【正文】 e conditions, the deposition furnace with: small size, covers an area of reduced, manufacturing, transportation and installation easier, low investment in infrastructure, and because more than half of fuel is in the lower temperature burning in precalciner, produce harmful gases, and reduced the rate of less NOx atmospheric pollution.In order to meet the development needs of the cement industry today and at the same time examine the knowledge of university undergraduate course four years, I chose nissan 5000 tons of cement clinker NSP production line preheater system process design this topic as my graduation project. Preheater system design range is mainly by ingredients calculation, craft equilibrium calculation etc, and actual results to host and affiliated equipments, and selection of equipment, process arrangement of all the equipment simple planning.In order to make the design indexes meet the national standards, the design process and the result pletely according to cement factory design rules GB502951999。為了符合當(dāng)今水泥行業(yè)的發(fā)展需求同時(shí)也是對(duì)大學(xué)本科四年所學(xué)知識(shí)的考查，我選擇了“日產(chǎn) 5000 噸水泥熟料新型干法生產(chǎn)線窯尾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)”這個(gè)課題作為我的畢業(yè)課題。摘 要水泥是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的建筑材料之一，在今后幾十年甚至是上百年之內(nèi)仍然是無可替代的基礎(chǔ)材料，對(duì)人類生活文明的重要性不言而喻。與懸浮預(yù)熱器窯相比，在單機(jī)產(chǎn)量相同的條件下，預(yù)分解窯具有:窯的體積小，占地面積減小，制造、運(yùn)輸和安裝較易，基建投資較低，且由于一半以上的燃料是在溫度較低的分解爐內(nèi)燃燒， ，產(chǎn)生有害氣體NOｘ 較少，減少了對(duì)大氣的污染。在符合最新生產(chǎn)發(fā)展要求的基礎(chǔ)上，達(dá)到最大程度節(jié)約資源、能源，做到既降低生產(chǎn)成本又能穩(wěn)定生產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙贏的可持續(xù)生產(chǎn)。自九十年代以來世界水泥產(chǎn)量平均每年以 4%的速度連續(xù)增長(zhǎng)。 七十年代我國(guó)陸續(xù)建立了一些立筒預(yù)熱器窯和旋風(fēng)預(yù)熱器窯，并在預(yù)分解的開發(fā)方面燒油燒煤實(shí)驗(yàn)均獲得成功。二十世紀(jì)九十年代初，我國(guó)實(shí)施開發(fā) 4000t/d 大型新型干法燒成系統(tǒng)。2022 年，規(guī)劃 億噸，實(shí)際生產(chǎn) 億噸。生料粉能在數(shù)十秒內(nèi)從常溫提高到 750℃以上，入窯生料的表觀分解率可達(dá) 3040%，從而大大的減輕了回轉(zhuǎn)窯的預(yù)燒負(fù)擔(dān)，窯產(chǎn)量的以提高；從回轉(zhuǎn)窯窯尾排出的高溫?zé)煔獾臒崃磕艿玫胶芎玫睦茫鲱A(yù)熱器的廢氣溫度可降低到 350400℃，熟料的單位熱耗可大大降低，且出預(yù)熱器的廢氣還可用于烘干含 68%水分的物料。預(yù)分解窯是在懸浮預(yù)熱器窯基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它是在懸浮預(yù)熱器窯的懸浮預(yù)熱器與回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐，在解爐中加入占總用量 50%60%的燃料，使燃料燃燒的過程與生料碳酸鹽分解的吸熱過程在懸浮狀態(tài)或沸騰狀態(tài)下迅速進(jìn)行，從而使入窯生料的分解率從懸浮預(yù)熱窯的 3040%提高到 8590%，使窯的熱負(fù)荷大為減輕，窯的壽命延長(zhǎng)，爾窯的產(chǎn)量卻可成倍增長(zhǎng)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是工藝專業(yè)的學(xué)生在學(xué)完全部課程后，模擬工藝設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容而進(jìn)行的一次實(shí)際的訓(xùn)練。（3）廠址的自然條件：①?gòu)S區(qū)地形：平坦﹑無建筑物；②地耐力：200kpa。預(yù)分解窯是最新的水泥煅燒工藝，目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，其特點(diǎn)如下 [2]：6(1)窯外預(yù)分解窯與其他窯型相比有許多優(yōu)點(diǎn)：①預(yù)分解窯熟料單位熱耗低，單機(jī)生產(chǎn)能力大，并可利用窯的余熱烘干物料。④延長(zhǎng)了窯的襯料壽命及運(yùn)轉(zhuǎn)周期。②預(yù)分解窯對(duì)原燃料中堿、氯、硫含量也有一定的要求，含量高時(shí)易結(jié)皮。73 全廠工藝平衡計(jì)算 配料計(jì)算 水泥的性能和質(zhì)量取決于熟料的礦物組成，而熟料的礦物組成取決于熟料的組分，熟料的組分又與生料的成分密切相關(guān)。配料計(jì)算目的是：生產(chǎn)過程中，經(jīng)濟(jì)合理的使用各種原料，確保熟料質(zhì)量，是煅燒出來的熟料強(qiáng)度高、易燒性好；配制的生料易于粉磨、易于燒成，則水泥生產(chǎn)過程易于控制、管理，便于操作。3CS2KH 值一般波動(dòng)在 之間。SM 值一般波動(dòng)在 之間。若 IM 值越高， 含量高，煅燒過程中液相黏度大，物料不易燒成，同時(shí)會(huì)3CS使水泥凝結(jié)過快。 IM:~熱耗：~。 ；IM= 177。物料平衡計(jì)算的依據(jù)是：工廠規(guī)模、生料各組分配合比、水分消耗定額、水泥各組分配合比、燃料品種和熱值、熟料燒成熱耗、物料烘干熱耗和車間工作制度。本次設(shè)計(jì)采用周平衡法。 全廠物料平衡計(jì)算全廠物料平衡計(jì)算以一臺(tái)5000t/d熟料窯外預(yù)分解窯為基礎(chǔ),50%， %，礦渣摻入量為30%，水泥40%包裝，60%散裝出廠。 = 24147t/h=5000t/d d熟料周產(chǎn)量： =168 =168147=35000t/周wh水泥小時(shí)產(chǎn)量：Gh=(100P)/(100de)Qh(t/h)=(1003)/(100414)147=()式中 d—石膏摻入量, 取 d=4%；e—水泥中混合材摻入量，取 e=14%； P—生產(chǎn)損失，取 P=3%。石灰石 K1=%=(t/t 熟料)砂巖 K2=%=(t/t 熟料)鐵粉 K3=%=(t/t 熟料)鋁土礦 K4=%=( t/t 熟料)(3)干石膏消耗定額Kd=d/(100de)=4/(100414)=(t/t 熟料) ()式中 Kd—干石膏消耗定額(t/t 熟料)；d—石膏摻入量(%)；e—混合才摻入量 (%)。(6) 含天然水分的濕物料消耗定額 K 濕 =100K 干 /(100w0) ()式中 K 濕 ，K 干 —分別代表濕物料、干物料消耗定額(kg/kg 熟料)；0—該濕物料的天然水分(%)。水泥廠工藝設(shè)備的選型與計(jì)算叫主機(jī)平衡，主機(jī)平衡在物料平衡計(jì)算和選定車間工作制度的基礎(chǔ)上，計(jì)算各車間主機(jī)要求的生產(chǎn)能力（要求主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量）為選定各車間主機(jī)的型號(hào)、規(guī)格和臺(tái)數(shù)提供依據(jù)。本次設(shè)計(jì)采用周平衡法，根據(jù)車間工作制度，定出主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)，并根據(jù)物料周平衡量，求出該主機(jī)要求的小時(shí)產(chǎn)量 [6]： GH = Gw /H ()式中 GH—要求的主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量(t/h)；Gw—物料的周平衡量(t/w)；H—主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)的小時(shí)數(shù)。破碎系統(tǒng)的最大進(jìn)料塊度主要取決于工廠的規(guī)模、礦山的爆破方法、裝運(yùn)設(shè)備以及破碎機(jī)的型號(hào)和規(guī)格；由于本次設(shè)計(jì)工廠的生產(chǎn)規(guī)模較大，并且采用大規(guī)模爆破開采，故要求進(jìn)料粒度≤1500mm，物料的出料粒度 R(70mm)≤10%，因此，綜合18考慮以上諸多因素選用：錘式破碎機(jī)（鄭州鼎盛單段錘式破碎機(jī)）①型號(hào)規(guī)格：D PCΦ2022②生產(chǎn)能力：400600t/h③主機(jī)功率：800kw④入料粒度:100010001200mm⑤出料粒度:90%≤25mm，該機(jī)具有破碎比大，生產(chǎn)能力高，電耗低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，投資少等特點(diǎn)。 生料閉路磨的設(shè)備選型與傳統(tǒng)球磨機(jī)相比,立式磨具有如下特點(diǎn)：(1) 入磨物料粒度大。產(chǎn)品顆粒比較均勻，物料在磨內(nèi)停留時(shí)間短，僅2～4min ( 球磨 15～20min)，故生產(chǎn)調(diào)節(jié)反應(yīng)快，減少了過粉磨現(xiàn)象，便于實(shí)現(xiàn)操作自動(dòng)化；(4) 設(shè)備布置緊湊，體積小，重量輕，占地面積小，約為球磨機(jī)的 70 %；(5) 磨機(jī)結(jié)構(gòu)合理 ,整體密閉好，漏風(fēng)可降到 10 %以內(nèi)，揚(yáng)塵小，噪音低，粉塵少，操作環(huán)境清潔；(6) 易損件壽命長(zhǎng)，運(yùn)轉(zhuǎn)率高。因此，本次設(shè)計(jì)選擇立磨作為生料粉磨設(shè)備。 回轉(zhuǎn)窯選型本設(shè)計(jì)采用預(yù)分解窯，其優(yōu)點(diǎn)是：(1)預(yù)分解技術(shù)是在預(yù)熱器與窯之間增設(shè)分解爐，在分解爐中加入占總用 50~60%的燃料，使燃料燃燒的過程與生料預(yù)熱和分解的過程。C 左右）燃燒，故產(chǎn)生的有害氣體 NOn 較少，減少了對(duì)大氣的污染。采用 74m 回轉(zhuǎn)窯，單傳動(dòng)，主機(jī)功率：630kw，斜度 4%，最大轉(zhuǎn)速。烘干磨即物料在粉磨過程中同時(shí)進(jìn)行烘干,目前烘干磨得到了很大的發(fā)展,煤的烘干已廣泛采用烘干磨,利用窯頭或熟料篦冷機(jī)熱端氣體作為烘干介質(zhì),使煤的烘干和粉磨同時(shí)進(jìn)行,來制備窯和分解爐所需的煤粉。水泥廠采用的單獨(dú)烘干設(shè)備有回轉(zhuǎn)式，懸浮式等，其中最常見的是回轉(zhuǎn)烘干機(jī)。本設(shè)計(jì)中主要烘干的物料是礦渣,這種物料的含水量分別為 %。(3) 核算每周實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù) H0=GH/nGM=154=134h ()式中 GH 、G M—要求礦渣的小時(shí)產(chǎn)量、所選烘干機(jī)的小時(shí)產(chǎn)量。本設(shè)計(jì)采用風(fēng)掃磨。選型適當(dāng)。(1)要求生產(chǎn)能力 GH=GW/H=(t/h) ()式中 GH—水泥要求的小時(shí)產(chǎn)量(t/h)； Gw—每周需要的水泥總量(t/w)； H—每周工作的小時(shí)數(shù)，161h。選型適當(dāng)。散裝水泥置于密封容器中，與空氣接觸面積小，可確保水泥質(zhì)量，且節(jié)省包裝材料，運(yùn)輸途中損失少，易于實(shí)現(xiàn)裝卸自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)普遍實(shí)現(xiàn)了水泥散裝運(yùn)輸。(1)包裝機(jī)要求生產(chǎn)能力 GH=GW/H=40%/84=(t/h) ()式中 GH—包裝機(jī)要求的小時(shí)產(chǎn)量(t/h)；Gw—每周需要的水泥總量(t/w)； H—每周工作的小時(shí)數(shù), 84 h。選型適當(dāng)。某物料的儲(chǔ)存量能滿足工廠生產(chǎn)需要的天數(shù)，稱為該物料的儲(chǔ)存期。各種物料物料的最低存儲(chǔ)期和最低貯存量見下表：表 物料的最低存儲(chǔ)期和最低貯存量物料名稱 最低儲(chǔ)存期(d) 每天需要量 (t) 要求最低儲(chǔ)存量(t)石灰石 7 砂巖 20 頁巖 10 鐵礦石 10 煤粉 10 石膏 30 生料 2 熟料 18 5000 9000025水泥 10 61111其中，要求最低儲(chǔ)量為最低儲(chǔ)存期和每天需要量的乘積。兩個(gè)料堆，一個(gè)在堆料，一個(gè)在取料，兩個(gè)料區(qū)交替使用。,休止角為38186。則料堆最小內(nèi)直徑為 6m，料堆中心徑為48m,料堆底寬為40m，近似計(jì)算如下：要求設(shè)計(jì)儲(chǔ)量：V=63307=44310t, 則高度h=40tan38186。 砂巖預(yù)均化堆場(chǎng)的計(jì)算本設(shè)計(jì)砂巖預(yù)均化堆場(chǎng)采用長(zhǎng)方形預(yù)均化堆場(chǎng)。規(guī)格：取B=22m （依據(jù)取料機(jī)的規(guī)格） 料堆的高度為：H≥ 22tan36176。/3)]/[(ctg36186。根據(jù)堆棚計(jì)算公式取 H=7m（用推土機(jī)堆料） ； = t/m3 ； =；??則，S=5700/(7)= 2；設(shè)計(jì) B=25m,則 L= m，H=8m 。則聯(lián)合儲(chǔ)庫(kù)的總長(zhǎng)度為 25m+25m=50m 煤預(yù)均均化堆場(chǎng)的計(jì)算休止角38 186。料堆長(zhǎng)度可以按以下公式計(jì)算 [1]： L= ())(342??HctgBtQ??式中 L——物料料堆的底邊長(zhǎng)度，m；Q——該物料在堆場(chǎng)的儲(chǔ)存量，t；H——料堆的高度，m；B——料堆底邊寬度，m；——該物料的容積密度，t/m 3；?——該物料的休止角， ；??所以 L煤 = )(42??HctgBtQ??28= )().?????ctgtt= m所以煤預(yù)均化堆場(chǎng)的規(guī)格為 22。?即 B＞ 2Hctgα=27ctg36176。物料在庫(kù)內(nèi)的堆積密度按表 取值。(3) 鐵礦石配料庫(kù)鐵礦石的配料庫(kù)也選取圓庫(kù)：直徑 D=7m，庫(kù)直筒高 H=15m；有效容積為v=552 m3。目前國(guó)內(nèi) 5000t/d 的生產(chǎn)線的熟料庫(kù)的存儲(chǔ)期大約在 15—20 天范圍內(nèi)，武安新峰 5000t/d 熟料生產(chǎn)線熟料庫(kù)存儲(chǔ)期為 18 天；遼寧公路水泥廠 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線熟料庫(kù)存儲(chǔ)期為 16 天；海螺集團(tuán)白馬山水泥廠 5000t/d 熟料庫(kù)存儲(chǔ)期為 17 天；煙臺(tái)東源 5000t/d 新型干法生產(chǎn)線熟料庫(kù)存儲(chǔ)期為 18 天，本次設(shè)計(jì)熟料庫(kù)存儲(chǔ)期采用