【正文】 ： G2=2 =。 γ 鐵粉 =， α 鐵粉 =35176。 如采用推土機堆料的露天堆場，料堆高度 H 為 6～ 7 米，選 H=6 米。 需要料堆個數(shù)： ， 選 1 堆。 本設(shè)計預(yù)設(shè)各種物料的儲存周期見表 44。 水泥廠各種物料的最低儲存期見表 43 表 43 水泥廠各種物料的最低儲存期 (d) 物料名稱 大、中型水泥廠 小型水泥廠 物 料名稱 大、中型水泥廠 小型水泥廠 石灰石 5 15 石膏 30 20 粘土 10 7 生料粉 2 4 燃料 10 10 熟料 5 7 混合材料 10 20 水泥 7 7 鐵粉 30 10 某物料的儲存量所能滿足工廠生產(chǎn)需要的天數(shù)，稱為該物料的儲存期。本設(shè)計采用較常用的 人字形堆料法和耙式取料機。采用露天堆場儲存物料具有儲存量大、投資省的特點。 HnGGH hh 1,0 ?= 73841001 ??? 式中： H0——主機每周實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)； H——預(yù)設(shè)主機的周運轉(zhuǎn)小時數(shù)。 水泥磨的每周實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)： HnGGH hh 1,0 ?= h1 5 31 5 41 1 52 2 8 ??? 式中： H0——主機每周實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)； H——預(yù)設(shè)主機的周運轉(zhuǎn)小時數(shù)。 回轉(zhuǎn)窯的臺數(shù)：1,n hhGG? = = 選一臺 式中： n——主機臺數(shù)； Gh——要求主機小時產(chǎn)量 t/h； Gh =GH Gh,1——主機標(biāo)定臺時產(chǎn)量 t/h。 (5) 煤磨 GH = ? t/h 選用 MPF2217 立磨，臺時產(chǎn)量為 45 ht ?臺 ，標(biāo)定 產(chǎn)量為 45 ht ?臺 。 礦渣磨機的每周實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)： HnGGH hh 1,0 ?= ? 154=154h 式中： H0——主機每周實際運轉(zhuǎn)小時數(shù)； H——預(yù)設(shè)主機的周運轉(zhuǎn)小時數(shù)。 根據(jù)計算可看出，煤和石膏用一臺破碎機完全能滿足要求，生產(chǎn)中只需合理分配時間即可。 石膏 GH= t/h 石膏破碎機的臺數(shù)：1,n hhGG? = ? ，選一臺 式中： n——主機臺數(shù)； Gh——要求主機小時產(chǎn)量 t/h； Gh =GH Gh,1——主機標(biāo)定臺時產(chǎn)量 t/h。 全廠主機設(shè)備的選型 各種主機小時產(chǎn)量（周平衡法） 表 41 水泥廠主機 設(shè)備工作制度表 主機名稱 年利用率 生產(chǎn)周制（日 /周） 生產(chǎn)班制 石灰石破碎機 ～ 6 每日一班，每班 6～ 7 小時 ～ 6 每日兩班，每班 6～ 7 小時 生料磨閉路 7 生料磨開路 窯 煤磨 ～ 7 7 7 水泥磨閉路 7 水泥磨開路 包裝機 ～ 6 每日一班，每班 6～ 7 小時 ～ 6 每日兩班，每班 6～ 7 小時 ～ 7 每日一班，每班 6～ 7 小時 ～ 7 每日兩班，每班 6～ 7 小時 表 42 水泥廠主機每周運轉(zhuǎn)小時數(shù) 主機名稱 每日運轉(zhuǎn)時間 （ h/日） 每周運轉(zhuǎn)時間 （ h/周） 生產(chǎn)周期 （日 /周） 生產(chǎn)班制 石灰石破碎機 6～ 7 36～ 42 6 每日一班，每班 6～ 7 小時 12～ 14 72～ 84 6 每日兩班，每班 6～ 7 小時 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 22 154 包裝機 6～ 7 36～ 42 6 每日一班，每班 6～ 7 小時 12～ 14 72～ 84 6 每日兩班，每班 6～ 7 小時 6～ 7 42～ 49 7 每日一班，每班 6～ 7 小時 12～ 14 84～ 98 7 每日兩班，每班 6～ 7 小時 要求主機小時產(chǎn)量公式 :GH= HGw （ 1）石灰石破碎機： GH= =選用 PF1622 φ 16002250mm 反擊式破碎機，臺時產(chǎn)量為 500～ 600 ht ?臺 ，標(biāo)定產(chǎn)量為 590 ht ?臺 。其包裝能力分別為 15～ 60t/h。水泥散裝是水泥供應(yīng)和運輸方面的重大改革，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)運系統(tǒng)的發(fā)展方向。熟料燒成系統(tǒng)示意圖見圖 43。 熟料燒成系統(tǒng)是水泥生產(chǎn)過程的中心環(huán)節(jié)，也是消耗大量燃料的工序。從世界水泥工業(yè)發(fā)展趨勢看，干法中空窯和濕法長窯由于單機產(chǎn)量低、熱耗高；立波爾窯及料漿蒸發(fā)機窯則有本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作維修要求高，揚塵大等缺點，其單機產(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)電機組的運行相互牽制，有時會形成惡性循環(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)出磨生料成分波動較大，計測和控制水平不高時，磨機出料均化周期較長，則采用間歇均化系統(tǒng) ［ 10］ 。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。因此，生料的均化在水泥生產(chǎn)的全過程中是很重要的。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。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。輥磨機采用整體密封，漏風(fēng)小。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(xué)成分，從粉磨一種物料到粉磨另一種 物料，僅需幾分鐘即可實現(xiàn)。 （ 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。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。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。 輥磨機又稱立式磨。 本設(shè)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。 近十多年來， 石灰石 破碎流程和設(shè)備主要有下列幾方面的發(fā)展： ⑴ 破碎機 設(shè)備移動化 ： 發(fā)展移動式破碎機并設(shè)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。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(xué)成分均齊性的要求。 (7)濕物料消耗定額： K 濕 =0W100100K干 = ?? =（ t/t 熟料） 式中： W0——物料天然含水量（ %）； K 濕石灰石 = 2100 ?? =（ t/t 熟料） K 濕粘土 = 10100 ?? = （ t/t 熟料） K 鐵粉 = 8100 ?? =（ t/t 熟料） K 濕 d= 2100 ?? =（ t/t 熟料） K 濕 e= 20200 ?? =（ 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 全廠工藝流程的確定 物料的預(yù)均化的確定 水泥生料化學(xué)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。 （ 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（ %）。h)]。 表 32 熟料的化學(xué)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： ???? C CCS FAKH C ?? ???? ??? CC FASM CS ?? ?? CFIM CA ? 計算的率值 KH=， SM=,IM= 在設(shè)計的范圍之內(nèi)，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 = %%1 0 021 0 0 ??? 濕粘土 = %%10010100 ??? 鐵粉 = %%1 0 081 0 ??? 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 工廠生產(chǎn)能力 窯的臺數(shù)的計算： 本設(shè)計采用周平衡法計算，參照冀東水泥廠，選用 φ 74m 的回轉(zhuǎn)窯，臺時產(chǎn)量為 t/臺 煤灰摻入量 %，則灼燒生料配合比為 100%%=%。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%。熟料的標(biāo)號越高，要求混合材含量就越多；反之則越少。具有擴大 水泥品種，改進水泥性能，調(diào)節(jié)水泥標(biāo)號，增加水泥產(chǎn)量，改善水泥安定性能等性能。而國外水泥廠家通過采用低阻高效的多級預(yù)熱系統(tǒng)，以及新型篦式冷卻機和多通道噴煤管等先進工藝，降低了水泥生產(chǎn)的熟料熱耗。 鋁率表示的是熟料中氧化鋁和氧化鐵含量的質(zhì)量比，也表示熟料溶劑礦物中鋁酸三鈣和氯酸四鈣的比值。 硅率是表示熟料中氧化硅含量與氧化鋁、氧化鐵之和的質(zhì)量比，也表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比例。 目前我國采用的是石灰飽和系數(shù) KH、硅率 SM 和鋁率 IM 三個率值。 2 配料方案的確定 熟料率值的確定 水泥熟料是一種多礦物集合體，而這些礦物是由四種主要氧化物化合而成。 新世紀以來， 2020 年是水泥新型干法發(fā)展歷程的第一個高峰，當(dāng)年投產(chǎn)新型干法生產(chǎn)線 166 條，新增熟料生產(chǎn)能力 億噸。安徽海螺水泥率先加快調(diào) 整的步伐，闖出了一條低投資、國產(chǎn)化的道路。 1984 年 4 月，河北省冀東建成投產(chǎn)第一條日產(chǎn) 4000 噸新型干法水泥生產(chǎn)線，開創(chuàng)了新型干法水泥發(fā)展的先河。 使用磨前在線元素分析儀質(zhì)量控制系統(tǒng)有望采用簡易預(yù)均化堆場，取代昂貴的原料預(yù)均化堆場，降低預(yù)均化設(shè)施投資。目前世界上已有日產(chǎn)10000~12020t 的水泥熟料生產(chǎn)線和 600t/h 以上的生料磨，大型的現(xiàn)代化水泥生產(chǎn)線和生產(chǎn)企業(yè)，大大提高了水泥生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。發(fā)展階段：第一階段， 20 世紀 50 年代 70年代初，是懸浮預(yù)熱技術(shù)誕生和發(fā)展階段。 六 采用新型耐熱、耐磨、耐火材 料 新型干法水泥生產(chǎn)的另一個特點是不斷改進設(shè)備運轉(zhuǎn)周期，減少設(shè)備故障和維修時間，保證系統(tǒng)實現(xiàn)高效率、無事故、持續(xù)穩(wěn)定地安全運轉(zhuǎn)。為 “清潔生 產(chǎn) ”和廣泛利用廢渣、廢料、再生燃料及降解有害危險廢棄物創(chuàng)造了有利條件。 隨著工業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進步，水泥生產(chǎn)裝備逐步地大型化，從日產(chǎn) 1000、 20 2500、 3000、 4000、5000、 6000 到 10000t/d，單機產(chǎn)量大幅度提高，這樣不僅減化了生產(chǎn)流程，減少了占地面積，也更便于管理和實現(xiàn)自動化，有利于降低生產(chǎn)成本和提高勞動生產(chǎn)率。 二 設(shè)備高效 懸浮預(yù)熱、預(yù)分解窯技術(shù)從根本上改變了物料預(yù)熱、分解過程的傳熱狀態(tài)，傳熱、傳質(zhì)迅速，大同度提高了熱 效率和生產(chǎn)效率。 唐 山 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 設(shè)計題目： 日產(chǎn) 5000 噸新型干法水泥廠 生料粉磨車間 工藝設(shè)計 系 別： _______________________ 班 級： _________________________ 姓 名： _________________________ 指 導(dǎo) 教 師： _________________________ 2020 年 6 月 6 日 環(huán)境與化學(xué)工程系 10 材料工程技術(shù)（ 2）班 劉臻 日產(chǎn) 5000 噸 熟料 新型干法水泥廠 生