【正文】 n ——主機臺數(shù)， hG ——要求主機小時產(chǎn)量（ t/h）， 水泥廠主機年利用率選擇參考表 31 大學畢業(yè)設計 17 表 31 水泥廠主機年利用率（以小數(shù)表示） 主機名稱 周別 每日工作班數(shù) 適宜利用率 備注 石灰石破碎 不連續(xù)周 1 — 也可連續(xù)周 2 — 回轉烘干機 連續(xù)周 3 — 生料磨 圈流 連續(xù)周 3 — 開流 連續(xù)周 3 — 機械立窯 連續(xù)周 3 — 旋窯 連續(xù)周 3 — 水泥磨 圈流 連續(xù)周 3 — 開流 連續(xù)周 3 — 水泥包裝 不連續(xù)周 1 — 水泥散裝 不連續(xù)周 2 — 破碎 概論 生產(chǎn)水泥的原料，大部分都要經(jīng)過預先破碎，因為從礦山開采回來的石灰石，砂巖，石膏，混合材料以及煤等原料，燃料塊度較大，給運輸，貯存，粉磨帶來一定的困難。 主要反映以下幾個方面： （ 1）破碎設備大型化 （ 2）破碎流程單段化 （ 3）破碎設備移動化 （ 4）破碎設備多功能化 破碎設備的工作原理 利用擠壓和沖擊等機械作用的外力，使大塊物料產(chǎn)生應力和形變，從而導致破裂。 各種水泥廠型對各原料的進料粒度要求如表 3 35 所示， 表 34 各種物料的進料粒度 序號 物料名稱 最大進料粒度 備注 大型廠 中型廠 小型廠 1 石灰石 800—1000 650—800 ＜ 350 2 粘土，砂頁巖 400 400 250 3 熟料 100 100 200—300 操作不正常時出現(xiàn) 300mm 4 石膏 300 300 300 5 煤 300 300 300 許多廠均為碎煤，少許大快 表 35 水泥廠最大入磨物料的粒度 物料種類 石灰石 粘土 熟料 石膏 混合材 煤 最大粒度 ＜ 25 ＜ 50 ＜ 30 ＜ 50 ＜ 30 ＜ 30 大學畢業(yè)設計 19 表 36 各種物料的進料粒度 序號 物料名稱 最大進料粒度 備注 大型廠 中型廠 小型廠 1 石灰石 800—1000 650—800 ＜ 350 2 粘土 400 400 250 砂頁巖 3 熟料 100 100 200—300 操作不正常時出現(xiàn) 300mm 4 石膏 300 300 300 5 煤 300 300 300 許多廠均為碎煤，少許大快 表 37 水泥廠最大入磨物料的粒度 物料種類 石灰石 粘土 熟料 石膏 混合材 煤 最大粒度 ＜ 25 ＜ 50 ＜ 30 ＜ 50 ＜ 30 ＜ 30 石灰石破碎 我國的石灰石大多屬于中等硬度，可選的破碎設備類型很多。 物料的破碎 石灰石的破碎 （ 1）確定破碎車間的工作制度 石灰石破碎車 間采用二班制，每班工作 6 小時，每年工作 300 天。部分型號和性能如下： 表 39 部分 MAMMUT破碎機型號及其類型 型號 喂料口（ mm） 允許 物料最大長度（ mm） 產(chǎn)量范圍（ t/h） 裝機容量（ kw） MB44/75 15001880 1500 250～ 450 600 MB56/75 15002330 1500 500～ 600 900 MB70/90 17302480 1800 600～ 800 1200 MB34/135 18602800 1800 800～ 1000 1500 進過對比，綜合考慮到電耗和小時產(chǎn)量，故本次設計選擇 MB56/75 單 大學畢業(yè)設計 21 段錘式破碎機。hlG ——主機標定臺時產(chǎn)量（ t/h）。 （ 2）根據(jù)車間運作班制和主機運轉小時數(shù)，確定主機的年利用率： 22..08760 613208760 321 ??????? kkk? 式中： 1k ——每年工作日數(shù)， 2k ——每日工作班數(shù)， 3k ——每班主機運轉小時數(shù)。 故選取一臺。其部分型號和性能如下： 表 310 部分 TPC 錘式破碎機的型號和性能 型號 進口尺寸（ mm） 轉子（直徑長度） mm 轉子轉數(shù)（ r/min） 最大給料粒度（ mm） 出料粒度（ mm） 生產(chǎn) 能力（ t/h） TPC1416 19201320 14201194 480 600600900 ＜ 25 80～ 140 TPC1616 17501550 16501629 420 8008001200 ＜ 25 150～ 200 （ 5）生產(chǎn)能力的標定 本次設計選擇的砂巖破碎機為 TPC1616，標定的臺時產(chǎn)量為 180t/h。 （ 7）核算主機的年利用率 5801 ????? ?? lkknGG 式中： ?? ——主機的實際年利用率， ?——預定的主機年利用率。標定該機的臺時產(chǎn)量為 580t/h。 （ 3）主機要求小時產(chǎn)量： h/ 5 3712 7243 2 ?? ???? GGH 式中： 要求主機的小時產(chǎn)量—HG 量燒成車間熟料的小時產(chǎn)—yG （ 4）設備的選型： 我國在上世紀 80 年代，引進了 16 項國外技術，其引進的 MAMMUT 錘式破碎機系列，其破碎物料的種類多，產(chǎn)量高，電耗低，結構簡單，維修方便，可以破碎抗壓強度不超過 250MPa 的各種物料，可以用于水泥廠破碎石灰石、砂巖等。 表 38 常見破碎機及其性能 序號 破碎機型式 破碎原理 破碎比（ i） 適用破碎階段 允許物料含水率 % 適宜破碎的物料 1 顎式 擠壓 4～ 6 粗、中碎 ﹤ 10 石灰石、熟料、石膏 2 錘式 沖壓 10～ 15 中、細碎 ﹤ 10 同上 3 立軸錘式 沖壓 10～ 20 細碎 ﹤ 12 同上 4 反擊式 沖擊 10～ 40 中、細碎 ﹤ 12 石灰石、熟料 5 沖擊式 沖壓 10～ 30 細碎 ﹤ 10 石灰石 青龍山礦區(qū)石灰石屬于中硬，為了實現(xiàn)破碎設備的大型化，破碎流程的單段化，優(yōu)化生產(chǎn)流程，減低熱耗，減少環(huán)境污染，盡可能選擇單段破碎機。 大學畢業(yè)設計 18 表 32 各級粉碎所對應的粒度 破碎等級 喂料粒度（ mm） 出料粒度（ mm） 粗碎 300—550 ＞ 100 中碎 100—300 20—100 細碎 50—100 0—20 影響破碎系統(tǒng)的選擇因素 （ 1）物料的性質(zhì) ——物料的硬度，水分，形式和雜質(zhì)含量均將直接影響破碎系統(tǒng)的技術，經(jīng)濟指標。物料經(jīng)過破碎后，其粒度減小，表面積增加，在一 定程度上可以提高粉磨和烘干的效率。 核算主機的年利用率 主機的實際年利用率和每周實際運轉小時數(shù)，可用公式 標定設備生產(chǎn)能力的主要依據(jù)是：定型設備的技術性能說明；經(jīng)驗公式（理論公式）的推算；與同類型同規(guī)格生產(chǎn)設備的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比。同時，還應考慮設備的來源和保證。 物料平衡表 表 210 物料平衡表 欄 原 目 料 水 分 % 損失 % 消耗定額 （ t/t 熟料） 物料平衡表（ t） 干 料 濕 料 干料 濕料 時 日 年 時 日 年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 石灰石 1 1 6577 2104688 277 6642 2125510 粉煤灰 3 1 砂巖 1 2300650 鐵粉 10 1 86494 生料 — 3 2495512 7919 2533953 石膏 — 1 — — — — — 混合材 12 1 222642 熟料 — — — — — — — 水泥 — 3 — — 1817200 — — — 燒成用煤 1 204382 大學畢業(yè)設計 16 3 生產(chǎn)車間工藝設計及主機設備選型 水泥生產(chǎn)的工藝流程，生產(chǎn)車間工藝流程的選擇，工藝設備選型與生產(chǎn)車間的工藝布置密切相關。結合上述數(shù)據(jù)，本次設計摻的混合材為礦渣混合材，摻量為 10%。下圖是石膏摻量對水泥凝結時間和水泥強度的 影響 , 圖 21 凝結時間隨石膏摻量的變 大學畢業(yè)設計 12 圖 22 石膏摻量對水泥強度的影響 綜合上圖，取石膏摻量為（以 SO3 計） /%為 %，本次設計的石膏中 SO3含量為 40%，則應加入的石膏量為： %%10 0%40 % ??? 混合材的摻量 參考《 21 世紀建筑材料第 2 卷第 2 期 混合材摻量對硅酸鹽水泥混凝土氯離子滲透的影響》，其實驗用的材料為 1： 1 的礦渣粉煤灰混合材。 預分解窯的熱工特點，一是回轉窯轉速高，物料翻滾次數(shù)多，具有傳熱傳質(zhì)速度快的特點；而是采用預熱預分解系統(tǒng)，物料預燒好，固相反應集中；三是采用高效冷卻機，使熟料冷卻速度快，熟料質(zhì)量高。時 熟料的日產(chǎn)量： d/ 0 0 524 lhh ?? 。利用經(jīng)驗公式計算窯的產(chǎn)量，是標定產(chǎn)量的主要方法，另外還需要根據(jù)工廠具體條件和我國實際生產(chǎn)水平進行綜合考慮。 除了窯的類型和尺寸外，影響回轉窯產(chǎn)量的因素很多，特別是近年來，隨著生料預均化系統(tǒng)的完善，懸浮預熱與窯外分解技術的不斷發(fā)展，電子計算機過程控制的廣泛應用和科學管理的加強，使窯的單位產(chǎn)量指標有所提高。 表 11 礦石物理性質(zhì)試驗數(shù)據(jù)： 巖石名稱 數(shù)值 抗壓強度（公斤 /厘米） 耐磨強度 (g/cm) 比重(t/m3) 體重 (t/m3) 抗剪斷強度垂直（風干） 垂直風干 平行風干 內(nèi)摩擦角 α 凝聚力(kg/cm) 鮞狀灰 巖 平均值 930 930 400 215 最大值 1010 960 最小值 810 680 致密塊狀灰?guī)r 平均值 1340 1010 390 225 最大值 1450 1060 最小值 1180 950 表 12 附近水文孔成果表： 項目 孔號 結果 TM1 TM2 TM3 TM4 TM5 水文 地質(zhì) 孔深（ m） 水位埋深（ m） 實際降深（ m） 實際涌水量（ t/h） 推斷降深（ m） 推斷涌水量（ t/h） 262300 255290 180210 154182 160175 物理 性質(zhì) 顏色 嗅味 口味 渾濁度 沉淀物 無色 無嗅