【正文】 現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。目前在磨輥形狀和磨內(nèi)循環(huán)料除鐵技術(shù)上已取得的開發(fā)成果有望大幅度提高立磨在水泥粉磨領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力。（8）高性能混凝土用水泥生產(chǎn)技術(shù)在混凝土已成為水泥最大用戶,混凝土配制過程已成為一門規(guī)范化工業(yè)的現(xiàn)代社會(huì)里，與其把水泥當(dāng)作傳統(tǒng)意義上的終產(chǎn)品，還不如把它看作是一種作為混凝土產(chǎn)品主要原材料的中間產(chǎn)品，從而促使人們更多地從混凝土性能角度來評(píng)價(jià)水泥質(zhì)量。雖然作為其技術(shù)最大競(jìng)爭(zhēng)力的省卻生料均化庫操作效果尚待進(jìn)一步評(píng)估，其挑戰(zhàn)現(xiàn)有技術(shù)的潛力仍值得充分重視。料流流量計(jì)量和控制技術(shù)的開發(fā)活動(dòng)在這一技術(shù)演變進(jìn)程中起了不可替代的作用。同時(shí)，廠址最好靠近主航道的一側(cè)；廠址地形最好是寬闊平坦，并稍帶傾斜，以利簡(jiǎn)化工廠的豎向布置與減少憑證場(chǎng)地的土石方量，并利于排水；廠址應(yīng)有良好的工程地質(zhì)條件，；應(yīng)有良好的水文地質(zhì)條件，同時(shí)必須考慮該地區(qū)的地震烈度和大件設(shè)備的運(yùn)輸[3]。廠址選在郊區(qū)，遠(yuǎn)離市區(qū)，且建設(shè)在下風(fēng)向，防止粉塵污染居民區(qū)?？傮w設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括配料計(jì)算、全廠物料平衡計(jì)算、主機(jī)設(shè)備選型。第一次是在礦山初步設(shè)計(jì)之前的初步配料計(jì)算，其目的是：（1）確定所勘探的原料能否符合計(jì)劃任務(wù)書所規(guī)定的水泥品種和水泥標(biāo)號(hào)；（2）確定原料的品種和大致配合比及合格的生產(chǎn)方法；（3）從原料質(zhì)量上提出對(duì)礦山開采設(shè)計(jì)的要求。表22 煤的工業(yè)分析組成/%War/%Var/%Car/%Aar/%Qnet,ar(kJ/kg)215203. 物料的水分物料的水份含量見表23。（1）采用低阻高效的多級(jí)預(yù)熱器系統(tǒng)預(yù)分解窯隨著其預(yù)熱器級(jí)數(shù)的增加，其系統(tǒng)的熱力學(xué)效率逐步提高，熟料熱耗相應(yīng)降低。預(yù)熱器系統(tǒng)的阻力，每增加一級(jí)則增加400～500Pa，即四、五、六級(jí)預(yù)熱器，包括分解爐的系統(tǒng)總阻力大致分別為4500、5000、6000Pa。（2）多通道噴煤管的應(yīng)用多通道噴煤管的開發(fā)、應(yīng)用與改進(jìn)，已獲得很好發(fā)展，目前普遍采用的都是三通道噴煤管，也有四通道的，那是專為低NOX而設(shè)計(jì)的。如果單純從節(jié)省熟料熱耗來考慮，那么采用L/D較小的短窯是有利的。根據(jù)實(shí)踐和計(jì)算的數(shù)據(jù)表明，L/D較小的短窯比L/D的長(zhǎng)窯，其熟料熱耗大致能節(jié)省42～84 kJ/kg。這樣可適當(dāng)降低窯的散熱損失，減小耐火材料的用量，有利于節(jié)能。熟料率值的確定水泥生產(chǎn)企業(yè)大多采用石灰飽和系數(shù)（KH）、硅酸率（SM或n）和鋁率（IM或AM）三個(gè)率值進(jìn)行生產(chǎn)控制，率值取值范圍分別為KH：；SM：；AM：。177。177。177。石灰飽和系數(shù)（KH）又稱飽和比，它表示為熟料中全部氧化鈣生成硅酸鈣（硅酸二鈣和硅酸三鈣）所需的氧化鈣含量與全部氧化鈣生成硅酸三鈣所需氧化鈣最大含量的比值，即表示熟料中氧化硅被氧化鈣飽和形成硅酸鈣的程度。因此，～?！?。熟料IM=～，易燒性好，偏高時(shí)，會(huì)產(chǎn)生易燒性變差[5,6]。計(jì)算煤灰摻入量煤灰摻入量： （21） 式中： —熟料中煤灰摻入量，% q—單位熟料熱耗，kJ/kg熟料 （取3200kJ/kg熟料） —煤的應(yīng)用基灰分含量，% —煤的應(yīng)用基低位熱值，kJ/kg煤S—煤灰沉落率，%（窯外分解窯有點(diǎn)收塵S取100%） 計(jì)算干燥原料配合比設(shè)定干燥原料配合比為：石灰石82%，%，%，以此計(jì)算生料的化學(xué)成分，見表25?？紤]到生產(chǎn)波動(dòng)，熟料率值控制指標(biāo)為KH=177。目的物料平衡計(jì)算是計(jì)算從原料進(jìn)廠到產(chǎn)品出廠各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要處理的物料量。因此，本設(shè)計(jì)取窯的年利用率確定在一個(gè)中等水平上，定為82%。 根據(jù)《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》（GB1722007）對(duì)通用硅酸鹽的規(guī)定， I型硅酸鹽水泥，礦渣摻入量為0，%。同時(shí)還要保證生料的細(xì)度，細(xì)度越大，混合均勻性越好，固相反應(yīng)速度就越快越充分，煅燒容易，熟料質(zhì)量也就越好。，屬于高硅率(～)中偏低的情況，熟料中硅酸鹽礦物偏低而影響熟料的標(biāo)號(hào)，表明熟料中鋁酸三鈣含量大，C3A主要對(duì)早期強(qiáng)度有利，到后期其作用便逐漸減少。水泥顆粒越細(xì)，與水發(fā)生反應(yīng)的表面積越大，因而水化反應(yīng)速度較快，而且較完全，早期強(qiáng)度也越高，但在空氣中硬化收縮性較大。強(qiáng)度隨水泥比表面積的增加而提高，其影響程度對(duì)早期強(qiáng)度最為顯著。水泥越細(xì)，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量和石膏產(chǎn)量都將增大，所以細(xì)度增大時(shí)石膏摻入量應(yīng)增大。隨著比表面積的增加干縮和水化速率增大，貯存時(shí)易受潮。石膏摻入量的確定影響石膏摻入量的因素主要有：（1）熟料中SO3的含量國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，%，因此，熟料中SO3的含量也將會(huì)計(jì)入其中，使石膏的摻入量發(fā)生變化。C3A含量高，且比表面積大的水則需適當(dāng)多加石膏。SO3摻量對(duì)中后期的強(qiáng)度的影響與早期相反。%～%，%，%，則石膏的摻入量d=（）/=%，%。按周平衡法計(jì)算列方程： (27) 式中： Q—要求的熟料年產(chǎn)量，t/h； G—工廠規(guī)格，t/h； d—水泥中石膏的摻入量，%；e—混合材的摻入量，%；p—水泥的生產(chǎn)損失，%。 （4）干石膏消耗定額 (211)式中：Kd—干石膏消耗定額，%；dp—石膏摻入量，%；e—混合材摻入量，%；pa—石膏的生產(chǎn)損失，取1%。（8）濕物料消耗定額 物料平衡表全廠物料平衡見表27。表32水泥廠主機(jī)每周運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)主機(jī)名稱每日運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間（h/d） 每周運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間（t/w）生產(chǎn)周制(d/w)石灰石破碎機(jī)12726生料磨22154 7回轉(zhuǎn)窯241687煤磨221547水泥磨221547包裝機(jī)14987石灰石破碎機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量： （31）生料磨要求小時(shí)產(chǎn)量： （32）回轉(zhuǎn)窯要求小時(shí)產(chǎn)量： （33）煤磨要求小時(shí)產(chǎn)量： （34）水泥磨要求小時(shí)產(chǎn)量： （35） （36）包裝機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量（考慮一半散裝）： （37） 主機(jī)型式及規(guī)格確定 石灰石破碎機(jī) 破碎設(shè)備的作用在水泥生產(chǎn)中來自堆場(chǎng)或預(yù)均化堆場(chǎng)的原、燃料以及其他物料要進(jìn)行破碎以滿足進(jìn)一步粉磨加工的需要。破碎系統(tǒng)的出料粒度主要取決于破碎后的生產(chǎn)工藝對(duì)物料粒度的要求。顎式破碎機(jī)具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、維修檢修方便、生產(chǎn)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。其工作原理與旋回破碎機(jī)的工作原理基本相同，但結(jié)構(gòu)上有許多不同。選煤廠常采用齒輥式破碎機(jī)，它以劈裂破碎為主兼有擠壓折斷破碎。（5）錘式破碎機(jī)錘式破碎機(jī)是利用高速回轉(zhuǎn)錘子的打擊作用而進(jìn)行破碎的。（6）反擊式破碎機(jī)反擊式破碎機(jī)也是利用沖擊作用進(jìn)行破碎的。當(dāng)物料粒度小于錘頭與反擊板間的間隙時(shí)，則可進(jìn)人下一個(gè)破碎腔，再經(jīng)過反復(fù)破碎，直至達(dá)到合格粒度時(shí)，便從機(jī)內(nèi)下部排出。日產(chǎn)5000噸水泥熟料生產(chǎn)線，生料磨機(jī)的配用功率要達(dá)到5500KW以上。當(dāng)前國際上餛壓機(jī)終粉磨系統(tǒng)只能滿足日產(chǎn)4000噸生產(chǎn)線規(guī)模需要。立式庭是應(yīng)用料床粉磨原理，粉磨電耗低。另外，20世紀(jì)90年代以來，法國的FCB公司開發(fā)出HOROMILL（又叫臥式輥磨），它是將一圓筒形殼體通過大齒圈小齒輪驅(qū)動(dòng)實(shí)施例臨界轉(zhuǎn)動(dòng)，該驅(qū)動(dòng)裝置包含有自由旋轉(zhuǎn)輥、其通過液壓系統(tǒng)作用于殼體上，新物料由殼體一側(cè)進(jìn)入并受到離心力作用，由刮板從殼體帶走。作為終粉磨系統(tǒng)，主機(jī)設(shè)備少、工藝流程簡(jiǎn)單、布置方便，可大幅度降低土建工程費(fèi)用。 綜合以上分析，本設(shè)計(jì)采用MPS4000B（Ф4000mm）；磨輥數(shù)量：3個(gè)；生產(chǎn)能力：240t/h。風(fēng)掃磨是國內(nèi)制備煤粉應(yīng)用最普遍的球磨設(shè)備，風(fēng)掃磨借助氣力提升輸送煤粉，為減小通風(fēng)阻力，磨機(jī)大多短而粗，長(zhǎng)徑比一般2。③直吹式系統(tǒng)的投資一般比中間倉系統(tǒng)低40~50%左右。③ 當(dāng)煤磨系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，短時(shí)間內(nèi)不直接影響窯的正常生產(chǎn)。放在窯頭，采用從冷卻機(jī)中抽取熱空氣對(duì)原煤進(jìn)行烘干，這樣可適應(yīng)含有較大水分的煤料，對(duì)磨機(jī)產(chǎn)量的提高較為有利，然而這種熱空氣往往溫度較高，含氧量超過14%，所以會(huì)增大煤磨爆炸的危險(xiǎn)。本設(shè)計(jì)考慮地處北方，雨水較少，空氣濕度小，%，于是確定煤磨車間設(shè)計(jì)在窯尾的位置上。它具有工藝流程簡(jiǎn)單、附屬設(shè)備少、建設(shè)投資省、操作管理方便和較易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，但物料必須達(dá)到產(chǎn)品要求細(xì)度后才能出磨，因此，在生產(chǎn)高細(xì)度（比表面積高于300350m2/Kg）水泥時(shí)，物料細(xì)粉容易凝聚，影響粉磨作業(yè)，電耗增加。輥壓磨系統(tǒng)具有粉磨效率高、電耗低、投資少等優(yōu)點(diǎn)，在生料粉磨系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。輥壓機(jī)是在高壓條件下，對(duì)物料層實(shí)施擠壓，使其產(chǎn)生粒間粉碎，從能量利用上大大高于其他類型的粉磨設(shè)備。則要求小時(shí)產(chǎn)量 ，選擇2臺(tái)HFC1600/360輥壓機(jī)，其生產(chǎn)能力為90140t/h，標(biāo)定產(chǎn)量為115t/h。這類包裝機(jī)設(shè)備成熟，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，但設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量大，需要功率較大；且機(jī)械秤人工控制計(jì)量不準(zhǔn)確，出灰口易噴灰，風(fēng)塵濃度大，勞動(dòng)條件差、強(qiáng)度大，包裝能力低，主要用于小型水泥廠及一些較老的中型水泥廠。壓縮空氣輸送泵使用遠(yuǎn)距離輸送，如包裝車間距水泥庫較近，則采用斗式提升機(jī)較經(jīng)濟(jì)。螺旋回轉(zhuǎn)篩具有回料（溢流）的反螺旋裝置，回料處理方便，布置簡(jiǎn)單緊湊；電磁振動(dòng)篩密閉性較差，揚(yáng)塵較大，回料處理不如螺旋回轉(zhuǎn)篩方便；充氣回轉(zhuǎn)篩與充氣松動(dòng)槽與回轉(zhuǎn)篩并用時(shí)，容易控制來料量，并保持包裝機(jī)上小包恒量。 編制主機(jī)平衡表主機(jī)平衡表見表33。 物料儲(chǔ)存期的確定影響物料儲(chǔ)存期的因素水泥廠是連續(xù)生產(chǎn)的工廠，為了避免外部運(yùn)輸?shù)牟黄胶猓舷鹿ば蜷g生產(chǎn)班次的不同以及其它原因造成的物料供應(yīng)的中斷，要求個(gè)原材料，燃料，半成品和成品在工廠內(nèi)必需有足夠的儲(chǔ)存量，以保證工廠均衡而連續(xù)地生產(chǎn)。影響物料的儲(chǔ)存期的因素有：（1）物料供應(yīng)點(diǎn)的遠(yuǎn)近和外部運(yùn)輸情況，材料供應(yīng)點(diǎn)離工廠教近或由工廠自行運(yùn)輸時(shí)，儲(chǔ)存期可短些。（2）物料成分波動(dòng)情況當(dāng)原、燃料成分波動(dòng)較大或者必須用倆中以上的原、燃料搭配使用才能滿足生產(chǎn)要求時(shí)，則儲(chǔ)存期就應(yīng)長(zhǎng)些。此外，確定物料儲(chǔ)存期時(shí)，還需要考慮生產(chǎn)工藝線的數(shù)目、工廠規(guī)模的大小、物料需要量的多少、生產(chǎn)管理和質(zhì)量控制的水平以及裝卸機(jī)械化工程等因素的影響。儲(chǔ)存量較少的儲(chǔ)存設(shè)施有料斗（料倉）。露天堆場(chǎng)也用于塊、粒狀物料的儲(chǔ)存和倒運(yùn)。根據(jù)各種物料的性質(zhì)以及影響各物料的選擇儲(chǔ)庫形式的因素確定本設(shè)計(jì)各種物料采用的儲(chǔ)庫方式為石灰石用堆場(chǎng)儲(chǔ)存；鐵粉、硅石、礦渣、生料粉、熟料、粉煤灰、水泥用圓庫儲(chǔ)存；煤（原煤）采用露天堆場(chǎng)，煤磨磨好后的用圓庫；石膏用露天堆場(chǎng)儲(chǔ)存。，取9個(gè)（6）水泥水泥堆積密度：=，水泥有效利用率：=本設(shè)計(jì)是一排水泥庫直徑為18m，取80m選用Ф1880m水泥庫 儲(chǔ)庫設(shè)施一覽表各物料的儲(chǔ)庫見表42。 預(yù)熱器級(jí)數(shù)及各級(jí)筒分離效率的確定旋風(fēng)筒級(jí)數(shù)的確定預(yù)分解窯隨著其預(yù)熱器級(jí)數(shù)的增加，其系統(tǒng)的熱力學(xué)效率逐步提高，熟料熱耗相應(yīng)降低。預(yù)熱器系統(tǒng)的阻力，每增加一級(jí)則增加400~500Pa，即四、五、六級(jí)預(yù)熱器，包括分解爐的系統(tǒng)總阻力大致分別為4500、5000和6500Pa。各級(jí)筒分離效率的確定各級(jí)旋風(fēng)筒作為熱交換部件，在預(yù)熱器系統(tǒng)中所處的位置不同，對(duì)熱交換所起的作用就不同。因此它的分離效率要求較高，應(yīng)達(dá)到95%以上，這樣可以使顆粒的數(shù)量大大減少，盡可能地減少了對(duì)外循環(huán)，降低熱耗。ηηη4作用主要為熱交換，所以ηηη4可以適當(dāng)?shù)忘c(diǎn)[11]。%。入窯物料的燒失量： （52）其中I0為生料燒失量窯尾飛灰量（設(shè)定值）：y=窯尾飛灰表觀分解率：Фy=94%；窯尾飛灰燒失量：C5出料量: （53） C5收塵效率：η5=90%C5入料量： C5飛灰量：C5入料量（灼燒基）：（2）C4物料平衡計(jì)算C4出料量（灼燒基）： （54）從C5中跑出的飛灰經(jīng)CCCC1及電收塵器總共回收: （55）可以看作是全部回收，仍然進(jìn)入分解爐內(nèi)，這部分循環(huán)物料的燒失量與C5排出料相同，則中循環(huán)物料為： 中來自原始生料量為（灼燒基）： 原始生料量的燒矢量為: I0=%中原始生料量為： 所以為：C4出料燒失量： C4出料表觀分解率： （56）C4進(jìn)料量： C4飛灰量： （3）C3物料平衡計(jì)算C3出料量： C3進(jìn)料量： C3飛灰量： C3出料中包括C5的飛灰量： C3出料燒失量： C3出料表觀分解率： （4）C2物料平衡計(jì)算C2出料量： C2進(jìn)料量： C2飛灰量： C2出料中包括C5的飛灰量：C2出料燒失量：C2出料表觀分解率：（5）C1物料平衡計(jì)算 C1出料量： C1進(jìn)料量： C1飛灰量： 喂料量： （6）電收塵器的物料平衡電收塵的收塵效率：%收回飛灰量： 煙囪飛灰量： （7）全系統(tǒng)物料平衡不用電收塵及增濕塔回灰時(shí)：實(shí)際物料消耗為：全部回灰利用時(shí)：實(shí)際物料消耗為：（8）物料平衡圖窯尾物料平衡見圖5