（现场管理）日产新型干法水泥厂生料粉磨车间毕业设计

任务书的地形图确定全厂的工艺布置，绘出全厂工艺布置图工艺布置图。本设计中，全厂生产线采用一条龙排布，流程送设备；全厂的工艺流程从原料进厂到水泥出厂均采用均化出厂水泥的质量；粉磨是水泥生产过程中重要的工艺环节，全厂的主要设备选型从生料磨到水泥磨均采用立磨，粉磨效低、磨内空间大、烘干能力强；本设计对生料粉磨系统进行能够高效低耗的运行。并采用国内外先进的生产设备及生产降低能耗及投资，并保证水泥高产、高质，做到环保经济的设计理念。Abstractialgrindingprocessdesign.Accordingtothespecificationoftopographicmaptodeterminetheprocessarrangementforthefactory,paintfactothisdesign,factoryproductionlineadoptsadragonconfiguration,proerialsintothefactoryforthefactorytothecementfactoryadopthomogenizingmeasures,morecanguaranteethequalityofcementfactory;Grindingisimportantintheprocessofcementproductionprocess,choosethegrindingprocessandequipment,toimprovethegrindingefficiency,saveenergy,improvetheeconomicbenefitisofgreatsignificance.Mainequipmentselectionforthefactoryfromrawmaterialtothecementgrindingadoptverticalmill,highgrindingefficiency,unitpowerconsumptionlow,grindinginsidespaceislarge,dryingabilityisstrong;Thisdesigntooptimizedesignofsystemofrawmaterialgrinding,allowittorunefficnandinvestment,highyield,highquality,andensurethecementtodothe2.4.1石膏加入量的确定62.4.2混合材加入量的确定63.1.1原料及燃料化学成分73.1.2煤灰掺入量73.1.3计算干燥原料的配合比83.1.4熟料的化学成分83.1.5熟料率值的计算83.1.6熟料矿物组成93.1.7湿物料的配合比103.2.2原料消耗定额114.1.1石灰石、石膏、煤的破碎工艺154.1.2石灰石的预均化措施154.1.3生料的制备系统164.1.4生料粉均化系统174.1.5煤粉的制备系统184.1.6熟料烧成系统的选择194.1.7矿渣的粉磨系统194.1.8水泥的制备系统204.1.9水泥库及包装系统的确定214.2.1各种主机小时产量（周平衡法）214.2.2主机平衡表264.2.3全厂堆场及储库计算261(1)优质配料及粉磨、生料空气搅拌均化四个关键环节互相衔接，紧密配合，分解窑新技术以及大型化对生料质量提出的严格要求，产品质量可以媲美，使干法生产的熟料质量得到了保证。(2)低耗熟料的煅烧所需要的能耗下降。总体来说：熟料热耗低，烧成热耗可降到(3)高效态，传热、传质迅速，大同度提高了热效率和生产效率。操作基本自动化，(4)环保(5)装备大型化模的大型水泥厂，进一步提高了水泥生产效率。(6)生产控制自动化2利用各种检测仪表、控制装置、计算机及执行机构等对生产过程自动测量、使生产过程经常处于最优状态，达到优质、高效、低消耗的目的。(7)管理科学化(8)投资大建设周期较长技术含量高，资源、地质、交通运输等条件要求较高，耐水泥生产线,形成了淘汰与发展相结合的结构调整机制。水泥工业科研设计单位和生产企业近年来加大了科研创新力度工程设计和生产实践经验教训的基础上，不断技术创新、优化泥成品出厂的整个生产过程的工艺技术和成套装备进行了不断的优化和改进，从而使生产线的可靠性、先进性得到了根本性的改善。其中最具是原料均化技术、预分解窑煅烧工艺技术、粉碎粉磨工艺技术、术和环保技术等几大方面。多年来，在消化吸收的基础上，科研从原料开采到水泥成品出厂的整个生产过程的工艺技术和成套装断的优化和改进，从而使生产线的可靠性先进性得到了根本性的最具有代表性的是原料均化技术、预分解窑锻烧工艺、粉碎粉磨控制技术和环保技术。进水平已与国际先进水平相接近。但我们的整体水平还很差。据国家3清洁生产、高效、有害物排放量低和节约能源;广泛采用新型耐火材料等;新[4]。团，在水泥成套装备出口和工程总承包方面已做出了骄人的业绩。承很强的竞争力，目前中国企业在国际水泥建设工程承包市场所占份额已达在废渣资源化利用方面，是我国水泥工业的又一个显把发展循环经济，建设资源节约型、环境友好型社会，走新型为一项战略要求提出。从过度依赖资金、自然资源和环境投人实现增长，转向更多依靠发展循环经济和技术进步、以提高产获取水泥工业的经济增长。2.1熟料热耗的确定水泥厂中影响熟料热耗的因素很多，国内系统热耗较高的主要结皮堵塞现象严重，还有设备故障比较频繁国外水泥厂家通过采用低阻高效的多级预热通道喷煤管等先进工艺，降低了水泥生产的熟料热耗。4窑置有关（各类预热器和余热锅炉、余热烘干等2.2熟料率值的确定8干法窑1.9～2.52.0～2.352.2～2.72.72.40~1.40~查《新型干法水泥生产工艺设计手册》[1]新2.3熟料标号的确定5 们与熟料率有如下关系：2.4.1石膏加入量的确定形成足够的钙矾石，有利于水泥强度的发展。普通硅酸2.4.2混合材加入量的确定3.1.1原料及燃料化学成分SiO2Al2O3Fe2O3SO3W638533.1.2煤灰掺入量根据公式求得：3.1.3计算干燥原料的配合比3.1.4熟料的化学成分3.1.5熟料率值的计算7SiO2Al2O3Fe2O3则3.1.6熟料矿物组成则3.1.7湿物料的配合比合比为：将上述质量比换算成百分比：3.2物料平衡计算3.2.1窑产量的标定和生产能力3.2.1.1窑产量的标定回转窑。本设计选择德国洪堡公司制造的φ4.8×72m的8校对：3.2.1.2工厂生产能力的计算h,lh,l——所选窑的标定台时产量[t/(台·h)]。普通硅酸盐水泥小时产量：矿渣硅酸盐水泥小量产量:3.2.2原料消耗定额x9t/t熟料）t/t熟料）t/t熟料）(4)干石膏消耗定额普通硅酸盐水泥干石膏消耗定额：矿渣硅酸盐水泥干石膏消耗定额：(5)矿渣消耗定额普通硅酸盐水泥矿渣消耗定额：矿渣硅酸盐水泥矿渣消耗定额：(6)烧成用干煤消耗定额 f1(7)湿物料消耗定额：t/t熟料）t/t熟料）普通硅酸盐水泥：t/t熟料）矿渣硅酸盐水泥：t/t熟料）普通硅酸盐水泥：t/t熟料）矿渣硅酸盐水泥：t/t熟料）消耗定额t/t熟料物料平衡表(t)料日1算4.1工艺流程确定4.1.1石灰石、石膏、煤的破碎工艺石灰石破碎系统有以下几种形式：一段破碎系统，石灰石只经过一次破碎即达到入磨粒度要求的为一段破碎系统。二段破碎系统，对规模较大，石矿提供的块度也大，对选择一段破碎工艺有困难时，可用二段破碎工艺。机设备移动化：发展移动式破碎机并设置在矿山，破碎机移，碎石用胶带输送机输送至工厂，为节省能源和提高劳件。⑵破碎设备大型化：大规格的破碎机，为提高破碎机的生产能力和矿山开采块度创造了条件。⑶破碎流程单段化：发展高效能、大破碎比碎机，如反击锤式破碎机等，为实现单段破碎创造了条件。⑷破碎设备能化：某些国家发展破碎兼烘干的流程，使物料的破碎和烘干结合起来，为解决粘湿物料的破碎创造了条件。本设计石灰石破碎采用二段破碎系统，单转子反击破碎机，反击式破碎机结构简单，工作时无显著的不平衡振动，对物料进行选击粉碎强烈，因此粉碎效率高，生产能力大，电耗低，磨匀，综合考虑选择单转子反击式破碎机。石膏和煤采用一段破碎系统，选择颚式破碎机，构造方便，工作安全可靠，适用范围广。石膏较易破碎，块度煤破碎，破碎成较小粒度的煤，以利于煤在预均化堆场的均化效果。4.1.2石灰石的预均化措施水泥生料化学成分的均齐性，不仅影响熟料的质量，而且对窑的产量、热耗、运转周期及窑的耐火材料消耗等都有较大的影响。法回转窑尤其敏感。由于水泥生料是以天然矿物做原料配开采及开采地段的不同，原料成分波动在所难免。另一方模趋向大型化以及水泥其它工业发展，对石灰石的需求量石灰石高品位的原料不能满足生产的需求，势必要采用高由数个矿山的矿石搭配的方法，以充分利用矿山资源。因此生产中对原料、生料采用有效的均化措施，以满足生料化学成分均齐性的水泥厂尤其是新厂采用的是矩形预均化堆场。本厂厂区地4.1.3生料的制备系统生料制备系统目前按设备分为立磨和球磨。辊磨机又称立式磨。它适用于粉磨软质或中等入热空气时，物料同时得到烘干和粉磨。碎的。磨内介质与物料相遇的机会远少于介质本身相遇的机会，故绝能量消耗于彼此的冲撞之中。因此在粉磨过程中，磨机消耗大量无用定了其粉磨效率极低。辊磨机的粉磨作用，是基于沉重的磨辊对物料层的滚压作用而实现的。对经过滚压的物料再次加以滚压时，可进一离心力和高速气流作用，使物料扬起进行初分级，粗粉喂入物料在研磨室停留时间短，因而料床实际上不存在没有多余负荷以及结块形成的威胁。4.1.4生料粉均化系统一系列物料均化技术出现，均化工艺已经是现代水泥生产少的技术环节。满足入窑生料控制指标的要求。单、操作管理方便和便于自动控制等优点；而间歇均化系统的均好。选择何种均化系统主要取决于出磨生料成分的波动情况、工厂的规模、自动控制的水平及入窑生料质量的要求，并综合考虑生料制备系环节的合理匹配。在生料均化链中生料的均化是最后一个均化环证入窑生料符合指标要求的最重要的均化环节。一般来说，当出磨生料成分波动不大，特别是设有预均化堆场的工厂。计测和控制水平较高时，磨机出料均化周期较短，则可采用连续均化系统。当出磨生料成分波动大，计测和控制水平不高时，磨机出料均化周期较长，则以采用间歇均化系统为宜。本设计生料的均化系统采用连续均化系统。4.1.5煤粉的制备系统4.1.5.1煤的破碎和预均化系统一定的粒度要求，有利于煤的均化，可以提高均化效果。本设计采用碎机，设备占地面积小，操作简单。煤的预均化效果，直接影响了煤粉的点燃和燃烧，进度。均化原理同石灰石的均化原理，采用矩形均化堆场。4.1.5.2煤粉的制备制备煤粉的设备，目前大都采用烘干磨，主要有磨三种。在水泥厂中，广泛使用辊式磨和风扫磨。其煤粉细度达不到回转窑用煤的细度要求，故不适备。立磨的占地面积小，生产操作灵活，产品粒度虑，本次设计采用立磨。4.1.6熟料烧成系统的选择旋风预热窑、立筒预热窑及预分解窑等短窑。从世界水泥工业发展趋势看，干法中空窑和湿法长窑由于单机产量低、热耗高；立波尔窑则有本身结构复杂，操作维修要求高，扬尘大等缺点，其单机产量虽较高，而熟料质量却不如湿法窑；余热锅炉发电窑则由于窑的生产行相互牵制，有时会形成恶性循环，因而使这些窑型在世界的比重日益减少。更由于世界性的能源日趋紧张，代之而起浮预热器窑和预分解窑。现有的湿法长窑及其它类型的老式具备时亦将陆续改造为新型干法窑。熟料烧成系统是水泥生产过程的中心环节，也是消耗大量燃料的工序。它包括窑、预热器、冷却机、喂料系统以及其它附属设备成系统应该综合考虑原料燃料情况、产品质量要求、工厂预分解技术的特点是在预热器和窑之间增设分解炉，在分负荷大为减轻，而产量却成倍增长。4.1.7矿渣的粉磨系统渣比较难磨，所以要预粉磨，粉磨到到一定粒度，有利于生产的稳4.1.8水泥的制备系统水泥粉磨工艺流程主要有开路流程和闭路流程两种，其中闭路系统又可分为多种不同的种类。在水泥粉磨中，开路系统主要应用在管磨机上使用高细管磨机。由于开路系统中往往过分磨现象严重，且水泥温度问题，因而从节能的角度考虑，闭路系统受到推崇。在目前的流程组合上，总的来说，人们一方面希望得到简单的工艺流程，但是由于简单的流能最大可能地降低单位成本和提高产品质量，因而人们往往不得不在一是寻求单一的粉磨设备以尽可能地简化流程，节省投资，并在此基低粉磨能耗，如各类高细磨的开发以及发展立磨、辊压机终粉磨系统在现有的粉磨设备的基础上开发出能够尽可能降低粉磨能耗的粉磨流各种预粉磨、联合粉磨系统。4.1.9水泥库及包装系统的确定水泥库的圆库型式较多，主要区别在于库低的形状不同。水泥厂采用圆库储存物料时，圆库的直径规格不宜太多，采用库群布置时，库的高水泥发运系统包括水泥散装系统和水泥包装系统。水泥散装是水泥供应和运输方面的重大改革，是发展水泥生产、厉行增产节水泥发运系统的发展方向。在选择水泥发运系统时，应装。目前水泥包装机可分为两大类，一类是固定式包装机，另一类是回转式包装机。我国国定式包装机有单嘴、二嘴、四嘴。其包装能力分别为15~4.2主机设备选型、储库堆场计算4.2.1各种主机小时产量（周平衡法）66窑77776677(1)石灰石破碎机要求主机的小时产量计算公式为:t/h石灰石破碎机的台数：,选一台破碎机。石灰石破碎机的每周实际运转小时数：(2)石膏破碎机要求主机的小时产量计算公式为:石膏破碎机的台数：,选一台破碎机。石膏破碎机的每周实际运转小时数：矿渣磨机的台数：,选一台矿渣磨机。矿渣磨机的每周实际运转小时数：(4)生料磨,选一台生料磨。煤磨的台数：,选一台煤磨。煤磨的每周实际运转小时数：(6)水泥磨,选两台水泥磨。(7)包装机参考《新型干法水泥厂工艺设计手册》第441页表10-1，选用德国,选一台包装机。4.2.2主机平衡表主机产量()()数()产能力()（h）1机11磨11窑1磨2机14.2.3全厂堆场及储库计算(1)物料的储存期某物料的储存量所能满足工厂生产需要的天数，称为该物料的储存期。各种物料存期的确定，需要考虑到许多因素。物料储长则会增加基建投资和经营费用，过短将影响生产。储存期如下表：577煤245777(2)预均化堆场的设计石灰石预均化堆场的实际储存期：煤预均化堆场的实际储存期：(3)露天堆场的设计T----物料存储期，天Gd---物料日消耗量，t/天堆的高和底边长度：T----物料存储期，天Gd---物料日消耗量，t/天堆的高和底边长度：粘土、铁粉采用同宽同高的联合储库设计。根据计算的料堆的高度和宽度，确定厂房的宽度和高度。T----物料存储期，天Gd---物料日消耗量，t/天堆的高和底边长度：T----物料存储期，天Gd---物料日消耗量，t/天堆的高和底边长度：堆量（t）3333(5)储库的计算库。库。(5)储库一览表2112122225111674.3全厂工艺流程方框图砂岩库口口8hFe2O3SO3指标士0.30.2%4h4hSO3(2.2±0.3)%影响水泥厂总平面设计的因素很多，例如：城市和工业区的面积、地形、气候、水文和工程地质；运输方式和要水条件；产品种类；工厂规模和工艺流程；工厂远景发条件；防火、卫生及环保要求等。因此在进行总平面设集和了解这些资料，以便处理好各方面的关系，使工厂尽可能完善的满足生产要求的有机整体。为三大类：基本生产车间、辅助车间及生产服务设施。进行总平面设计时，车间与服务设施之间的关系，使之成为一个协调、统一的有机整体。输过程。建筑物与构筑物之间的相对位置及其系统和各种设备的按照过程，保证有合理的生产作业线，工艺流程顺畅。使原料、品、成品的运输连续、没有往返较差而短距离的径直前进，从而费用，降低生产成本。①将工艺过程类似或用途一致的系统加以合并；②按系统的运输方式和工程管线的特点分区，使运输线路、工程线路③按卫生与防火条件要求，将系统合并或分区；部空间。建筑物、构筑物之间的相对位置和距离应满足防火、卫生要求。质条件，以便保证以最少的建筑费达到较好的建筑质量。投资，达到扩大再生产的目的，并合理安排建设程序、工艺流计。使工厂大部分主要车间和设备能避免煤烟的灰尘，能最大限光、通风，并能将建筑物周围的雨水通畅排出。应当合理。工厂与居住地区的连接应当方面。频率风向的上风侧，中央控制室、化验室、厂前率风向的下风侧。从总体布置图来讲，本设计力求大方简洁、设备合理布置，到成品的流程顺畅，尽最大限度降低基建投资。石灰石由皮带机直接从矿山运送至厂区，由于本设计标准偏差比较小，在厂区就不设专门的预均化堆场。炉渣渣等由汽车直接从矿山或钢铁厂运至厂区，沿物料运输大场；原煤可以由火车运输进厂。对环境的染降到最小。设理念。便处理紧急突发情况。化验室与中控室相对称平行布置，将市场部大限度地降低粉尘的污染。在确定全厂总平面设计方案后，结合所选厂址的厂区地形、主导风向、图面内容主要包括：筑物和堆场的平面位置、名称、铁路和道路和等；图上标注工厂总平面设计的主要技术指标和风向玫瑰图。原料混合后经皮带传送进入磨头仓，在经过电子皮带秤好的粉状生料。对粉状生料的要求：(2)不同化学成分的原料颗粒混合均匀；磨系统和风扫磨系统两种工艺方案可供选择。粗粉落回磨盘与新喂入的物料一起重新粉磨，合格的细粉随气流一起出磨，经收尘器收集为成品。生产中总结出如下方面的特点：粉磨，可以减少原料破碎工序，节省设备投资。品热耗。力提升料粉，用粗粉分离器分选，粗粉再回磨粉磨。水泥厂生料制备的主流设备。1.2.1配料系统的比较确定原料的配料系统是为了确保磨机能够连续、稳定、准确磨产品符合要。目前原料的配料系统有两种形式：仓备料，集中配料，直接入磨，即磨头仓配料；二装计量配料设备，向同一输送设备按比例配料，输送入磨，即库底配料。磨头仓配料是从原料库出来的物料经输送设备分被进入各自的磨头仓，然后经配料设备喂入磨机，这种布置形式有利于集中控和配比。由于该设计要求日产量高所以为了生产的稳定采用该系统。1.2.2配料设备的确定机和电磁振动给料机；计量式有斗式配料电子秤和电子皮带秤。料量不便自动控制。备。该设备体积小、用电省、结构简单、维修方便，工作度范围大，调节方便，有利于实现自动控制，在大型工厂中被广泛使用。斗式配料电子秤式一种间歇式的秤量设备。该计量秤系在小型磅秤上，设置计量料斗，由圆盘喂料机或电磁振动给料机供料达到给定值后制卸料。电子皮带秤是一种以重量计量的皮带秤量装置。其结构简方便、工作稳定可靠、计量精度高等优点，在水泥厂得到广泛使用。综上所述，本设计采用电磁振动给料机加电子皮带秤的配料计量系统。1.2.3喂料设备的选型根据物料平衡表，进行计算：运行方式设备重量1.2.4磨机系统分。1.碾辊和磨盘磨盘平面上有一圈与轮鼓形磨辊相适应饿弧形沟槽与辊道，呈倾斜状，这样易于形成均匀的料层。鼓形磨辊的形状对称使用。磨辊衬套和磨盘衬板是高强耐磨金属材料，价钱很贵转动装置转到便于维修的部位。2.加压装置辊磨需要借助加压机构来对物块状物料碾碎、在大型化立磨是由接液压装置或由液压气动装置通过摆杆对磨辊施加压力的。磨辊置于压力架之下，拉杆的一端铰接在压力架之上，另一端液压缸杆连接，液压缸带动拉杆对磨辊施加压力，将物料碾碎、磨细。3.分级机构节省了土建投资。1.2.5通风和收尘二级采用袋式除尘器。旋风收尘器的优点是:结构简单，容易制造，尺寸紧凑，操作管理方便，处理含尘浓度较高的气体，收尘效率也很高。作稳定。1.2.6输送设备在水泥厂中，各车间的主要生产设备，依靠输送设备连接起来，使成连续生产的工艺线，因此，输送设备是水泥厂中较为重要的附属设备。(1).皮带输送机石灰石等原料需要通过皮带输送机由预均化堆场运到磨头仓。输送能力(/h)2.0(2).斗式提升机生料要通过斗式提升机由生料库输送到旋风预热器。(3).空气输送斜槽持流态化倾斜地向出料端缓慢流动。这种输送设备无运动部件，结构简单，输送能力大，容易改变输送方向，输送生料时常被采用。倾角(度)8大于要求输送量，能满足要求。2.降低物料水分，以免粉磨时形成缓冲垫层，甚至形成磨内圈，降低研磨效3.加强磨机通风，可降低磨内黏度，防止粘球、堵塞，提高粉磨效率；4.适当的研磨体装载量及极配：在一定范围内，增加研磨体的装载量可提高例为中间用量多两头少；8.采用闭路流程：防止过粉磨现象，提高磨机产质量；9.使用助磨剂：可节约能量，消除研磨体被物料粘附而形成的包层，分散已磨细的物料，防止成块，从而提高磨机效率，同时可改进磨性。料制备的烘干热源，或低温余热发电热源；4.生料粉磨采用了立磨：立磨的生产灵活性较大，细度利于控制，占地面积5.矿渣采用单独粉磨，提高了水泥产量参考文献[1]王伟君.新型干法水泥生产工艺读本[M].北京:化学工业出版社,2007:43-44[2]陈全德.新型干法水泥技术原理与应用[M].北京:中国建材工业水泥出版社,2004:3-4[3]陈绍龙,张朝长.水泥生产破碎与粉磨工艺技术及设备[M].北京:化学工业出版社[4]金容容.水泥厂工艺设计概论[M]