【正文】 向一個(gè)新的階段。按照科學(xué)發(fā)展觀和走新型工業(yè)化道路的要求，為大力推進(jìn)水泥工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，引導(dǎo)水泥工業(yè)持續(xù)、穩(wěn)定、健康地發(fā)展，實(shí)現(xiàn)水泥工業(yè)現(xiàn)代化，制定一系列水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策目標(biāo)。預(yù)分解窯與其他窯型相比有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)[9]：(1) 預(yù)分解窯生產(chǎn)的熟料單位熱耗低，單機(jī)生產(chǎn)能力大，并可利用窯尾 余熱烘干物料，雖電耗略高，但其綜合能耗很低。鑒于以上原因，我這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是廊坊太行水泥有限公司5200t/d熟料新型干法水泥生產(chǎn)線燒成窯尾工藝設(shè)計(jì)——, ，以達(dá)到熟悉整個(gè)工藝流程和整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程，做到學(xué)以致用。因此，在水泥廠設(shè)計(jì)中要注意確保能源供應(yīng)，并充分重視節(jié)約能源的問(wèn)題。因此，工藝布置應(yīng)同土建設(shè)計(jì)緊密結(jié)合。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須加強(qiáng)收塵措施，盡量搞好廠區(qū)綠化。但工廠設(shè)計(jì)是各專業(yè)共同完成的一個(gè)整體。水泥工業(yè)及水泥工廠設(shè)計(jì)有如下幾個(gè)特點(diǎn)[1]： (1) 水泥廠采用的主機(jī)多屬重型設(shè)備，重量大，建構(gòu)筑物荷重也大。因此，設(shè)計(jì)時(shí)必須加強(qiáng)收塵措施，盡量搞好廠區(qū)綠化。(6) 水泥廠用水量大，且水無(wú)衛(wèi)生要求。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量采用新技術(shù)，新方案并要重點(diǎn)考慮節(jié)約能源。生產(chǎn)設(shè)備的布置直接影響到建筑物的結(jié)構(gòu)形式和尺寸。對(duì)于產(chǎn)品品種，如果認(rèn)為計(jì)劃任務(wù)書(shū)的規(guī)定在技術(shù)上或經(jīng)濟(jì)上有不當(dāng)之處，也應(yīng)闡明理由，建議調(diào)整，并取得上級(jí)部門的同意。(2) 主要設(shè)備的能力應(yīng)與工廠規(guī)模相適應(yīng)大型工廠應(yīng)配套與之相適應(yīng)的大型設(shè)備，否則將造成工藝線過(guò)多的現(xiàn)象。如在原料的破碎方面，采用一級(jí)反擊式錘式破碎機(jī)代替二級(jí)或三級(jí)破碎系統(tǒng)；在干法生料粉磨工序普遍采用烘干兼粉磨系統(tǒng)；在水泥粉磨系統(tǒng)采用輥壓、機(jī)球磨、高效選粉機(jī)（如OSEPA選粉機(jī)等）的混合粉磨系統(tǒng)。各種附屬設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格應(yīng)盡量統(tǒng)一，以便于生產(chǎn)管理和減少配、備件的種類。但儲(chǔ)存期也不應(yīng)太長(zhǎng)，以免增加基建工程量和費(fèi)用及占用工廠的流動(dòng)資金。考慮工廠擴(kuò)建的原則是：既要便于今后的擴(kuò)建，使工廠擴(kuò)建時(shí)盡量不影響原有的生產(chǎn)，又要盡可能不增加當(dāng)前建廠的占地面積的投資。如在原料配料和粉磨過(guò)程中，新型干法生產(chǎn)廣泛地采用電子秤X(jué)熒光分析儀電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料配料，實(shí)現(xiàn)了原料配料的自動(dòng)控制。我國(guó)水泥生產(chǎn)最高容許排放濃度為50mg/m3 。力求縮短物料的運(yùn)輸距離，并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修和通行的方便，以及其它專業(yè)對(duì)工藝布置的要求。因此，新建項(xiàng)目根據(jù)生產(chǎn)建筑要求，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，抓住主要條件，認(rèn)真做好廠址選擇的工作。(2) 廠址有良好的交通條件。(4) 廠址盡量靠近電源。廠址地形最好寬闊平坦，并稍帶傾斜，以利簡(jiǎn)化工廠的豎向布置與減少平整場(chǎng)的土石方量，并利于排水。(8) ，且廠址不應(yīng)處在水庫(kù)、堤壩附近的下游。(11) 。 30%；. 10%。為了獲得較高的熟料強(qiáng)度，良好的生料易燒性以及易于控制生產(chǎn)，選擇適當(dāng)?shù)氖炝先手凳欠浅１匾摹?duì)于新型干法水泥生工藝，水泥熟料率值大致為：KH=～，SM=～，IM=～。 熟料熱耗的確定預(yù)分解窯熟料熱耗通常在2900~3200 kJ/kg，國(guó)外先進(jìn)水平可達(dá)2721~2930 kJ/kg。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選用嘗試誤差法，并借助計(jì)算機(jī)Excel軟件協(xié)助計(jì)算進(jìn)行配料。 假設(shè)原料配比，計(jì)算配料數(shù)據(jù)及生料成分假設(shè)干燥基原料配比，列于表25：表25干燥基原料配比（%）名稱石灰石砂巖油頁(yè)巖硫酸渣鐵礦石配比 12計(jì)算各原料帶入白生料的成分量：原料配比該原料化學(xué)成分中各氧化物含量，如：石灰石帶入白生料中的SiO2的百分含量為：SiO2=%%=%用此法計(jì)算所有原料帶入白生料中各氧化物百分含量列于下表34表26化學(xué)成分（%）原料名稱LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGO∑配比石灰石油頁(yè)巖12砂巖硫酸渣鐵礦石生料灼燒生料灼燒基生料=100/(100L白) 白生料中各氧化物含量=100/() 白生料中各氧化物含量煤灰摻入量GA=%，則灼燒生料配合比為100%%=%。按上述計(jì)算結(jié)果，干燥原料配合比為:%，%，頁(yè)巖12%，%。20世紀(jì)80年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)有些學(xué)者根據(jù)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)上的一些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，利用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的回歸分析方法提出了日前國(guó)內(nèi)回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的一些經(jīng)驗(yàn)公式，如下表所示。表32 回轉(zhuǎn)窯的有效內(nèi)徑、筒體內(nèi)徑以及長(zhǎng)度序號(hào)1/32/34/64/75/65/7DiDL 窯型和規(guī)格的選取1. 回轉(zhuǎn)窯窯的直徑要設(shè)計(jì)生產(chǎn)能5000t/d熟料的回轉(zhuǎn)窯有經(jīng)驗(yàn)公式： G= 其中G(t/d)—窯產(chǎn)量，Di為窯筒體有效內(nèi)徑（m） (m) （32）取窯內(nèi)耐火磚的厚度δ=230mm則窯內(nèi)徑D=Di+2δ=+=(m) （33）2. NSP窯的長(zhǎng)度 L 將窯長(zhǎng)公式 L=: L== （34） L的選?。焊鶕?jù)GB321《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度一般取整，且多為偶數(shù)。 計(jì)算燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh==1225=225t/h熟料日產(chǎn)量： Qd=24 Qh=24225=5400(t/d) 熟料周產(chǎn)量： Qw=168 Qh=168225=37800(t/w) 原、燃材料消耗定額的計(jì)算 生料消耗定額1. 1t熟料的干生料理論消耗量 =()247。石灰石消耗定額：K1= K生x1=%=砂巖消耗定額： K2= K生x2=%=油頁(yè)巖消耗定額： K3= K生x3=12%=硫酸渣消耗定額：K4= K生x4=%=鐵礦石消耗定額：K5= K生x5=%=含自然水分時(shí)： 石灰石消耗定額：K1，= K1247。（）%=（t/t熟料） 鐵礦石消耗定額：K5= K5247。混合材的摻加量：表36 國(guó)標(biāo)對(duì)兩種水泥的組分規(guī)定普通硅酸鹽水泥P、P粉煤灰和礦渣的摻量分別為4%、6%。摻加量為30%。表37 P766108P：Kd2=1006/(100618)(1001)=P：Ke1=10018 /(100618)(1001)= t/t熟料P石膏混合材料粉煤灰礦渣3. 煤的消耗定額=1003000/22729(1001)= 礦渣烘干： Kf1濕= =式中： ——烘干用煤消耗定額（t/t熟料）， ——須烘干的濕物料量，用年平衡法時(shí)以t/年表示， ——燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力， ——分別表示烘干前，烘干后物料的含水量， ——蒸發(fā)1kg水分的熱量（kJ/kg水分）。水泥廠參考主機(jī)工作時(shí)間及班制如表41：表41 水泥廠參考主機(jī)工作時(shí)間及班制主機(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)生產(chǎn)周期（日/周） 生產(chǎn)班制年利用率石灰石破碎機(jī)121472~846每日兩班，每班67小時(shí)生料磨221547三班8小時(shí)窯241687三班8小時(shí)水泥磨閉路221547三班8小時(shí)煤磨221547三班8小時(shí)包裝機(jī)121484~987每日兩班，每班67小時(shí)根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》（1993版 金容容 主編）P43公式327： 式中 －要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量（t/h）； －物料周平衡量（t/h）； －主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)。熟料外運(yùn)時(shí)，熟料的儲(chǔ)存期可適當(dāng)放寬。90m４７０００12原煤預(yù)均化堆場(chǎng)矩形４０１６０１５６３２２０．９９13油頁(yè)巖堆場(chǎng)４５３５１１５１６１０．９14砂巖堆棚２５３５３２１４１１．０15硫酸渣堆棚２５３５１５１６３３．８16鐵礦石堆棚３０３５６６３８３１．３１７石膏堆棚７０３０１００２７２０．５１１８礦渣堆場(chǎng)４８３０５０２６２０．４１９粉煤灰圓庫(kù)216。 ６．０１６３７０３３０２８1216。 １２．０２６２６９０２４６５１１３２－４216。 鐵礦石庫(kù) 1）要求儲(chǔ)存量 Q=GdT=4= t Gd—該物料的日平衡量（t/d）T—該物料的儲(chǔ)存期（d）2）庫(kù)的選型參考表34，選擇φ618的平底庫(kù)。 熟料配料庫(kù) 1）要求儲(chǔ)存量 Q=GdT=540010=54000t Gh—該物料的小時(shí)平衡量（t/ｄ）T—該物料的儲(chǔ)存期（ｄ） 2）庫(kù)的選型參考淮北相山水泥廠，預(yù)用φ1527熟料儲(chǔ)存庫(kù)，其儲(chǔ)存能力為5400（t）。生產(chǎn)方法依生料制備方法不同分為干法和濕法。預(yù)熱分解窯生產(chǎn)工藝，煅燒系統(tǒng)的熱工布局更加合理、窯生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量好、能源消耗低、窯內(nèi)襯體壽命長(zhǎng)，環(huán)境保護(hù)諸多方面具有更加優(yōu)越的性能。90m 圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，堆場(chǎng)最低儲(chǔ)量47000t。硫酸渣由汽車運(yùn)進(jìn)廠先入硫酸渣堆棚儲(chǔ)存，由帶式輸送機(jī)送入的砂巖庫(kù)。在入磨帶式輸送機(jī)上設(shè)有電磁除鐵器，以去除原料中可能的鐵件。利用來(lái)自增濕塔的窯尾高溫廢氣作為烘干熱源，物料在磨內(nèi)進(jìn)行研磨、烘干，從輥式磨風(fēng)環(huán)中落下的塊料由卸料設(shè)備、斗式提升機(jī)送回輥式磨繼續(xù)粉磨。增濕塔噴水量將自動(dòng)控制，使廢氣溫度處于窯尾收塵器的允許范圍內(nèi)。由于生料庫(kù)規(guī)格較大，下面設(shè)有17個(gè)下料庫(kù)，在下料過(guò)程中已完成了生料均化，庫(kù)中的生料經(jīng)過(guò)交替分區(qū)充氣卸至混合室，生料在混合室中被充氣攪拌均勻。喂入預(yù)熱器的生料經(jīng)預(yù)熱器預(yù)熱和分解爐中分解后，喂入窯內(nèi)煅燒；出窯高溫熟料在水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)內(nèi)得到冷卻，熟料由破碎機(jī)破碎后，一并由熟料鏈斗輸送機(jī)送入熟料庫(kù)儲(chǔ)存。9. 原煤破碎及輸送原煤由汽車運(yùn)進(jìn)廠區(qū)，卸在原煤露天堆場(chǎng)儲(chǔ)存，由鏟斗車卸入原煤卸車坑，由帶式輸送機(jī)送至振動(dòng)篩分選后卸入錘式破碎機(jī)中破碎，碎煤經(jīng)帶式輸送機(jī)送至40160矩形原煤預(yù)均化堆場(chǎng)。煤粉經(jīng)轉(zhuǎn)子秤計(jì)量后分別送往窯頭燃燒器和窯尾分解爐燃燒。礦渣烘干系統(tǒng)設(shè)有熱風(fēng)爐提供烘干機(jī)熱源，物料烘干后的廢氣由袋收塵器收塵處理后排入大氣。根據(jù)生產(chǎn)水泥的品種，四種物料按照預(yù)定配比配好后，經(jīng)帶式輸送機(jī)分別送入兩套水泥粉磨系統(tǒng)。成品水泥由高效袋收塵器收集，經(jīng)空氣輸送斜槽送至水泥庫(kù)。14. 水泥儲(chǔ)存、水泥包裝及散裝儲(chǔ)存期為10天，采用圓庫(kù)儲(chǔ)存，則體積V===55429m3，用8個(gè)圓庫(kù)儲(chǔ)存則單個(gè)體積為V=55429/8=6929m3考慮富余容量則其高度取40米，所以直徑為18米. ，單庫(kù)儲(chǔ)量11000t考慮到生產(chǎn)品種的多樣性，設(shè)8座φ1840的IBAU型儲(chǔ)存兼均化庫(kù)，每庫(kù)庫(kù)底各設(shè)兩臺(tái)移動(dòng)式散裝機(jī)，最低儲(chǔ)量88000t。袋裝水泥與散裝水泥的比例按40%：60%考慮，可根據(jù)市場(chǎng)需求隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整。生料和熱氣流的熱交換主要是在氣體管道中進(jìn)行，各級(jí)旋風(fēng)筒的主要作用是進(jìn)行氣固分離和收集粉塵的作用。懸浮在氣流中，隨氣流進(jìn)入一級(jí)旋風(fēng)筒。分離收集下來(lái)的物料（850oC870oC）喂入回轉(zhuǎn)窯。是引進(jìn)日本神戶制剛所的技術(shù)，由天津水泥設(shè)計(jì)院轉(zhuǎn)化，國(guó)內(nèi)制造的新一代分解爐。3. 從熟料篦冷機(jī)來(lái)的三次風(fēng)由徑向分成兩路進(jìn)入分解爐，與TDF爐底部向上的噴騰氣流匯合，形成一個(gè)強(qiáng)烈攪動(dòng)的渦流區(qū)，使生料與煤粉混合均勻，煤粉在混合氣體中燃燒不會(huì)造成爐內(nèi)局部過(guò)熱，保證爐內(nèi)溫度分布均勻。5. 分解爐用煤粉由羅茨風(fēng)機(jī)經(jīng)四路閥門進(jìn)入分解爐。燒成帶采用強(qiáng)制通風(fēng)冷卻，以保證燒成帶的筒體，延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命。F3= F1(1η)=%=L=L0+ F3=+= t/t 熟料L=L0+ F2=+=1. 熟料煤耗量由工藝計(jì)算可知：Km=2 .理論空氣量Va0=(+)Km=（+） = (Nm3/kg熟料)3. 理論廢氣量V0=(+)Km=(+)=(Nm3/kg熟料)4. 生料分解生成廢氣量VCO2=K生I%/Pco2=%=(Nm3/kg熟料) 系統(tǒng)氣體量計(jì)算V1=Vco25%=5%= (Nm3/kg熟料)e為窯內(nèi)分解率取5% V2=V040%=40%=式中：40%為窯煤占總用煤量的百分?jǐn)?shù)。V 標(biāo)= V1+V2+V3=++= Nm3/kg 熟料換算為工況下廢氣量：V工=V標(biāo)==(m3/kg熟料)5. 三次風(fēng)管抽風(fēng)量1. 窯尾廢氣帶入空氣量：V1=(α11)Va040%=()40%=2. 爐內(nèi)煤燃燒需空氣量：V2=Va060%=60%=3. 爐內(nèi)漏風(fēng)量：V3=k1V2=3%= Nm3/kg 熟料式中：k1 為爐內(nèi)漏風(fēng)系數(shù)，一般取 3%。e 為 C4 內(nèi) CaCO3 的分解率，一般取 20%換算為工況下廢氣量： V工=V標(biāo)= =(m3/kg熟料) C3 廢氣量V 標(biāo)=來(lái)自 C4 的廢氣量+漏入空氣量+C3內(nèi)生料分解放出 CO2 量=+5%+5%= Nm3/kg 熟料式中：k 為 C3 的漏風(fēng)系數(shù)，一般取