【文章內(nèi)容簡介】 地生產(chǎn)。但儲存期也不應(yīng)太長，以免增加基建工程量和費(fèi)用及占用工廠的流動(dòng)資金。 ⑸、注意考慮工廠建成后生產(chǎn)挖潛的可能和留有工廠發(fā)展余地 工廠從設(shè)計(jì)到建成投產(chǎn)往往要好幾年時(shí)間，而生產(chǎn)技術(shù)卻是向前發(fā)展的。因此設(shè)備能力應(yīng)能切實(shí)滿足生產(chǎn)要求并留有余地。此外應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)的國內(nèi)外未來時(shí)期水泥需求情況的預(yù)測，以及當(dāng)前國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方針政策，考慮在設(shè)計(jì)中是否需 要或應(yīng)留有多大的擴(kuò)建余地。 考慮工廠擴(kuò)建的原則是：既要便于今后的擴(kuò)建，使工廠擴(kuò)建時(shí)盡量不影 響原 有的 生產(chǎn)， 又要 盡可 能不 增加當(dāng) 前建 廠的 占地 面積的投資。 ⑹、合理考慮機(jī)械化、自動(dòng)化裝備水平 機(jī)械化水平應(yīng)與工廠規(guī)模和裝備水平相適應(yīng)，特別是連續(xù)生產(chǎn)過程中大宗物料的裝、運(yùn)、卸，必須實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。重大設(shè)備的檢修、起重以及需要減輕繁重體力勞動(dòng)的場合，也應(yīng)盡可能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化。 生產(chǎn)控制自動(dòng)化，具有反應(yīng)靈敏控制及時(shí)調(diào)整精確的特點(diǎn)，是保證現(xiàn)代化連續(xù)性大生產(chǎn)安全穩(wěn)定進(jìn)行的必不可少的手段。如在原料配料和粉磨過程中，新型干法生產(chǎn)廣 泛地采用電子秤 X 熒光分析儀 電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料配料，實(shí)現(xiàn)了原料配料的自動(dòng)控制。在水泥粉磨系統(tǒng)已廣泛采用電子定量喂料秤、自動(dòng)化儀表、電子計(jì)算機(jī)控制生產(chǎn)。其主要利用電耳、提升機(jī)負(fù)荷和選粉機(jī)回料量等進(jìn)行磨洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 機(jī)負(fù)荷控制。 ⑺、重視消音除塵，滿足環(huán)保要求 貫徹執(zhí)行國家環(huán)保、工業(yè)衛(wèi)生等方面的規(guī)定。我國水泥生產(chǎn)最高容許排放濃度為 50 mg/ m3 。今后，由于對環(huán)保要求愈睞愈高，應(yīng)采取積極措施，減少環(huán)境污染，以保護(hù)職工身體健康和延長設(shè)備生產(chǎn)壽命。 為減少環(huán)境污染，應(yīng)廣泛的采用新型高效除塵設(shè)備，在物料儲存設(shè)計(jì)上采用以“圓庫”為主方案。與此同時(shí)，也應(yīng)重視噪音防治、污水治理、綠化環(huán)境，使水泥廠工業(yè)實(shí)現(xiàn)文明生產(chǎn) ⑻、方便施工、安裝、方便生產(chǎn)、維修 工藝布置做到生產(chǎn)流程順暢、緊湊、便捷。力求縮短物料的運(yùn)輸距離，并充分考慮設(shè)備安裝、操作、檢修和通行的方便，以及其它專業(yè)對工藝布置的要求。 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第二章 配料計(jì)算 167。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 設(shè)計(jì)課題名稱：《新型干法水泥 5000t/d 總體工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn) . 5 和 水泥。重點(diǎn)車間燒成窯尾系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)》 167。 原始數(shù)據(jù) 1. 原材料數(shù)據(jù) ： 表 21 原材料數(shù)據(jù) 項(xiàng)目 Loss SiO2 Al2O 3 Fe2O3 CaO MgO SO3 天然 水分 石灰石 51 砂巖 鐵粉 粉煤灰 石膏 煤灰 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 2. 煤工業(yè)分析 表 22 煤的工業(yè)分析 Mad（ %） Cad（ %） Aad（ %） Vad（ %） Mar（ %） 發(fā)熱量 （ KJ/Kg） 25700 3. 其他 （ 1） .年平均氣溫： 15℃ （ 2） .當(dāng)?shù)貧鈮海?752mmHg （ 3） .地下水位 : 12m 167。 配料計(jì)算 167。 確保熟料率 值的組成 為了獲得較高的熟料強(qiáng)度，良好的物料易燒性以及控制生產(chǎn)，選擇適宜的熟料三率值是非常必要的。本次設(shè)計(jì)為一臺窯外分解窯，在生產(chǎn)工藝上要求煅燒高飽和比 高硅率的生料，這樣能提高熟料的質(zhì)量并能 減少 預(yù)熱 器分解 爐系 統(tǒng)的 堵塞 和回轉(zhuǎn) 窯燒 成帶 的結(jié) 圈。生產(chǎn) 號硅酸鹽水泥熟料。 對于新型干法水泥生工藝，水泥熟料率值大致為： K H=～ ， SM=～ ， IM=～ 。故根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和設(shè)計(jì)工藝條件確定熟料的率值： K H= 177。 2 SM=177。 IM=177。 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 167。 熟料熱耗的確定 隨著新型干法水泥煅燒技術(shù)的不斷提高，熟料的熱耗不斷降低，單位熟料熱耗依國內(nèi)新型干法廠現(xiàn)狀，熟料熱耗取 2885KJ/kg 熟料 167。 計(jì)算煤灰摻入量 Aad=Aar（ 100Mad） 247。（ 100Mar）已知： Aad= Mar= Mad= Aad— 空氣干燥基灰分 Aar— 收到基灰分 Mar— 收到基水分 得 ： Aar=% =（ +25Mad）（ 100Mar）247。（ 100 Mad） 25Mar — 收到基低位發(fā)熱值 — 空氣干燥基低 位發(fā)熱 值 Mad— 空氣干燥基水分 已知： =25700 Mad = Mar= 得： =最后得 出煤 灰摻 入量 GA=qAarS/Q,ar=2950 % 100%247。=% Qar— 煤的收到基 低位發(fā)熱值 Q— 熟料的熱耗 Aar— 煤收到基灰分 S— 煤灰沉降率一般取 100% 167。 用 EXCEL 計(jì)算干生料的配合比 為了獲得較高的熟料強(qiáng)度，良 好的物料易燒性以及易于控制生產(chǎn)，選擇適宜的三率值是非常必要的。由于其牽涉到非線性方程的求解，用手工計(jì)算需反復(fù)試湊，難以達(dá)到結(jié)果最優(yōu)，而各種簡化計(jì)算方法不容易掌握，采用辦公軟件 E XCE L 做配料計(jì)算，可直接通過表哥計(jì)算求解，幾秒鐘就可算得最優(yōu)解，操作簡便，結(jié)果準(zhǔn)確，本設(shè)計(jì)參考 《用辦公軟件做配料計(jì)算》（南京化工大學(xué)材料學(xué)院 簡淼夫，張薇《水泥》洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 2020 10）等資料 采用這種方法進(jìn)行計(jì)算。 （ 1） 在 Excel 表中輸入數(shù)據(jù) 在 E xcel 表中輸入上述數(shù)據(jù) ,本設(shè)計(jì) 為四組份配料，因此可以控制三個(gè)率值： KH、 SM、 IM。 （ 2） 假設(shè)原料配比 在 E xcel 表中填入假設(shè)的各原料配比，可以將初始配比設(shè)為石灰石 頁巖 鐵礦 20,最后砂巖一項(xiàng)應(yīng)填上 “＝ 100（鼠標(biāo)點(diǎn)）石灰石配比的 單元格 頁巖配比的 單元格 鐵礦配比 的單元格 ”，再敲回車鍵，這樣才能保證配比之和為 100。 （ 3） 計(jì)算生料成分 在 Excel 表中適當(dāng)?shù)奈恢糜?jì)算根據(jù)假設(shè)的原料配比而得 到的生料成分。生料化學(xué)成分 =各原料化學(xué)成分與其配比的乘積之和。方 法 是 ： 在 生 料 化 學(xué) 成 分 對 應(yīng) 的 Loss 單 元 格 中 輸 入“=sumproduct(B5:B8,$I5:$I8)/100”回車。其中 B5:B8 為各原料 Loss含量所在的單元格， $ I5:$I8 為各原料配比所在的單元格。生料的其他化學(xué)成分可以通過對生料 Loss 單元格的拖拉來獲得。方法是點(diǎn)擊生料 Loss 單元格 ,將鼠標(biāo)移到該單元格的右下角，將光標(biāo)變?yōu)楹谑謺r(shí)，按下鼠標(biāo)左鍵，向右拖拉至生料成分對應(yīng)的 SO3 單元格 H9,松開鼠標(biāo)左鍵即可。 （ 4） 計(jì)算灼燒基生料成分 水泥生料在煅燒后，原料中的 Loss 就沒有了，因此為了計(jì)算熟料成分，就必須計(jì)算生料去除 Loss 后的化學(xué)成分，即灼燒基生料成分。生料灼燒基成分 =原生料成分 /(1Loss/100)。方法是： 在 E xcel 表中相應(yīng)灼燒生料 SiO 2 的單元格中 C10 輸入 “=C9/(1$B9/100)”回車。其中C9 為原生料 SiO 2 的單元格位置， B9 為原生料 Loss 的單元格位置。灼燒生料的其他化學(xué)成分也可通過對 SiO 2 單元格的拖拉來獲得。 （ 5） 計(jì)算煤灰摻入量 組成熟料的一小部分是燃料燃燒后產(chǎn)生的煤灰。煤灰摻入量計(jì)算公式是：煤灰摻入量（煤灰占熟料的百分比） =燒成熱耗 247。煤熱值 煤灰分。于是在對應(yīng)的煤灰比例中（本例為 I11）輸入 “=A15/A17 *A19”回車。其中 A15 為燒成熱耗所在單元格， A17 為煤熱值所在單 元格，洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 A19 為煤灰分所在單元格。 熟料的另一部分為灼燒生料，其比例為 100煤灰比例。于是在對應(yīng)的灼燒生料比例中 I10 輸入 “=100I11”回車，得到灼燒生料在熟料中的比例。其中 I11 為煤灰比例所在單元格。 （ 6） 計(jì)算熟料成分和率值 有了灼燒生料、煤灰的化學(xué)成分和比例就可以方便地算出熟料成分 。 方 法是 ： 在 E xcel 表中相應(yīng)熟料 SiO2 的 單 元 格中 C13 輸入“=sumproduct(C10:C11,$I10:$I11)/100”回車。其中 C10:C11 為灼燒生料、煤灰的 SiO 2 單元格位置， $I11:$I12 為它們的比例單元格位置。得到熟料的 SiO 2 值，再通過對 SiO 2 單元格的拖拉可以獲得熟料其他化學(xué)成分。 在 E xcel 表 中 適 當(dāng) 的 位 置 計(jì) 算 熟 料 的 率 值 ， 計(jì) 算 KH 時(shí)輸入“=(**E12)/”回 車 ，計(jì) 算 SM 時(shí) 輸入 “=C12/（ D12+ E12） ”回車，計(jì)算 IM 時(shí)輸入 “=D12/E12”回車。 （ 7） 求解原料配比 點(diǎn)擊菜單 “工具 ”，選擇 “規(guī)劃求解 ”彈出窗口，清空 “設(shè)置目標(biāo)單元格（ E） ”,在 “可變單元格（ B） ”中選擇 E xcel 表中石灰石、 砂巖 、鐵粉 比例單元格， 即 為 $I$5:$I$7。 按 “添加 (A)”加約束條件 KH，在 “單元格引用位置 ”選擇熟料實(shí)際KH 值單元格 $C$21,中間約束符選 “=”，約束值選 E xcel 表中熟料目標(biāo)KH 單元格 $A$21。 再按 “添加 (A)”加另一約束條件 SM，于 “單元格引用位置 ”選實(shí)際SM 單元格 $C$23，中間約束符選 “=”，約束值選熟料目標(biāo) SM 單元格$A$23。 再按 “添加 (A)”加又一約束條件 IM，于 “單元格引用位置 ”選實(shí)際IM 單元格 $C$25，中間約束符選 “=”，約束值選熟料目標(biāo) IM 單元格$A$25。 按 “確定 ”返回，再按 “求解 ”就會得到最后的求解結(jié) 果。點(diǎn)擊 “確定 ”保存規(guī)劃求解結(jié)果。還可在 E xcel 表中的適當(dāng)位置輸入其他參數(shù)（如：白生料理論料耗、生料配煤量、干濕基換算、生料 CaCO 3 滴定值）的計(jì)算公式，就可得到相應(yīng)的參數(shù)。 如下表： 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 表 23：配 料計(jì) 算 表 A B C D E F G H I 1 2 原料化學(xué)成分（ %） 3 4 項(xiàng)目 LOSS SiO2 Al2O 3 Fe2O3 CaO MgO SO3 比例 5 石灰石 1 51 6 砂巖 1 7 鐵粉 8 粉煤灰 9 生料 10 灼燒生料 11 煤灰 12 熟料 13 14 燒成熱耗（ KJ/Kg熟料） 15 2885 16 煤發(fā)熱量（ KJ） 17 25700 18 煤灰分 19 20 熟料目標(biāo) KH 熟料實(shí)際 KH 21 22 熟料目標(biāo) SM 熟料實(shí)際 SM 23 24 熟料目標(biāo) IM 熟料實(shí)際 IM 25 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 將干料配比折算成濕料配比 原料操作水分：石灰石 % 砂巖為 % 鐵粉 % 粉煤灰3% 則濕原料質(zhì)量配比是： 濕石灰石 =247。（ 100－ ） %= 濕砂巖 =247。（ 100－ ） %= 濕鐵粉 =247。（ 100－ ） %= 粉煤灰 =247。（ 100－ 3） %= 合計(jì)： 將上述質(zhì)量比換算為百分比： 濕 石灰石 %=247。 =% 濕砂巖 % =247。 =% 濕鐵粉 % =247。 =% 粉煤灰 % =247。 =% 洛陽理工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 第三章 物料平衡 通過物 料平 衡可 計(jì)算 得到 各種 原料 燃燒 的需 要量 以及 從原 料進(jìn)廠直至成品出廠，各工序所需處理的物料量，依據(jù)這些數(shù)據(jù)可以進(jìn)一步確定 工廠 的物 料運(yùn)輸 量、 工藝 設(shè)備 選型以 及堆 場儲 庫等 設(shè)施的規(guī)模，因此，物料平衡計(jì)算是主機(jī)平衡與儲庫平 衡計(jì)算的基礎(chǔ)和依據(jù)。 167。 燒成車間生 產(chǎn)能力和 工廠能 力的計(jì) 算 167。 窯型和規(guī)格的選取 參考一些實(shí)際廠選用的窯型和規(guī)格如下表： 表 31 一些水泥廠 5000t/d 生產(chǎn) 線窯 規(guī)格 廠名 池州海螺 銅陵海螺 華新 黃河同力 窯直徑（ m） 窯長（ m） 74 74 74 72 設(shè)計(jì)產(chǎn)量（