日产4000吨水泥熟料工厂设计

1、题目：日产4000吨水泥熟料工厂设计班级：材料学院 430902班组员：朱欢(43090204 ) 甫(43090205 )少林(43090208 )恺(43090212)完成容：容物料计算设备选型堆场计算CAD图绘制少林甫朱欢恺、甫物料平衡计算一、烧成车间生产能力1窑的年利用率根据最新技术窑的年利用率n =325/365=0.892窑的型号和台数的确定用周平衡法 先令n=1,则Qh! -Q 4000166.7 (t/h )，查表选择型号 24 n 24 14.8 X 74其小时产Qhi 208 (t/h )，则n 40000.8 ,则定为一台型号4.824 208X 74的回转窑。表1是选定

2、窑型情况表1选定的窑型名称型 号熟料产量旋窑规格预热器规格设备重量一级二级三级四级五级t五级 悬浮 预热 窑(预 分 解)50004.8X 7422500148001370014800150008413回转窑产量的标定实际窑的日产量为 4000t/d4.8 74的小时产量为4000/24=166.7t/h, 所以定日产量为170t/h 。4确定石膏的含量适当增加石膏量有利于提高早期强度，但过多会引起膨胀，国家标准规定三氧化硫不大于4%换算得石膏不大于 6.8%.所以石膏加入量选为2%5混合材掺量混合材掺量为30%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 nQN 170t/h熟料

3、的日产量：Qd 24Qh 4080t/d熟料的年产量：Qy 8760 Qh?i 1325388t/ y7工厂的生产能力水泥中石膏的掺入量 d=2%，水泥中混合材的掺入量 e=30%水泥的生产损失p=3%水泥小时产量：Gh Qh100 P 170100 3242.5 t/h100 d e 100 2 30水泥日产量：Gd 24Gh 24 242.5 5820 t / d水泥年产量： Qy 8760 Gh 8760 0.89 242.5 1890627 t/y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围窑型KHSMIMGS%GS%GA%C4AF%湿法窑0.880

4、.921.9-2.51.0-1.851-5916-245-1111-17干法窑0.860.892.0-2.351.0-1.646-6719-286-1111-18立波尔窑0.850.881.9-2.31.0-1.844-5322-305-1111-17预分解窑0.870.922.2-2.61.3-1.848-6214-287-1010-12机 立 窑适宜围0.860.932.0-2.51.1-1.5有矿化 剂0.920.961.6-2.01.1-1.355-6318-2212-166-10预 分 解 窑推荐值0.882.501.60适宜围0.860.902.402.801.40-1.90利用下

5、列公式GaqAyR100QDw根据要求，已知率值：KH=0.89-0.91 SM=2.4-2.6 IM=1.4-1.6表3生料的化学成分名称配合比烧失量SiO2Al 2QFezQCaO石灰石83.533.05363.51330.17401.325844.6212砂岩6.000.17525.37120.19740.06540.0936粉煤灰9.000.24304.83392.55510.52830.3636铁矿石1.500.04010.73100.07880.50900.0416生料100.0033.511914.44943.00532.428445.1199灼烧生 料100.0021.7323

6、4.52003.652467.86162计算煤灰掺入量Ga=315 20.04 100 =2.6587%，所以煤灰参入量为 2.6587%100 23743.46式中：Ga 煤灰掺入量，以熟料百分数表示（100%）QDw 煤的应用基低热值（kJ/kg煤）Ay 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所示表4熟料的化学成分名称配合比SiO2AI2QFQCaO灼烧生料97.341321.73234.52003.652466.0574煤灰2.65871.27750.98420.15420.0550熟

7、料10022.43205.38413.709566.1125KH= Cc 1.65Ac 0.35Fc =0.89, IM 1.45, SMSc2.472.8ScFcAc Fc三个率值均在允许的误差围。干原料质量比为：干石灰石：83.5%干砂岩:6%干铁矿石:1.5%干粉煤灰:9%三、原燃料消耗定额的计算1原料消耗定额考虑煤灰掺入时，1t熟料的干生料理论消耗量:100 SK干=100 I熟料）100 265871.4640(t/t100 33.5119式中：Kt 干生料理论消耗量（t/t熟料），I干生料的烧失量（% ，S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:

8、干生料消耗定额：K 生呗干100 1.4640 1.5093t/t 熟料100 P生100 3（3）各种干原料的消耗定额:K原=K生K原一一某种干原料的消耗定额（t/t熟料）K生一一干生料的消耗定额（t/t熟料）干生料中原料的配合K 石灰石=1.5093 X 0.835=1.2603（t/t 熟料）K砂页岩=1.5093 X 0.06=0.0906（t/t熟料）K粉煤灰=1.5093 X 0.09=0.1358（t/t熟料）K铁矿石=1.5093 X 0.015=0.0226（t/t 熟料）（4）含天然水分的湿物料消耗定额100K 干K湿-100 w0四种物料含水分依次为1% 3% 0.5%,

9、 4%所以湿物料消耗定额为:K石灰石 1.2730K砂页岩 0.0934K粉煤灰0.1365K铁矿石 0.02352干石膏消耗定额Kdd2100 d e 100 2 300.0294（t/t熟料）3混合材的消耗定额Kee30100 d e 100 2 300.4412 t/t熟料4烧成用干煤消耗定额0.136712（t/t熟料）取煤的生产损失Pf =3%烧成用干煤消耗定额:其中：Kf1烧成用干煤消耗定额（t/t熟料），q熟料烧成热耗（kJ/kg熟料），qDw干煤低位热值（kJ/kg熟料），Pf煤的生产损失 % 一般为3%。Kfi100qQdW_100 Pf100 315023743.46 10

10、0 35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物平衡表栏料水分%损失%消耗定额物料平衡表（t）t/t熟料干料含天然水分料干 料湿料时日年时日年石灰1.2214.25142.1670386216.5193.1687218石161.27502.504184.92砂岩0.0369.6120080.15.8381.0123791.390.0915.405158724粉煤 灰0.0.10.1323.09554.0179987.23.2556.9180915.536691246铁矿0.029953.731146.640.023.8492.214.0095.88石272生料1.5256.561

11、57.2000408264.6348.2062277311.55894.125240.220.0119.938966.4119.938966.4石膏30.035.00515.0051混合0.0.40.4475.001800.584761.75.31809.587699.材54101981468熟料170.04080.1326687000.4水泥1.2242.55820.189062739000.00燃煤1.30.10.1423.24557.7181196.23.5564.4183360.1848442409每种物料的消耗定额乘上熟料量即得到该物料的需要量注：(1)单位熟料热3150kJ/kg熟

12、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 3%主机设备选型一、物料的破碎1石灰石破碎(1) 确定破碎车间的工作制度6小时，每年工(2) 根据经验数据可知，石灰石破碎车间采用一班制，每班工作 作300天。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:k xk2 xk3 300X1X6 n 一 87608760=0.205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。、， 亠 口q 1670386.50(3) 王机要求小时产量：G h=87Gn =876E=930.16 (t/

13、h )(4) 设备选型青龙山的石灰石为中硬材料，为了简化生产流程，节省成本和投资，便与检修 和操作，降低劳动强度，现选用单段破碎机，经一次破碎即可达到入磨粒度。单段 锤式破碎机技术参数：型号转子尺寸(mm*mm)处理 能力(t/h)锤 头 数 量进料口(mm)入料粒度(mm)出料粒 度(mm)配套 功率(kw)设备重 量(t)DPC1420*11980-281290*132500*500*80090%C2200251412415005DPC 1650*163150-321500*178800*800*90090%C2355431616022055DPC 1850*173240-401755*1

14、78800*800*100090%C2 156067PC 2018*180350-402040*1861000*1000*1090%C271081201824500005DPC2018*222400-502228*2461000*1000*1290%C2800110202276000005DLPC2018*222600-502228*2461000*1000*1590%C2：8001202022-178000005DLPC2018*222700-502228*2461000*1000*1590%C2800130202279000005-22DPC 1850*18980

15、040*2030*2081100*1100*1590%C7630*2148181801000200052DPC 2018*223120050*2670*2461000*1000*1590%C7800*2145202271500200052DPC 2300*250160066*3065*2661100*1100*1590%C71125*204232582000260052所以，应选用2DPC1818型,产量标定为940t/h2石膏破碎(1) 确定破碎车间的工作制度7小时，每年工作根据经验数据可知，石膏破碎车间采用一班制，每班工作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

16、用率:_k xk2xk3_300 X1 X7_ n 876087600.24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：G h-島 =87聽4=18.53 (t/h )8760300mm综合考虑宜采用反击式破碎(4) 设备选型型号规格进料口尺寸(MM)最大 进料(MM)生产 能力(T/H)功率(kw)重量(t)外形尺寸(mm)PF-1007 1000X 700400X 73030035-50379.52400X 1560X 2660PF-1010 1000X 1050400X 108035050-807512.62440X 2250X 2630P

17、F-1210 1250X 1050400X 108035070120110142700X 2340X 2870PF-1214 1250X 1400400X 14303508016013218.582700X 2440X 2900PF-1315 1300X 1500860X 152050016026020024.22860X 2800X 3050石膏是低硬度材料，产石膏含水量少，粒度V 机。反击式破碎机的主要技术规格参数：所以应选PF-1007型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(2) 根据车间运作班制和主机运转小时数，确

18、定主机的年利用率:k k2 k38760300 2 787600.479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:GhGy8760181196.44=8760X0.479=43.18（t/h ）(4)所以应选PF-1007型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，石灰石破碎车间采用一班制，每班工作6小时，每年工作天。300(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:_k xk2 xk3_300X1 X6 n = 8760=8760=0.205式中：k每年工作日数,k2 每日工作班数,每班主机运转小时数。(3)主机要

19、求小时产量:GhGy8760120080.15五E=66.87（ h ）(4)设备选型选用DPC-1412单段锤式破碎机。、粉磨设备1生料粉磨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:k xk2xk3 250 X3X8 n 876087600.685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：- Gy 2000408.12/ 、Gh =8760685=333.37 (t/h )87 6 0 8760 X0.6857(4) 设备选

20、型选用重工业机械厂设计的 MLS4531型立磨，其性能参数如下表:磨机型号MLS4531入磨粒度(mm 100出磨粒度(mm 12%生产能力(t/h )360-400入磨水分(%6出磨水分(%0.52熟料粉磨(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(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:kxk2xk3 280 X3 X8n =有6厂=-8矿二0.767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：Gy1326687.4Gh 誌=876E=197.46 (t/h )（4）设

21、备选型采取规格为？ 3.8 X 12的球磨机，其性能参数见下表:规格（1 X d）? 3.8 X 12转速(r/mi n )15入料粒度（mr）i 25生产能力（t/h ）110 （圈流）功率（kw）2500重量（t）203所以需要n=197.46/110=1.8，所以n取23煤粉制备（1）确定煤粉制备车间的工作制度7小时，每年工作根据经验数据可知，煤粉制备车间采用三班制，每班工作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:k xk2Xk3 250X3X7 n = 8760=8760=0.60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

22、机要求小时产量:GhGy8760181196.448760 X0.60=34.47 (t/h )(4) 设备选型与球磨机相比，立式磨具有以下特点；粉磨效率高；烘干能力大；入磨物料料度大，大中型立磨可以省掉二级破碎；产品的 化学成份稳定；颗料级配均齐，产品料度均齐，有利于煅烧；工艺流程简单；噪音低、 扬尘少、操作环境清洁；金属损耗小，利用率高； 使用经济。综合考虑应选用立式磨。规格如下：技术参数/型 号HRM1250HRM1300HRM1550HRM1700HRM1900HRM2200HRM2300HRM2500磨盘中径(mrh12501300155017001900220023002500产量

23、(t/h)141820253036404550 6070 904050入磨物料粒 度(mm025035035035040040050050入磨物料水 分(%V 10V10V10V 10V 10V10V10V10产品细度(R0.08)V 12%V 12%V 12%V 12% V 12%V 12%V 12%V 12%产品水分(%11111111主电机功率(KW155220315400500710370430入磨风温C 350 350 350 350 350 350 350 350出磨风温C709570957095709570 9570 95709570 95出磨风量(M3/h)2500045000

24、6500088000120000180000800001000000磨机差压(pa)50005000500050005000500050005000设备重量(t)2743728599.51887080所以， 应选用HRM155型4冷却车间(1) 确定工作制度熟料冷却车间采用三班制，每班工作8小时，每年工作310天(2) 根据工作制度确定年利用率k xk2xk3 310 X3X887608760=0.85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) 设备选型选用篦式冷却机，其性能参数见下表:型号H1067产量(t/h)额定2500最大2750段数2有效面积(m2)63

25、面积产量t/(m2?d)39.7-45出料粒度(mr)i 9520袋总重Kg 10005电机功率Kw4 X 6=244X 8=324X 10=404X 12=486整机重量T567.59所以应选用DZ-12型标定产量为130t/h，应选用n=366.90/130=2.8台，所以n取3三、主机平衡表主机 名称主机型 号、规 格主机产 量【t/(台*h )】主机台 数(台)要求主 机小时 产量(t/h )主机生 产能力(t/h )主机 工作 制度年利 用率石灰 石破 碎机2DPC-181880010001930.168001000300 X1 X 60.205砂岩 破碎 机DPC- 141280-

26、150166.8780-120300 X1 X 60.205石膏瞬机PF-100735-50118.5335-50300 X1 X 70.24原煤 破碎 机PF-100735-50143.1835-50300 X2X 70.479生料 磨MLS4531360-4001333.37360-400250 X3X 80.685煤磨HRM- 155030-36134.4730-36250 X3X 70.60转回窑? 4.8 X74208.331187.27208.333250.89篦式 冷却 机H-1067104.172170208.34310X3X 80.85熟料 磨（闭 路）? 3.8 X1211

27、0-1202197.43220-240280X3X 80.767包装 机DZ-12100-1603366.90300-480300 X2X 60.40注：1.石灰石破碎机的主机工作制度为 300X 1X 6,意为每年工作300天，采取一班 制，每班工作6小时。2. 每班工作6-7小时者，已扣除检修时间1-2小时。物料的储存计算一、堆场计算1砂岩均化堆场（1）储存量=日需求量X储存期=381.84 X 15=5727.6 t（2）占地面积取 H 7m B 2X HX ctg38 o =17.92，其中 a =38o y =1.6 取 B=1824Q rH ctg (B Hctg )L3Hr(B

28、Hctg )o 4o6296.85 1.6 72ctg38(18 7ctg38)Lc37 1.6(18 7ctg38 )L 62.57取L=63m 则占地面积 A=63X 18=1134 (吊)(3) 实际储量24Q H L(B Hctg ) H ctg (B - Hctg )Q 7 1.6 63(18 7ctg38) 1.6 72ctg 380(18 4 7ctg 380)Q 5771.42(4) 实际储期Q实日消耗量5771.42381.0715.15(天)为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长一63m 宽一18m2煤均化堆场(1) 储存量Q 日需要量储存期 556.92

29、 5 2784.6 t(2) 占地面积取H 6m B 2X HX ctg27o =23.55 其中 a =27o, y =0.9 取 B=2424Q H ctg (B Hctg )L3H (B Hctg )2784.6 0.9 62ctg270(24 4 6ctg270)L34 0.9(24 6ctg270)L 75.27取 L=76m 则占地面积 A=76X24=1824 (ni)(3) 实际储量24Q H L(B Hctg ) H 2ctg (B - Hctg )Q 6 0.9 76(24 6 ctg270) 0.9 62ctg27(24 4 6ctg27) 3Q 4489.14(4) 实

30、际储期4489.14日消耗量556.928.06(天)宽一24m为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长一76m3铁矿石均化堆场（1）储存量Q 日需要量 储存期 95.88 20 1917.6t(2) 占地面积取 H 6 B 2Hctg35 17.1 其中 351.5取B 1824Q H ctg (B Hctg )L3H (B Hctg )20402116.20 1.5 62ctg350(186ctg350)36 1.5(18 6 ctg350)28.57取 L=29m 则占地面积 A=29X 18=522 ( m)(3) 实际储量24Q H L(B Hctg ) H 2ctg

31、 (B -ctg )Q 6 1.5 29(18 6ctg350) 1.5 62ctg350(18 4 6ctg350)Q 1954.47t日消耗量 95.8820.38 (天)(4) 实际储期1954.47为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长一29m 宽一18m 4石膏堆场(1) 储存量Q 日需要量 储存期 119.95 35 4198.25t(2) 占地面积取 H=6m B 2 H ctg40 =14.30m 其中=40 r=1.4 取B=15m24Q H ctg (B Hctg )L3H (B Hctg )4198.25 1.4 62ctg40(15 4 6ctg40)

32、L3r6 1.4(15 6 ctg40 )L 68.65取L=69m 则占地面积 A=69X 15=1035 (吊)(3) 实际储量24QH L(B Hctg ) H 2ctg (B Hctg )Q 6 1.4 69(15 6ctg400) 1.4 62ctg40(15 4 6ctg400)3Q 4221.25t(4) 实际储期T 色 4221.25 35.19 日消耗量 119.95为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长一69m 宽一15m6石灰石预均化堆场(1) 储存量Q 日需求量 储存期 5193.84 5 25969.21(2) 占地面积取H 10m, B 2 H c

33、tg36 2 10 1.37627.52m 取 B=50mQ rH 2ctg (B #Hctg )Hr (B Hctg )25969.2 1.5 10 2 c t g 36 0 ( 50 - 10c t g 36 0)10 1.5 ( 50 10 c t g 36 0 )=59.80取 L=60m 则占地面积 A=50X 60=3000m2(3) 实际储量24Q H L(B Hctg ) H 2ctg (B Hctg )Q 10 1.5 60(50 10ctg360) 1.5 102ctg360 (50 4 10ctg360)3Q 26073.57(4) 实际储期T而耗量 希亦5.02天所以堆

34、棚建筑物：长-60m宽-50m6混合材堆场(1)储存量0=日需求量 X 储存期=1809.14 X 25=45228.5 t(2 )占地面积取 H 8m B 2X HX ctg38 o =22，其中 a =36o y =2.1 取 B=4024Q rH ctg (B Hctg )L3Hr(B Hctg )49823.00 2.1 82ctg360(40 - 8ctg360) L08 2.1(40 8ctg360)L 102.49取 L=103m 则占地面积 A=103X 40=4120 ( m)(3) 实际储量24Q H L(B Hctg ) H ctg (B Hctg )Q 8 2.1 10

35、3(40 8ctg36)2.1 82ctg36(40 4 8ctg36)Q 46759.65(4) 实际储期Q实日消耗量46759.651809.14(天)为了满足利用系数y在0.650.75之间，堆棚建筑物：长103m 宽一40m二、库的选择1生料库(1 )要求储存量Q Gd T 6348.40 3 19045.2tGd该物料的日平衡量(t)T该物料的储存期(d)(2 )库的选型，表3-8是生料库的性能参数表6生料库的选型规格库直径库有效咼 度库容量库底面积? 32 X 403240.620700800(3 )库的数量Q 19045.2V 1.0 20700Q储存量(t )该物料的容积密度(t/m3)v库的有效容积(m)生料的 =1