【正文】 相應(yīng)的鐵鋁酸四鈣就較少，液相黏度大，物料就難燒；鋁率過(guò)低，雖然液相黏度小了，液相中質(zhì)點(diǎn)易于擴(kuò)散，對(duì)硅酸三鈣的形成有利，但燒結(jié)的范圍變窄了，窯內(nèi)易結(jié)大塊，不利于窯的操作。結(jié)合《水泥廠設(shè)計(jì)概論》的相關(guān)要求后，綜合考慮確定熱耗為 3100kJ/kg。摻加適量的石膏不僅可調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間，還能提高水泥的早期強(qiáng)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。水泥粉磨細(xì)度不同，比表面積不同，水泥的強(qiáng)度相應(yīng)也有所差別，從而要求摻入的礦渣量也不同。石膏中 SO3含量為 %，由此算出石膏的摻量為 %～ %，本設(shè)計(jì)的石膏的加入量為 5%。 表 31 生料的化學(xué)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 煤灰摻入量 %，則灼燒生料配合比為 %。h 。 熟料周產(chǎn)量 Qw=168 Qh =168209=35112 (t/周 ) 原料消耗定額 （ 1）考慮煤灰摻入時(shí)， 1t 熟料的干生料理論消耗量： lKT ??100 s100= ??=（ 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?jǐn)?shù)表示（ %）。 (5)干礦渣消耗定額： Ke=)100)(100( 100 ePed e ??? )8100()85100( 8100 ????? ??（ 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（ %）。由于水泥生料是以天然礦物做原料配置而成，隨著礦山開(kāi)采及開(kāi)采地段的不同，原料成分波動(dòng)在所難免。 物料破碎 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(guò)一次破碎即達(dá)到入磨粒度要求的為一段破碎系統(tǒng)。 ⑶ 破碎流程單段化 ： 發(fā)展高效能、大破碎比的破碎機(jī)，如反擊錘式破碎機(jī)等，為實(shí)現(xiàn)單段破碎創(chuàng)造了條件。石膏進(jìn)廠的最大塊度一般在 300mm 左右，石膏的破碎常用顎式破碎機(jī)。 與球磨機(jī)比較，球磨機(jī)是借助于介質(zhì)對(duì)物料的沖擊及磨剝作用而實(shí)現(xiàn)粉碎的。對(duì)經(jīng)過(guò)滾壓的物料再次加以滾壓時(shí)，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)相當(dāng)有效的粉磨。 （ 2） 烘干能力大 輥磨機(jī)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)。 （ 4）產(chǎn)品粒度均齊，調(diào)整產(chǎn)品細(xì)度和成分容易，便于自動(dòng)控制 由于輥磨機(jī)粉磨與選粉均在同一機(jī)殼內(nèi)進(jìn)行，產(chǎn)品粒度 均齊。所以工藝流程簡(jiǎn)單、布局緊湊，需要的建筑面積小，基建投資低。 （ 7）輥磨機(jī)的磨損件少，主要是輥?zhàn)右r套和磨盤襯套，更換方便，僅數(shù)小時(shí)即可完畢。在水泥粉磨中，開(kāi)路系統(tǒng)主要應(yīng)用在管磨機(jī)上，廣泛使用高細(xì)管磨機(jī)。本設(shè)計(jì)采用φ 球磨機(jī)，水泥粉磨系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖 41。因此，均化工藝是現(xiàn)代水泥生產(chǎn)工藝過(guò)程中必不可少的技術(shù)環(huán)節(jié)。生料磨出料均化周期是生料均化系統(tǒng)選擇的重要依據(jù)之一。 熟料燒成系統(tǒng)的確定 目前水泥燒成設(shè)備主要有回轉(zhuǎn)窯和立窯兩大類，立窯為干法生產(chǎn)，回轉(zhuǎn)窯則按其生料制備方法又分為濕法生產(chǎn)與干法生產(chǎn)兩種。我國(guó)近年來(lái)已明確優(yōu)先發(fā)展新型干法窯生產(chǎn)，除個(gè)別特殊情況可選用濕法窯外，新建大型廠多采用懸浮預(yù)熱窯及預(yù)分解窯，而小型廠則可采用立筒預(yù)熱器窯及機(jī)械化立窯，不允許再建設(shè)沒(méi)有余熱利用裝置的中空干法窯。因此，選擇燒成系統(tǒng)應(yīng)該綜合考慮原料燃料情況、產(chǎn)品質(zhì)量要求、工廠規(guī)模、建廠的具體條件以及不同的燒成系統(tǒng)的特點(diǎn)。水泥廠采用圓庫(kù)儲(chǔ)存物料時(shí)，圓庫(kù)的直徑規(guī)格不宜太多，采用庫(kù)群布置時(shí)，庫(kù)的高度和直徑盡可能的統(tǒng)一。 目前水泥包裝機(jī)可分為兩大類，一類是固定式包裝機(jī)，另一類是回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)。我國(guó)回轉(zhuǎn)式包裝機(jī)有 14 嘴等數(shù)種，其包裝能力分別為 40～ 58 96t/h。 石灰石破碎機(jī)的每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： HnGGH hh 1,0 ?= 77725901 ??? 式中： H0——主機(jī)每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)； H——預(yù)設(shè)主機(jī)的周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。 煤 GH= =煤破碎機(jī)的臺(tái)數(shù)：1,n hhGG? = ? 選一臺(tái) 式中： n——主機(jī)臺(tái)數(shù)； Gh——要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 t/h； Gh =GH Gh,1——主機(jī)標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 t/h。 礦渣磨機(jī)的臺(tái)數(shù)：1,n hhGG? = = 選一臺(tái) 式中： n——主機(jī)臺(tái)數(shù)； Gh——要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 t/h； Gh =GH Gh,1——主機(jī)標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 t/h。 生料磨機(jī)的臺(tái)數(shù)：1,n hhGG? = 可適當(dāng)增加工作時(shí)間，選一臺(tái) 式中： n——主機(jī)臺(tái)數(shù)； Gh——要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 t/h； Gh =GH Gh,1——主機(jī)標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 t/h。 煤磨機(jī)的每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： HnGGH hh 1,0 ?= h114154451 ??? 式中： H0——主機(jī)每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)； H——預(yù)設(shè)主機(jī)的周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。 (7) 水泥磨 預(yù)設(shè)水泥磨的周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) H：由上表選 H =1。 回轉(zhuǎn)窯的臺(tái)數(shù)：1,n hhGG? = = 選一臺(tái) 式中： n——主機(jī)臺(tái)數(shù)； Gh——要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 t/h； Gh =GH Gh,1——主機(jī)標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 t/h。 (5) 煤磨 GH = ? t/h 選用 MPF2217 立磨，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為 45 ht ?臺(tái) ，標(biāo)定產(chǎn)量為 45 ht ?臺(tái) 。 礦渣磨機(jī)的每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： HnGGH hh 1,0 ?= ? 154=154h 式中： H0——主機(jī)每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)； H——預(yù)設(shè)主機(jī)的周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。 根據(jù)計(jì)算可看出，煤和石膏用一臺(tái)破碎機(jī)完全能滿足要求，生產(chǎn)中只需合理分配時(shí)間即可。 石膏 GH= t/h 石膏破碎機(jī)的臺(tái)數(shù)：1,n hhGG? = ? ，選一臺(tái) 式中： n——主機(jī)臺(tái)數(shù)； Gh——要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 t/h； Gh =GH Gh,1——主機(jī)標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 t/h。 全廠主機(jī)設(shè)備的選型 各種主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量（周平衡法） 表 41 水泥廠主機(jī) 設(shè)備工作制度表 主機(jī)名稱 年利用率 生產(chǎn)周制（日 /周） 生產(chǎn)班制 石灰石破碎機(jī) ～ 6 每日一班，每班 6～ 7 小時(shí) ～ 6 每日兩班，每 班 6～ 7 小時(shí) 生料磨閉路 7 生料磨開(kāi)路 窯 煤磨 ～ 7 7 7 水泥磨閉路 7 水泥磨開(kāi)路 包裝機(jī) ～ 6 每日一班，每班 6～ 7 小時(shí) ～ 6 每日兩班，每班 6～ 7 小時(shí) ～ 7 每日一班，每班 6～ 7 小時(shí) ～ 7 每日兩班，每班 6～ 7 小時(shí) 表 42 水泥廠主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) 主機(jī)名稱 每日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間 （ h/日） 每周運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí)間 （ h/周） 生產(chǎn)周期 （日 /周） 生產(chǎn)班制 石灰石破碎機(jī) 6～ 7 36～ 42 6 每日一班，每班 6～ 7 小時(shí) 12～ 14 72～ 84 6 每日兩班，每班 6～ 7 小時(shí) 生料磨 22 154 7 窯 24 168 7 煤磨 22 154 7 24 168 7 水泥磨 22 154 回轉(zhuǎn)烘干機(jī) 22 154 包裝機(jī) 6～ 7 36～ 42 6 每日一班，每班 6～ 7 小時(shí) 12～ 14 72～ 84 6 每日兩班，每班 6～ 7 小時(shí) 6～ 7 42～ 49 7 每日一班，每班 6～ 7 小時(shí) 12～ 14 84～ 98 7 每日兩班，每班 6～ 7 小時(shí) 要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量公式 :GH= HGw （ 1）石灰石破碎機(jī)： GH= =選用 PF1622 φ 16002250mm 反擊式破碎機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為 500～ 600 ht ?臺(tái) ，標(biāo)定產(chǎn)量為 590 ht ?臺(tái) 。其包裝能力分別為 15～ 60t/h。水泥散裝是水泥供應(yīng)和運(yùn)輸方面的重大改革，是發(fā)展水泥生產(chǎn)、厲行增產(chǎn)節(jié)約的重大措施，也是水泥發(fā)運(yùn)系統(tǒng)的發(fā)展方向。熟料燒成系統(tǒng)示意圖見(jiàn)圖 43。 熟料燒成系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)過(guò) 程的中心環(huán)節(jié)，也是消耗大量燃料的工序。從世界水泥工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)看，干法中空窯和濕法長(zhǎng)窯由于單機(jī)產(chǎn)量低、熱耗高；立波爾窯及料漿蒸發(fā)機(jī)窯則有本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作維修要求高，揚(yáng)塵大等缺點(diǎn)，其單機(jī)產(chǎn)量雖較高，而 熟料質(zhì)量卻不如濕法窯；余熱鍋爐發(fā)電窯則由于窯的生產(chǎn)和發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行相互牽制，有時(shí)會(huì)形成惡性循環(huán)，因而使這些窯型在世界水泥工業(yè)中所占的比重日益減少。當(dāng)出磨生料成分波動(dòng)較大，計(jì)測(cè)和控制水平不高時(shí)，磨機(jī)出 料均化周期較長(zhǎng)，則采用間歇均化系統(tǒng) ［ 10］ 。連續(xù)均化系統(tǒng)具有流程簡(jiǎn)單、操作管理方便和便于自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)；而間歇均化系統(tǒng)的均化效果則較好。因此，生料的均化在水泥生產(chǎn)的全過(guò)程中是很重要的。在目前的流程組合上，總的來(lái)說(shuō)，人們一方面希望得到簡(jiǎn)單的工藝流程，但是由于簡(jiǎn)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(jiǎn)化流程和提高效益中尋求最佳的平衡。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(hù)立磨墨輥，提高立磨得使用壽命。輥磨機(jī)采用整體密封，漏風(fēng)小。物料在磨內(nèi)停留時(shí)間很短，易于自動(dòng)控制配料和調(diào)整產(chǎn)品的化學(xué)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(shí)現(xiàn)。 （ 3） 入磨粒度較大 輥磨機(jī)的入磨粒度可達(dá)磨輥直徑的 5%左右，一般在 50150mm 之間。同時(shí)，喂入物料在研磨室停留時(shí)間短，因而料床實(shí)際上不存在以磨細(xì)的物料，磨機(jī)沒(méi)有多余負(fù)荷以及結(jié)塊形成的威脅。因此在粉磨過(guò)程中，磨機(jī)消耗大量無(wú)用功，決定了其粉磨效率極低。 輥磨機(jī)又稱立式磨。 本設(shè)計(jì)石灰石破碎采用一段破碎系統(tǒng)，單轉(zhuǎn)子反擊破碎機(jī)，反擊式破碎機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作時(shí)無(wú)顯著的不平衡振動(dòng)，對(duì)物料進(jìn)行選擇性破碎，料塊自擊粉碎強(qiáng)烈，因此粉碎效率高，生