.6295.98烟煤煤灰0.0051.8532.505.384.051.6495.42烟煤资料：1、工业分析:表2-2烟煤水分（Mar/%）挥发分（Var/%）灰分（Aar/%）固定碳（Car/%）热值（Qar/kJ/kg）含量1.9127.1517.8353.1

11、124676.75物料的破碎生产水泥的原料，大部分都要经过预先破碎，因为从矿山开采回来的石 灰石，砂岩，石膏，混合材料以及煤等原料，燃料块度较大，给运输，贮存, 粉磨带来一定的困难。从窑中煅烧得到的熟料，其中有些块度较大的必须进 行破碎。物料经过破碎后，其粒度减小，表面积增加，在一定程度上可以提 高粉磨和烘干的效率。破碎系统的发展状况进年来，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：（一）破碎设备大型化（二）破碎流程单段化（三）破碎设备移动化（四）破碎设备多功能化222破碎设备的工作原理利用挤压和冲击等机械作用的

12、外力，使大块物料产生应力和形变，从而 导致破裂。根据破碎后的粒度不同，破碎作业大致可分为粗碎，中碎和细碎 三个等级（见表 2-2 ）。表2-2各级粉碎所对应的粒度破碎等级喂料粒度（mm）出料粒度（mm）粗碎300 550> 100中碎10030020 100细碎50 1000202.3设备的选型不同种类和不同规格的破碎机，对物料的最大进料粒度的要求也不同。 大, 中型水泥厂当矿山采用电铲装车时， 石灰石最大块度和电铲的铲斗大小有关， 如 下表表2-6石灰石最大块度和电铲的铲斗的关系铲斗容积（m3）0.51.02.0 2.53.04.0最大块度4006508009001100表2-7 PC

13、F单段锤式破碎机规格性能型号：PCF-2022最大给料尺寸：1000 X 1000 x 1500mm转子的长度：2230mm生产能力：400-600 t/h电动机功率：630-800 kW进料口尺寸：2100 x 2380mm机器总重量（不包括电动机）：128t出料粒度：<100mm生料粉磨目前，水泥工业使用最广泛的是钢球磨机系统，近年来，立式磨发展较快， 采用立式磨粉磨生料的日益增多。 它是风扫磨的另一种型式，有一系列优点，主 要靠磨辊和磨盘间压力来粉碎物料，使物料在磨内受到碾压、剪切、冲击等作用， 不必像钢球磨要提升研磨介质来冲击碾磨物料，粉磨有用功率较钢球磨高的多。 且磨机本身带选

14、粉机构，因此单从磨机本身的碾磨和选粉来讲， 电耗可降低50% 之多。还由于利用风扫式，其烘干能力很强，利用窑尾废气可烘干8%水分的物料，入磨粒度可达100mm大型磨机甚至可达150mm,可节省二级破碎系统，节 省投资和消耗占地面积小细度易调节，也便于实现微机操作自动化，通风量较，可更好得利用窑尾废气余热烘干生料立式磨随着窑外分解窑的发展得到迅速发展，目前各种立式磨系统的粉磨能力已达500t/h以上，产品系列中生产能力最大者已达 1000t/h。生料磨采用具有烘干兼粉磨性能的立式磨， 热源来自经增湿的窑尾悬浮预热 器一级筒废气（温度350 C左右）。（1）确定粉磨车间的工作制度生料粉磨车间采用三

15、班制，每班工作8小时，每星期工作 7天，每年工作43周。（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:kk?k343 7 3 8n0.82587608760式中：k每年工作日数，k2 每日工作班数，k3每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量:GhGhGh.l21475.44127.83168(t/h)（4）设备的选型:选用MLS3726型立式磨，该磨机技术性能参数如表 2-9所示,表2-9立式磨磨机名称烘干中卸生料磨磨盘规格（m）0 4.6 X 10最大入磨粒度（mm）25产量（t/h）190主电机功率（kw）3550磨盘转速（r/min）15.0磨机重量（t）352水泥粉磨

16、水泥粉磨系统分为闭路和开路两种，由于闭路粉磨有利于水泥质量，且技术经济效果较好，因此闭路粉磨的钢球式磨机在水泥粉磨系统中使用比较广泛。同时立式磨也开始用于水泥粉磨，但由于水泥粉磨产品中微细颗粒含量较少影响水 泥质量。辊压机、分级器等设备也运用于水泥粉磨系统中， 辊压机加球磨机的圈 流粉磨效率高、单位电耗低。本次设计水泥粉磨预采用带辊压机预粉碎的闭流粉 磨系统。(1) 确定粉磨车间的工作制度水泥粉磨车间采用三班制，每班工作8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：kk?k3300 3 8n一I0.8287608760式中：k每年工作日数，k2 每日工

17、作班数, k3每班主机运转小时数。(3) 主机要求小时产量:GhGh 21475.44H 168= 127.83 t/h(4) 设备的选型:选用© 4.2X 13m的双仓水泥磨，该型号磨机技术性能见表2-10,2-10粉磨设备的技术性能磨机规格© 4.2 X 13研磨体装载量(t)241转速(r/min )15.54入磨粒度V 20生产能力(t/h)137传动方式中心传动主电动机功率(Kw )3150主减速机型号速比JS140-C 或 MFY320设备重量247煤粉制备燃料：权台煤矿烟煤；易磨性系数 1.36 ;块度80毫米。水泥厂的煤粉制备系统，基本上都是采用传统的兼有烘

18、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。(1)确定煤粉制备车间的工作制度煤粉制备车间采用三班制，每班工作8小时，每周工作 6天，年工作300 天。(2)kk2k3n 8760300 3 68760= 0.616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：k每年工作日数,k2 每日工作班数，k3每班主机运转小时数。(3)(4)主机要求小时产量：Gh 2311.68 （t/）Gh16.04 （"）H 3 8 6设备的选型：参考山东建材网，李庆文H

19、RM2200立式煤磨在我厂煤粉制备系统的使 选取HRM1700立式煤磨。该型立式煤磨具有粉磨效率高、电耗低，比球磨系统电耗降低约4050%,而且烘干能力大（可烘干15%以上水分的原煤）， 煤粉细度更容易控制的特点。特别是具有对物料有“选择性”的特点，在操作时, 通过调整操作参数，可将原煤中大部分较硬的煤矸石排出机外， 一方面相应提高 了煤粉的热值，另一方面改善了煤粉的易磨性，可提高磨机产量，延长研磨体寿 命。（5）HRM1700M立式煤磨系统工艺流程：原煤堆棚中的原煤经定量给料机喂入煤磨中。在煤磨机的磨辊和磨盘的作 用下原煤被粉碎，达到一定细度的煤粉随气流进入袋收尘器中，然后被滤袋过滤 下来，

20、通过锁风阀和螺旋输送机送入窑头、 分解炉、矿渣烘干用回转烘干机供应 其燃煤，废气经收尘器净化后排入大气。煤矸石在粉碎的过程中，从煤磨的排渣 口排出，不再重新进入煤磨。通过各阀门的调节改变磨内的风速， 配合调整分离 器的转速，从而实现合格煤粉和粗煤粉的分离， 使细粉随气流进袋收尘器，粗粉 继续在磨内循环，重新被粉碎。HRM1700M立式煤磨系统主机配置及技术指标参考表2-11，表2-11主机配置及技术指标入磨粒度（mm）055煤粉细度r80（%）< 3生产能力（t/h）2028入磨水分（%）< 15出磨水分（%）V 1磨机规格型号HRM1700M功率500kw主减速型号L200主电机

21、型号Y355-6磨机质量（t）96选粉设备自带熟料烧成系统熟料烧成系统采用预分解窑系统流程。以五级旋风为例，生料首先喂入最上一级旋风筒（G）入口的上升管道内，分散的粉体颗粒和热气流迅速进行气固相热交换，并随热风上升，在G旋风筒中气料分离。收下的热生料经卸料管进入C2级筒的上升管道和旋风筒再次进行热交换分离。生料粉按此依次在各级单元进行热交换、分离。预热后的热生料，由C4的卸料管进入分解炉，在炉中生料被加热、分解，分解后生料（分解率85%95%经C5分离后,入窑段烧成熟料，再经冷却机冷却后卸出。4.0 X 60回转窑配套设备参考如表2-12所示，表2-12部分厂家4.0 X 60回转窑配套设备使

22、用厂烟台东源铜陵海螺规模t/d25002500回转窑 4 X 60 4 X 60预热器Ci4- $ 4700C14- $ 5000C22- $ 6700C22- $ 6900C32- $ 6700C32- $ 6900C42- $ 6700C42- $ 7200C52- $ 6900C52- $ 7200分解炉 7500 7500冷却机有效面积（吊）121.48124.74备注燃料为烟煤本次设计采用铜陵海螺4 X 60回转窑设备配套方案表2-13篦式冷却机型号H1067产量(t/h)额定2500最大2750段数2有效面积（m2）63面积产量t /(m *d)39.7-45出料粒度（mr）<

23、; 25进料温度（C）1371出料温度（C）65+环境温度传动模式机械传动2.6水泥包装车间水泥由库底充气卸料系统卸出后由空气输送斜槽等输送设备送往包装车 间。（1）确定工作制度采用一班制，每班工作7小时，每年工作 300天。20%包装，80%散装包装21475.44 0.20 = 4295.088散装21475.44 0.80=17180.352（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:kk 2k300 1 6= 0.2087608760式中：k每年工作日数,k2 每日工作班数, k3每班主机运转小时数。（3）主机要求小时产量:Gh21475.446 70.2=102.26（4）设备的选型选择FIUXO回转包装机（见表2-14）:表2-14设备选型型号规格RA12单袋重量50 kg插袋方法自动消耗功率（KW）6袋数/H3000工作环境温度：-1040 C相对湿度v 90%总重（t ）15水泥包装温度v 120 C水泥密度3一般 1.11.3t/m2.7各生产车间主机设备选型综合上述各生产车间