【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 國(guó)內(nèi)立窯 2～ 3 59 14 7 14 考慮上述各種情況以及生產(chǎn)波動(dòng)，結(jié)合目前率值的大致范 圍： KH=～ 177。 , SM=～ 177。 ， IM=～ 177。 確定本次設(shè)計(jì)的率值是： KH=， SM=， IM=。 熟料標(biāo)號(hào)的確定 熟料標(biāo)號(hào)是以其 28 天 抗壓強(qiáng)度值來劃分等級(jí)的。工廠不能等到 28 天 強(qiáng)度結(jié)果出來后再?zèng)Q定混合材摻量、粉磨細(xì)度等生產(chǎn)控制指標(biāo)。因此，迅速而準(zhǔn)確地查知熟料強(qiáng)度情況，對(duì)生產(chǎn)廠無(wú)疑具有重要的實(shí)用價(jià)值。眾所周知，水泥熟料是由 SiO Al20 Fe20 CaO 等主要氧化物， 按一定比例化合而成的多礦物集合體。一般用 C3S、 C2S、 C3A、 C4AF、 fCaO 等來表示。作為熟料組成主體的這些礦物，它們與熟料率有如下關(guān)系： KH=SCSC SCSC 23 23 ?? ① SM=AFCAC SCSC 43 23 ?? ② IM=AFC AC4 + ③ 將式 ① ② ( ③ +1)整理，得： L= ? ? ??? pnKH =AFC SCAFC SC 4 24 3 ?＝ 故 本設(shè)計(jì)的熟料標(biāo)號(hào)為 。 湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 圖 1 28天抗壓強(qiáng)度與 L 值的關(guān)系 混合材（礦渣、粉煤灰）石膏加入量的確定 本設(shè)計(jì)是普通硅酸鹽水泥 ，其混合材的摻入量為 5%15%，設(shè)定混合材摻入量為 7%（礦渣量為 %、粉煤灰摻入量為 %）；設(shè)定石膏摻入量為 %（水泥中的 SO3不能超過 %，再根據(jù)任務(wù)書中石膏的 SO3含量計(jì)算得石膏加入量應(yīng)小于 3%） 。 水泥中粉煤灰的摻加量按質(zhì)量百分比計(jì)為 15%— 20%。粉煤灰量仍不得少于5%或超過 20%。 粉煤灰的摻加量，通常與水泥熟料的質(zhì)量、粉煤灰的活性和要求生產(chǎn)的水泥標(biāo)號(hào)等因素有關(guān)，主要有強(qiáng)度試驗(yàn)結(jié)果來確定。粉煤灰的早期強(qiáng)度很低，因此，粉煤灰水泥的強(qiáng)度（尤其是早期強(qiáng)度 )隨粉煤灰的摻加 量增加而降低。 本次設(shè)計(jì)采用粉煤灰摻加量為 20%。 水泥中石膏的加入量由 SO3的含量確定。按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，硅酸鹽水泥和普通硅酸鹽水泥中 SO3含量不大于 %，快硬水泥的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與普通硅酸鹽水泥略有差別， SO3的最大含量為 %。普通硅酸鹽水泥中的 SO3含量一般波動(dòng)在 %— %，而在快硬硅酸鹽水泥中，一般波動(dòng)在 3%— %。本次采用的石膏中 SO3含量為 %，設(shè)石膏摻加量為 X，則有 %%X≤ %，得 X≤ %。故本次設(shè)計(jì)取石膏含量為 5%。 湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 第三章 工藝平衡計(jì)算 物料平衡計(jì)算 原料化學(xué)成分 名稱 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 石灰石 粘土 砂頁(yè)巖 粉煤灰 鐵礦石 煙煤煤灰 無(wú)煙煤煤灰 煤的工業(yè)分析（ %） Mar 22717(kJ/kg) 煤的元素分析（ %） Car Har Oar Nar Sar Aar Mar 合計(jì) 應(yīng)用基水分 /% 應(yīng)用基低位熱值 /kJ/kg 燒成用煤 29000 烘干用煤 21568 礦渣烘干熱耗 4567（ kJ/kgH2O） 粘土烘干熱耗 5158（ kJ/kgH20） I=% 湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 名稱 石膏 粉煤灰 生料 水泥 生產(chǎn)損失 /% 3 3 5 3 煤灰摻入量 熟料熱耗 q=3200kJ/kg 熟料 根據(jù)公式求得： 100SqAy?? yA QG % 1002 7 . 8 93200 ?? ??? 式中： AG —— 熟料中煤灰摻入量 (%)； q —— 單位熟料熱耗 (kJ/kg 熟料 )； yQ —— 煤的應(yīng)用基低熱值 (kJ/kg 煤 )； yA —— 煤灰灰分（ %）； S—— 煤灰沉落率 (%)； 計(jì)算干燥原料的配合比 設(shè)定干燥物料的配合比為；石灰石 %、粘土 %、砂頁(yè)巖 %、鐵礦石%、粉煤灰 %，以此計(jì)算生料的化學(xué)成分，如表 6 所示 ： 表 6 生料的化學(xué)成分（ %） 原料 配合比 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 石灰石 粘土 砂頁(yè)巖 鐵礦石 粉煤灰 生料 100 灼燒生料 － 熟料的化學(xué)成分 煤灰摻入量 %，則灼燒生料配合比為 100%%=%。按此計(jì)算的湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 熟料的化學(xué)成分，如表 7 所 示： 表 7 熟料的化學(xué)成分 原料 配合比 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 灼燒生料 煤灰 熟料 100 熟料率值確定 熟料的率值計(jì)算如下： ???? C CCS FAKH C 3 . 8 50 . 3 . 6 56 4 . 5 4 ?? ?? ??? CC FASM CS ?? ?? CFIM CA ? 計(jì)算的率值 KH=， SM=， IM= 在確定的范圍之內(nèi)，所以配比合適。 計(jì)算率值和化學(xué)組成（ %）如下：。 表 8 KH SM IM SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO 熟料礦物組成 C3S=(3KH2)SiO2=(3)%=% C2S=(1－ KH)SiO2=(1－ )%=% C3A=(A2O3－ )=(－ )=% C4AF===% 計(jì)算濕物料的配合比 原料的水分為：石灰石為 4%，粘土為 14%，鐵粉 7%、白粘土 14%，則濕原料質(zhì)量配合比為： 濕石灰石 = %%10041007 9 . 1 ??? 濕粘土 = %1 0 0141 0 01 4 . 8 5 ??? % 濕砂頁(yè)巖 = %%10014100 ?? 濕鐵粉 = %%1 0 071 0 02 . 5 ??? 湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 粉煤灰 =% 將上述質(zhì)量比換算成百分比： 濕石灰石 = %% 8 2 . 4 0 ?????? 濕粘土 = %% 1 7 . 2 7 ?????? 白粘土 = %% 1 . 7 4 ?????? 濕鐵粉 = %%1 0 2 . 6 9 ?????? 粉煤 灰 = %% 2 . 0 5 ?????? 生產(chǎn)能力 參照部分預(yù)分解窯，窯型的確定： 表 9 預(yù)分解窯 窯規(guī)格 /m 設(shè)計(jì)產(chǎn)量 /(t/d) 預(yù)分解系統(tǒng) 韓國(guó)三星 Φ 179。 80 5000（ 5500） RSP 銅陵海螺 Φ 179。 74 5000（ 5200） NSF 本次設(shè)計(jì)回轉(zhuǎn)窯的額定產(chǎn)量為 5000t/d, （ 1）回轉(zhuǎn)窯的基本要求 窯最大連續(xù)產(chǎn)量： Gmax=179。 G=179。 5000=5500 t/d。 窯最小連續(xù)產(chǎn)量： Gmin=179。 G=179。 5000=4750 t/d。 回轉(zhuǎn)窯的規(guī)格 確定回轉(zhuǎn)窯的耐火磚內(nèi)徑： Di= 3KG 式中： Di—— 窯耐火磚內(nèi)徑， m； G—— 窯額定產(chǎn)量， t/d； K—— 與窯型有關(guān)的的系數(shù)， t/()與回轉(zhuǎn)窯型式有關(guān)系數(shù) K t/() 表 10 窯型系數(shù)表 回轉(zhuǎn)窯型式 K 旋風(fēng)預(yù)熱器窯（ SP 窯） 25~30 預(yù)分解窯（ NSP 窯） 50~60 0 0 033i ??? KGD (3)確定回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)徑 一般回轉(zhuǎn)窯可按以下公式計(jì)算： 湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) D= 耐火磚?2?Di 式中： D—— 窯筒體內(nèi)徑， m Di—— 窯耐火磚內(nèi)徑， m 耐火磚? —— 窯最小耐火磚厚度，與筒體內(nèi)徑有關(guān)，應(yīng)符合下表 表 11 水泥回轉(zhuǎn)窯耐火磚厚度 窯筒體內(nèi)徑 (m) 耐火磚厚度 (mm) 180 ≥4 ≥200 ≥4 ≥220 D=Di+2?耐火磚 =+2= 查表確定耐火磚的規(guī)格為直行 220220100 (5)確定回轉(zhuǎn)窯的長(zhǎng) 度 表 12 SP 窯、 NSP 窯全要長(zhǎng)徑比 L/D 窯型 全窯 SP 窯 14~15 NSP 窯 10~14 mLDL ????? 綜上所述：本次設(shè)計(jì)的窯規(guī)格為 Φ 179。 72 由公式算得其產(chǎn)量為： Qh= =179。 (179。 2) 179。 =回轉(zhuǎn)窯產(chǎn)量的標(biāo)定 :標(biāo)定產(chǎn)量應(yīng)低于其產(chǎn)量，本設(shè)計(jì)的標(biāo)定產(chǎn)量為 Qh,1 =(臺(tái)178。 h) 熟料小時(shí)產(chǎn)量 Qh= n Qh,l=1179。 =(t/h) 式中： n—— 窯的臺(tái)數(shù)； Qh,l—— 所選窯的標(biāo)定臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 [t/(臺(tái)178。 h)]。 熟料日產(chǎn)量 Qd =24 Qh=24179。 =(t/d) 熟料周產(chǎn)量 Qw=168 Qh =168179。 =35280(t/周 ) 熟料年產(chǎn)量 Qy=36524?Qh = 萬(wàn) t/年 表 13 窯的類型 濕法窯 干法窯 機(jī)械立窯 普通立窯 湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) 年利用率 ~ ~ ~ 水泥小時(shí)產(chǎn)量 Gh= 3 12 1 0 . 0Qh 75100 3100ed100 100 ?? ?? ?p (t/h) 式中： p—— 水泥的生產(chǎn)損失； d—— 水泥中石膏的摻入量 (%)； e—— 水泥中混合材的摻入量 (%)。 水泥日產(chǎn)量 Gd =24 Gh=24=(t/d) 水泥周產(chǎn)量 Gw =168 Gh=168=) 水泥年產(chǎn)量 Gy=24365?G h=8760= 萬(wàn) t/年 原料消耗定額 （ 1）考慮煤灰摻入時(shí)。 1t 熟料的干生料理 論消耗量熟料 lKT ??100 s100 = ?? （ t/t 熟料） 式中： TK —— 干生料理論消耗量（ t/t 熟料）； l—— 干生料的燒失量（ %） ； s—— 煤灰摻入量，以熟料百分?jǐn)?shù)表示（ %）。 （ 2）考慮煤灰摻入時(shí)， 1t熟料的干生料消耗定額 生生 P100100K T??K ???? （ t/t 熟料） 式中： K 生 —— 干生料消耗定額（ t/t 熟料）； P 生 —— 生料的生產(chǎn)損失（ %）。 （ 3）各種干原料消耗定額 K 原 =K 生 X 式中： K 原 —— 各種 干原料的消耗定額（ t/t 熟料）； K 生 —— 干生料消耗定額（ t/t 熟料）； X—— 干生料中該原料的配合比（ %）。 K 石灰石 =K 生 x 石灰石 ==（ t/t 熟料 ） K 粘土 =K 生 x 粘土 ==（ t/t 熟料） K 砂頁(yè)巖 =K 生 x 砂頁(yè)巖 ==（ t/t 熟料 ） K 鐵礦石 =K 生 x 鐵礦石 ==（ t/t 熟 料 ） K 粉煤灰 =K 生 x 粉煤灰 ==（ t/t 熟料 ） 湖北理工學(xué)院 課程設(shè)計(jì) (4)干石膏消耗定額 Kd=)1 0 0)(1 0 0( 1 0 0 dPed d ???=)310 0()7510 0( 510 0 ???? ?=（ kg/kg 熟料） 式中： Kd—— 干石膏的消耗定額 （ kg/kg 熟料）； Pd—— 石膏的生產(chǎn)損失（ %）。 (5)干礦渣消耗定額 Ke， =)100)(100( 100 ePed e ???=)810 0()7510 0( 1010 0 ???? ?=（ kg/kg 熟料） 式中： Ke， —— 干礦渣的消耗定額（ kg/kg 熟料）； Pe—— 礦渣的生產(chǎn)損失（ %）。 (6)干粉煤灰消耗定額 Kf=)100)(100( 100 fPed e ???=)310 0()7510 0( 710 0 ???? ?=（ kg/kg 熟料） 式中： Kf—— 粉煤灰的消耗定額（ kg/kg 熟料）； Pf—— 粉煤灰的生產(chǎn)損失（ %）。 (7)燒成用干煤消耗定額 QgDw =(QyDw +25Wy)yW?100100 =(29000+25) ? =（ kJ/kg 干煤 ） Kf1=gDWQqfP100100? = )3100( 1003200 ??? =（ kg/kg 熟料 ） 式中： Kf—— 燒成用干煤消耗定額（ kg/kg 熟料）； q—— 熟料燒成熱耗（ kg/kg 熟料）； gDWQ —— 干煤低位熱值（ kg/kg 熟料）； Pf—— 煤的生產(chǎn)損失（ %），一般取 3%； QyDw —— 煤的應(yīng)用基低位發(fā)熱量（ kg/kg 熟料）； Wyy—— 煤的水分。 (7)濕物料消耗定額：