【正文】 15% 燃料品質(zhì)要求 燃料品質(zhì)不僅影響煅燒過(guò)程，而且對(duì)孰料組成選擇有較大影響， 我國(guó)水泥工業(yè)一般使用煤做為燃料，回轉(zhuǎn)窯水泥廠一般使用煙煤，發(fā)熱量高的優(yōu)質(zhì)燃料，其火焰溫度高，熟料 KH 值可高些，若燃料質(zhì)量差，除了火焰溫度低外，還會(huì)因煤灰的沉落不均勻，降低熟料質(zhì)量。生產(chǎn)中對(duì)煤粉的水分應(yīng)控制在 2%以內(nèi)，本設(shè)計(jì)中使用的煙煤水分為 %. (2) 揮發(fā)分 ： 煤的固定碳和揮發(fā)分是可燃成分 , 揮發(fā)分低的煤不易著火 ， 窯內(nèi)會(huì)出現(xiàn)較長(zhǎng)的黑火頭 ， 高溫帶比較集中 ，形成短焰急燃， 孰料中中游離氧化鈣增加，強(qiáng)度下降，耐火襯料壽命縮短， 反之，將使回轉(zhuǎn)窯中黑火頭縮短，易造成熱力分散，回轉(zhuǎn)窯用燃煤要求揮發(fā) 物占 18%30%， 綜合考慮燃料成本和技術(shù)條件， 本設(shè)計(jì)中 使用的煙煤 揮發(fā)分 為 .%。本設(shè)計(jì)中 使用的煙煤 灰分為 %。 本設(shè)計(jì) 使 用 的 煤 的低位發(fā)熱量為 24321kJ/kg煤粉的煙煤 。這些因素都會(huì)使熟料質(zhì)量降低，窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定，操作困難。 生產(chǎn)方法和窯型的選擇 為了 降低能耗，提高產(chǎn)量的， 本次設(shè)計(jì)選用的是新型干法生產(chǎn)方法， 窯型選擇為窯外預(yù)分解窯。 ③ 與產(chǎn)量相同的其他窯型相比，預(yù)分解窯的設(shè)備較輕，占地面積較小，其建設(shè)投資較省。 (2)預(yù)分解窯也存在以下的不足： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 7 ① 廠內(nèi)高大建筑多，對(duì)地耐力要求較高，一般 25t/m2。因此，適合的生料成分是水泥生產(chǎn)的關(guān)鍵。 三個(gè)率值的選擇 （ 1） KH：石灰石飽和系數(shù)，實(shí)際上表示了數(shù)料中 3CS與 2CS百分含量的比值 ，也就是孰料中氧化硅被氧化鈣飽和成硅酸三鈣的程度 。 （ 2） SM：硅率，表示熟料中 酸性氧化物之間的關(guān)系，也表示孰料中 硅酸鹽礦物（氧化硅） 與溶劑礦物 （氧化鋁、氧化鐵之和） 的比例關(guān)系，相應(yīng)的反應(yīng)了熟料的質(zhì)量和易燒性。 （ 3） IM：鋁率，表示熟料中 Al2O3和 23FeO 的質(zhì)量比， IM 值一般波動(dòng)在 之間。 預(yù)分解窯硅酸鹽水泥熟料率值和熱耗的參考范圍 [19]： KH： ~； SM：西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 10 ~。 煤灰摻入量的計(jì)算 孰料中煤灰摻入量可按下式計(jì)算： 式中 q—— 熟料的熱耗（ KJ/Kg 熟料）； Aar—— 所選煤的灰分（ %）； S—— 煤灰沉落率（ %），本設(shè)計(jì)中選用帶電收塵的預(yù)分解 窯； S=100% ； Q,ar──煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量， KJ/Kg 煤，本設(shè)計(jì)所用的煙煤應(yīng)用基低位發(fā)熱量為 24321KJ/Kg。 100)179。粘土中 SiO2 + 鐵粉百分含量179。 =，其他化學(xué)成份含量也用這樣的方法計(jì)算 ， 料帶入白生料中各氧化物百分含量 計(jì)算 結(jié)果如 下表： 100, ???? arQ n et SA a rqGA西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 11 表 36 生料的化學(xué)成 分 （ %） 原料 名稱 配比 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 石灰 石 —— 粘土 鐵粉 —— 生粉 100 灼燒生料中化學(xué)成分的計(jì)算： 如果不考慮生產(chǎn)損失，則干燥原料 的質(zhì)量應(yīng)等于生料的質(zhì)量，生料的物理水蒸發(fā)以后處于干燥狀態(tài)，去掉燒失量以后，生料處于灼燒狀態(tài)，灼燒生料中各化學(xué)成分應(yīng)等于干燥生料除以（ 100燒失量） x100%, 既：灼燒生料 = Loss?100100 179。 GA 即等于生料氧化物含量179。 GA 熟料成分 100 SM= 22 3 2 3SiOO +Al OFe = ? = IM= 2323AlOFeO = = C3S= SiO (3 2)KH ?=179。 %179。 % =% KH 值偏低， SM 和 IM 也偏低，孰料礦物中 C3S 較低 ，說(shuō)明石灰石質(zhì)原料摻量偏低，應(yīng)適當(dāng)增 加石灰石的配比。 GA 即等于生料 氧化物含量179。 GA 熟料成分 100 的 熟料率值 計(jì)算 及礦物組成 KH=2 S iO OFeOAlC a O ?? （ IM≧ ） = ? ???? = SM= 22 3 2 3SiOO +Al OFe = ? = IM= 2323AlOFeO = = 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 14 C3S= SiO (3 2)KH ?=179。 %179。 % =% KH、 SM 和 IM 均能達(dá)到預(yù)定值， 孰料礦物中各礦物組成也符合水泥孰料礦物要求， 而且 MgO 和 SO3也在控制范圍內(nèi)， 說(shuō)明該配合比是符合的設(shè)計(jì)要求的。 =% 濕鐵粉 =247。因而物料平衡計(jì)算是水泥廠設(shè)計(jì)必不可少的工藝計(jì)算內(nèi)容之一，是主機(jī)平衡與儲(chǔ)庫(kù)平衡計(jì)算的基礎(chǔ)與依據(jù)。 1,24 hdn? = ? =1 式中 n ───窯的臺(tái)數(shù)； dQ ───要求的熟料日產(chǎn)量（ t/d） ； 1,hQ ───所選窯的標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（ t/臺(tái) .時(shí)）； 24───每日小時(shí)數(shù)。 hQ = 24179。 =1479400t/年 式中： hQ ───窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 （ t/h） ； dQ ───窯的日產(chǎn)量 （ t/d） ； 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 17 wQ ───窯的周產(chǎn)量 （ t/w） ； 168 ───每周 小時(shí)數(shù) ； Qy ─── 窯的年產(chǎn)量（ t/年） 8760 ───每年小時(shí)數(shù)； y ───窯的年利用率，預(yù)分解窯一般為 ，本設(shè)計(jì)中 y 取 工廠的生產(chǎn)能力計(jì)算： 水泥小時(shí)產(chǎn)量計(jì)算： 本次設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)規(guī)定的水泥品種有兩種，所用熟料相同，其中 熟料 分別 ：P .Ⅱ 、 ，兩種水泥各占 40%和 60%，因此水泥小時(shí)生產(chǎn)能力計(jì)算可先 分別求出每種水 泥的小時(shí)產(chǎn)量，然后計(jì)算水泥小時(shí)產(chǎn)量的總和。 179。 = 5554（ t/d） 式中 hG ─── 和 P .Ⅱ 水泥的小時(shí)總產(chǎn)量（ t/h）； hG ─── 水泥的日產(chǎn)量 （ t/d）； 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 18 水泥周產(chǎn)量 hw GG 168= =168179。 =1641922（ t/年） 式中 Gy ───水泥的年產(chǎn)量（ t/年）； y ───窯的年利用率，本設(shè)計(jì)中采用懸浮預(yù)熱器窯， y取 hG ───水泥的日產(chǎn)量 （ t/d）； 3． 原、燃料消耗定額計(jì) 算 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： KT = 100100SI?? = ?? = t/t 熟料 式中： KT ──干生料理論消耗定額， t/t 熟料； I ──干生料的燒失量 (%)； I= S ──煤灰摻入量 ,以熟料百分?jǐn)?shù)表示 (%)； S=。 %=(t/t 熟料 ) K 鐵粉 = K 生 x =179。 60% （ P .Ⅱ ） =)3100()( ??179。 60% （ P .Ⅱ ） =)3100()( 4100 ??179。.arqQ烘 179。 3100100 =式中： Kf1—— 燒成用干煤消耗定額， kg/kg 熟料； Kf2—— 烘干用干煤消耗定額， kg/kg 熟料； pf—— 煤的生產(chǎn)損失 %，取 3%。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 21 各種干物料消耗定額換算為天然水分的濕物料消耗定額 的計(jì)算： 濕K =ow100100干K （ 1） 、 濕石灰K = 石灰石灰石w100100K = ? =（ Kg/Kg 熟料） （ 2） 、 濕粘土K = 粘土粘土w100100K = ? =（ Kg/Kg 熟料） （ 3） 、 濕鐵粉K = 鐵粉鐵粉w100100K = 12100 ? =（ Kg/Kg 熟料） （ 4） 、 1濕石膏K = 石膏石膏w100100 1K = ? =（ Kg/Kg 熟料 ） 2濕石膏K = 石膏石膏w100100 2K = ? =（ Kg/Kg 熟料 ） （ 5） 、 1濕礦渣K = 礦渣礦渣w100100 1K = 15100 ? =（ Kg/Kg 熟料 ） 2濕礦渣K = 礦渣礦渣w100100 2K = ? =（ Kg/Kg 熟料 ） （ 6） 、 濕燒成煤K = 煤燒成煤 w100100K = 1100 ? =（ Kg/Kg 熟料 ） 濕烘干煤K = 煤烘干煤 w100100K = ? =（ Kg/Kg 熟料 ） 原、燃料需要量的計(jì)算及物料平衡表 生料每小時(shí)需要量：?jiǎn)挝唬海?t/小時(shí)） ① 、 干生料每小時(shí)需要量：?jiǎn)挝唬海?t/小時(shí)） 石灰石： G=179。 = （ ） G2=179。 = 烘干用煤： G=179。0. 042= 石膏： G1=179。0. 034= （ P. Ⅱ ） 燒成用煤： G=179。 =1250 鐵粉： G=5000179。0. 077=385 （ ） G2=5000179。 =6505 粘土： G=5000179。 40=200 （ P. Ⅱ ） 混合材： G1=5000179。 =19 生料每周需要量：?jiǎn)挝唬海?t/周） ①、干生料每周需要量：?jiǎn)挝唬海?t/周） 石灰石： G=5000179。 =8750 鐵粉： G=5000179。 24=840 （ ） G2=5000179。0. 077=2695 （ ） G2=5000179。 27=4445 烘干用煤： G=5000179。 =45535 粘土： G=5000179。0. 042=1470 石膏： G1=5000179。 40=1400（ P. Ⅱ ） 混合材： G1=5000179。0. 034=1190 （ P. Ⅱ ） 燒成用煤： G=5000179。 =134 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果 列出物料平衡表，平衡表列出如下： 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 24 表 320 全廠物料平衡表 原料名稱 水分含量(%) 生產(chǎn)損失(%) 消耗定額 (t/t熟料 ) 物料平衡表 (t) 干料 含天然水分料 干料 濕料 小時(shí) 日 周 小時(shí) 日 周 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 石灰石 粘土 鐵粉 生料 4 6440 45080 6505 45535 4 1250 8750 1260 8820 4 185 1295 210 1470 —— 4 7875 55125 7975 55825 石膏 P .Ⅱ 160 1120 200 1400 120 840 150 1050 總量 280 1960 350 2450 混合材 P .Ⅱ 135 945 170 1190 385 2695 455 3185 總量 520 3640 625 4375 熟料 —— —— —— —— 5000 35000 5000 35000 水泥 P .Ⅱ —— —— 3158 22106 3158 22106 —— —— 2395 16765 2395 16765 燒成用煤 700 4900 705 4935 烘干用煤 133 19 106 燃煤合計(jì) 5033 724 5069 注 1： 窯熟料產(chǎn)量： 5000T/D；熟料熱耗 3300kJ/kg； 2： 水泥品種設(shè)為 40%的 60%的 P .Ⅱ 。 主機(jī)選型 石灰石破碎設(shè)備的選型 在水泥生產(chǎn)過(guò)程中，將原、燃料進(jìn)行破碎是為了便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存，同時(shí)有利于提高烘干和粉磨設(shè)備的工作效率。2018179。 1500mm 出料粒度 ≤ 25mm，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 600800 t/h， 所配電機(jī)型號(hào) YRKK5606,電機(jī)功率 800KW，設(shè)備重量 120t。 （ 3） 、 石灰石破碎機(jī) 每周 實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)為： 0H =1,HHnGG 179。 原煤破碎機(jī)選型 根據(jù)煤的周平衡 物量 和原煤破碎機(jī)的工作制度，計(jì)算出原煤破碎要求的小時(shí)產(chǎn)量： HG = wGH = 365069 =（ t/h） 式中 HG ───要求原煤破碎機(jī)小時(shí)產(chǎn)量（ t/h） ； 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 27 WG ───濕物料周平衡量（ t/周 ） ； H ───原煤破碎機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)