【正文】 1200～14001100～1200旋風預熱器窯預分解窯3300～36003100～3300180～850740～780、石膏加入量的確定 礦渣的作用：礦渣是一種具有潛在水硬活性的材料，已成為水泥工業(yè)活性混合材的重要原料。具有擴大水泥品種，改進水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標號，增加水泥產(chǎn)量，改善水泥安定性能等性能。石膏的作用：一般水泥熟料磨成細粉后與水相遇會很快凝結(jié)，無法施工。摻加適量的石膏不僅可調(diào)節(jié)凝結(jié)時間，還能提高水泥的早期強度，降低干縮變形，改善耐蝕性，抗?jié)B性，抗凍性等一系列性能?；旌喜牡幕钚暂^高時，可以適當增加混合材摻加量。熟料的標號越高，要求混合材含量就越多；反之則越少。水泥標號不同，強度的等級也不同，從而摻入的礦渣不同。水泥粉磨細度不同，比表面積不同，水泥的強度相應也有所差別，從而要求摻入的礦渣量也不同。根據(jù)國家標準GB175—2007，普通硅酸鹽水泥摻加活性混合材不得超過15%，其中允許用不超過5%的窯灰或不超過10%的非活性混合材代替。綜合考慮煤灰的加入和礦渣活性混合材等問題，確定礦渣的加入量為8%。我國生產(chǎn)的普通水泥，%～%間。%，%～%，本設計的石膏的加入量為5%。3 物料平衡的計算 配料計算1. 原料化學成分原料LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3W石灰石粘 土鐵 粉煤 灰礦 渣石 膏 2．燃料煤的工業(yè)分析（%）Mar46. 5722727(kJ/kg)煤的元素分析（%）CarHarOarNarSarAarMar合計應用基水分 /%應用基低位熱值/ kJ/kg燒成用煤22727烘干用煤214683生產(chǎn)損失： 名稱石膏礦渣生料水泥生產(chǎn)損失/％3853參考表21及表22的數(shù)據(jù)并結(jié)合《水泥工藝廠設計概論》的相關要求，綜合考慮后，確定本設計的熟料熱耗q=3100kJ/kg熟料根據(jù)公式求得： ==% 式中：——熟料中煤灰摻入量，%； q——單位熟料熱耗，kJ/kg熟料； ——煤的應用基灰分含量，%； S——煤灰沉落率，%，對于立窯和有完善除塵設備的回轉(zhuǎn)窯可取100%；——煤的應用基低位熱值，kJ/kg干煤。%，則灼燒生料配合比為100%%=%。設定干燥物料的配合比為：%、%、%，以此計算生料的化學成分，如表31所示。表31 生料的化學成分原料配合比燒失量氧化硅氧化鋁氧化鐵氧化鈣水石灰石粘 土鐵 粉生 料100灼燒生料%，%。按此計算的熟料的化學成分，如表32所示。表 32 熟料的化學成分 名 稱配合比氧化硅氧化鋁氧化鐵氧化鈣灼燒生料煤 灰熟 料100則熟料的率值計算如下： 計算的率值KH=，SM=,IM=，所以配比合適 計算濕物料的配合比原料的水分為：石灰石為2%，粘土為10%，鐵粉為8%則濕原料質(zhì)量配合比為：濕石灰石=濕粘土=鐵粉=將上述質(zhì)量比換算成百分比：濕石灰石= 濕粘土= 鐵粉= 物料平衡窯的臺數(shù)的計算：本設計采用周平衡法計算，參照冀東水泥廠，74m的回轉(zhuǎn)窯， t/臺h，本設計標定產(chǎn)量為209t/臺h。式中 n——窯的臺數(shù)； Qd ——要求的熟料日產(chǎn)量（t/d）Qh,l——所選窯的標定臺時產(chǎn)量[t/(臺h)]。74m窯一臺。熟料周產(chǎn)量Qw=168 Qh =168209=35112 (t/周)（1）考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料理論消耗量：==（t/t熟料）式中 KT——干生料理論消耗量（t/t熟料）；l——干生料的燒失量（%）；s——煤灰摻入量，以熟料百分數(shù)表示（%）。（2）考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料消耗定額：=（t/t熟料）式中： K生——干生料消耗定額（t/t熟料）；P生——生料的生產(chǎn)損失（%）。（3）各種干原料消耗定額：K原=K生x式中： K原——各種干原料的消耗定額（t/t熟料）；K生——干生料消耗定額（t/t熟料）；x——干生料中該原料的配合比（%）。K石灰石=K生x石灰石==（t/t熟料）K粘土=K生x粘土==（t/t熟料）K鐵粉=K生x鐵粉==（t/t熟料）(4) 干石膏消耗定額：Kd=（kg/kg熟料）式中： Kd——干石膏的消耗定額（kg/kg熟料）；Pd——石膏的生產(chǎn)損失（%）。 (5)干礦渣消耗定額：Ke=（kg/kg熟料）式中： Ke——干礦渣的消耗定額（kg/kg熟料）；Pe——礦渣的生產(chǎn)損失（%）。(6)燒成用干煤消耗定額： Q=(Q+25W) =(22727+25) =Kf1===（kg/kg熟料）式中： Kf1——燒成用干煤消耗定額（kg/kg熟料）；q——熟料燒成熱耗（kg/kg熟料）；——干煤低位熱值（kg/kg熟料）；Pf——煤的生產(chǎn)損失（%），一般取3%；Q——煤的應用基低位發(fā)熱量（kg/kg熟料）；W——煤的水分。(7)濕物料消耗定額： K濕= ==（t/t熟料）式中： W0——物料天然含水量（%）； K濕石灰石==（t/t熟料） K濕粘土== （t/t熟料） K鐵粉==（t/t熟料） K濕d==（t/t熟料） K濕e==（t/t熟料） K f1濕煤==（t/t熟料） K 生料==（t/t熟料）(8)物料平衡表表33 物料平衡表消耗定額t/t熟料物料平衡表(t)干料含天然水分料干料含天然水分料小時日周小時日周石灰石 粘土 鐵粉 生料 熟料—————無水石膏 礦渣 水泥—————燒成用煤 水泥生料化學成分的均齊性，不僅影響熟料的質(zhì)量，而且對窯的產(chǎn)量、熱耗、運轉(zhuǎn)周期及窯的耐火材料消耗等都有較大的影響。這些影響對大型干法回轉(zhuǎn)窯尤其敏感。由于水泥生料是以天然礦物做原料配置而成，隨著礦山開采及開采地段的不同，原料成分波動在所難免。另一方面，由于水泥廠規(guī)模趨向大型化以及水泥其它工業(yè)發(fā)展，對石灰石的需求量日益增長，從而是石灰石高品位的原料不能滿足生產(chǎn)的需求，勢必要采用高低品位礦石搭配或由數(shù)個礦山的礦石搭配的方法，以充分利用礦山資源。因此生產(chǎn)中對原料、生料采用有效的均化措施，以滿足生料化學成分均齊性的要求。現(xiàn)在大多數(shù)水泥廠尤其是新廠采用的是矩形預均化堆場，故本廠石灰石、煤采用的預均化堆場是矩形。石灰石破碎系統(tǒng)有以下幾種形式：一段破碎系統(tǒng)，石灰石只經(jīng)過一次破碎即達到入磨粒度要求的為一段破碎系統(tǒng)。二段破碎系統(tǒng)，對規(guī)模較大，石礦提供的塊度也大，對選擇一段破碎工藝有困難時，可用二段破碎工藝。近十多年來，石灰石破碎流程和設備主要有下列幾方面的發(fā)展：⑴破碎機設備移動化：發(fā)展移動式破碎機并設置在礦山，破碎機可隨開采地段而推移，碎石用膠帶輸送機輸送至工廠，為節(jié)省能源和提高勞動生產(chǎn)率創(chuàng)造了條件。⑵破碎設備大型化：大規(guī)格的破碎機，為提高破碎機的生產(chǎn)能力和放寬礦山開采塊度創(chuàng)造了條件。⑶破碎流程單段化：發(fā)展高效能、大破碎比的破碎機，如反擊錘式破碎機等，為實現(xiàn)單段破碎創(chuàng)造了條件。⑷破碎設備多功能化：某些國家發(fā)展破碎兼烘干的流程，使物料的破碎和烘干結(jié)合起來，為解決粘濕物料的破碎創(chuàng)造了條件。本設計石灰石破碎采用一段破碎系統(tǒng)，單轉(zhuǎn)子反擊破碎機，反擊式破碎機結(jié)構(gòu)簡單，工作時無顯著的不平衡振動，對物料進行選擇性破碎，料塊自擊粉碎強烈，因此粉碎效率高，生產(chǎn)能力大，電耗低，磨損少，產(chǎn)品粒度均勻，綜合考慮選擇單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機。水泥廠使用的煤經(jīng)常含有大塊，最大塊度可達200300mm，煤的破碎多采用錘式破碎機，也可以采用反擊式破碎機。石膏進廠的最大塊度一般在300mm左右，石膏的破碎常用顎式破碎機。 生料制備系統(tǒng)目前按設備分為立磨和球磨。輥磨機又稱立式磨。它適用于粉磨軟質(zhì)或中等硬度的物料，當磨機內(nèi)通入熱空氣時，物料同時得到烘干和粉磨。與球磨機比較，球磨機是借助于介質(zhì)對物料的沖擊及磨剝作用而實現(xiàn)粉碎的。磨內(nèi)介質(zhì)與物料相遇的機會遠少于介質(zhì)本身相遇的機會，故絕大部分能量消耗于彼此的沖撞之中。因此在粉磨過程中，磨機消耗大量無用功，決定了其粉磨效率極低。輥磨機的粉磨作用，是基于沉重的磨輥對物料層的滾壓作用而實現(xiàn)的。對經(jīng)過滾壓的物料再次加以滾壓時，可進一步實現(xiàn)相當有效的粉磨。輥磨機帶有空氣分級裝置（即分離機），粉磨物料從磨盤邊緣溢出，由于磨盤的慣性離心力和高速氣流作用，使物料揚起進行初分級，粗粉返回磨盤再粉磨，這種連續(xù)循環(huán)的粉磨是很有效的，可得到所需的細度而不發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象。同時，喂入物料在研磨室停留時間短，因而料床實際上不存在以磨細的物料，磨機沒有多余負荷以及結(jié)塊形成的威脅。 立磨的優(yōu)點:（1） 電耗低 輥磨機采用滾壓料層的方式粉磨物料，同時本身帶有選粉裝置，能及時排除細粉，避免了過粉碎現(xiàn)象，因而粉磨效率高，節(jié)能效果非常顯著。（2） 烘干能力大 輥磨機采用氣體作為烘干和輸送物料的介質(zhì)，因此特別適于烘干兼粉磨作業(yè)?？沙浞掷妙A熱器和煅燒窯排出得低溫廢氣。（3） 入磨粒度較大 輥磨機的入磨粒度可達磨輥直徑的5%左右，一般在50150mm之間。相對的可省去二級破碎設備。 （4）產(chǎn)品粒度均齊，調(diào)整產(chǎn)品細度和成分容易，便于自動控制 由于輥磨機粉磨與選粉均在同一機殼內(nèi)進行，產(chǎn)品粒度均齊。而且，調(diào)節(jié)分離器轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或?qū)эL葉開度，能夠很快得到需要的產(chǎn)品細度，對生產(chǎn)不同細度的產(chǎn)品很有利。物料在磨內(nèi)停留時間很短，易于自動控制配料和調(diào)整產(chǎn)品的化學成分，從粉磨一種物料到粉磨另一種物料，僅需幾分鐘即可實現(xiàn)。 （5）工藝流程簡單，占地面積小 在輥磨機內(nèi)可完成粉磨、烘干、分級和輸送等多項作業(yè)，不需要外加提升機、選粉機和烘干機等設備。所以工藝流程簡單、布局緊湊，需要的建筑面積小，基建投資低。 （6）噪音低，揚塵少，操作維修方便 輥磨機在結(jié)構(gòu)上能防止磨盤和磨輥接觸，故與運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，震動小，噪音小。輥磨機采用整體密封，漏風小。由于系統(tǒng)簡單，揚塵點少，而且一般采用負壓操作，環(huán)境清潔。 （7）輥磨機的磨損件少，主要是輥子襯套和磨盤襯套，更換方便，僅數(shù)小時即可完畢。本設計采用立磨外循環(huán)系統(tǒng)。采用外循環(huán)立磨可以保證磨內(nèi)有足夠得物料，形成符合要求得料層厚度，從而保護立磨墨輥，提高立磨得使用壽命。水泥粉磨工藝流程總的來說可以分為開路流程和閉路流程兩種，其中閉路系統(tǒng)又可分為多種不同的子類。在水泥粉磨中，開路系統(tǒng)主要應用在管磨機上，廣泛使用高細管磨機。由于開路系統(tǒng)中往往過分磨現(xiàn)象嚴重，且水泥溫度超標的問題，因而從節(jié)能的角度考慮，閉路系統(tǒng)受到推崇。在目前的流程組合上，總的來說，人們一方面希望得到簡單的工藝流程，但是由于簡單的流程又不能最大可能地降低單位成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量，因而人們往往不得不在簡化流程和提高效益中尋求最佳的平衡。這也形成了目前粉磨系統(tǒng)發(fā)展的兩個方面：一是尋求單一的粉磨設備以盡可能地簡化流程，節(jié)省投資，并在此基礎上降低粉磨能耗，如各類高細磨的開發(fā)以及發(fā)展立磨、輥壓機終粉磨系統(tǒng)；二是在現(xiàn)有的粉磨設備的基礎上開發(fā)出能夠盡可能降低粉磨能耗的粉磨流程，如各種預粉磨、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)。，水泥粉磨系統(tǒng)示意圖見圖41。 圖41水泥粉磨系統(tǒng)示意圖 在水泥生產(chǎn)過程中，均化是保證物料成分均齊、穩(wěn)定，達到配料方案的要求，進而保證產(chǎn)品質(zhì)量的重要手段。因此，生料的均化在水泥生產(chǎn)的全過程中是很重要的。隨著工程對水泥質(zhì)量和強度提出了較高的要求，一系列物料均化技術的出現(xiàn)，大宗物料的成分均齊和穩(wěn)定成為可能，水泥生產(chǎn)工藝線的大型化才有了強化的物料處理技術支撐，現(xiàn)代干法水泥生產(chǎn)技術亦得到了快速發(fā)展。因此，均化工藝是現(xiàn)代水泥生產(chǎn)工藝過程中必不可少的技術環(huán)節(jié)。生料的均化有間歇均化系統(tǒng)和連續(xù)均化系統(tǒng)。連續(xù)均化系統(tǒng)具有流程簡單、操作管理方便和便于自動控制等優(yōu)點；而間歇均化系統(tǒng)的均化效果則較好。選擇何種均化系統(tǒng)主要取決于出磨生料成分的波動情況、工廠的規(guī)模、自動控制的水平及對入窯生料質(zhì)量的要求，并綜合考慮生料制備系統(tǒng)其他均化環(huán)節(jié)的合理匹配。生料磨出料均化周