【正文】 5水泥磨13m球磨機1202120包裝機8嘴回轉(zhuǎn)包裝機90290第四章 儲庫計算為保證工廠生產(chǎn)的連續(xù)進行和水泥的均衡出廠，以及滿足生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制的需要，水泥廠必須設(shè)置各種物料儲存庫（包括各種堆場、堆棚、儲庫、成品庫等）。也可不設(shè)回料系統(tǒng)。本設(shè)計中采用斗式提升機。我國回轉(zhuǎn)式包裝機有六嘴、十嘴、十四嘴三種，其包裝能力分別為405896t/h。 包裝機目前水泥包裝機可分為兩大類，一類是固定式包裝機，一類是回轉(zhuǎn)式包裝機。與普通粉磨系統(tǒng)相比，它具有以下優(yōu)點：可節(jié)能2050%，產(chǎn)量最多可提高一倍，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，工作可靠，維修容易（輥面壽命可高達650010000小時），占地面積少，既可用于新建項目，也可用于改建項目，粉磨后的物料有利于后續(xù)工序的加工和應(yīng)用。但用于水泥粉磨時，由于產(chǎn)品顆粒級配范圍狹窄，小于3微米的細粉較少，影響水泥產(chǎn)品的質(zhì)量。閉路粉磨系統(tǒng)是當(dāng)前世界各國所采用的主要裝備方式。 本設(shè)計選擇中間倉供煤系統(tǒng)的鋼球煤磨，其規(guī)格為：，生產(chǎn)能力為25t/h。若放在窯尾，采用從預(yù)熱器中抽取廢氣對原煤進行烘干，%，這就減少了系統(tǒng)爆炸的危險。中間倉煤粉制備系統(tǒng)的缺點是：① 基建投資高，維修費用高。但在直吹式煤粉制備系統(tǒng)中煤磨的全部風(fēng)量入窯作為窯的一次風(fēng)，從而減少了高溫二次風(fēng)入窯的風(fēng)量，影響了窯的熱效率。水泥生產(chǎn)中廣泛采用的煤粉制備工藝主要有直吹式、中間倉式和泵送式三種。 回轉(zhuǎn)窯，長度為66 m，66 m。粉磨電耗低，節(jié)電效果突出。而后借助于受控偏移系統(tǒng)落下。立式磨系統(tǒng)的單位生料粉磨電耗為球磨的75%90%，而且烘干能力強，特別適用干SP窯或NSP窯，可以利用窯尾低溫度氣進行烘干，甚至不需要建廠房，大大節(jié)省了基建投資。配用功率3000KW，生產(chǎn)能力300350t/h，用于沙特MALkHET水泥廠和中國南昌水泥廠；，配用功率為2800KW，生產(chǎn)能力300t/h，已用于秘魯ATOCONGO水泥廠。從節(jié)能的角度看，將有逐步為節(jié)能粉磨所取帶的趨勢。反擊式破碎機具有以下優(yōu)點：利用沖擊進行破碎，使物料沿脆弱面破開，破碎效率高， 能耗小，處理能力大，產(chǎn)品粒度均勻；破碎比大；具有選擇性破碎的特點；結(jié)構(gòu)簡單，制造方便；反擊式破碎機常用于脆性物料的中碎和細碎，也可用于粗碎[7]；同時還有超級錘式破碎機、輥式破碎機等多種破碎機。工作時，轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，物料由給料口經(jīng)過篩板與細粒分離后，大塊通過鏈幕后進人破碎腔，受到錘頭的沖擊，遭到第一次破碎，并以很大的速度拋向反擊板再次破碎，然后又從反擊板彈回到錘頭打擊區(qū)，繼續(xù)重復(fù)上述過程。作時，鉸接的錘頭高速回轉(zhuǎn)，對給入的大塊物料進行打擊，并使其拋向機體內(nèi)壁的承擊板上，在承擊板上物料進一步?jīng)_擊破碎后，落到下面的蓖條上，粒度合格的產(chǎn)物從篦條縫隙中排出，蓖條上的物料繼續(xù)被錘頭打擊、擠壓或研磨，直至全部透過篦條為止。輥子如為光面的稱為光輥式破碎機，它以擠壓破碎為主，兼有研磨作用。中、細碎圓錐破碎機生產(chǎn)能力大、功率消耗低、破碎比大、產(chǎn)品粒度均勻，目前廣泛用于各種硬度礦石的中碎和細碎，但不宜處理粘性物料。（2）旋回破碎機旋回破碎機主要由機架、活動圓錐、固定圓錐、主軸、大小傘輪和 偏心套筒等組成。主機設(shè)備選型目前使用的破碎設(shè)備主要有以下幾種：（1）顎式破碎機物料在顎式破碎機中的破碎是在兩塊顎板之間進行的。破碎是用機械方法減小物料粒度的過程。表27 物料平衡表 消耗定額t/t熟料物料平衡表/t干料含天然水份料物料名稱干料含天然水份料小時日周小時日周石灰石粘土鐵粉生料石膏(PⅠ)石膏（P① ② I型硅酸鹽水泥干石膏消耗定額 （5）干混合材消耗定額 (212)式中：Ke—礦渣消耗定額；d—石膏摻入量；e—混合材摻入量；pe—礦渣的生產(chǎn)損失，取1%。列方程組 而Q1+Q2=；G1:G2=6:4 解得：Q1= t/h Q2= t/h G1= t/h G2= t/h ：水泥小時產(chǎn)量：Gh=水泥日產(chǎn)量：Gd==水泥周產(chǎn)量：Gw== t/w I型硅酸鹽水泥：水泥小時產(chǎn)量：Gh=水泥日產(chǎn)量：Gd==水泥周產(chǎn)量：Gw== t/w 原、燃料消耗定額計算（1）考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料的理論消耗定額 (28) 式中：—干生料的理論消耗量； I—干生料的燒失量； S—煤灰摻入量，百分數(shù)計。由此確定礦渣水泥石膏摻入量為5%；%。尤其在超過一定值后，隨著SO3摻量的提高，水泥強度下降明顯。（3）水泥的細度提高水泥的細度，使水泥含有較多的小于25微米的顆粒，可以加快水泥的硬化速度，從而提高水泥強度。（2）熟料的性質(zhì)許多學(xué)者指出，水泥中石膏摻入量，應(yīng)是水泥加水后24小時左右剛被耗盡的數(shù)量。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗選擇合適的比表面積，細度控制區(qū)間，制定切實可行的控制指標(biāo)。不同粉磨細度對水泥性能的影響是顯著的，適當(dāng)提高水泥比表面積對提高強度是有利的。隨后，擴散逐漸控制水化過程，比表面積的作用就退居次要位置。硅酸鹽水泥細度用比表面積表示。%，含量較高。（3）所采用煅燒設(shè)備情況，一般來說，回轉(zhuǎn)窯要比立窯標(biāo)號高，帶預(yù)熱分解爐的回轉(zhuǎn)窯比普通回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)的熟料標(biāo)號高。熟料強度等級的確定影響熟料強度等級的因素主要有以下幾點：（1）熟料的礦物組成，C3S含量高有利于提高熟料標(biāo)號。礦渣摻入量確定根據(jù)礦渣的氧化物組成，可以將礦渣分為堿性、中性和酸性三種礦渣。包括所有原料、燃料、半成品、成品的量，并表達為小時、日、年需要量，作為確定工廠各種物料需要量，運輸量，工藝設(shè)備選型和計算儲存設(shè)施的依據(jù)。；SM= 177。表25 生料的化學(xué)成分/%名稱配合比LossSAFC石灰石82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（）%=%，按此計算熟料的化學(xué)成分，見表26。綜合考慮影響熟料率值的各種因素，最終確定本設(shè)計的熟料率值為KH=177。鋁率IM= Al2O3/Fe2O3。KH過高，工藝條件難以滿足需要，fCaO會明顯增加，熟料質(zhì)量反而下降；KH過低，C3S過少，熟料質(zhì)量也會很差。從理論上講，當(dāng)KH=，熟料礦物只有C2S、C3A、C4AF；當(dāng)KH，無論生產(chǎn)工藝條件多完善，總有游離氧化鈣存在；當(dāng)KH=，熟料中只有C2S、C3A、C4AF而無C3S。Chao hu1500177。177。177。國家標(biāo)準對于水泥（硅酸鹽水泥）除了規(guī)定應(yīng)具有正常的凝結(jié)時間、合格的安定性以及符合相應(yīng)標(biāo)號的強度等基本性能外，沒有其他特殊要求，因此水泥熟料成分可在一定范圍內(nèi)變化，率值的選擇或熟料組成的選擇，一般應(yīng)根據(jù)水泥品種、原料與燃料的品質(zhì)、生料制備與熟料煅燒工藝來進行綜合考慮，還應(yīng)注意三個率值要配合適當(dāng)，不能過分強調(diào)某一率值，以達到保證水泥質(zhì)量、提高質(zhì)量、降低消耗和設(shè)備長期安全運轉(zhuǎn)的目的。與國外相比，國內(nèi)在這方面還存在提高認識的問題。（4）用控流式篦冷機控流式新型篦冷機在節(jié)省熟料熱耗，提高窯系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率和可靠性，以及延長篦板壽命與減少維修量等方面，已獲得顯著成效并廣泛采用之。此外，兩支點的短窯因其筒體變形小、窯頭、要尾的漏風(fēng)少，也有利于節(jié)省熟料熱耗?，F(xiàn)今國際上知名的噴煤管主要Pillard公司的Rotaflam型、FLS公司的wirlax型、KHD公司的Pyrojet型等。所以應(yīng)該說，首先是因為預(yù)熱器本身性能的顯著改進，才使得增加其級數(shù)以求降低熟料熱耗的措施獲得實效。然而，單純地增加預(yù)熱器級數(shù)是難以達到滿意效果的，必須配合進行新型預(yù)熱器的開發(fā)應(yīng)用。表23物料的水份/%成分石灰石粘土鐵粉石膏煤礦渣％ 若干參數(shù)的確定熟料熱耗的確定目前中國大力發(fā)展的水泥窯外預(yù)分解技術(shù)是將水泥煅燒過程中能量消耗最大的CaCO3分解過程轉(zhuǎn)移到回轉(zhuǎn)窯之外，采用單獨加熱分解CaCO3的方法能使能量的消耗大為減少，而與之配套的懸浮預(yù)熱器使物料的換熱效果大幅度提高，減少了廢氣溫度和能量的消耗。第二次是在礦山開采初步設(shè)計之后、工藝設(shè)計之前，其目的是：（1）提供工藝設(shè)備中的物料平衡計算和主機平衡選型所需要的資料；（2）結(jié)合礦山開采設(shè)計核算沒一臺段的礦山質(zhì)量能否滿足正常生產(chǎn)的要求。車間設(shè)計的主要內(nèi)容是完成日產(chǎn)熟料2800噸水泥生產(chǎn)線窯尾車間的設(shè)計，包括窯尾系統(tǒng)風(fēng)量計算；預(yù)熱器系統(tǒng)旋風(fēng)筒級數(shù)的確定及各級旋風(fēng)筒尺寸的計算；各級旋風(fēng)筒和全預(yù)熱器系統(tǒng)的物料平衡計算；分解爐和三次風(fēng)管尺寸的計算等。工人可就近招取臨近居民，可解決大部分住宿問題。建廠條件包括原、燃、材料和輔助材料、交通運輸、供電、供水、大件設(shè)備運輸、廠址及工程地質(zhì)、外部寫作條件、氣象、地震以及擴建工程中的老廠工藝、設(shè)備設(shè)施、技術(shù)力量的調(diào)查和落實。 建廠條件說明廠址選擇是否正確，不僅決定著投資的多少，而且影響著建設(shè)速度的快慢?，F(xiàn)代新型干法生產(chǎn)技術(shù)以顆粒體和粉體為處理對象，節(jié)能高效的生產(chǎn)要求導(dǎo)致過程操作的精細化?，F(xiàn)代社會對各種超大型超高層建筑極限的挑戰(zhàn)對作為混凝土原材料的水泥性能在強度、耐久性和其他物理化學(xué)性能上提出了更高的要求。（7）除塵技術(shù)與有害氣體、噪音、熱輻射等技術(shù)相比，粉塵治理技術(shù)是水泥工業(yè)在環(huán)境治理方面取得最大成功的一項技術(shù)，其技術(shù)創(chuàng)新活動持續(xù)于新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)30年的發(fā)展史，并為新型干法技術(shù)增添了無可爭議的亮色。這一預(yù)熱器單體技術(shù)優(yōu)化工作仍在進行中。2000年歐盟發(fā)布的“廢物焚燒技術(shù)指導(dǎo)意見”規(guī)定。上世紀90年代初期出現(xiàn)的第三代篦式冷卻機以高阻力篦板和充氣梁結(jié)構(gòu)為特征，通過分區(qū)域高速射流供風(fēng)和厚料層作業(yè)提高了冷卻機熱回采區(qū)的熱回收效率和入窯風(fēng)溫。水泥工業(yè)用低品位石灰石代替優(yōu)質(zhì)灰?guī)r做鈣質(zhì)原料，用砂頁巖或工業(yè)廢棄物煤矸石粉煤灰代替農(nóng)田黏土做硅鋁質(zhì)原料已有久遠歷史和成熟經(jīng)驗。 水泥工業(yè)技術(shù)開發(fā)熱點目前一些技術(shù)較先進的國家在選擇水泥生產(chǎn)方法時趨向于盡可能選用新型干法生產(chǎn)，對原有的一些濕法生產(chǎn)或老式干法生產(chǎn)窯也大多加以技術(shù)改造。（5）對環(huán)境的影響水泥廠對環(huán)境的影響主要是粉塵污染，根據(jù)國家環(huán)?？偩纸y(tǒng)計，1999年全國水泥企業(yè)排放的工業(yè)粉塵和煙塵共972萬t，％，占全國總排放量近42％。我國近年來投產(chǎn)和在建的新型干法生產(chǎn)線與許多老線相比，較多采用了立式磨、輥壓機、第三代空氣梁篦冷機等先進高效節(jié)能設(shè)備，熟料熱耗已降至3177kJ左右，水泥綜合電耗接近105kWh，水泥的綜合能耗已降至約135kg標(biāo)煤。對生產(chǎn)過程中各種物料與氣流的數(shù)量、成分、壓力的控制、計量、監(jiān)測、調(diào)節(jié)、顯示等均通過自動化系統(tǒng)操作，窯、磨等主要崗位不需專人看管，可保證生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品。近3年增產(chǎn)的旋窯水泥有80％左右來自預(yù)分解窯生產(chǎn)線。90年代以來這兩種窯型的發(fā)展已趨緩慢。入窯生料的碳酸鈣表觀分解率，可從原來懸浮預(yù)熱器的40~50%提高到85~95%，從而大大減輕了回轉(zhuǎn)窯的熱負荷，使回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)能力成倍的增加。本次設(shè)計采用新型干法工藝流程，采用預(yù)分解技術(shù)進行熟料的制備，重點是完成燒成車間窯尾車間工藝設(shè)計和車間工藝圖的繪制。針對這一現(xiàn)狀，依據(jù)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略要求，我國制定了發(fā)展以新型干法水泥生產(chǎn)為主導(dǎo)的水泥工業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和一系列方針政策。尤其是廣大中小型干法水泥企業(yè)由于技術(shù)與管理水平不高、生產(chǎn)效率較低、環(huán)境污染較嚴重，對社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展具有較大的影響。要改變這種狀況，建設(shè)大型新型干法生產(chǎn)線，充分消耗廢棄物實現(xiàn)水泥工業(yè)可持續(xù)發(fā)展是一條有效途徑。生料顆粒分散在煅燒爐中，處于懸浮或煅燒狀態(tài)，以最小的溫度差，在燃料燃燒的同時，進行高速傳熱過程，使生料迅速發(fā)生分解反應(yīng)。立筒和旋風(fēng)預(yù)熱器窯日產(chǎn)熟料能力一般不超過1000t，國內(nèi)較多為180t～600t，每千克熟料熱耗為3971kJ～5016kJ左右。我國已經(jīng)投產(chǎn)的預(yù)分解窯有170多條，單線日產(chǎn)熟料700t～7200t，熟料總生產(chǎn)能力8000萬t。分析其主要原因如下： （1）生產(chǎn)工藝的先進性新型干法生產(chǎn)線對原料、燃料(煤)、生料均有嚴格的預(yù)均化及均化措施，可保證生料及煤粉成分的均勻性。水泥綜合電耗約115kWh。投資下降的原因，一是原國家建材局與設(shè)計單位從1997年開始狠抓“低投資、國產(chǎn)化”及優(yōu)化設(shè)計方案，注意節(jié)省投資；二是建設(shè)單位在設(shè)計、施工、設(shè)備及材料采購以及安裝等環(huán)節(jié)執(zhí)行招標(biāo)制度，加強了科學(xué)管理，建設(shè)周期比前3年縮短約1/2，可降低投資25%～30%；三是各地方政府大力支持，制止不合理收費，還給予優(yōu)惠條件；四是銀行貸款利率下調(diào)；五是物價比較平穩(wěn)或下降。 由此可以看出新型干法生產(chǎn)工藝具有多方面的優(yōu)勢，是水泥工業(yè)的發(fā)展方向。在相對寬松的成分要求范圍內(nèi)尋找價格最低廉的原料資源，通過特定工藝和適當(dāng)配比制造水泥是水泥廠商降低生產(chǎn)成本的重要措施。（3）熟料冷卻技術(shù)熟料冷卻是近10年來水泥燒成系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新活動最活躍的領(lǐng)域。（4）預(yù)分解窯低NOX燃燒技術(shù)預(yù)分解窯低NOX燃燒技術(shù)的開發(fā)狀況很大程度上取決于政府對NOX污染的關(guān)注度。（5）預(yù)熱器節(jié)能技術(shù)過去20年里典型的水泥窯預(yù)熱器系統(tǒng)已由4級增加為6級，借助于更合理的預(yù)熱器結(jié)構(gòu)設(shè)計及氣體和物料管路設(shè)計，預(yù)熱器的分離效率和氣固傳熱效果得到了改善，操作可靠性也得以提高，窯系統(tǒng)壓降和出一級筒氣體溫度呈