【正文】 ，分解和燒成過(guò)程全部在窯內(nèi)完成，而回轉(zhuǎn)窯作為燒成設(shè)備，由于可以提供斷面溫度比較均勻的溫度場(chǎng)，并保證物料能在高溫下有足夠的停留時(shí)間，但它作為傳熱傳質(zhì)設(shè)備并不理想，對(duì)熱能需要較大的預(yù)熱分解過(guò)程十分不適應(yīng)，這主要是因?yàn)楦G內(nèi)物料堆于窯內(nèi)底部，但是氣流從料層表面吹過(guò)，氣流和物料接觸面積很小，傳熱效率低下所致，同時(shí)由于窯內(nèi)分解帶物料處于層狀堆積狀態(tài)，料層分解出的 CO2向氣流擴(kuò)散面積太小，阻力太大，速度太慢，而且料層得內(nèi)部顆粒被 CO2氣膜包住， CO2 分壓大 ，分解溫度要求更高，增大了碳酸鹽分解的難度，從而降低了分解速度。這些都不是靠人工操作所能達(dá)到的。單機(jī)產(chǎn)量開(kāi)始大幅度提高，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(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，對(duì)降低生產(chǎn)成本和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率十分有利。并加強(qiáng)從原材料的開(kāi)采到粉磨均化的手段與措施，以減少投資。 (5)加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)裝備的研發(fā)，如新一代的熟料冷卻機(jī)與高性能回轉(zhuǎn)窯。 (8)加大對(duì)功能材料和水泥生產(chǎn)相關(guān)的管理方法、 產(chǎn)品、儀器、代替材料等的研究和應(yīng)用推廣，提高裝備的綜合性能，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。我國(guó)擁有不少預(yù)分解窯水泥廠僅通過(guò)“兩高一中”的配料方案，就明顯的提高水泥產(chǎn)量 和質(zhì)量及回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)效率。從提高水泥熟料強(qiáng)度 的方面 考慮，應(yīng) 該 盡 可能 提高硅酸鹽礦物 的 含量（ ≥73%）、提高早強(qiáng)礦物 的 含量（ 9%～ 10%）、降低鐵鋁酸四鈣含量（＜ 13%）。 因此要 提高水泥 的 強(qiáng)度，適應(yīng)新 的標(biāo)準(zhǔn) 。 ， IM=177。 熟料標(biāo)號(hào)的確定 熟料的強(qiáng)度是決定水泥質(zhì)量的主要因素。 燃料的品質(zhì)影響煅燒過(guò)程熟料質(zhì)量。 生料的易燒性直接影響石灰飽系數(shù)，硅率，鋁率的數(shù)值，從而影響熟料的標(biāo)號(hào)。生產(chǎn) 級(jí)的普通水泥要求熟料標(biāo)號(hào)大于 425，但工廠不可能等到 28天強(qiáng)度結(jié)果出來(lái)之后再?zèng)Q定混合材摻量、粉磨細(xì)度等生產(chǎn)控制指標(biāo)。這些礦物作為熟料組成主體，它們和熟料率關(guān)系如下： KH=SCSC SCSC 23 23 ?? ① SM=AFCAC SCSC 43 23 ?? ② IM=+ ③ 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 石膏加入量、混合材加入量的確定 石膏加入量的確定 適當(dāng)?shù)募尤胧啵巧a(chǎn)水泥重要措施，因?yàn)檫@可保證在水泥硬化之前形成足夠的鈣礬石，便于水泥強(qiáng)度的發(fā)展。 根據(jù)石膏的化學(xué)成分，石膏中的三氧化硫含量為 %。 原料石膏中 SO3 含量為 %設(shè)加入石膏為 X，應(yīng)滿足： %X4% 得出 X% 因此確定石膏的加入量為 5%。 確定礦渣加入量為 10% 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ GB175—2021）對(duì)礦渣硅酸鹽水泥礦渣加入量有明確的規(guī)定：在礦渣硅酸鹽水泥中，摻加活性混合材時(shí)不少于 20%且不高于 70%。 表 35 生料的化學(xué)成分 名稱 配合比（ %） 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO W 石灰石 83 粘土 14 鐵粉 3 生料 燃燒生料 —— 熟料的化學(xué)成分 由上計(jì)算的熟料的化學(xué)成分，如表 36 所示 。本設(shè)計(jì)選擇德國(guó)洪堡公司制造的φ 179。 校對(duì) %10%6%1005000 50005300 ???? ：滿足要求，說(shuō)明窯選型 標(biāo)定合理。 熟料日產(chǎn)量： Qd =24 Qh=24179。 =(t/年 ) η——窯的年利用率，預(yù)分解窯 ～ 普通硅酸 鹽水泥小時(shí)產(chǎn)量： )/(% 3100%60100 100 htQed pG hh ????? ????? ?? 式中： p——水泥的生產(chǎn)損失； 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 d——水泥中石膏的摻入量 (%)； e——水泥中礦渣的摻入量 (%)。 179。 =(t/周 ) 水泥年產(chǎn)量： Gy =8760ηGh=8760179。 （ 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（ %）。 =（ t/t 熟料 ） (4)干石膏消耗定額 普通硅酸鹽水泥干石膏消耗定額： 熟料）kgkgPed dK dd /()3100)(104100( 4100)100)(100( 1101 ???? ?????? 式中： Kd1——干石膏的消耗定額（ kg/kg 熟料）； Pd ——石膏的生產(chǎn)損失（ %）。 （ 7）濕物料消耗定額： K 濕 =0100100WK干 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 濕鐵粉 = ??? （ t/t 熟料） K 濕石膏 = ??? （ t/t 熟料） K 濕混合材 = ??? （ t/t 熟料） K f 濕煤燒成 = ???（ t/t 熟料） 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 物料平衡表 表 37 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(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 石灰石 粘土 鐵粉 生料 普通硅酸鹽水泥用石膏 礦渣硅酸鹽水泥用石膏 普通硅酸鹽水泥用礦渣 礦渣硅酸鹽水泥用礦渣 熟料 1 ― 普通硅酸鹽水泥 ― 礦渣硅酸鹽水泥 — 燒成用煤 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 4 全廠工藝流程的確定 工藝流程確定 原料、燃料的預(yù)均化措施 水泥的生料化學(xué)成分的均齊性，不但直接影響熟料的質(zhì)量，還對(duì)窯的產(chǎn)量、運(yùn)轉(zhuǎn)周期、熱耗、及窯的耐火材料消耗等都有很大的影響。因此生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)原料及生料采取有效地均化措施，以滿足生料化學(xué)成分均齊性的要求。本設(shè)計(jì)石灰石破碎選用一段破碎系統(tǒng)，單轉(zhuǎn)子反擊式破碎機(jī)，流程簡(jiǎn)單，占地少，投資小圖 42 為石灰石破碎工藝流程圖 。整個(gè)粉磨系統(tǒng)電耗可節(jié)省 10%～ 30%，其降低值隨原料的水分增加而增加，而且它將破碎、粉磨、烘干、分級(jí)等工序合為一體，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)流程和設(shè)備臺(tái)數(shù)。 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 （ 4）允許入磨物料的粒度較大，一般可達(dá)磨輥直徑的 5%，大型磨入磨物料粒度可高達(dá) 100～ 150mm，能省略第二段破碎，降低能耗、節(jié)約投資。 生料的制備系統(tǒng)車間流程見(jiàn)圖 44。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)。唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 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。本設(shè)計(jì)生料均化系統(tǒng)采用連續(xù)均化系統(tǒng)，混凝土側(cè)卸式帶混合室的均化庫(kù)。 熟料燒 成系統(tǒng)的選擇 我國(guó)熟料燒成設(shè)備主要為回轉(zhuǎn)窯與立窯兩大類，立窯是干法生產(chǎn)，回轉(zhuǎn)窯則按照其生料制備方法又可分成濕法生產(chǎn)與干法生產(chǎn)。我國(guó)近年來(lái)已明確要發(fā)展新型干法窯生產(chǎn)，新建大中型廠大多數(shù)都會(huì)采用懸浮預(yù)熱器窯以及預(yù)分解窯，而小型工廠則一般采用立筒預(yù)熱器窯及機(jī)械化立窯，國(guó)家不允許再建造沒(méi)有余熱利用裝置的中空干法窯。由于是在料床上粉磨，因此粉磨效率高，而且單位電耗低，特別是磨內(nèi)空間很大，環(huán)隙處風(fēng)速較高，傳熱快，所以烘干能力很強(qiáng)。 水泥制備系統(tǒng) 水泥粉磨工藝的流程總體來(lái) 說(shuō)可以分為開(kāi)路流程和閉路流程兩種，其中閉路系統(tǒng)又可分為多個(gè)不同的子類。這也造成了目前粉磨系統(tǒng)發(fā)展的兩個(gè)方面：一是尋求單一的粉磨設(shè)備以及盡可能地將流程簡(jiǎn)化，節(jié)約投資 ，并在此基礎(chǔ)上降低粉磨能耗，比如各類高細(xì)磨的開(kāi)發(fā)和發(fā)展立磨、輥壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)；二是在原有的粉磨設(shè)備的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出可以盡可能降低粉磨能耗的粉磨流程，如各種預(yù)粉磨系統(tǒng)、聯(lián)合粉磨系統(tǒng)等。 水泥的發(fā)運(yùn)系統(tǒng)主要包括水泥的散裝系統(tǒng)以及水泥包裝系統(tǒng)。它們的包裝能力分別為 15～ 60t/h 。 表 41 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） 成產(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 每日三班，每班 6～ 7 小時(shí) 窯 24 168 7 每日三班，每班 6～ 7 小時(shí) 煤磨 22 154 7 每日三班，每班 6～ 7 小時(shí) 24 168 7 每日三班，每班 6～ 7 小時(shí) 水泥磨 22 154 每日三班，每班 6～ 7 小時(shí) 回轉(zhuǎn)烘干機(jī) 22 154 每日三班，每班 6～ 7 小時(shí) 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) (1)石灰石破碎機(jī) 要求主機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算公式為 : HGG wH ? 式中： GH——要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量（ t/h） Gw——物料周平衡量（ t/周） H——主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) （注：物料周平衡量 wG 來(lái)自物料平衡表） 預(yù)設(shè)石灰石破碎機(jī)的周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) H：由表 41 選擇 H=6179。 代入數(shù)據(jù)求得破碎機(jī)臺(tái)數(shù)： ??n， 選 2 臺(tái) 破碎機(jī)。 6=36h 主機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量 : GH= ? t/h 選用 XP2501200mm 顎式破碎機(jī)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為 40～ 85 ht ?臺(tái) ，標(biāo)定產(chǎn)量為80 ht ?臺(tái) 。（選型見(jiàn)《新型干法水泥廠工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》第 164 頁(yè)表 617） 礦渣磨機(jī) 的臺(tái)數(shù) ： 1,hhGGn? ??n， 選 2 臺(tái) 礦渣磨機(jī)。 生料磨機(jī) 機(jī)的每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： 14 h154400138 h, 1h0 ????? （ 5）煤磨 要求主機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算公式為 : HGG WH? 預(yù)設(shè)煤磨的周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) H：由表 41 選擇 H=154h 主機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量 : 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) 。 水泥磨機(jī) 的每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)： (7)包裝機(jī) 要求主機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算公式為 : HGG WH? 預(yù)設(shè)包裝機(jī)機(jī)的周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) H：由表 41 選擇 H=7179。 包裝 機(jī)的臺(tái)數(shù)： 1,hhGGn? ??n 選 1 臺(tái)包裝機(jī)。各種物料存期的確定，應(yīng)該考慮到許多因素。 根據(jù)設(shè)計(jì)的要求采用圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，為了解決均化效果的過(guò)渡帶問(wèn)題，采用了一種傾斜人字形堆料法。 1 座， 30mW179。 需要料堆個(gè)數(shù)： ，考慮生產(chǎn)的連續(xù)性，選 2 堆。 T179。 粘土要求存儲(chǔ)量： G 粘土 = K179。 = 式中： K堆場(chǎng)系數(shù)， K=～ ，取 K=； T物料存儲(chǔ)期，天 Gd 物料日消耗量， t/天 堆場(chǎng)的高度： H= tgα2B = otg45235? = 粘土堆場(chǎng)長(zhǎng)度： L= m41 .9 ????? BH2G 粘土 ③鐵粉堆場(chǎng) 查得：γ 鐵粉 =，α 鐵粉 =35176。 Gd =179。 30179。料堆個(gè)數(shù)） /日消耗某原料量 =10000/==13d (3)原料聯(lián)合儲(chǔ)庫(kù)的設(shè)計(jì) ①石膏堆場(chǎng) 查得：γ 石膏 =，α 石膏 =45176。 179。 石灰石 預(yù)均化堆場(chǎng)的實(shí)際儲(chǔ)存期 44000/= ②煤預(yù)均化堆場(chǎng) 煤儲(chǔ)存量 =179。水泥廠各種物料的最低儲(chǔ)存期如表43： 表 43 水泥廠各種物料的最低儲(chǔ)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 砂巖 10 7 粘土 10 7 石膏 30 20 煤 10 10 生料粉 2 4 硫酸渣 10 20 熟料 5 7 氧化鐵皮屑 30 10 水泥 7 7 本設(shè)計(jì)預(yù)設(shè)各種物料的儲(chǔ)存期如圖表 44： 唐山學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 表 44