【正文】 0=(臺 ) 取 n=1 dQ —— 要求的熟料日產(chǎn)量 t/d n —— 窯的臺數(shù) 熟料產(chǎn)量和水泥產(chǎn)量的計算 ① 熟料產(chǎn)量計算 計算燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力 ,計算按《水泥工藝設(shè)計概論》 3 37 熟料小時產(chǎn)量 : hQ =24Q標 =450024 =熟料日產(chǎn)量： dQ ＝ 24 =4500 t/d 熟料周產(chǎn)量： wQ ＝ 168 ＝ 31500 t/w 熟料年產(chǎn)量： yQ ＝ 8760 ＝ 1396125 t/y ② 水泥周產(chǎn)量的消耗定額； 由熟料平衡得： wQ ＝ wG ＋ wG 解得 wG ＝ t/w ③水泥年產(chǎn)量的消耗定額： 由熟料平衡得： yQ ＝ yG ＋ yG 解得： yG ＝ t/y 原燃料、干生料的消耗定額計算 （ 1）考慮煤灰摻入時， 1t 熟料的干生料的理論消耗定額 根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計概論》（ 1993 版 金容容 主編） P39 公式 3－ 15 ， rK ＝ IS??100100 式中： 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 19 頁 19 rK — 干生料的理論消耗定額， t/t 熟料 ； S— 煤灰摻入量的百分數(shù)， %； I— 干生料的燒矢量， %。 由上述定義，可以初略確定摻入 13%的高爐礦渣為混合材料，由于礦渣的活性較大，其中的硫酸鹽需要石膏來激發(fā)，所以普通硅酸鹽水泥中石膏的摻量應(yīng)比硅酸鹽水泥中的摻量略多，因此，石膏在普通硅酸鹽水泥中不僅起緩凝作用，而且對硫酸鹽起著激發(fā)的作用。 石膏和礦渣摻入量的確定 （ 1） 硅酸鹽水泥 (P ③ 礦物組成的計算 C3S=(3KH － 2)SiO2 = (3 － 2) = C2S=(1－ KH )SiO2 = (1－ ) = C3A=(Al2O3－ ) 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 14 頁 14 = (－ ) = C4AF= = = CaSO4= = = 表 熟料礦物組成 /% 名稱 C3S C2S C3A C4AF CaSO4 比例 在熟料礦物中， C3S 占 58%左右， C2S 占 20%左右， C3A占 7%～ 13%左右， C4AF 占 10%～ 16%左右。 之間， SM=，在 177。 表 /% 名稱 配合比 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 石灰石 86 砂巖 8 粉煤灰 4 鐵粉 2 生料 灼燒料 － － 由以上計算可知煤灰摻入量為： AG =% 則灼燒生料配合比為： (100－ )%=% 按此計算熟料的化學(xué)成分，結(jié)果如表 所示。原材料化學(xué)成分見表 ，煤的工業(yè)分析見表 。在高硅酸率下， 石灰飽和 系數(shù)也無需太高就能達到高的 SC3 值。水泥熟料是一種多礦物結(jié)合體，而這些礦物又是由四種主要氧化物化合而成。 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，即是： 干石灰石＋干砂巖＋干鐵粉＋ 粉煤灰 ＝干生料 去掉燒失量 (結(jié)晶水、二氧化硅和揮發(fā)物 )以后，生料處于著灼燒狀態(tài)。所以在 設(shè)計水泥工廠 生產(chǎn)的過程中，一般要進行配料計 算（ 兩次 ） ，第一次是在礦山初步設(shè)計之前的初步配料計算，其目的是： ；； 的要求 。 (3) 交通方便，快捷，有一條二級公路穿梭于廠區(qū)。 (3) 氣象條件 a. 溫度 年平均氣溫： 16℃； 最熱月 7 月平均氣溫： ℃； 最冷月 1 月平均氣溫： ℃； 歷史最高氣溫： ℃； 歷史最低氣溫： ℃。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 5 頁 5 建廠條件 廠址概況 (1) 廠址的選擇和其它條件 a. 靠近石灰石礦山，在礦山上將石灰石破碎后用皮帶運輸?shù)皆项A(yù)均化堆場，利于節(jié)約費用。 (6)注意節(jié)約，盡量避免浪費。 (6) 工廠布置要求集中緊湊，運輸簡捷方便，避免平面交叉。并最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。 工藝設(shè)計的指導(dǎo)思想與原則 指導(dǎo)思想 (1) 貫徹 “生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進、節(jié)省投資、提高效益 ”的設(shè)計指導(dǎo)方針。同時，經(jīng)企業(yè)與科研、設(shè)計單位和高等院校通力合作，加快了消化吸收、開發(fā)研制的步伐，目前不僅基本掌握了國外的先進技術(shù)，并通過生產(chǎn)實踐，結(jié)合國情已能生產(chǎn)相應(yīng)的各種專用設(shè)備。它與鋼材、木材并稱基建三大材料，廣泛應(yīng)用于建筑等領(lǐng)域，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。因此，水泥混凝土的強度是隨齡期延長而逐漸增長的。 產(chǎn)品的意義和價值 水泥是建筑工業(yè)三大基本材料之一。Ⅱ。 本設(shè)計主要包括總體設(shè)計和生料磨系統(tǒng)工藝設(shè)計，其中總體設(shè)計主要包括 配料計算、全廠物料平衡計算、主機設(shè)備選型以及堆場儲庫計算。 。在硅酸鹽水泥粉磨時參加不超過水泥質(zhì)量 5%石灰石或粒化高爐礦渣混合材料的成為Ⅱ 型硅酸鹽水泥，代號 P 不適用范圍：大體積混凝土結(jié)構(gòu)工程、受化學(xué)及海水侵蝕的工程。這個過程的進行，使水泥漿體稠化而凝結(jié)，隨后變硬，并能將與其攪拌在一起的混合材膠粒膠結(jié)成整體，逐漸產(chǎn)生強度。歷程了 170 多年實踐，其生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)不斷改進和提高。 改革開放以來，特別是近 10 多年來我國引進了多中國外先進的生產(chǎn)工藝技術(shù)和裝備，為提高行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量創(chuàng)造了有利條件。水泥裝備大型化、生產(chǎn)過程自動化、實 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 3 頁 3 現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量是工業(yè)發(fā)達國家水泥工業(yè)當今的特點 。 (7) 采用先進、可靠的 DCS 集散計算機控制系統(tǒng)，以達到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制的目的。 (5) 較大荷重的建構(gòu)筑物 ,如水泥庫、生料庫、熟料庫及大型設(shè)備基礎(chǔ)等 ,在滿足生產(chǎn)要求的前提下 ,盡量選擇在工程和地質(zhì)條件較好的地方。 (5)下雨作業(yè) ，車間應(yīng)考慮到防雨措施及設(shè)備在下雨天的工作情況?？傮w水平的提高主要體現(xiàn)為技術(shù)水平的提高，選用大型粉磨系統(tǒng)并提高自動化水平、改變傳統(tǒng)模式，可以大幅度降低粉磨電耗，使水泥綜合電耗＜ 110kwh/t，水泥工藝過程電耗＜ 110kwh/t，得到更好的經(jīng)濟效益。 (2) 工程地質(zhì) 場地內(nèi)無泥石流、滑坡、崩塌、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害記錄，不良地質(zhì)現(xiàn)象主要為巖溶，地層為第四級紅粘土和二迭紀毛口組厚層石灰?guī)r組成，赤泥層二迭紀毛口組石灰?guī)r。電費的價格合理，平均 元 /度。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 7 頁 7 第二章 配料計算 配料計算的概述 制造水泥 熟料的主要原料是石灰石（主要提供氧化鈣），砂巖（主要提供氧化硅），鐵粉（主要提供氧化鐵），粉煤灰（主要提供氧化硅和氧化鋁），為了準確地控制熟料的礦物組成，這些原料必須按一定的配比進行混合、粉磨。干燥基準用于計算干燥原料的配合比和干燥原料的化學(xué)成分。 水泥熟料率值的確定 我 國目前硅酸鹽水泥熟料采用 石灰飽和系數(shù) （ KH） 、硅酸率 （ SM） 和鋁 氧 率 （ IM）三率值控制熟料質(zhì)量 。高硅酸率有利于增加硅酸鹽礦物總量，為提高熟料各齡期強度創(chuàng)造條件，相應(yīng)溶劑礦物總量減少，熟料易燒性低，但由于窯內(nèi)火焰溫度高，且窯內(nèi)物 料需熱量少，高硅酸率的生料是可以燒成的。 本設(shè)計采用石灰石、砂巖、鐵粉、及粉煤灰四組分配料，用煙煤作 為燃料。 計算干燥原料的配合比 根據(jù)原料成分，初步取原料配合比例為： 石灰石為 86%，砂巖 8%，鐵粉 2%，粉煤灰 4%，以此計算生料的化學(xué)成分，結(jié)果如表 所示。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 12 頁 12 則熟料的率值計算如下： KH= 1 .6 5 0 .3 A FS? ? ? ?? = 2 1 . 9 62 . 8 0 3 . 1 90 . 3 55 . 2 11 . 6 56 5 . 0 9 ? ???? = SM= FAS? = ? = IM=FA = = 上述計算結(jié)果表示，熟料的三個率值分別為 KH=，在 177。即 3 .0 2 .2 5 RL A F M? ? ? ? = ＋ ＋ ＋ = 對于預(yù)分解窯系統(tǒng)液相量要求在 22%～ 30%范圍內(nèi)，熟料液相量在其范圍內(nèi)，故能滿足生產(chǎn)的要求。此種觀點以《水泥廠工藝設(shè)計概論》 (1982 年版 ,何俊元編 )和 《水泥廠工藝設(shè)計概論》 (1993 年版 ,金容容主編 )兩本高校教材為代表。 O) 普通硅酸鹽水泥 — 由硅酸鹽水泥熟料、少量混合材 (6～ 15%)、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。 回轉(zhuǎn)窯的選型計算 （ 1） 回轉(zhuǎn)窯的直徑和長度 要設(shè)計生產(chǎn)能力為 4000t/d 熟料的回轉(zhuǎn)窯 由經(jīng)驗公 式： G= 其中 G（ t/d）－窯產(chǎn)量， Di為窯體的有效直徑（ m） Di== 4000=(m) 取窯內(nèi)耐火磚的厚度 δ =200mm， 則窯內(nèi)徑 D= Di+2δ =+2?=(m) 將 Di = 帶入經(jīng)驗公式 ： G= iD 0 . 6 8 0 0 . 6 8 02 . 3 2 8 2 . 3 2 840008 . 4 9 1 D i 8 . 4 9 1 D iGL ??=(m) 考慮各個水泥設(shè)備公司提供的產(chǎn)品，初步確定窯的規(guī)格為 Φ4. 4m7 8m,即 D=(m) L=78(m)。 )中礦渣的消耗量為； 消耗定額為： eK ＝ 13 100 3? ? ＝ t/ t 熟料 干煤的消耗定額 （ 1） 燒成用煤消耗定額 1fK 根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計概論》（ 1993 版 金容容 主編 ） P41 321 ? ?? ?100251001002 3 4 2 0 2 5 4 .3 61 0 0 4 .3 62 4 6 0 1 .6 3 k J/k gg y yD W D W yQ Q W W? ? ? ?? ? ? ? ?? 干 煤 式中： gDWQ 煤的干燥基低位熱值 kJ/kg 干煤 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 21 頁 21 yDWQ 煤的應(yīng)用基低位熱值 yW 煤的應(yīng)用基水分 則 ： 100(10 0 )f gD W fqK QP?? ?? 3 2 0 0 1 0 0 0 . 1 3 4 t / t2 4 6 0 1 . 6 3 ( 1 0 0 3 )????? 熟 料 （ 2）烘干用煤消耗定額 2fK ： 需要烘干的濕鐵粉總量 M ＝11WQW?鐵 粉K 即 M ＝ ? ＝ 烘干后鐵粉的含書量為 1%，則 2fK ＝ 12w21001 0 0 1 0 0yD W fM WW qQ W Q P?? ? ???濕 式