【正文】 計(jì)算方法》（北京建筑材料工業(yè)學(xué)校硅工科 龔文虎 《水泥技術(shù)》 2021 .1）和《水泥工廠工藝設(shè)計(jì)中物料平衡計(jì)算的探討》（袁振基《水泥技術(shù)》 ）對所謂的 “ 內(nèi)摻法 ” 和 “ 外摻法 ” 的討論， “ 內(nèi)摻法 ” 在計(jì)算過程中以 “ 熟料 (%)+混合材料 (%)+石膏 (%)=100(%)水泥 ,另外以分別考慮一些生產(chǎn)損失為出發(fā)點(diǎn)。 ① 最大液相量的計(jì)算 1400℃ 時(shí)： A F?? =+ = 1500℃ 時(shí)： A F?? =＋ = ② 熟料液相量的計(jì)算 由于工業(yè)生產(chǎn)水泥熟料中還有氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉等其它成分，可以認(rèn)為這些成分全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗔?，固而加上氧化鎂 M 與堿含量 R 即可。現(xiàn)代生產(chǎn)的硅酸鹽水泥熟料，各主要氧化物含量的波動范圍為： CaO 62%～ 67% SiO2 20%～ 24% Al2O3 4%～ 7% Fe2O3 %～ % 由表 中的熟料可知所設(shè)計(jì)的熟料成分滿足要求。 注：煤灰沉落率因窯型而定，本設(shè)計(jì)采用窯外分解窯且?guī)в须娛諌m器，故 S 取 100。 原、燃料化學(xué)分析 本設(shè)計(jì)是 4000t/d 熟料的新型干法水泥廠，由于預(yù)分解窯煅燒工藝對原料性質(zhì)的苛刻要求。 這種配料方案，用較高的鋁氧率，雖然液相黏度高，但由于窯內(nèi)火焰溫度高，即使高黏度，也能很好地完成 SC2 吸收游離氧化鈣的過程。 、 IM=177。 蒸發(fā)物理水以后，生料處于干燥狀態(tài) ,以干燥狀態(tài)質(zhì)量所表示的計(jì)算單位，稱為干燥基準(zhǔn)。 (3) 水泥庫、料漿庫、聯(lián)合儲庫和干涸中大型設(shè)備基礎(chǔ)，都是建在工程質(zhì)量較好的地方。 (2) 用電方面，在廠的旁邊安裝的有一個 20 千伏安的變壓器，專供本廠的生產(chǎn)和生活用電所需要。地下不會出現(xiàn)斷層、滑坡、古墓和其他的礦體。首先要保證工廠的正常生產(chǎn)，并在盡可能短的時(shí)間內(nèi)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，盡快成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)。 (4)便于施工，車間設(shè)計(jì)應(yīng)考慮施工條件，考慮擴(kuò)建。如原料車間應(yīng)接近礦山來料的方向，水泥庫包裝車間，材料庫最好設(shè)計(jì)在進(jìn)廠的鐵路專用 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 4 頁 4 線附近，壓縮空氣機(jī) .變電所及配電所最好在負(fù)荷的中心 ,修理車間 .材料庫及車間辦公室應(yīng)設(shè)在與各車間聯(lián)系方便的位置。 (6) 在滿足生產(chǎn)要求的前提下，以及充分考慮當(dāng)?shù)貧庀髼l件，通過設(shè)備露天化布置，優(yōu)化建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等措施，降低土建工程造價(jià)。 國際水泥工業(yè)以預(yù)分解技術(shù)為核心，將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)的最新成果廣泛用于水泥生產(chǎn)的全過程，形成了一套具有現(xiàn)代高科技特征和符合優(yōu)質(zhì)、高效、節(jié)能、環(huán)保要 求以及大型化、自動化的現(xiàn)代水泥生產(chǎn)方法。 建國初期的 1950 年，我國的水泥總產(chǎn)量僅為 141 萬噸，之后，隨著國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的提高，水泥產(chǎn)量逐年提高，至 1960 年和 1970 年，我國的水泥總產(chǎn)量分別增長到 1565萬噸和 2597 萬噸。 水泥是從石灰發(fā)展過來的。隨著水化作用的進(jìn)行，析出的水化產(chǎn)物不斷增多，以致互相結(jié)合。 適用范圍：工業(yè)與民用建筑的鋼筋混凝土工程，高強(qiáng)、快硬早強(qiáng)結(jié)構(gòu)和抗凍的混凝土工程。 關(guān)鍵詞： 預(yù)分解窯 ，立式磨， 高效選粉機(jī)； 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 II 頁 4000t / d clinker prekiln cement plant process design (Key raw material grinding system) Abstract The main contents of the graduating design is constructing a cement plant with 5000 t/d production line with a production cycle of 310 days per year .The main production is P?O P?I The design includes the overall design and the raw mill overall design which includes calculation of raw mix proportioningand all plant material balance, equipment selection, and the host reservoir puting yard. The thesis of the raw milldesigned consists of five parts: the selection of workshop process, the raw mill, and also the heat balance calculation, calculation and selection of nonstandard cyclone parts (pipe)are calculated. To reduce the total energy consumption an affection method is used to reuse the kiln exhausted gases to preheat raw materials and coals .The low temperature exhausted gases from the cooler is also used as thermal sources of the drier to dry puzzling, All these techniques are effective to reduce the total thermal consumption. Key words: prekiln, raw material grinding, high efficiency separator 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 1 頁 1 第一章 前 言 水泥種類及意義和價(jià)值 生產(chǎn)產(chǎn)品的種類及定義 硅酸鹽水泥 主要成分：凡由硅酸鹽水泥熟料， 0～ 5%石灰石或粒化高爐礦渣，適量石膏磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料，稱為硅酸鹽水泥（即國外通稱的波特蘭水泥）。 O 和 P生料磨車間設(shè)計(jì)包括：車間工藝流程的選擇、生料磨（立式磨）的選型計(jì)算、熱平衡計(jì)算、旋風(fēng)分離器的選型計(jì)算及非標(biāo)準(zhǔn)件（管道）的計(jì)算。 分類： 這類水泥包括不摻或摻有混合材料的各種硅酸鹽水泥，中國按其混合材料的摻加情況，共分為如下五類。使用廣，用量大，素有“建筑工業(yè)的糧食”之稱。早期增長快，但是，只要維持適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸龋鋸?qiáng)度在幾個月、幾年后還會進(jìn)一步有所增長；另一方 面，也可能在幾十年后尚有未水化的部分殘留，仍具有繼續(xù)進(jìn)行水化作用的潛在能力。它還 是一種低能型建筑材料，其單位質(zhì)量的能耗只有鋼材的 1/5～ 1/6，鋁合金的 1/25，比紅磚還底 35%。同時(shí)，為適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，企業(yè)在體制機(jī)制改革，多品種、規(guī)模化生產(chǎn)，貫徹 ISO 質(zhì)量保證體系、提高產(chǎn)品質(zhì)量，加強(qiáng)品牌意識，重視企業(yè)文化等方面也取得可喜的成績。以生產(chǎn)可靠為前提，盡可能采用先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和技術(shù)方案，以降低產(chǎn)品成本，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。 (8) 貫徹執(zhí)行國家和地區(qū)對環(huán)保、勞動安全、工業(yè)衛(wèi)生、 計(jì)量、消防等方面的有關(guān)現(xiàn)行規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。但也要注意防火 .采光 .通風(fēng)的要求 ,在節(jié)約的原則下 ,適當(dāng)?shù)仡櫲S的整齊 .美觀。 本設(shè)計(jì)的范圍與要求 本 設(shè)計(jì) 包括總體設(shè)計(jì)和車間設(shè)計(jì)兩個方面，總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括配料計(jì)算、全廠物料平衡計(jì)算、主機(jī)設(shè)備選型以及堆場儲庫計(jì)算等方面。 b. 本廠采用 U 型設(shè)計(jì)，把住房和廠房分隔開來，不會影響工人的休息，也不會影響到生產(chǎn)的進(jìn)行，在開采礦山時(shí)不會對周圍的居民造成影響。 b. 風(fēng)速 全年平均風(fēng)速： m/s； 夏季平均風(fēng)速： m/s； 冬季平均風(fēng)速： m/s； 年平均靜風(fēng)頻率： 375。 設(shè)計(jì)總平面布置圖的要求 為了求的生產(chǎn)過程的暢通、快捷，妥善處理原料和燃料與成品的進(jìn)出廠的交通關(guān)系，主要設(shè)備與輔助生產(chǎn)車間的關(guān)系，地上設(shè)施與地下 設(shè)施的關(guān)系，供電、供氣、供排水系統(tǒng)相互之間的關(guān)系等等，使企業(yè)組成一個有機(jī)的整體。 第二次計(jì)算是在礦山 開采 之后、工廠設(shè)計(jì)之前，其目的是 ； 物料平衡計(jì)算和主機(jī)選型所需要的資料； 滿足正常的要求。以灼燒狀態(tài)質(zhì)量所表示的計(jì)算單位，稱為灼燒基。在水泥生產(chǎn)過程中，不僅要控制熟料的各氧化物的含量，還應(yīng)控制各氧化物之間的比例，也就是率值。 表 預(yù)分解 窯水泥熟料率值 、 礦物 組 成范圍 生產(chǎn)統(tǒng)計(jì) 率值范圍 礦物組成 國內(nèi) 國外 率值 國內(nèi) 設(shè)計(jì)規(guī)范 新型干法水泥技術(shù) C3S/% 54~61 65 KH ~ ~ ~ C2S/% 17~23 13 SM ~ ~ ~ C3A/% 7~9 8 IM ~ ~ ~ C4AF/% 9~11 10 我國硅酸鹽水泥熟料一般采用“兩高一中”的配料方案 注：習(xí)慣提法，高飽和比（ KH=177。 表 /% 原料 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 石灰石 砂巖 粉煤灰 鐵粉 煤灰 石膏 表 Wy（ %） Ay（ %） Vy（ %） Cy（ %） yDWQ / kJ 表 /% 名稱 配合比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 灼燒料 97. 39 煤灰 熟料 則熟料的率值計(jì)算如下： KH= 1 .6 5 0 .3 A FS? ? ? ?? 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 11 頁 11 = 6 6 . 6 9 1 . 6 5 5 . 0 7 0 . 3 5 2 . 7 52 . 8 2 1 . 6 6? ? ? ?? = SM= SAF? = ?? IM=FA = ? 由上述結(jié)果可知， KH 較接近， SM偏高， IM 偏高。 之間， IM= 在 177。由計(jì)算結(jié)果可看出，所得熟料組成含量符合要求。 I) 硅酸鹽水泥 — 由硅酸鹽水泥熟料、適當(dāng)石膏和 0～ 5%的石灰石粒化高爐礦渣磨細(xì)制成的水硬性膠凝材料?；谏鲜稣撌觯沙醵ㄆ胀ü杷猁}水泥中石膏摻量以 SO3 計(jì)為 %，則將其換算成石膏的量為： %% ＝ % 即普通 硅酸鹽水泥中各原料的配比為： 熟料： % 石膏： % 礦渣： 13% 同 ，按上述配比所得水泥中石膏的實(shí)際含量為： ＋ %＝ % 物料平衡計(jì)算的原始依據(jù) 物料平衡計(jì)算的原始依據(jù)主要有以下幾個方面： (1). 工廠規(guī)模： 4000d/t(見窯的規(guī)格及產(chǎn)量標(biāo)定 )， 年運(yùn)行天數(shù) ＝ 365窯的利用率＝ 365 ＝ 310 天 注：窯的年利用率值按規(guī)模、生產(chǎn)方法及系統(tǒng)的復(fù)雜程度而定對于新型干法窯生能力大于 2021d/t 的窯的年利用率為 。 rK ＝ ?? ＝ t/ t 熟料 （ 2）考慮煤灰摻入時(shí)， 1t 熟料的干生料的實(shí)際消耗定額 考慮生料生產(chǎn)時(shí)的損失：根據(jù)《水泥廠工藝設(shè)計(jì)概論》（ 1993 版 金容容 主編） P40式 3－ 17 100100 rKK P? ?生生 式中： K生 — 干生料的消耗定額 , t / t 熟料 ； Kr— 干生料的理論消耗量 , t / t 熟料 ； P生 — 生產(chǎn)損失， %； 回轉(zhuǎn)窯有電收塵，取 P生 為 3%。Ⅰ 4 3 礦渣 13 3 3 2 7 燃煤用量 燒成用煤 — 3 1 4221 烘干用 煤 6 4 合計(jì) 6 6 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 第 24 頁