【正文】 保以及大型化、自動(dòng)化的現(xiàn)代生產(chǎn)方法。佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目 4000t/d 水泥熟料預(yù)分解窯熟料粉磨系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì) 學(xué) 院 年 級(jí) 專 業(yè) 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目 4000t/d 水泥熟料預(yù)分解窯熟料粉磨系統(tǒng)的初步設(shè)計(jì) 學(xué) 院 材料科學(xué)與工程 年 級(jí) 專 業(yè) 無(wú)機(jī)非金屬材料工程 學(xué)生姓名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)教師 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 摘 要 水泥粉磨是水泥成品制備的重要工藝過(guò)程，它直接影響水泥質(zhì)量的好壞 ，因此水泥粉磨車(chē)間的設(shè)計(jì)在整個(gè)的水泥廠的設(shè)計(jì)中是很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。 關(guān)鍵詞 ：水泥，工廠設(shè)計(jì)， 4000t/d 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II Abstract Cement plant design is a very important aspect. This thesis on 4000 t / d (Nissan 4000 tons) tons of Portland cement factory cement grinding plant design, according to the relevant literature as well as production req Cement grinding is finished cement important preparation process, which directly affects the quality of cement is good or bad, so the design of cement grinding plant in the whole of the uirements for cement batching scheme, the three balance (material balance, the host balancing reservoir balance) and cement grinding plant equipment selection system design and calculation, and accordingly cement grinding plant on the main grinding equipment and its associated ancillary equipment (separator, dust collector, etc.) models were selection. This design holds strive to make products to achieve quality, environmental protection, energy conservation, the principle of the production technology programs and grinding workshop equipment were carefully consider the tradeoffs, and make the overall layout of the production plan and cement grinding system process layout. Keywords: cement, plant design, 4000t/d。同時(shí)，新型干法水泥技術(shù)涵蓋了許多豐富的理論和科研成果，指導(dǎo)著水泥工業(yè)設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)等工作的不斷完善、優(yōu)化和提升。目前，日本、德國(guó)、法國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家新型 干法技術(shù)已占 95% 以上，其他的發(fā)達(dá)國(guó)家也達(dá)到 80% 以上，而我國(guó)的新型干法技術(shù)只占到 55% ，其余的全是立窯和其他落后的生產(chǎn)方法，因此發(fā)展我國(guó)的新型干法水泥技術(shù)任重道遠(yuǎn)。裝備上從完全進(jìn)口到現(xiàn)在日產(chǎn) 4000t、 5000t 以下生產(chǎn)線的完全國(guó)產(chǎn)化達(dá)到 95%及日產(chǎn) 8000t、 10000t 生產(chǎn)線的基本國(guó)產(chǎn)化，表明我國(guó)建材機(jī)械工業(yè)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了發(fā)展的新階段。 伴隨著 20 世紀(jì) 70 年代初期日本石川公司（ IHI）預(yù)分解窯的誕生，新型干法水泥技術(shù)向水泥生產(chǎn)全過(guò)程發(fā)展。熟料質(zhì)量的好壞決定水泥質(zhì)量的高低 。 伴隨著新型干法水泥熟料生產(chǎn)工藝 技術(shù)水平的發(fā)展 ,我國(guó)水泥工業(yè)窯尾節(jié)能技術(shù)水平有了長(zhǎng)足的進(jìn)步 ,高溫余熱已在水泥生產(chǎn)過(guò)程中被回收利用 ,水泥熟料熱耗已由過(guò)去的 4600～ 6700kJ/kg 下降至 2900～ 3300kJ/kg。 我國(guó)的新型干法生產(chǎn)工藝技術(shù)和裝備的研制開(kāi)發(fā)一直緊跟世界發(fā)展動(dòng)向，并結(jié)合本國(guó)國(guó)情做了一系列卓有成效的工作，取得可喜成果。目前，國(guó)際上主要幾家大的水泥公司德國(guó)伯利休斯（德國(guó)蒂森克虜伯ThyseenKrupp）公司，丹麥?zhǔn)访芩构?，德?guó)洪堡公司等正在研發(fā)六級(jí)預(yù)熱器，主要在印度等一些能源較短缺的國(guó)家采用。這樣系統(tǒng)可以省去增濕塔以及輔助設(shè)備，廢氣處理系統(tǒng)變得相對(duì)簡(jiǎn)單和經(jīng)濟(jì)，顯然是既節(jié)能又省錢(qián)的方案。六級(jí)預(yù)熱器作為一種選擇， 適合于原料水分不是很高的工廠，尤其對(duì)能源和水資源較短缺的國(guó)家是一種較好的選擇，開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景良好。我國(guó)現(xiàn)有水泥企業(yè) 5000 多家，平均規(guī)模為 25 萬(wàn)噸。 在價(jià)格上，今年以來(lái)原燃材料價(jià)格上漲，造成水泥廠成本較高，是國(guó)內(nèi)水泥價(jià)格上漲的重要因素。我國(guó)政府將嚴(yán)格控制不具發(fā)展條件的企業(yè)盲目擴(kuò)張，防止不顧環(huán)境影響的低水平重復(fù)建設(shè)新建水泥項(xiàng)目。到 20xx 年，新型干法水泥比重達(dá)到 70%以上?；緦?shí)現(xiàn)水泥工業(yè)現(xiàn)代化， 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和環(huán)保達(dá)到同期國(guó)際先進(jìn)水平。 本設(shè)計(jì)中石灰石設(shè)置圓形預(yù)均化堆場(chǎng)，總堆料量 ，儲(chǔ)存期為 5d。全 礦 CaCO 3 標(biāo)準(zhǔn)偏差僅有 2 個(gè)臺(tái)段超過(guò) % ，最大為 % ，平均為 % ，廠區(qū)設(shè) 3 個(gè) 216。原煤預(yù)均化堆場(chǎng)外設(shè)置一個(gè)煤堆棚 ， 直接在鐵路旁邊，煤可以由火車(chē)直接卸料到煤堆棚內(nèi)，這樣可以節(jié)約基建投資，也有效地利用土地資源。產(chǎn)品細(xì)度為 R80≤12%，粉磨電耗 6~，入磨物料粒度 95%＜ 80mm，原料綜合水分＜ %，出磨生料水分 ≤%，入磨粒度允許 2%＞100mm，主電機(jī)功率 3100 kW。 生料入窯計(jì)量采用變頻調(diào)速的定量給料機(jī)，型號(hào) DEM2060+S1 右裝，計(jì)量范圍35~350t/h，計(jì)量精度 ≤177。日產(chǎn)熟料正常生產(chǎn)能力 4 000t ，目標(biāo)生產(chǎn)能力 4210 t/d ，熟料熱耗 30 93 kJ/kg 。 6400 mm ， C 4 為 1 216。窯與分解爐用煤比例為 40%和 60%。 在預(yù)熱器出口至高溫風(fēng)機(jī)管道上設(shè)有增濕塔噴水系統(tǒng)，根據(jù)收塵器入口溫度可自動(dòng)控制噴水量。入磨粒度 ≤50 ㎜，入磨水份 ≤8%，產(chǎn)品細(xì)度R80≤10%，出磨水份 ≤1%，生產(chǎn)能力 25~29t/h，主機(jī)功率 220 kW，磨盤(pán)工作直徑1600mm，磨盤(pán)轉(zhuǎn)速 。煤磨車(chē)間設(shè)有煤粉倉(cāng) 2 個(gè)， 1 個(gè)為分解爐供煤， 1 個(gè)為回轉(zhuǎn)窯供煤。其傳動(dòng)采用了中心傳動(dòng)系統(tǒng)，具有傳遞功率大、投資省、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。 V 型 選粉機(jī) 選用兩 臺(tái) VX20xx 型 選粉機(jī) ，選粉 風(fēng)量 :120xx0~20xx00m3/h。 采用 8 座 216。 全廠的中央地帶修建生產(chǎn)控制樓，生產(chǎn)樓內(nèi)設(shè)置中央控制室，采用施耐德的 Quantum 和 Momentum PLC 控制系統(tǒng)控制，同時(shí)生產(chǎn)樓內(nèi)設(shè)置車(chē)間辦公室。生活、消防給水管網(wǎng)和生產(chǎn)給水管網(wǎng)皆設(shè)計(jì)佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 9 頁(yè) 為環(huán)狀管網(wǎng)。最大限度地保護(hù)當(dāng)?shù)氐淖匀画h(huán)境，對(duì)環(huán)境的污染降到最小。設(shè)計(jì)力求做到 “清潔生產(chǎn) ”，并且節(jié)約能源、提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率，使水泥生產(chǎn)向集約化、高質(zhì)量的現(xiàn)代化工業(yè)方向發(fā)展。當(dāng)粘土中氧化硅或氧化鋁含量偏低時(shí)，可加入硅質(zhì)或鋁質(zhì)校正原料。 石灰質(zhì)原料 凡以碳酸鈣為主要成分的原料都叫石灰質(zhì)原料，主要有石灰?guī)r、泥灰?guī)r、白堊、貝殼等。 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 11 頁(yè) 傳統(tǒng)的水泥生產(chǎn)的輔助原料主要是粘土質(zhì)原料，校正原料是鐵粉和砂巖。 本設(shè)計(jì)采用的校正原料化學(xué)成分分析如下： 表 22 硫酸渣化學(xué)成分（ %） 硫酸 渣 （鐵粉） loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 表 23 砂巖化學(xué)成分（ %） 砂巖 loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 ∑ 表 24 頁(yè)巖化學(xué)成分（ %） 混合材及石膏 1）混合材 本設(shè)計(jì)的混合材主要火力發(fā)電廠排出的粉煤灰，同時(shí)搭配少量的石灰石和 5低品位煤除了火焰溫度低外，還會(huì)因煤灰的沉落不均勻，對(duì)熟料質(zhì)量影響極大。 率值及率值確定 1）硅率 SM 硅酸率 SM 的大小表示熟料在煅燒過(guò)程中生成硅酸鹽礦物和溶劑礦物的相對(duì)含量。同時(shí)還 關(guān)系到熟料液相黏度，從而影響到熟料的煅燒難易，鋁率高，熟料中 C3A 多，液相黏度大，物料難燒，水泥凝結(jié)快。 KH 實(shí)際上表示了熟料中 C3S 與 C2S 百分含量的比例， KH 越大，則硅酸鹽礦物中的 C3S 的比例越高，熟料質(zhì)量越好，故提高 KH 有利于提高水泥質(zhì)量，但 KH過(guò)高，熟料煅燒困難，保溫時(shí)間長(zhǎng)，否則會(huì)出現(xiàn) 游離 CaO，同時(shí)窯的產(chǎn)量低，熱耗高，窯襯工作條件惡化。若原料易燒性較好， 燒成熟料游離鈣＜１％， 即可提高率值， 以取得高強(qiáng)度熟料， 從而增加混合材摻加量；若生產(chǎn)硅酸鹽水泥， 買(mǎi) 方又不需要高標(biāo)號(hào)， 即可在滿足產(chǎn)品質(zhì)量要求的前提下， 適當(dāng)降低率值， 以減少煤耗，這就是經(jīng)濟(jì)率值。考慮生產(chǎn)波動(dòng)，熟料率值的控制指標(biāo)可定為： KH=177。 式中： n ——窯的臺(tái)數(shù)；（臺(tái)） Qd——要求的熟料日產(chǎn)量（ t/d）；按照窯的日產(chǎn)量，窯的標(biāo)定產(chǎn)量設(shè)定為 4210 t/d； 2）計(jì)算燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力 熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh =nQh， 1=1= （ t/h） 熟料日產(chǎn)量： Qd=24Qh=24=4000（ t/d） 熟料周產(chǎn)量： Qw=168Qh=168=28000（ t/w） 式中： Qh —— 窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 （ t/h） Qd —— 窯的日產(chǎn)量 （ t/d） Qw —— 窯的周產(chǎn)量 （ t/w） 3）水泥產(chǎn)量計(jì)算 工廠的生產(chǎn)能力由燒成車(chē)間的生產(chǎn)能力求得。 水泥小時(shí)產(chǎn)量： 100 100 hhpGQde?= 100 3100 =（ t/h） 式中： hG ——水泥小時(shí)產(chǎn)量（ t/h）； p ——干生料生產(chǎn)損失， %，取 3%（見(jiàn)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》 P40）； d ——水泥中石膏的摻入量（﹪）；取 ﹪ ； e ——水泥中混合材的摻入量（﹪）；取 %。 用此公式計(jì)算見(jiàn)下表： 表 316 原料消耗定額表 — 石灰石 砂巖 頁(yè)巖 硫酸渣 石膏 水泥用石灰石 粉煤灰 建筑垃圾 w0（ %） K 干（ kg/kg 熟料） K 濕（ kg/kg 熟料） 燒成系統(tǒng)和工廠的生產(chǎn)能力 1）燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力： 熟料小時(shí)產(chǎn)量： Qh= 24dQ = 400024 =（ t/h） 熟料日產(chǎn)量： Qd=4000（ t/d） 熟料周產(chǎn) 量： Qw=28000（ t/w） 2）工廠生產(chǎn)能力： 水泥小時(shí)產(chǎn)量：100 100 hhpGQde?= 100 3100 =（ t/h） 水泥日產(chǎn)量： Gd=24 Gh=24=（ t/d） 水泥周產(chǎn)量： Gw=168 Gh=168=（ t/w） 全廠物料平衡表 表 317 水泥配料表 水泥品種 混合材 石膏 熟料 石灰石 粉煤灰 建筑垃圾 % % % % % 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 24 頁(yè) 按上法計(jì)算全廠物料需要量見(jiàn)下表： 表 318 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） 備注 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 9 10 11 12 石灰石 — — 頁(yè)巖 — 17. 00 佳木斯大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 25 頁(yè) 第 4章 主機(jī)平衡計(jì)算及選型 車(chē)間工作制度的確定 表 41 車(chē)間工作制度表 主機(jī)選型 破碎機(jī)的選型 本設(shè)計(jì)采用單段錘式破碎系統(tǒng)： 石灰石破碎機(jī)要求小時(shí)產(chǎn)量： GH = wGH = = （ t/h） 由此，選擇型號(hào)為： 型單段錘式破碎機(jī)一臺(tái)，臺(tái)時(shí)產(chǎn)量為： 600~800 t/h，正常 600t/