【文章內(nèi)容簡介】 推薦的節(jié)能機(jī)電設(shè)備，以降低產(chǎn)品成本。 (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)計等措施，降低土建工程造價。 (7) 采用先進(jìn)、可靠的 DCS 集散計算機(jī)控制系統(tǒng)，以達(dá)到高效、節(jié)能、穩(wěn)定生產(chǎn)、優(yōu)化控制的目的。并最大程度地減少操作崗位定員，以降低成本。 (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、 計量、消防等方面的有關(guān)現(xiàn)行規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)。 設(shè)計原則 在新型干法水泥廠的設(shè)計中，建立采用先進(jìn)技術(shù)，超前控制和連續(xù)生產(chǎn)的設(shè)計新概念，用技術(shù)創(chuàng)新來改造生產(chǎn)工藝，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低投資，降低成本，利用三廢，追求工廠建成后的最大經(jīng)濟(jì)效益。 進(jìn)行工廠總體布置設(shè)計時應(yīng)注意 : (1) 應(yīng)充分利用地形，適當(dāng)選擇標(biāo)高 , 減少土石方工程量 , 長形車間注意順著等高線布置 , 如地形變化大 , 應(yīng)按生產(chǎn)流程利用地形來分段布置 (2) 注意粉塵流向，揚(yáng)塵點(diǎn)設(shè)在水泥廠的下風(fēng)向，避免對其它車間發(fā)生影響。 (3) 生產(chǎn)流程順暢，避免物 料倒流 。 (4) 各車間應(yīng)設(shè)在有利于生產(chǎn)的適當(dāng)位置，相關(guān)建構(gòu)物應(yīng)盡可能相鄰或者接近。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)計在進(jìn)廠的鐵路專用 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 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。 (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。 (6) 工廠布置要求集中緊湊，運(yùn)輸簡捷方便，避免平面交叉。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。 (7) 盡量考慮本車間的發(fā)展余地，相鄰兩車間應(yīng)向外側(cè)發(fā)展，水泥庫的發(fā)展應(yīng)留在鐵路的盡頭方向，以減少擴(kuò)建時對生產(chǎn)的影響。 進(jìn)行車間工藝布置時應(yīng)注意的問題 (1)保證生產(chǎn)需要，例如磨頭倉有適當(dāng)?shù)母叩痛笮?，回轉(zhuǎn)窯應(yīng)有一定的斜度，設(shè)備操作開關(guān)和指示控制儀表應(yīng)鄰近操作崗位。 (2)便于檢修，車間位置應(yīng)有足夠的檢修面積和起重設(shè)備。 (3)安全措施，車間應(yīng)有足夠?qū)挾鹊淖叩溃踩脚_和通道，并設(shè)置防爆閥和安全罩。 (4)便于施工，車間設(shè)計應(yīng)考慮施工條件，考慮擴(kuò)建。 (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。 (6)注意節(jié)約，盡量避免浪費(fèi)。 本設(shè)計的范圍與要求 本 設(shè)計 包括總體設(shè)計和車間設(shè)計兩個方面，總體設(shè)計的內(nèi)容包括配料計算、全廠物料平衡計算、主機(jī)設(shè)備選型以及堆場儲庫計算等方面。車間設(shè)計的主要內(nèi)容是 4000t/d預(yù)分解窯生產(chǎn)線生料磨（立式磨）車間工藝流程的選擇與設(shè)備選型、立式磨的選型計算句、及熱平衡計算等。 設(shè)計 要符合水泥工藝 學(xué) 要求 ，即 工藝流程簡單、設(shè)備選型恰當(dāng)、布局合理、能滿足生產(chǎn)的要求。此外，還要求考慮環(huán)保要求、自動化要求，是否需要考慮闊建留下余地也是 相當(dāng)重要的。 設(shè)計的基本原則是 “ 生產(chǎn)可靠、技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理 ” 。首先要保證工廠的正常生產(chǎn)，并在盡可能短的時間內(nèi)達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)，盡快成為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)?？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(jì)效益。 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(yùn)輸?shù)皆项A(yù)均化堆場，利于節(jié)約費(fèi)用。 b. 本廠采用 U 型設(shè)計，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，在開采礦山時不會對周圍的居民造成影響。 c. 本廠的占地面積廣，由于礦山開采后會留下空地，我們將多余的空地用來建設(shè)各種不同的娛樂場所和不同的建筑物，美化環(huán)境，減少污染。 d. 本廠地處于郊區(qū)，沒有占農(nóng)民的良田，沒有占國家的交通干線，排放的污水是經(jīng)過處理了的，不會對周圍的一切農(nóng)作物造成傷害。 e. 廠區(qū)的交通方便，有一條直通南北的交通干線，這為水泥的銷售起了很大的作用，有利于原料和燃料的進(jìn)出。 f. 廠區(qū)的地址條件較好，忍 耐力為 22 t/ 2m 以上。地下不會出現(xiàn)斷層、滑坡、古墓和其他的礦體。 (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(jì)毛口組厚層石灰?guī)r組成，赤泥層二迭紀(jì)毛口組石灰?guī)r。 (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： ℃。 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。 原料資源 (1) 石灰石礦山就在廠房的上游，離廠房石灰石原料車間有 100 m 左右，使用年限大于 30 年。 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 6 頁 6 (2) 石膏是用汽車或火車從外地進(jìn)來的， SO3含量為 %。 (3) 煤的來源于貴州，是優(yōu)質(zhì)煤，含硫量極少，可以不作為計算。 外界的資源 (1) 用水方面，本廠的水 是就地取的，廠的旁邊有一小溪，可以作為生活用水，終年不會停水，夏季的水量不會對廠的存在造成威脅，水費(fèi)是免費(fèi)的，廠區(qū)放出的污水是經(jīng)過處理后才排放的，不會對下游的農(nóng)田造成損失。 (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。電費(fèi)的價格合理，平均 元 /度。 (3) 交通方便，快捷，有一條二級公路穿梭于廠區(qū)。 設(shè)計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。 對于總平面設(shè)計的主要要求如下： (1) 工廠總平面布置應(yīng)力求集中緊湊，運(yùn)輸簡潔，交通方便，采用 L 型設(shè)計，避免了平面的交叉。防火、采光和通風(fēng)都好。工廠的整體布局好，美觀。 (2) 各個車間的位置較好，原料車間接近礦山的來料方向，水泥庫、包裝車間、材料庫都放在專用線的附近，可以方便快捷的利用。 (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。 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(zhǔn)確地控制熟料的礦物組成，這些原料必須按一定的配比進(jìn)行混合、粉磨。所以在 設(shè)計水泥工廠 生產(chǎn)的過程中，一般要進(jìn)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 。 第二次計算是在礦山 開采 之后、工廠設(shè)計之前，其目的是 ； 物料平衡計算和主機(jī)選型所需要的資料； 滿足正常的要求。熟料組成確定以后，便可根據(jù)所用原料進(jìn)行配料計算，以求出符合要求的熟料組成的原料配合 比 。 配料計算的依據(jù)是物料平衡，任何化學(xué)反應(yīng)的物料平衡是：反應(yīng)物的量等于生成物的量。隨著溫度的升高，生料煅燒成熟料經(jīng)歷著以下過程：即生料干燥蒸發(fā)物理水、粘土礦物分解放出結(jié)晶水、有機(jī)物質(zhì)的分解揮發(fā)、碳酸鹽分解放出二氧化碳、液相出現(xiàn)使熟料燒成。因?yàn)樵现泻兴?，二氧化碳以吸收一些物質(zhì)移出，所以計算時必須采用統(tǒng)一基準(zhǔn)。 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)量所表示的計算單位，稱為干燥基準(zhǔn)。干燥基準(zhǔn)用于計算干燥原料的配合比和干燥原料的化學(xué)成分。 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)。以灼燒狀態(tài)質(zhì)量所表示的計算單位，稱為灼燒基。灼燒基用于計算原料的配合比和熟料的化學(xué)成分。如果不考慮生產(chǎn)損失，則采用基本上無灰分摻入的氣體或液體燃燒是時，則灼燒原料、灼燒生料與熟料三者質(zhì)量應(yīng)相等，即： 灼燒石 灰石＋灼燒砂巖＋灼燒鐵粉＋灼燒 粉煤灰 ＝灼燒生料＝熟料 如果不考慮生產(chǎn)損失，在采用 有 灰分摻入的燃煤時，則灼燒生料與摻入熟料的煤灰之和應(yīng)等于熟料的質(zhì)量，即 灼燒生料＋煤灰 (摻入熟料的量 )＝熟料 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 8 頁 8 在實(shí)際生產(chǎn)中，由于總有生產(chǎn)損失，且灰分的化學(xué)成分不可能等于生料成分，煤灰的摻入量也并不相同，因此在生產(chǎn)中應(yīng)以生料成分的差值進(jìn)行統(tǒng)計分析，對配料方案較正。 要得到高質(zhì)量的水泥必須控制好熟料的三個率值，取三個率值分別為： KH=177。 、 SM=177。 、 IM=177。 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 。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。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。這樣可以比較方便地表示化學(xué)成分和礦物組成之間的關(guān)系，明確地表示對熟料性能和 煅 燒的影響。因此在現(xiàn)代化生產(chǎn)中，率值仍然是生產(chǎn)控制的一種重要指標(biāo)。 預(yù)分解窯 的熱工特點(diǎn)，一是回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速高，物料翻滾次數(shù)多，具有傳熱傳質(zhì)速度快的特點(diǎn)；二是采用預(yù)分解系統(tǒng)，物料預(yù)燒性好，固 相反應(yīng)集中；三是采用高效冷卻機(jī)，使熟料冷卻速度快，熟料質(zhì)量高。在高的煅燒溫度下，可煅燒低液相和高液相黏度的生料，故 預(yù)分解窯 生產(chǎn)硅酸鹽水泥熟料時，多數(shù)選擇了 “ 兩高一中 ” 的 配料方案， 有的企業(yè)采用“三高”方案，如表 所列 。 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。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(qiáng)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。在高硅酸率下， 石灰飽和 系數(shù)也無需太高就能達(dá)到高的 SC3 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 率值范圍 礦物組成 國內(nèi) 國外 率值 國內(nèi) 設(shè)計規(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。 ）、中飽和比（ KH=177。 ）； 高硅酸率（ SM =～ ）、中硅酸率（ SM =～ ）、低硅酸率（ SM =～ ）； 貴州大學(xué)本科畢業(yè)論文 (設(shè)計 ) 第 9 頁 9 低鋁氧率（ IM =～ ）、高鋁氧率（ IM =～ ）； 根據(jù)現(xiàn)代水泥質(zhì)量觀念，硅酸鹽熟料質(zhì)量 SC3 ＋ SC2 達(dá)到 75％以上，其中 SC3 超過 55％，最好達(dá)到 60％以上。 對于大中