【正文】 水泥熟料干法水泥廠設(shè)計畢業(yè)論文目錄摘要 IABSTRACT II1緒論 1 2 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及意義和價值 2 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及定義 2 產(chǎn)品的意義和價值 2 廠址的選擇 3 建廠的原始資料 3 工程地質(zhì)資料 4 5 5 5 6 方案比較 8 窯的選型及標(biāo)定 9 9 窯的選型 9 回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定 9 10 確定石膏和混合材摻量 11 11 石膏的分類 12 12 混合材概述 12 確定率值 13 什么是率值 13 結(jié)論 13 計算粉煤灰摻入量 13 15 16 原、燃材料消耗定額的確定 17 物料平衡表 182. 生產(chǎn)車間工藝設(shè)計及主機(jī)設(shè)備選型 19 19 20 破碎系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 20 20 影響破碎系統(tǒng)的選擇因素 21 石灰石破碎 21 22 23 25 26 26 27 29 熟料燒成系統(tǒng) 31 32 33 343. 物料的儲存和均化 36 36 堆棚、堆場和庫的選擇 38 38 砂頁巖堆場 38 石膏堆棚 39 原煤堆場 39 鐵礦石堆棚 40 石灰石調(diào)備庫 41 粉煤灰?guī)?41 鐵粉庫 42 砂巖庫 43 生料庫 43 熟料庫 44 石膏庫 45 水泥庫 45 成品庫 45 474 總平面布置和工藝流程 48 水泥總平面設(shè)計的步驟 48 48 48 工藝設(shè)計的基本原則 48 工藝設(shè)計的程序 49 生料制備 50 熟料燒成 51 水泥粉磨 515 重點車間設(shè)計——水泥粉磨 53 53 磨機(jī)和的選型及產(chǎn)品的標(biāo)定 54 循環(huán)負(fù)荷、選粉效率、選粉設(shè)備 54 循環(huán)負(fù)荷和選粉效率 54 選粉設(shè)備的選型 55 57 磨機(jī)的通風(fēng) 58 除塵系統(tǒng) 58 除塵設(shè)施 58 除塵系統(tǒng)的計算 58 袋式除塵器的選型 59 除塵風(fēng)管直徑和管道阻力計算 61 除塵風(fēng)管直徑計算 61 風(fēng)機(jī)選型 64 廢氣排放濃度 64 輸送設(shè)備選型 65 斗式提升機(jī)的選型 65 空氣輸送斜槽的選型 66 其他輸送設(shè)備的選型 68總結(jié) 69參考文獻(xiàn) 70致謝 71ii1緒論 ，其中新型干法水泥占40%，新型干法水泥由五年前占總量不到20%，迅速增長到40%，預(yù)計2010年將達(dá)到70%。我國水泥行業(yè)處在控制總量、調(diào)整結(jié)構(gòu)的時期，國家產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向提倡新型干法生產(chǎn)。 20世紀(jì)50～70年代出現(xiàn)的懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)（即新型干法水泥技術(shù)）大大提高了水泥窯的熱效率和單機(jī)生產(chǎn)能力，以其技術(shù)先進(jìn)性、設(shè)備可靠性、生產(chǎn)適應(yīng)性和工藝性能優(yōu)良等特點，促進(jìn)水泥工業(yè)向大型化進(jìn)一步發(fā)展，也是實現(xiàn)水泥工業(yè)現(xiàn)代化的必經(jīng)之路。 我國預(yù)熱分解技術(shù)起步晚，但在“控制總量、調(diào)整結(jié)構(gòu)、上大改小”的產(chǎn)業(yè)政策指導(dǎo)下和貫徹“發(fā)展與淘汰”相結(jié)合的結(jié)構(gòu)調(diào)整機(jī)制下，大力開發(fā)、發(fā)展預(yù)熱分解技術(shù)，大大提升了新型干法預(yù)分解窯（PC）的結(jié)構(gòu)比例，截止到2005年12月底，我國預(yù)分解窯已投產(chǎn)615條（不包括香港、澳門、臺灣）。 水泥生產(chǎn)主要工藝過程簡要包括為“兩磨一燒”。按主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)論述為：礦山采運(yùn)（自備礦山時，包括礦山開采、破碎、均化）、生料制備（包括物料破碎、原料預(yù)均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）、熟料煅燒（包括煤粉制備、熟料煅燒和冷卻等）、水泥的粉磨（包括粉磨站）與水泥包裝（包括散裝）等 水泥是粉狀水硬性無機(jī)膠凝材料。加水?dāng)嚢韬蟪蓾{體，能在空氣中硬化或者在水中更好的硬化，并能把砂、石等材料牢固地膠結(jié)在一起。水泥是重要的建筑材料，用水泥制成的砂漿或混凝土，堅固耐久，廣泛應(yīng)用于土木建筑、水利、國防等工程。主要的生產(chǎn)工藝過程簡要包括為“兩磨一燒”。按主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)論述為：礦山采運(yùn)（自備礦山時，包括礦山開采、破碎、均化）、生料制備（包括物料破碎、原料預(yù)均化、原料的配比、生料的粉磨和均化等）、熟料煅燒（包括煤粉制備、熟料煅燒和冷卻等）、水泥的粉磨（包括粉磨站）與水泥包裝（包括散裝）等。 新型干法是以懸浮預(yù)熱和預(yù)分解技術(shù)裝備為核心，以先進(jìn)的環(huán)保、熱工、粉磨、均化、儲運(yùn)、在線檢測、信息化等技術(shù)裝備為基礎(chǔ)；采用新技術(shù)和新材料；節(jié)約資源和能源，充分利用廢料、礦渣，促進(jìn)環(huán)境經(jīng)濟(jì)，實現(xiàn)人與自然和諧相處的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)方法。日產(chǎn)2500噸熟料銅山水泥廠設(shè)計,重點設(shè)計水泥粉磨車間。 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及意義和價值 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及定義硅酸鹽水泥主要成分：凡由硅酸鹽水泥熟料，0～5%石灰石或?；郀t礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭水泥）。在硅酸鹽水泥粉磨時參加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的成為Ⅱ型硅酸鹽水泥，代號PⅡ。分類：這類水泥包括不摻或摻有混合材料的各種硅酸鹽水泥，中國按其混合材料的摻加情況，共分為如下五類。　　　　　　　　　　硅酸鹽水泥的主要礦物組成是：硅酸三鈣、硅酸二鈣、鋁酸三鈣、鐵鋁酸四鈣。硅酸三鈣決定著硅酸鹽水泥四個星期內(nèi)的強(qiáng)度；硅酸二鈣四星期后才發(fā)揮強(qiáng)度作用，約一年左右達(dá)到硅酸三鈣四個星期的發(fā)揮強(qiáng)度；鋁酸三鈣強(qiáng)度發(fā)揮較快，但強(qiáng)度低，其對硅酸鹽水泥在1至3天或稍長時間內(nèi)的強(qiáng)度起到一定的作用；鐵鋁酸四鈣的強(qiáng)度發(fā)揮也較快，但強(qiáng)度低，對硅酸鹽水泥的強(qiáng)度貢獻(xiàn)小。特性：強(qiáng)度高，快硬早強(qiáng)，抗凍耐磨性較好。水化熱大，耐腐蝕性和耐熱性較差。適用范圍：工業(yè)與民用建筑的鋼筋混凝土工程，高強(qiáng)、快硬早強(qiáng)結(jié)構(gòu)和抗凍的混凝土工程。不適用范圍：大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程、受化學(xué)及海水侵蝕的工程。 產(chǎn)品的意義和價值 水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一。使用廣，用量大，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。其單位質(zhì)量的能耗只有鋼材的1/5～1/6，合金的1/25，比紅磚還底35%。根據(jù)預(yù)測，下一個世紀(jì)的主要建筑材料，還將是水泥和混凝土，水泥的生產(chǎn)和研究仍然極為重要。水泥粉磨和攪拌后，表面的熟料礦物立即與水發(fā)生水化反應(yīng)，放出熱67 量，形成一定的水化產(chǎn)物。由于各種水化物的溶解度很小，就在水泥顆粒周圍析出。隨著水化作用的進(jìn)行，析出的水化產(chǎn)物不斷增多，以致互相結(jié)合。這個過程的進(jìn)行，使水泥漿體稠化而凝結(jié)，隨后變硬，并能將與其攪拌在一起的混合材膠粒膠結(jié)成整體，逐漸產(chǎn)生強(qiáng)度。因此，水泥混凝土的強(qiáng)度是隨齡期延長而逐漸增長的。早期增長快，但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸?，其?qiáng)度在幾個月、幾年后還會進(jìn)一步有所增長；另一方面，也可能在幾十年后尚有未水化的部分殘留，仍具有繼續(xù)進(jìn)行水化作用的潛在能力。水泥作為膠凝材料，除水硬性外，水泥還有許多優(yōu)點：水泥漿有很好的可塑性，與石膏拌合后仍能使混合物具有和易性，可澆注成各種形狀尺寸的構(gòu)件，以滿足設(shè)計的不同要求，適應(yīng)性強(qiáng)；還可以用于海上、地下、深水或者嚴(yán)寒、干熱的地區(qū)，以及耐侵蝕、防輻射核電站等特殊要求的工程；硬化后可以獲得較高的強(qiáng)度，并且改變水泥的組成，可以適當(dāng)調(diào)節(jié)其性能，滿足一些工程的不同的需要；還可與纖維或者聚合物等多種有機(jī)、無機(jī)材料匹配，制成各種水泥基復(fù)合材料，有效發(fā)揮材料的潛力；與普通的鋼鐵相比，水泥制品不會生銹，也沒有木材這類材料易于腐朽的特點，更不會有塑性年久老化的問題，耐久性好，維修工作量小等等。因此水泥不但大量用于工業(yè)和民用建筑，還廣泛應(yīng)用于交通、城市建設(shè)、農(nóng)林、水利及海港等工程，制成各種形式的混凝土，鋼筋混凝土的構(gòu)件和構(gòu)件物，而使水泥管、水泥船等各種特殊功能的建筑物、構(gòu)筑物的出現(xiàn)成了可能。此外，如宇宙工業(yè)、核工業(yè)以及其他新型工業(yè)的建設(shè)也需要各種無機(jī)非金屬材料，其中最為基本的是以水泥為主的新型復(fù)合材料。因此，水泥工業(yè)的發(fā)展對保證國家建設(shè)計劃順利進(jìn)行，人民生活水平提高具有十分重要的意義，而且，其他領(lǐng)域的新技術(shù)也必須滲透到水泥工業(yè)中來，傳統(tǒng)的水泥工業(yè)勢必隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而帶來新的工藝變革和品種演變，應(yīng)用領(lǐng)域必將有新的開拓，從而使其在國民經(jīng)濟(jì)中起到重要的作用。 廠址的選擇 建廠的原始資料 石灰石：青龍山石灰石礦山。 砂巖：自備礦山，含水量3%。 鐵礦石（粉）：外購，含水量4%。 粉煤灰：外購，%。 石膏：山東產(chǎn)SO3，40%；含水量少量，塊度300毫米。電源：從彭場變電所接線進(jìn)廠。35KV1水源：可采用地下水或不牢河水1原料化學(xué)成份：見附表。1煙煤及無煙煤工業(yè)分析：見附表。1表11原材料化學(xué)成分分析：名稱燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO總和石灰石砂頁巖鐵礦石粉煤灰煙煤煤灰煙煤資料： 工業(yè)分析：表22煙煤水分（Mar/%）揮發(fā)分（Var/%）灰分（Aar/%）固定碳（Car/%）熱值（Qar/kJ/kg）含量 氣溫：絕對最低溫度：—℃、絕對最高溫度：℃、平均氣溫：14℃、降雨量：年平均降雨量 、最大月降雨量： （雨量主要集中在68月份）相對溫度：最高：100%、最低：14%、平均：72%最大凍土深度：24cm最大積雪深度：25cm風(fēng)向：本地區(qū)風(fēng)向年頻率見“風(fēng)玫瑰圖”。夏季多東南東風(fēng)向。、工程地質(zhì)資料洪水位最大標(biāo)高：（1963年9月8日），地區(qū)水利部門下達(dá)設(shè)計指標(biāo)為34米。經(jīng)鉆孔勘測未發(fā)現(xiàn)溶洞，裂隙和斷層。地震等級：國家地震局、武漢地震大隊71年6—7調(diào)查。該地區(qū)幾十年內(nèi)地地震烈度定為7度。礦區(qū)地行屬低山丘陵，青龍山最高海拔標(biāo)高138米，相對標(biāo)高106米左右，山體呈攏狀沿北東方向分布，東坡較陡，坡角20—60度；西坡較緩，坡角15—40度，山壟間洼地地面標(biāo)高32—35米，—19米。礦區(qū)南緣有不勞河流經(jīng)，河床寬150—300米?！?米。屬季節(jié)性河流。（63年9月8日）。最近幾年人工開挖，河床加寬加深，在其南3公里已修成京杭大運(yùn)河，可能這行船、京杭大運(yùn)河在蘭家壩筑有節(jié)制閘。㈠礦區(qū)水泥原料石灰石系中寒武夏組鮞狀灰?guī)r、薄層灰?guī)r和快狀灰?guī)r相間分布、共有五層組成，構(gòu)成青龍山主體。下寒武統(tǒng)饅頭組紫紅色云母質(zhì)砂巖和泥灰?guī)r。在青龍山東坡下緣一帶分布、構(gòu)成礦體底版。上寒武統(tǒng)炒米店組薄層灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r及薄層竹葉狀灰?guī)r相間分布在礦區(qū)西南角和礦區(qū)西北角，構(gòu)成礦層之頂板。第四系灰黑色亞粘土、灰黃色亞粘土分布在青龍山東西兩側(cè)之川里湖、劉武湖洼地中及不牢河以南山前平地寧，為湖沼相沉積。山坡腳處堆積少量坡積紅土。 ㈡礦石質(zhì)量礦區(qū)中寒武統(tǒng)張夏組石灰?guī)r氧化鈣含量大多在51%—53%。僅個別樣品氧化鈣含量為49%?！?。而以1%左右為多，僅第四層白云質(zhì)鮞狀灰?guī)r在青龍山北部這一段氧化鎂含量高、變化大。%，%，%。（未圈入礦體）。%。但沿走向伸延不大、呈小透鏡體產(chǎn)出。由于山坡角大于地層傾角，部分勘探線可在山西坡沿傾向控制礦層。如第三層灰?guī)r，其氧化鎂在1—%，說明沿傾向是穩(wěn)定的。石灰?guī)r寧、及含量極小，—；—%，—%。都符合水泥生產(chǎn)要求。㈠石灰石礦石的工業(yè)指標(biāo)：根據(jù)礦區(qū)實際情況確定其技術(shù)指標(biāo)為：a、最低儲量計算標(biāo)高采用該地區(qū)地平面標(biāo)高32米（歷年來未被水淹沒）。b、開采場邊坡角采用 60176。，由于礦山為一整體，大部分在開采時可完全采完，故在這些地段不考慮邊坡角。c、儲量計算參數(shù)的確定：①、%，氧化鈣大于48%者劃為礦石。②、礦石體重：—㈡經(jīng)過計算求得， C1級貯量 6503萬噸C2級貯量 2985萬噸（1）、礦床中寒武統(tǒng)海相陸臺型沉淀、構(gòu)造簡單、地層傾角平緩，一般為15176?！?5176。其工業(yè)類型屬穩(wěn)定的傾斜層狀礦床。（2）、礦石質(zhì)量良好，化學(xué)成分穩(wěn)定，一般氧化鈣含量多在52%以上，%，其他有害雜質(zhì)含量甚低，礦石中未發(fā)現(xiàn)游離二氧化硅及其礦物。（3）、礦床儲量大，已探明的C1+C2級儲量9488萬噸（其中C2級6503萬噸）。所探明的儲量和工作程度完全可滿足銅山縣辦水泥廠的要求，對于建設(shè)年產(chǎn)50萬噸以上的大型水泥廠，就其探明的儲量來說也可滿足百年以上。（4）、礦山開采條件好、礦層連續(xù)穩(wěn)定，基本無蓋層和非礦夾層，礦石物理機(jī)械性能好，礦床體位于地下水面以上，因此適合于大規(guī)模露天開采。（5）、水文隊在礦山附近查明礦區(qū)南緣之不勞河為一北一西一南方向斷裂帶，蘊(yùn)藏豐富的地下水。臨近礦區(qū)有TMTMTMTMTM5五個供水孔，最大涌水量：TM1：262—300噸/小時，最近的TM4涌水量為180—210噸/小時，孔口除TM2外，都下管封存。經(jīng)化驗水質(zhì)良好。據(jù)此完全能滿足水泥生產(chǎn)用水要求。綜上所述，石灰?guī)r具有儲量大，質(zhì)量好，交通方便，電力、燃料、供水等經(jīng)濟(jì)條件好，開采容易等特點，是一個比較理想的水泥原料基地。對礦區(qū)礦石物理性質(zhì)試驗如表12所示；表12 礦石物理性質(zhì)試驗數(shù)據(jù)：巖石名稱數(shù)值抗壓強(qiáng)度（公斤/厘米）耐磨強(qiáng)度(g/cm)比重(t/m3)體重(t/m3)抗剪斷強(qiáng)度垂直（風(fēng)干）垂直風(fēng)干平行風(fēng)干內(nèi)摩擦角α凝聚力(kg/cm)鮞狀灰 巖平均值930930400215最大值1010960最小值810680致密塊狀灰?guī)r平均值13401010390225最大值14501060最小值1180950對礦區(qū)礦石體重測定如表13所示，表13 礦石體重測定結(jié)果表：樣品編號巖石名