【正文】 facturing, transportation and installation easier, low investment in infrastructure, and because more than half of fuel is in the lower temperature burning in precalciner, produce harmful gases, and reduced the rate of less NOx atmospheric pollution. In order to meet the development needs of the cement industry today and at the same time examine the knowledge of university undergraduate course four years, I chose nissan 5000 tons of cement clinker NSP production line preheater system process design this topic as my graduation project. Preheater system design range is mainly by ingredients calculation, craft equilibrium calculation etc, and actual results to host and affiliated equipments, and selection of equipment, process arrangement of all the equipment simple planning. In order to make the design indexes meet the national standards, the design process and the result pletely according to cement factory design rules GB502951999。這種發(fā)展趨勢(shì)今后仍將保持下去。七十年代末我國(guó)分別從日本、澳大利亞、丹麥等國(guó)引進(jìn)了大、中型的預(yù)分解窯干法生產(chǎn)成套設(shè)備，并在建成投產(chǎn)后取得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。 我國(guó)已經(jīng)成為名副其實(shí)的水泥生產(chǎn)大國(guó)，但總體水平不高，不是水泥工業(yè)強(qiáng)國(guó)，其表現(xiàn)有以下的基本特點(diǎn)： （ 1） 總產(chǎn)量的生產(chǎn)能力世界第一 我國(guó)水泥工業(yè)從 1978 年至 1985 年水泥產(chǎn)量由 6500 萬噸發(fā)展到 億噸， 7年增長(zhǎng)約 8000 萬噸，平均年增長(zhǎng) 1140 萬噸 ； 1995 年到 2020 年水泥產(chǎn)量由 億噸到 20 世紀(jì)末預(yù)計(jì)可達(dá) 億噸 ， 5 年增長(zhǎng)了 1 億噸，平均年增長(zhǎng) 2020 萬噸。連續(xù) 10 年，每年水泥的規(guī)劃目標(biāo)與實(shí)際水泥產(chǎn)量，相差幾乎都在一億噸以上。這些優(yōu)點(diǎn)隨著窯體尺寸的增加而更加顯著，因此懸浮預(yù) 熱器窯從五十代初期出現(xiàn)后，得到迅速發(fā)展，并在水泥生產(chǎn)中占據(jù)了絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。與懸浮預(yù)熱器窯相比，在單機(jī)產(chǎn)量相同的條件下，預(yù)分解窯具有窯的體積小，占地面積減小，制造、運(yùn)輸和安裝較易，基建投資較低，且由于一半以上的燃料是在溫度較低的分解爐內(nèi)燃燒，產(chǎn)生有害氣體 NOｘ 較少，減少了對(duì)大氣的污染。它有助于培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用該學(xué)科基本理論、基本技能和專業(yè)知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，提高分析和解決問題的能力，它有助于培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，注重調(diào)查研究的良好作風(fēng)，提高查閱文件資料，處理數(shù)據(jù)和識(shí)圖、繪圖技術(shù)水平，為今后的學(xué)習(xí)和工作打下良好的基礎(chǔ)。 （ 4） 礦山資源，各種原料燃料的來源、距離、數(shù)量及運(yùn)輸方式 ： ① 石灰石 附近本礦山，本廠開采，儲(chǔ)量豐富 汽車運(yùn)輸進(jìn)廠 ②礦渣 某礦場(chǎng) 火車運(yùn)輸進(jìn)廠 ③爐渣 鋼鐵廠 火車運(yùn)輸進(jìn)廠 ④石膏 石膏廠 汽車運(yùn)輸進(jìn)廠 ⑤煤 攀枝花 火車運(yùn)輸進(jìn)廠 ⑥電源水源：電源可靠，水源充足； ⑦ 交通運(yùn)輸：交通便利，公路、鐵路臨近廠 ； ⑧ 產(chǎn)品供銷 ： 供銷散裝 60％ ，包裝 40％ ，銷往省內(nèi)，銷路廣 （ 5） 全廠生產(chǎn)規(guī)模、產(chǎn)品各種標(biāo)號(hào) : 工廠生產(chǎn)熟料 5000 t/d，產(chǎn)品品種 水泥 50%和 水泥 50%。雖然其電耗略高，但其綜合能耗低于其他窯。 ⑤ 利于舊窯的技術(shù)改造，也有利于新窯的建造。 ③ 預(yù)分解窯對(duì)生產(chǎn)管 理人員的素質(zhì)要求較高。因此，適合的生料成分是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵。 配料計(jì)算的理論依據(jù)是物料平衡，即反應(yīng)物的總質(zhì)量等于生成物的總質(zhì)量。 KH 值越大，則硅酸鹽礦物中的 3CS比例越高，熟料強(qiáng)度越好，故提高 KH 值有利 于水泥質(zhì)量，但 KH 值過高，熟料煅燒困難，必須延長(zhǎng)煅燒時(shí)間，否則會(huì)出現(xiàn)較多 fCaO ,影響水泥安定性，同時(shí)窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。若 SM 值過高，則由于高溫液相量顯著減少，熟料煅燒困難，回轉(zhuǎn)窯不易掛窯皮，且 3CS不易形成，導(dǎo)致 2CS含量過多而熟料易粉化。但 IM 值過低，雖然液相黏度小，對(duì) 3CS形成有利，但燒結(jié)范圍窄，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利窯的操作。 根據(jù)回轉(zhuǎn)窯煅燒特點(diǎn)及國(guó)際先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，參考同類型廠家相關(guān)數(shù)據(jù)，采用“兩高一中”的的配料方案，即“高硅率、高 鋁率、中飽和系數(shù)”。 ；熱耗： q=3150 kJ/kg 熟料 煤灰 沉落率 的計(jì)算 100 千克熟料的煤灰摻入量計(jì)算 : GA=100f fqASQ =3150%100/(23280100)100%=% () 式中 :GA料中煤灰摻入量 (%) q單位熟料熱耗 KJ/kg S煤灰沉降率 (%) 熟料化學(xué)成分的要求 計(jì)算要求熟料化學(xué)成分， 設(shè) Σ=% Fe2O3=Σ/[(+1)(IM+1)SM++]=% () Al2O3=IMFe2O3=% () SiO2=SM(Al2O3+Fe2O3)=% () CaO=Σ(SiO2+Al2O3+Fe2O3)=% () 以 100kg干熟料為基準(zhǔn)列累加試湊表 表 累加試湊表 (%) 計(jì)算步驟 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其他 合計(jì) 備注 要求熟料成分 9 煤灰(+) 石灰石(+122) ()/=122 砂巖(+21) 7 ()/7=21 鐵粉（ +） ()/= 鋁土礦(+) ()/= 累計(jì)成分 0 KH= SM= IM= 砂巖(1) KH= SM= IM= 熱耗 =1003150/ =3174 kJ/kg熟料 累計(jì)成分 7 表 中，最后一個(gè)累計(jì)熟料成分即為所配熟料的實(shí)際化學(xué)成分，備注欄中的三個(gè)率值和熱耗即為所配熟料的實(shí)際率值和熱耗，可已十分接近要求值。 參數(shù)選擇及窯規(guī)格的確定 窯的熟料產(chǎn)量是物料平衡計(jì)算的基準(zhǔn)。 (1) 計(jì)算所需原始數(shù)據(jù) ： ①熟料日產(chǎn)量 ： 5000t/d ② 生料中各原料配合比： 表 生料中各原料配合比表 石灰石 砂巖 鐵粉 鋁土礦 煤灰 % % % % % ③物料天然水分： 表 物料天然水分表 物料名稱 石灰石 砂巖 鐵粉 鋁土礦 礦渣 石膏 煙 煤 天然水分 (%) ④ 石膏摻入量 e： 4% ⑤ 混合材摻入量 d:14% ⑥ 各種物料生產(chǎn)損失 p: 11 表 各物料生產(chǎn)損失表 生產(chǎn)損失 石灰石 砂巖 鋁土礦 鐵粉 生料 石膏 礦渣 水泥 煤 （ %） 3 3 3 3 3 3 3 3 3 ⑦ 熟料熱耗： q=3174 kJ/kg 熟料 ⑧ 煤的應(yīng)用基低熱值 ： YDWQ ＝ 23280 kJ/kg 煤 ⑨ 窯的臺(tái)數(shù)： 1 臺(tái) (2) 窯型的選擇 ① 窯尺寸的計(jì)算：要求熟料小時(shí)產(chǎn)量 G=5000/24=由經(jīng)驗(yàn)公式 G= Di= 參考同類廠家 Di= 根據(jù)相關(guān)資料選取： L=70m L/Di=68/= 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值選取 ： δ= 考慮襯磚厚度，則筒體 外 徑為： D=Di+2δ =+2= 根據(jù)我國(guó)現(xiàn)有的同類型窯的生產(chǎn)情況相比較，及本次設(shè)計(jì)的設(shè)備情況，選用 74m的 回轉(zhuǎn)窯。采用周平衡法計(jì)算 。 水泥日產(chǎn)量： Gd=24Gh=24=水泥周產(chǎn)量： Gw=168Gh=168=(2)原、燃材料消耗定額計(jì)算 [6] ① 考慮煤灰摻入時(shí)， 1 噸熟料的干生料理論消耗量 K 干 =(100s)/(100I)=()/()=() 式中 K 干 —干生料理論消耗量 (t/t 熟料 )； I—干生料理論燒矢量 (%)； S—煤灰參入量 (%)。 (4)干混合材消耗定額 Ke=e/(100de)=14/(100414)=(t/t 熟料 ) () 式中 Ke— 干混合材消耗定額 (t/t 熟料 )； d—石膏摻入量 (%)； e—混合才摻入量 (%)。 石灰石 K 濕 =100()=(t/t 熟料 ) 砂巖 K 濕 =100()=(t/t 熟料 ) 鐵 粉 K 濕 =100()=(t/t 熟料 ) 鋁土礦 K 濕 =100()=(t/t 熟料 ) 石膏 K 濕 =100()=( t/t 熟料 ) 混合材 K 濕 =100()=(t/t 熟料 ) 燒成用干煤 Kf1=100()=(t/t 熟料 ) 14 原、燃料需要量的計(jì)算 及物料平衡表 ①干生料每小時(shí)需要量：?jiǎn)挝唬海?t/小時(shí)） 石灰石： G== 砂巖 ： G== 鋁土礦： G== 鐵粉： G== 石膏： G== 混合材： G== 燒成用煤： G== 干生料每日需要量：?jiǎn)挝唬海?t/天） 石灰石： G=5000=6270 砂巖： G=5000=1030 鋁土礦： G=5000=170 鐵粉： G=5000=180 石膏： G=5000=245 混合材： G=5000=850 燒成用煤： G=5000=700 干生料每周需要量：?jiǎn)挝唬海?t/周） 石灰石： G=50007=43890 砂巖 ： G=50007=7210 鋁土礦： G=50007=1190 鐵粉： G=50007=1260 石膏： G=50007=1715 混合材： G=50007=5950 燒成用煤： G=50007=4900 含天然水分料小時(shí)需要量：?jiǎn)挝唬海?t/小時(shí)） 石灰石： G== 砂巖： G== 鋁土礦： G== 鐵粉： G== 石膏： G== 混合材： G== 燒成用煤： G== 含天然水分料每天需要量：?jiǎn)挝唬海?t/天） 石灰石： G=50001 .266=6330 15 砂巖 ： G=5000=1040 鋁土礦： G=5000=175 鐵粉： G=5000=190 石膏： G= 5000=250 混合材： G= 5000=1150 燒成用 煤： G= 5000=745 含天然水分料每周需要量：?jiǎn)挝唬海?t/周） 石灰石： G=50007=44310 砂巖 ： G=50007=7280 鋁土礦： G=50007=1225 鐵粉： G=50007=1330 石膏： G= 50007=1750 混合材： G= 50007=8050 燒成用煤： G= 50007=5250 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果我們就可以很快 的列出物料平衡表，平衡表列出如下：