【正文】 藝。工程設(shè)計(jì)采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，重大技術(shù)、研發(fā)制造具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，工程技術(shù)、成套裝備與設(shè)計(jì) 水平達(dá)到國(guó)際先 進(jìn)水平。 現(xiàn)在，國(guó)際水泥工業(yè)以預(yù)分解 技術(shù)為核心，將現(xiàn)代 科學(xué)技術(shù)和河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 工業(yè)生產(chǎn)的最新成果廣泛用于水泥生產(chǎn)的全過(guò)程，形成了一套具有現(xiàn)代 化水平 水泥生產(chǎn)方法。各地水泥產(chǎn)量的 增長(zhǎng)往往是在低水平的重復(fù)建設(shè)中發(fā)展起來(lái)的，從整體上講技術(shù)含量低，產(chǎn)品質(zhì)量差，環(huán)境污染嚴(yán)重的立窯水泥 占有很大比重，高質(zhì) 量的回轉(zhuǎn)窯水泥卻長(zhǎng)期短缺。預(yù)分解窯新型干法是當(dāng)代最先進(jìn)的、可持續(xù)發(fā)展的水泥生產(chǎn)方法。到 2020 年底，新型干法水泥生產(chǎn)能力接近 億噸，占全國(guó)水 泥總產(chǎn)量的 35% 45%。 計(jì)算干燥原料配合比 通常，石灰石的 配合比為 80%；粘土的配合比為 15%左右；鐵粉配合比為 5%左右。 ，SM（ n） =177。 （ 3）干混合材消 耗定額 ek = 100ede?? 100100ep?= 30100 30 4?? 100100 ?= （ 4）燒成用干煤 消耗定額 gDWQ =（ yDWQ +25 yW ） 100100 yW? =（ 20930 25 ） 100100 ? =21071kJ/kg 原煤 1fk = gDWqQ 100100fp?= 式中 gDWQ 煤的干燥基低位熱值， kJ/kg 煤； yDWQ 煤的運(yùn)用基低位熱值， kJ/kg 原煤； yW 煤的運(yùn)用基水分， % fp 煤的生產(chǎn) 損失 ， %指煤 從進(jìn) 廠至 入窯 各工序（包括： 破碎、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、烘干、粉磨等）的生產(chǎn)損失之和。 式中 K每年工作日數(shù)， 2K 每日工作班數(shù)， 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 3K 主機(jī) 每班運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)， η 預(yù)定該主機(jī)年利用率， yG 要求主機(jī)年處理量， hG 主機(jī)小時(shí)處理量； HG 標(biāo)定的主機(jī)小時(shí)產(chǎn)量 。 （ 6）包裝機(jī) Gh=12dGTT? = ? ? =504t/h 查表 10— 1《新型干法 水泥手冊(cè)》 選用聯(lián)邦德國(guó) Haver 回轉(zhuǎn)式 RS 12 嘴，生產(chǎn)能力 200～ 220t/h，河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 選用該型號(hào) 3 臺(tái)。 粘土堆場(chǎng)的設(shè)計(jì) 對(duì)于粘土，一般取 H=8～ 10m， 本設(shè)計(jì)取 H=9m 2 2 9 4 5 1 8B H c tg c tg?? ? ? ? ? ?（ m） 這里取 B=22m，粘土 儲(chǔ)期為 10 天。 回轉(zhuǎn)窯的布置應(yīng)符合下列要 求： （ 1）回轉(zhuǎn)窯的中 心高度，宜根據(jù)熟 料冷卻機(jī)的形式 及布置確定。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 回轉(zhuǎn)窯所需功率 2 . 5 2 . 50 0 . 0 4 7 5 . 6 9 0 3 . 1 9 7 3 . 1 3iN KD Ln k w? ? ? ? ? ? 式中： 0N 回轉(zhuǎn)窯需用功率， kw。 τ 物料在窯內(nèi)停留時(shí)間 。 （ 3）入預(yù)熱器生料量為 sm + yhm =－ rm +=－ rm kg/k g 熟料 式中 sm 生料消耗量， kg/kg 熟料； （ 4）空氣消耗量 1）理論空氣消耗量 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 Vlk= f+－ 33（ Of－ Sf） = + － （ － ） = /kg 熟料 myh=Vyhρ k = = 熟料 一次空氣 ν y1k= = my1k= =二次空氣 ν y2k= = my2k= =窯頭漏風(fēng) ν y l o k = = my l o k = =式中 ： Vlk 空氣理論消耗的體積， /kg 熟料； Ν y1k 入窯一次空氣的體積， /kg 熟料； ρ 1k 一次空氣密度， kg/。 （ 2）燃料帶入顯熱 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 1 . 1 6 4 0 4 6 . 4 /r r r r r rQ m c t m m k j k g? ? ? ? ? ?熟料 式中 ： rc 燃料比熱， kJ/（ kg﹒ ℃ ）； rt 燃料溫度，℃。 物料總收入： ZS r s y h y lk y lo k F lo k x lo k s k lkm m m m m m m m m m? ? ? ? ? ? ? ? ? = rm +－ rm + rm + rm + rm + rm +－ rm + =+ 1 rm kg/kg 熟料 式中 ： ZSm 入冷卻機(jī)空氣量， kg/kg 熟料。 （ 2）生料消耗量 1）干生料理論消耗量 2 8 . 5 6 1 0 01 0 0 1 0 01 0 0 1 0 0 1 . 5 2 2 0 . 4 41 0 0 1 0 0 3 5 . 8 9f rrg s l rsmAmmmL? ?? ? ? ?? ? ? ??? 式中 gslm 干生料理論消耗量， kg/kg 熟料； α 熟料中灰分摻入百分比， %； sL 干生料燒失 量， %。 回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)速度： 2 5 . 6 3 . 1 9 0 0 . 4 8 /60 6 0 1 . 7 7 6 0 1 . 7 7 3 . 5im D n LLW m s?? ? ??? ? ? ??? 式中： mW物料在窯內(nèi)的運(yùn) 動(dòng)速度， m/s。 （ 4）回轉(zhuǎn)窯傳動(dòng) 部分可不 設(shè)廠房和 專用檢修 設(shè)備，但應(yīng) 有防雨設(shè)施，它與窯筒體之間應(yīng)有隔 熱措施。 （ 4）回轉(zhuǎn)窯燒成 帶筒體 的冷卻宜采用強(qiáng)制 冷風(fēng)。 40176。 ③選型結(jié)果 ：閉路 Φ 14 國(guó)產(chǎn)球磨機(jī)； ： ≤ 25mm； ：（ R0 .0 8） ∕ %為 8～ 12； ： 185t/h； ： 4200 kw； ： 310t。 計(jì)算步驟 （ 1）石灰石破碎 機(jī)的選用 ①破碎系統(tǒng)生產(chǎn)能力 Gh= 231 . 2 3 6 8 0 0 0 3 2 03 2 0 2 7yh GG K K K ????? ? ? ?= ②破碎機(jī)選型： 查表 4— 3《水 泥生產(chǎn)破碎與粉 磨工藝技術(shù)及設(shè) 備》 選 用 單 段 錘 式 破 碎 機(jī) TpcΦ 2020 2237 ， 生 產(chǎn) 能 力 400 ～600t/h，取 400t/h，則需 2 臺(tái)。 ②各種干生料的消耗定額為 ： 石灰石： xk =k 生 x= = 粘土： yk =k 生 y= = 鐵粉： zk =k 生 z= = 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 式中 xk 、 yk 、 zk 各種生料 的消耗定額， t/t 熟料。因此 ，可按比配方進(jìn)行生產(chǎn)。 （ 5）計(jì)算濕原料配 合比。 進(jìn)入 21 世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，水泥生產(chǎn)技術(shù)有了較 長(zhǎng)足的發(fā)展，以成 為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱 產(chǎn)業(yè)。 在計(jì) 劃經(jīng) 濟(jì) 體制 下創(chuàng) 建 的水 泥企 業(yè) 大都 采用 技 術(shù)落后 的濕法窯和立窯，他們卻是中國(guó)現(xiàn)代水泥工業(yè)的基礎(chǔ)，是我國(guó)水泥工業(yè)發(fā)展中的一個(gè)重要階段，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè) 做出 了不可磨滅的貢獻(xiàn)。 水泥工業(yè)作為我國(guó)的基礎(chǔ)原材料工業(yè)，近二十多年來(lái)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。 4000～ 6000t/d 規(guī)模 生產(chǎn)線的裝備國(guó)產(chǎn)化程度高達(dá) 95%，預(yù)分解系統(tǒng)、大型篦冷機(jī)、各種 節(jié)能磨機(jī)、自動(dòng)控 制等裝備正在加快趕上世界先進(jìn)水平的步伐。但是，作為水泥工業(yè)的主導(dǎo)產(chǎn)品 —— 硅酸鹽水泥由于其使用方便，性能優(yōu)良，又具有同地球環(huán)境和大氣圈親和共融的生態(tài)產(chǎn)品屬性，至今仍是 人類 文明建的基 礎(chǔ)。求出配方 后，根據(jù)配 方比例和原 、燃料數(shù)據(jù)分析 ，計(jì)算三大平衡，即物料平衡、主機(jī)平衡、儲(chǔ)庫(kù)平衡。計(jì)算熱工平衡（物料平衡和熱平衡）并繪制相關(guān)圖表，篦冷機(jī)的計(jì)算以及相關(guān)窯爐的選型設(shè)計(jì)。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 1978年我國(guó)水泥產(chǎn)量為 6524 萬(wàn)噸，經(jīng)過(guò)近二十年的 發(fā)展， 2020 年我國(guó)水泥產(chǎn)量達(dá) 億噸，占世界水泥產(chǎn)量的 ％左右。水泥裝備大型化，生 產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家水泥工業(yè)當(dāng)今的特點(diǎn)。這種 不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié) 構(gòu)已明顯制約了 我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和水泥工業(yè)前進(jìn)的步伐 。中國(guó)水泥工業(yè)正經(jīng)歷著用預(yù)分解窯新型干法淘汰濕法窯和立窯的歷史任務(wù)，以適應(yīng)人類社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的要求。新型干 法水泥生產(chǎn)是我國(guó)水泥實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必 由之路。設(shè)定原料的配合比為：石灰石 81%，粘土 15%，鐵粉 4%，以此計(jì)算生料的化學(xué)成分，結(jié)果表 23 所示 ： 表 2— 3 生原料配合比 名稱 配合比 燒矢量 SiO2 Al2 O3 Fe2 O3 CaO 石灰石 81 粘土 15 鐵粉 4 —— 生粉 100 燃燒生粉 —— —— 2 2 .1 5 4 .6 6 4 .6 6 6 8 .5 3 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 煤 灰 摻 入 量 GA =% ， 則 生 料 配 合 比 為 100% －%=%。 ， IM=177。 （ 5）烘干用干煤 消耗定額 0w = + + = 2fk =k 濕 122100?? hgDWqQ 100100fp? = 66 ? 225021071 100100 3? =式中 k 濕 需烘干濕物料 消耗定額， t/t 熟料； hq 蒸發(fā) 1kg 水所消耗的熱量， kJ/kg 水； 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 1w 、 2w 需烘干的濕物 料烘干前后的水分 ， %。 （ 2）生料磨 ①要求生料粉磨主機(jī)小時(shí)生 產(chǎn)能力 燒成車間年利用率 88%，即 工作日 320 天。 水泥廠主機(jī)年利用率 表 3— 3 水泥廠主 機(jī)年利用率 Table3— 3 in the c ement plant utiliz at io n 主機(jī) 名稱 年利 用率 生產(chǎn)周制 （ d/w） 生產(chǎn)班制 （班 /d） 每班運(yùn)轉(zhuǎn) 時(shí) 數(shù)（ h/班） 石灰石破 碎 機(jī) 7 2 7 生料磨 7 7 干法窯 7 — — 水泥磨 ～ 7 — — 煤磨（開 流 ） ～ 7 — 7 編制主機(jī)平 衡表 表 3— 4 主機(jī)平衡 表 Table 3— 4 Host balanc e 車間名稱 主機(jī) 名稱 型號(hào) 規(guī)格 臺(tái)時(shí)產(chǎn)量（ t/h） 臺(tái)數(shù) 車間生產(chǎn) 能力（ t/h） 主機(jī)年利 用率 破碎車間 石灰石破碎機(jī) TpcΦ 2020 2237單段錘式 破 碎 機(jī) 400～ 600t/h 2 粉磨 車間 生料磨 HR3400 立磨 系 統(tǒng) 220t/h 3 燒成 車間 干法窯 Φ 90 400～ 420t/h 1 水泥磨車間 水泥磨 Φ 14 閉 路 磨 180t/h 3 ～ 煤磨車間 煤磨 12 球磨 機(jī) 65～ 70t/h 1 65t/h ～ 包裝車間 包裝機(jī) Haver 回轉(zhuǎn)式 RS12嘴 200～ 220t/h 3 504t/h 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 儲(chǔ)庫(kù)容量計(jì)算 一般，露天堆場(chǎng)有 兩個(gè)，一個(gè) 堆料，一個(gè) 取料。 河南理工大學(xué) 2020 屆本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 則 ? ?? ?21 2 1 0 0 1 . 6 9 4 5 2 2 1 2 7 7 . 5 21 . 6 9 2 2 9c tgL ? ? ? ???? ? ?（ m） 取 L=80m 石膏堆場(chǎng)的設(shè)計(jì) 對(duì)于石膏 H 取 9m，儲(chǔ)期為 10 天，則 2 2 9 4 0 2 1 .5B H c t