水泥厂设计有关工艺资料汇总课案

1、水泥工艺1.1熟料率值SM =SiO2Al 2O3 FeO3SM =C3S 1.325C 2S1.434C 3A 2.046C 4AF(AM>0.64)硅酸率SMSM过大时，熟料较难烧成，煅烧时液相量硅酸率一般为1.53.5范围内，较少，不易挂窑皮？过小时，窑内易结圈，结大块铝氧率AMAl 2O3AMFe2O3AM=0.9 ? 1.7般在0.643.0范围内。AM过大时，液相粘度大，不利于游离氧化钙的吸收。AM过小时，窑内烧结范围窄，不易掌握煅烧操作。石灰饱和系数1. LSF 值2.8SQ22. KH 值KHCaO 一 1.65AI 2O30.35Fe ?O32.8SQKHCaO 一 1

2、.1AI2O30.7Fe 2O32.8SiO(AM>0.64 时)(AMvO.64 时)3. 考虑 f-CaO, SO3, f-SiO 2 时,KH 计算如下:(CaOCaQ ) (1.65A2O3 +0.35FQ 3 +0.7SO )KHf2.8SiQ -SiQ f(AM>0.64 时)KHf(CaOCaQ J-(1.1AI 2O3 +0.7FeO 3+0.7SQ )(AM<0.64 时)2.8SiO2 -SiO 2fKH值一般在0.80? 0.95范围内。KH值愈大，水泥具有快硬高强的特性 ；但要求煅烧温度较高，煅烧不充分时，熟料中将含有较多的游离氧化钙，影响熟料的安定性

3、。KH值过低时，强度开展缓慢，早期强度低。1.2原料的质量要求石灰质原料品位CaO (%)MgOR2O (%)(%)SO3 (%)fSiO2Cl-(%) (%)石灰石级品>48<2.5<0.6<1.0<4.0<0.015二级品4548<3.0<0.6<1.0<4.0<0.015泥灰岩3545<3.0<1.2<1.0<4.0<0.015粘土质原料品位硅酸率铝氧率MgO (%)R2O (%)SO3 (%)C级品2.7 3.51.5 3.5<3.0<4.0<2.0<0.015二级品

4、2.0 2.7/3.5 4.0不限<3.0<4.0<2.0<0.015其它原料指标SMSiO2MgOR2OSO3Cl-Fe2O3Al 2O3硅质校正原料>4>80%<3%<2%<1%<0.015%)铁质校正原料<3%<2%<2%<0.015%> >40%铝质校正原料<3%<2%<1%<0.015%)>20%石级品石膏(CaSC 42H2O+CaSC 4)>80%硬石膏(CaSO 42H2O+CaSO4)>80%二级品石膏(CaSC 42H2O+CaSC 4)

5、>70%硬石膏(CaSO 42H2O+CaSO4)>70%膏三级品石膏(CaSC h2H2O+CaSC 4)>60%硬石膏(CaSO 42H2O+CaSO4)>60%燃煤项目烟煤无烟煤灰分(Aad)%<30<30挥发分(Vad)%20 ? 35<10全硫(St,ad)%<2<5发热量(Qn et,ad)kj/kg>21000>21000水分(Mt)%<151.3熟料中灰分掺入量q Ay SGa 100 qDw1.51.51.61.61.71.7q 单位熟料热耗,KJ/Kg-CIA -煤灰分含量,%qD -煤的热值,KJ/K

6、g-CoS -煤灰沉落率,%液相量PL(1400 C )PL =1.13C sA 1.35C4AF MgO ALAL -当量碱含量,%易烧性指数BICsSBI3C4AF +C 3A福勒公司采用韦斯纳克(WILSNACK)计算法：B.I. =0.273 °&劭 0.1194L 1390 0.1403( C xFe2 Os式中： C 空-主要能源消耗 ；6Sx _ 2.8665(S) -0.7338(A) -0.176(F)CaOCx_C-1.8665(S) -1.214(A) -1.0667(F)L1390 - 1390 C时液相生成量；L139O=2.493(A)+2.25(

7、F);B丄值实际应用范围为 3.2? 5.0,越高越易烧。一般熟料为4? 4.7。易烧性系数BFBF=LSF+1OSM-3(MgO+AL)BF越小越易烧。熟料矿物组成的计算用熟料率值计算熟料矿物组成当 P>0.64 时：C3S=3.8(3KH -2)SiO 2C2S =8.60(1 -KH)SiQC4AF =3.04Fe2QC3A =2.65( AI2O3 -O.64Fe,O 3)CaSQ =1.7SO 3用熟料化学成分计算熟料矿物组成当 P>0.64 时：C3S =4.07C _(7.602S 6.72A 1.43F2.86S)C2S =8.6S +5.07A +1.07F +2

8、.15S _3.07CC3C4AF =3.04FCaSO4 =1.70S当 P<0.64 时:C3S =4.07C -(7.602S 4.479A 2.859FC2S =2.867S -0.7544C 3SC3A =0sqCqAF C?F) =2.1A -1.702 F2.852S)1.8用熟料率值计算化学成分用KH、SM和AM计算Fe2O3 :SM (2.8KH +1) (AM +1)+2.65AM +1.35Al 2O3 =AM Fe zOsSO 2 =SM (Ag Fe 2O3)CaO=' _( SiO2 AI2O3 Fe2O 3)1.8.2 用 LSF、SM 和 AM 计

9、算Fe? O3100送LSF I2.8SM AM 11.18AM +0.35 卜:;(AMAl 2O3 =AM Fe 2O3SO2 =SM (AI2O3 - Fe2O3)-1)(SM -1)CaO-( siO2 AI2O3 - Fe2O3)1.9当量Na2OTN =Na2O 0.658K 2O构疏松，烧成带耐火砖寿命短，热工制度不易稳定。另外，当碱含量过高(>1.7%)时，熟料中游离氧化钙含量大幅度增加，水泥急凝，强度下降。对于旋风预热器或预分解窑而言，当原、燃料中含碱、氯、硫较多时，在预热器的旋风筒和窑尾下料溜子内，有氯化碱和硫酸盐等化合物粘附在筒壁上，形成结皮；严重时会堵塞通道，影响

10、正常生产。一般要求，生料中的碱含量(©O+NazO)应不大于1.0%，氯含量(CI 一)应不大于0.015%,硫碱比fMol SO 3'，应不大于1.0。<MoI K 2O + Mol Na 2O ;1.10物料在窑内的停留时间T 114 N D19 n D SL - 一窑筒体长度,(m)D窑内径,(m)n -窑速，(rpm)T -物料由窑尾至窑头的时间,(mi n)N 窑小时转速，(rph)S 窑斜度,(m/m)1.11配料计算程序 静态配料算法问题各原料成分，求符合一定率值要求(KHo / LSFo , SMo, IMo)的各原料配 比(Pi)。原理及根本方法设想从

11、某一原料中单纯取出一定量的CaO,使剩下成分的 KH率值等于KHo,这个CaO称为该原料的过剩 CaO(O cao)。Ocaoi =2.8SQ 2i (KH-KH o)；假设用 LSF O 为目标值，那么 Ocaoi =CaOi (1-LSFo/LSFi)。同理 OsiO2i =SiO2i (1-SM o/Smi)； O AI2O3i = Al 203 (1-IM o/IM i )。假设各原料以一定的配比配合后使得总的过剩CaO为零，即各原料的过剩 CaO(有正有负)正好相互补尝， 根据这个原理的方程为：各原料剩下的成分的 KH又正好等于KHo，那么混合 料的KH=KH 0。n、P 0 caO

12、i =0(1)同理有：、P Os i 21 =0(2)i An:二 R O AI2O3i =0i -1当(1)(2)(3 )都满足时，混合料的三个率值等于其目标值。因为要考虑配比的归一 性，即：n、R"i吕故n=4时有唯一解，n=3时只能放弃某一率值要求，即,(2),(3)中取二个，n=2时只能满足一个率值要求。动态配料算法问题原来的各原料成分，上一周期的出磨生料成分，上一周期的各原料实际配比，生料目标率值，求下一周期各原料配比。原理及根本方法求出上周期生料的各理论过剩值nOx = p Oxi X 为 CaO SiO 2>i WAl 2。3求出上周期生料的各实际过剩值Op确定下

13、周期生料的各过剩目标值oN如下周期生料成分不考虑矫正以前的成分，那么0N =0如下周期生料成分考虑矫正以前的成分，贝LZ 0XR(k) .FFk) +OxxA 曽N k N00On 二-A(1 Pea nlty)式中L为考虑至前几个周期，一般为8h。Fo为标准产量，F(k)为前第k个周 期的产量，Oxsa为上周期取样至分析出结果这段时间各过剩值的估计值，可按下式计算：nOjTf pSA Oxi oX -oji 4注意不要用OP作为OXA的估计值，因为 0：是二种配比的结果，而 OSA是一种 配比的结果。Fsa为上周期取样至分析出结果这段时间磨机的产量。C1为每次矫 正的分额，一般为4, Pea

14、nlty为罚函数，即当累积过剩量超过规定值(Dead Band)时，应另加一罚值以加速收敛。一般：过剩CaO过剩Si02Dead Band41Pea nlty41考虑上周期生料过剩值实际与理论的差异对下周期生料的过剩目标值修正：C0N =ox* (ox -0P) RF式中COx为下周期生料的过剩目标值修正值；RF(relative filter)为相对算法滤 波参数，-般为0.7仁 这里介绍的是相对误差配料算法，还有一种反算原料成分的算法，相应就有反算滤波参数BC filter,由于较复杂且应用效果并不比反算算法好，这里就不介绍。 将方程(1),(2),(3)右边的零换成上面的 COn，即可即

15、解出下周期的配比。1.12窑的热负荷W4l Wdf T PL -60 df VV ""窑有效体积,m3Wd -喂料率,Kg/KG ? ClT -物料停留时间,minWc 窑产量，Kg/hldf 一物料容重,Kg/m31.13理论火焰温度HvT =V SH -燃料热值，(KCal/Kg)vS -燃烧气体比热，(一般为0.38)V -燃烧生成烟气体积,(Nm3/Kg ? Co)1.14 2000T/D窑速、产量和喷煤量的关系窑速7-日 产量生料喂料窑头用煤分解炉用煤热耗rpmt/dt/ht/ht/hKCal/Kg-Cl0.7519365.212550.8593415.51180

16、0.9667466.111601.0741516.411001.11185826.02.69151.21185826.02.69151.31185826.02.69151.41185826.02.69151.51185826.02.69151.61185826.02.69151.71259875.53.69001.81333935.53.68601.91407985.04.58502.014811035.04.68202.115561084.95.18102.216301134.95.58052.317041184.86.08002.417781234.86.37902.518521294.7

17、6.77802.619261344.77.07702.720001394.77.07602.820741444.77.07602.921481494.77.07601.15冷却机操作风量铭牌风量m3/h铭牌风压Pa2000T/D产量时需风量 m3/h650T/D时需风量 m3/h一室154007460134006700二室3320074502890013000三室2970066802580011000四室2580057302240010000五室199005110173007800六室7800036706780024000七室10460026909100033000合计306600266600

18、1055001.16常用数据原子量和分子量Si28.09K39.100H1.0080Al26.98Na22.991N14.008Fe55.85S32.066C12.011Ca40.08Cl35.457P30.975Mg24.32O16.000Ba137.36F19.000Al 2O3101.96FeO71.85SO264.066TiO279.90CaO56.08Fe2O3159.70空气28.96CO244.011H2O18.016CaSC4136.146CaCO3100.091K2O94.20MgO40.32CaSC4 ?2H2O172.278SiO260.09P2O5141.95CO28.

19、011Na?。61.982CaF278.08MgCO 384.331C3S228.33C3A270.20C2F271.86AS2222 14C2S172.25C4AF485.98C5A3586.28AS2H2258.172常用物料的容重和休止角物料名称容重休止角物料名称容重休止角吨/米度吨/米3度生产用的干块粘土1.440存放库内的成料粉1.335含水25%,300毫米黏土1.745含水30%的料浆1.60湿黏土2.0回转窑熟料1.4533<350毫米石灰石1.539立窑熟料1.2 ? 1.4<30毫米石灰石1.4530粉磨后的硅酸盐水泥1.1湿块状白垩1.239存放库内的硅酸盐水

20、1.4530泥破碎过湿的硅藻土1.0松散的矶土水泥1.1粉状硅藻土0.4密实的矶土水泥1.6块状火山灰1.340 ? 45矿渣水泥1.1 ? 1.4破碎过松散火山灰0.8火山灰水泥1.2松散湿黄土1.6气化水泥0.7 ? 1.1泥灰土1.25窑皮2.1 ? 3.0干减性粒状高炉矿渣0.4 ? 1.0未经煅烧的耐火铬镁2.8砖含30%水的高炉矿渣0.65耐热耐火铬镁砖2.74含10%水的高炉矿渣0.6滑石砖块2.9干的酸性粒状矿渣0.6 ? 0.835 ? 45矶土混凝土耐火砖3.0含30%水的酸性粒状矿0.7 ? 0.9标准黏土质耐火砖2.0 ? 2.1渣干的马丁炉矿渣1.6普通砖1.4 ?

21、1.6干砂1.2细纤维石棉1.0湿砂1.9块煤0.927<30毫米的一水石膏1.3煤粉0.5<300毫米的一水石膏1.4焦炭0.445铁矿石1.4 ? 4.6原油19C时0.76铁矿石碎2.0 ? 2.445 ? 50沥青0.94铁矿石粉1.535煤油0.8铁矶土1.1 ? 1.3汽油15C时0.7粉磨后生料粉1.035砂岩1.60200 400600 800 1000 1200 1400 1600温度C1-碳酸镁2-高岭土3-氧化镁4-碳酸钙5-三氧化二铝6-二氧化硅7-高炉矿渣主要物理常数1.物料平均比热2.各种气体的比热温度CCO2N202H2OairCO00.3870.31

22、030.31150.35620.31070.3111000.4150.31080.31530.35870.31170.3112000.43180.31120.31930.36240.31280.3133000.44920.31240.32440.36730.31480.3154000.46420.31460.32550.37240.31770.3185000.480.31750.33450.37810.3210.3216000.49180.32050.3390.3840.32440.3257000.50340.32370.3420.39020.32780.3288000.51390.32680

23、.34320.39650.33110.3329000.52340.330.35020.40280.33420.33510000.53180.33290.35350.40920.33720.33811000.53960.33570.35630.41550.340.34112000.550.33830.35880.42170.34260.34413000.55810.34130.36120.42770.34520.34614000.5640.34330.36350.43350.34750.34915000.56450.34560.36570.43920.34970.35116000.56960.3

24、4760.36780.44470.35180.35317000.57420.34930.36980.450.35370.35518000.57860.35120.37160.45510.35560.35719000.58290.3530.37350.45980.35730.35820000.58640.35470.37530.46450.3590.363.气体的粘度表温度C02airCO?H2O动力粘度(106 X kgf S/m2)01.9431.6670.85''1.7211.3840.1881002.462.1011.0522.1921.8461.2082002.912.

25、4781.226P 2.604 2.262r 1.605 13003.3122.8151.3812.9732.64224003.6773.2211.521P 3.308 12.991r 2.39 :500P 4.0143.4021.651 :3.617 :3.3162.772 :6004.3273.6641.7713.9053.623.1457004.6223.9111.884:4.1753.9063.518004.94.1431.9914.434.1773.864900P 5.1644.3642.093 :P 4.672 14.435r 4.21 :10005.4164.5752.194.9044.6814.547运动粘占度(106m2/s)013.613.39313.27.0910023.1122.5157123.2 :12.619.420034.633.6233P 34.819.2r 30.6 130047.846.432348.227.344.340062 860