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虞城水泥廠5200噸每天熟料水泥生產(chǎn)線窯尾工藝設(shè)計_畢業(yè)論文設(shè)計-文庫吧

2025-08-13 01:26 本頁面


【正文】 編寫說明書等來解決實際生產(chǎn)技術(shù)問題的教學環(huán)節(jié), 是高等學校無機非金屬材料和硅酸鹽工程專業(yè)所必須完成的課題, 也是從事技術(shù)工作的一次演習,與先前的教學過程相比,具有較強的綜合性、實踐性和探索性。 通過畢業(yè)設(shè)計,不僅使學過的知識得以鞏固、提高,而且進一步培養(yǎng)我們獨立思考、 設(shè)計及解決實際技術(shù)問題的能力,使自己的學識和工程實踐能力有一個很大程度的進步,最終完成在校的學習任務(wù)。 本次設(shè)計是為了順應(yīng)水泥發(fā)展的趨勢 , 提高我校水泥工藝專業(yè)畢業(yè)生的綜合素質(zhì)和適應(yīng)能力,因此設(shè)計的預(yù)分解窯。預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器窯基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,是水泥工業(yè)繼懸浮預(yù)熱窯后的一次重大革新。預(yù)分解窯系統(tǒng)由高效低阻預(yù)熱器、 TDF 分解爐、回轉(zhuǎn)窯和高效篦式冷卻機等幾部分組成,分解爐處于預(yù)熱器與窯尾之間,是系統(tǒng)提供二次熱并進行分解反應(yīng)的區(qū)域,入窯生料的分解率可達 90%以上,從而大大減輕了窯的負荷 [2]。 該設(shè)計的目的是 在河南省虞城縣建一個日產(chǎn) 5200 噸的水泥廠,該縣城周邊至今還沒有大型水泥廠,大規(guī)模所用的水泥主要從較遠的水泥廠運過來,運輸成本比較高。而且該縣有一座大型礦山,能夠為日產(chǎn) 5000噸的水泥廠提供石灰石 60 年,另外,水泥生產(chǎn)所需的輔料都能從周邊城市運過來,成本比較低。該水泥廠建成后,產(chǎn)品主要銷往商丘市、徐州市和宿州市等周邊城市,另外,該水泥廠的建設(shè)為周邊新農(nóng)村的建設(shè)提供了水泥保障。 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 2 第一章 工藝設(shè)計指導(dǎo)思想與原則 畢業(yè)設(shè)計原始資料 原材料化學成分見表 11。 表 11 原材料化學成分( %) 項目 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 合計 天然水分 石灰石 砂巖 鐵粉 粉煤灰 石膏 煤灰 煤的工業(yè)分析見表 12。 表 12 煤的工業(yè)分析 工業(yè)分析( %) 發(fā)熱量 KJ/Kg Mad 水分 Cad 固定碳 Aad 灰分 Vad 揮發(fā)分 25 23700 原煤水分: 其它 年平均氣溫: 16℃ 當?shù)貧鈮海?752mmHg 地下水位: 13m 水泥品種 : P178。 S178。 袋散比: 25%:75% 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 3 廠址選擇 工業(yè)企業(yè)及其所屬工人村場地選擇是工廠建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。廠址選擇的合理與否,將直接影響工廠建設(shè)的投資。建設(shè)進 度 ,同時也將長期影響工廠投產(chǎn)后的生產(chǎn) .管理和工廠今后的發(fā)展。因此,新建項目根據(jù)生產(chǎn)建筑要求,進行經(jīng)濟技術(shù)比較,抓住主要條件,認真做好廠址選擇的工作。影響廠址選擇的主要因素 [3]: 廠址要靠近主要原料基地。生產(chǎn)水泥的主要原料是石灰石和粘土(本設(shè)計中不采用粘土),故水泥廠應(yīng)靠近石灰石礦山,以縮短石灰石運輸距離,方便采用經(jīng)濟可靠的運輸方式,以節(jié)約投資和運輸費用。但應(yīng)注意廠區(qū)和住宅區(qū)不得建在有用礦藏上或處于爆破危險范圍內(nèi)。 廠址有良好的交通條件。水泥生產(chǎn)因物料吞吐量很大,故大中型水泥廠應(yīng)力求靠近鐵路線,小型 水泥廠靠近公路線。 廠址盡量靠近水源。水泥廠是耗水量較大的企業(yè),水源必須充足,水泥質(zhì)量合格,保證不間斷供水。 廠址盡量靠近電源。水泥廠是耗電量很大的企業(yè),故廠址最好靠近電力網(wǎng),并有方便的供電條件和措施,以保證供電和減少輸電線路的投資。 廠址應(yīng)有足夠的建廠場地,但必須堅持貫徹國家節(jié)約用地方針政策,不占良田,少占良田,盡可能利用荒山野地。 廠址地形。廠址地形最好寬闊平坦,并稍帶傾斜,以利簡化工廠的豎向布置與減少平整場的土石方量,并利于排水。礦山、廠區(qū)和住宅區(qū)應(yīng)盡可能布置在鐵路、公路、河流的同一側(cè) 。 工程地質(zhì)條件。應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件,土壤深度在地下 ~2m 處的耐力最好在于 200kpa 以上,廠址下面要避免有用礦藏,沒有活斷層,并應(yīng)盡量避免死斷層、溶洞、滑坡等。 廠址應(yīng)有良好的水文地質(zhì)條件。地下水位在地表以下 5m 為好,且廠址不應(yīng)處在水庫、堤壩附近的下游。 廠址的選擇必須考慮工廠的雨水、污排出廠外的方便條件,并遵守環(huán)境保護衛(wèi)生規(guī)范。 選擇廠址是必須確定該地區(qū)的地震烈度。一般 6 度以下地區(qū)可 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 4 不考慮防震措施, 6 度以上地區(qū)要考慮設(shè)防震措施, 9 度以上地區(qū)不宜建廠。 11 廠址選擇中,必須落實 大件設(shè)備的運輸問題。 綜上所述 ,在選擇廠址時需要同時考慮多方面的問題 ,而實際上卻很難找到各方都較理想的廠址。因此必須在多方面綜合比較的基礎(chǔ)上加以選擇,從而得到相對而言較為理想的廠址。 指導(dǎo)思想 水泥工業(yè)及水泥工廠設(shè)計有如下幾個特點 [ 4]: 水泥廠采用的主機多屬重型設(shè)備,重量大,建構(gòu)筑物荷重也大。因此,一般要求在工程地質(zhì)條件好的場地建廠。 產(chǎn)品(水泥)、燃料(煤)等物料運輸量大,且價格底,因此要求要有良好的運輸條件。 水泥廠存在粉塵和噪音兩大污染。因此,設(shè)計時必須加強收塵措施,盡量搞好廠區(qū) 綠化。 水泥廠需要用大量的礦物原料(如石灰石)等,因此水泥廠大都自行開采礦山,并靠近礦源建廠。 水泥廠設(shè)備種類多,布置復(fù)雜。因此,工藝布置應(yīng)同土建設(shè)計緊密結(jié)合。 水泥廠用水量大,且水無衛(wèi)生要求。因此,一般水泥廠多建在遠離城市的地方,且自備水源。 水泥工業(yè)能耗和電耗較大,因此,在水泥廠設(shè)計中要注意確保能源供應(yīng),并充分重視節(jié)約能源的問題。 從發(fā)展來看,水泥工業(yè)的發(fā)展逐漸趨向大型化和自動化。因此在設(shè)計時應(yīng)盡量采用新技術(shù),新方案并要重點考慮節(jié)約能源。從水泥廠的整體設(shè)計來說,工藝設(shè)計是主體,它的主 要任務(wù)是確定工藝流程,進行工藝設(shè)計的選型和布置。但工廠設(shè)計是各專業(yè)共同完成的一個整體。因此,工業(yè)設(shè)計與其它專業(yè)的設(shè)計有著密切的聯(lián)系,特別是工藝布置和其土建的關(guān)系更密切。生產(chǎn)設(shè)備的布置直接影響到建筑物的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。因此,工藝人員只有與其他人員相互配合,共同研究,才能產(chǎn)生較 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 5 好的方案。 設(shè)計原則 水泥廠設(shè)計要遵循以下原則 [3]: 根據(jù)計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品品種、質(zhì)量、規(guī)模進行設(shè)計。計劃任務(wù)書規(guī)定的產(chǎn)品規(guī)模往往有一定的范圍,設(shè)計規(guī)模在該范圍之內(nèi)或略超出該范圍,都認為是合適的;但如限于設(shè)備選型,設(shè)計達到 的規(guī)模略低于該范圍,則說明原因,取得上級同意后,才能繼續(xù)設(shè)計。 對于產(chǎn)品品種,如果認為計劃任務(wù)書的規(guī)定在技術(shù)上或經(jīng)濟上有不當之處,也應(yīng)闡明理由,建議調(diào)整,并取得上級部門的同意。窯、磨等主機的產(chǎn)量,除了參考設(shè)備說明書和經(jīng)驗公式計算外,還應(yīng)根據(jù)國內(nèi)同類型主機的生產(chǎn)數(shù)據(jù)并參考國內(nèi)外近似規(guī)格的主機產(chǎn)品進行標定。在工廠建成后的較短時期內(nèi),主機應(yīng)能達到標定的產(chǎn)量,同時標定的主機產(chǎn)量應(yīng)符合優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗和設(shè)備長期安全運轉(zhuǎn)的要求。既要充分發(fā)揮設(shè)備的能力,但又不能過分追求強化操作。 主要設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)。 大型工廠應(yīng)配套與之相適應(yīng)的大型設(shè)備,否則將造成工藝線過多的現(xiàn)象。在現(xiàn)代大中型水泥廠的設(shè)計中,一般只采用一條或兩條由大型設(shè)備組成的工藝線。 選擇技術(shù)先進經(jīng)濟、合理的工藝流程和設(shè)備。工廠的工藝流程和主要設(shè)備確定以后,整個工廠設(shè)計可謂大局已定。在選擇生產(chǎn)工藝流程和設(shè)備時,應(yīng)盡量考慮節(jié)省能源,采用國內(nèi)外較成熟的先進經(jīng)驗和先進技術(shù)。如在原料的破碎方面,采用一級反擊式錘式破碎機代替二級或三級破碎系統(tǒng);在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系統(tǒng);在水泥粉磨系統(tǒng)采用輥壓、機球磨、高效選粉機(如 O— SEPA 選粉機等)的混合粉磨系統(tǒng)。對于新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備,必須經(jīng)過生產(chǎn)實踐鑒定合格后,才可應(yīng)用于新建廠的設(shè)計中。工藝流程和設(shè)備的選擇應(yīng)進行方案比較,以達到技術(shù)先進、經(jīng)濟合理的目的。在進行具體設(shè)備的選型時,應(yīng)注意下列一些問題:盡量選用結(jié)構(gòu)新、體型小、質(zhì)量輕、效率高、消耗省且操作可靠維修方便、供應(yīng)有保證或能自行加工制造的設(shè)備。各種附屬設(shè)備的型號、規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一,以便于生產(chǎn)管理和減少配、備件的種 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 6 類。 全面解決工廠生產(chǎn)、廠外運輸和各種物料儲備的關(guān)系。由于工廠生產(chǎn)要求長期連續(xù)運轉(zhuǎn),而回轉(zhuǎn)窯、磨機和破碎機等設(shè)備則需一定的時間進行計劃檢 修;同時受各種復(fù)雜條件如廠外運輸?shù)纫蛩氐闹萍s,所以各種物料都應(yīng)有適當?shù)膬?。各種堆場、儲庫的容量,應(yīng)滿足各種物料儲存期的要求。儲存期的確定應(yīng)使生產(chǎn)有一定的機動性,以利于工廠均衡連續(xù)地生產(chǎn)。但儲存期也不應(yīng)太長,以免增加基建工程量和費用及占用工廠的流動資金。 注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地。工廠從設(shè)計到建成投產(chǎn)往往要好幾年時間,而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展的。因此設(shè)備能力應(yīng)能切實滿足生產(chǎn)要求并留有余地。此外應(yīng)結(jié)合設(shè)計的國內(nèi)外未來時期水泥需求情況的預(yù)測,以及當前國民經(jīng)濟發(fā)展的方針政策,考慮在設(shè)計 中是否需要或應(yīng)留有多大的擴建余地。考慮工廠擴建的原則是:既要便于今后的擴建,使工廠擴建時盡量不影響原有的生產(chǎn),又要盡可能不增加當前建廠的占地面積的投資。 合理考慮機械化、自動化裝備水平、機械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng),特別是連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運、卸,必須實現(xiàn)機械化。重大設(shè)備的檢修、起重以及需要減輕繁重體力勞動的場合,也應(yīng)盡可能實現(xiàn)機械化。 生產(chǎn)控制自動化,具有反應(yīng)靈敏控制及時調(diào)整精確的特點,是保證現(xiàn)代化連續(xù)性大生產(chǎn)安全穩(wěn)定進行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨過程中,新型干法生產(chǎn)廣泛 地采用電子秤 X 熒光分析儀 電子計算機自動調(diào)節(jié)系統(tǒng),控制原料配料,實現(xiàn)了原料配料的自動控制。在水泥粉磨系統(tǒng)已廣泛采用電子定量喂料秤、自動化儀表、電子計算機控制生產(chǎn)。其主要利用電耳、提升機負荷和選粉機回料量等進行磨機負荷控制。 重視消音除塵,滿足環(huán)保要求:貫徹執(zhí)行國家環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定。我國水泥生產(chǎn)最高容許排放濃度為 30mg/m3。今后,由于對環(huán)保要求愈睞愈高,應(yīng)采取積極措施,減少環(huán)境污染,以保護職工身體健康和延長設(shè)備生產(chǎn)壽命。為減少環(huán)境污染,應(yīng)廣泛的采用新型高效除塵設(shè)備,在物料儲存設(shè)計上采用以“ 圓庫”為主方案。與此同時,也應(yīng)重視噪音防治、污水治理、綠化環(huán)境,使水泥廠工業(yè)實現(xiàn)文明生產(chǎn) 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 7 方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修:工藝布置做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、便捷。力求縮短物料的運輸距離,并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修和通行的方便,以及其它專業(yè)對工藝布置的要求。 全廠工藝流程 選擇生產(chǎn)車間工藝流程時必須綜合考慮各種因素。如進入生產(chǎn)車間加工物料的性質(zhì)、數(shù)量,生產(chǎn)車間加工產(chǎn)品的質(zhì)量要求,生產(chǎn)車間布置,場地的限制或要求等條件均需要全面考慮,切忌顧此失彼。 由于生產(chǎn)車間工藝流程的選擇必須結(jié)合主機平衡一起解決 ,所以一個水泥廠各生產(chǎn)車間工藝流程的選擇,也得按先后順序逐步解決。首先選定熟料燒成車間工藝流程,然后選定生料粉磨車間、水泥粉磨車間等工藝流程。 現(xiàn)代化大型干法水泥廠,為了節(jié)省能耗,要求利用窯尾廢氣余熱來烘干原料、燃料等,因此一般都將窯尾廢氣引入生料磨或煤磨作烘干介質(zhì),出磨氣體經(jīng)電收塵凈化后再排入大氣中。這樣實際上已經(jīng)將窯系統(tǒng)與生料磨或煤磨系統(tǒng)組合成一個聯(lián)合流程,彼此聯(lián)結(jié)緊密,設(shè)備配套不容易改動。此種生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝流程比較簡單 [5]。 石灰石破碎及輸送: 石灰石破碎車間設(shè)在礦山,采用一臺單段錘式破碎機破碎 石灰石。破碎后的碎石經(jīng)約 1000m 長的帶式輸送機送至廠區(qū)石灰石預(yù)均化堆場。 石灰石預(yù)均化: 石灰石采用帶蓋圓形預(yù)均化堆場。來自破碎車間的石灰石由堆料機進行分層堆料;取出的石灰石由帶式輸送機送至原料配料站石灰石配料庫。 輔助原料破碎及輸送: 砂巖、鐵礦石經(jīng)自卸汽車運進廠區(qū),卸在砂巖、鐵礦石露天堆場,由裝載機喂入卸車坑,也可直接喂入卸車坑,再經(jīng)板式喂料機喂入一臺反擊式破碎機中破碎。破碎后的砂巖、鐵礦石經(jīng)帶式輸送機送至輔助原料預(yù)均化堆場。 粉煤灰由散裝汽車運輸進廠后,直接打入一座粉煤灰?guī)靸Υ妗? 洛陽理工學院畢業(yè)設(shè)計(論文) 8 輔助原 料、煤預(yù)均化: 砂巖、鐵礦石共用一座帶蓋的長形預(yù)均化堆場,均化堆場內(nèi)設(shè)有一臺堆料機、兩臺取料機。輔助原料、煤利用側(cè)式懸臂堆料機進行分堆、分層堆料。輔助原料由側(cè)式刮板取料機取料,取出的輔助原料由帶式輸送機送至原料配料站的各自配料倉中。 原煤由橋式刮板取料機取料,取出的原煤經(jīng)帶式輸送機送至煤磨的原煤倉中。在入磨帶式輸送機上設(shè)有電磁除鐵器,以去除原煤中可能的鐵件。在帶式輸送機頭部設(shè)有金屬探測器,檢測原煤中是否殘存鐵件,以確保輥式磨避免受損。 原料配料站: 原料配料站設(shè)置石灰石、砂巖、鐵礦石三個配料倉。各配料倉 底設(shè)置預(yù)喂料機和定量給料機,三種原料分別由各自的定量給料機按配料要求的比例卸出,配合料經(jīng)帶式輸送機、磨機入口鎖風閥喂入原料磨中。同時在靠近原料磨旁設(shè)置一座粉煤灰?guī)?,?jīng)計量后的粉煤灰由斜槽直接送至原料粉磨車間循環(huán)斗式提升機進料口。 在入磨帶式輸送機上設(shè)有電磁除鐵器,以去除原料中可能的鐵件。在帶式輸送機頭部設(shè)有金屬探測器,檢測原料中是否殘存鐵件,以確保輥式磨避免受損。生料質(zhì)量采用螢光分析儀和原料配料自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)來控制。 原料粉磨與廢氣處理
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