【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 是否合理； (5) 對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡的預(yù)評(píng)價(jià)； (6) 協(xié)作條件； (7) 各廠址建設(shè)投資和經(jīng)營(yíng)費(fèi)用的比 較； (8) 各廠址建設(shè)工期的估算； (9) 各廠址優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)的綜合評(píng)論； (10) 推薦方案及其理由； 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2章 配料計(jì)算 畢業(yè)設(shè)計(jì)原始資料 原、燃、材料化學(xué)成分如表 21： 表 21 原、燃、材料化學(xué)成分 （ %） 項(xiàng)目 Loss SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 合計(jì) 天然水分 石灰石 砂巖 鐵粉 粉煤灰 3 石膏 煤灰 煤的工業(yè)分析如表 22： 表 22 煤的工業(yè)分析 工業(yè)分析（ %） 發(fā)熱量 KJ/Kg Mad Cad Aad Vad 24702 原煤水分： 其它： (1) 年平均氣溫 : 15℃ (2) 當(dāng)?shù)貧鈮?: 752mmHg (3) 地下水位 : 11m (4) 水泥品種： 20% 80% (5) 袋散比： 30%:70% 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 設(shè)計(jì)內(nèi)容 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為 :《 5000t/d 新型干法水泥熟料生產(chǎn)線設(shè)計(jì)》 ,重點(diǎn)車(chē)間： 水泥粉磨 系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)。 配料計(jì)算 確 定熟料的率值 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(tái)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(hào)硅酸鹽水泥熟料。對(duì)于新型干法水泥生工藝，水泥熟料率值大致為： KH=～ ， 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： KH=177。 SM=177。 IM=177。 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(guó)內(nèi)新型干法廠現(xiàn)狀， 熟料熱耗取 2950KJ/kg 熟料 。 計(jì)算煤灰摻入量 Aad=Aar（ 100Mad） 247。（ 10ar0M） 式中： Aad—空氣干燥基灰分 Aar—收到基灰分 Mar—收到基水分 已知： Aad= Mar= Mad= 得 ： Aar=% =（ +25Mad）（ 100Mar） 247。（ 100Mad） 25Mar 式中： —收到基低位發(fā)熱值 —空氣干燥基低位發(fā)熱值 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 Mad—空氣干燥基水分 。 已知： =24702 Mad = Mar= 得： =最后得出煤灰摻入量 ： GA=arQqAarS, =2950%100%247。=% 式中： 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% 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(jiǎn)化計(jì)算方法不容易掌握，采用辦公軟件EXCEL 做配料計(jì)算，可直接通過(guò)表格計(jì)算求解，幾秒鐘就可算得最優(yōu)解，操作簡(jiǎn)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(jiǎn)淼夫，張薇《水泥》 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 Excel 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 Excel 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(yè)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(yè)巖配比的單元格 鐵礦配比的單元格 ”，再敲回車(chē)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(duì)應(yīng)的 Loss 單元格中輸入 “=sumproduct(B5:B8,$I5:$I8)/100”回車(chē)。其中 B5:B8洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 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(guò)對(duì)生料 Loss 單元格的拖拉來(lái)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(duì)應(yīng)的 SO3 單元格 H9,松開(kāi)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(méi)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 Excel 表中相應(yīng)灼燒生料 SiO2 的單元格中 C10 輸入 “=C9/(1$B9/100)”回車(chē)。其中 C9 為原生料 SiO2 的單元格位置， B9為原生料 Loss 的單元格位置。灼燒生料的其他化學(xué)成分也可通過(guò)對(duì) SiO2 單元格的拖拉來(lái)獲得。 5. 計(jì)算煤灰摻入量 組成熟料的一小部分是燃料燃燒后產(chǎn)生的煤灰。煤灰摻入量計(jì)算公式是：煤灰摻入量（煤灰占熟料的百分比） =燒成熱耗 247。煤熱值 煤灰分。于是在對(duì)應(yīng)的煤灰比例中（本例為 I11）輸入 “=A15/A17A19”回車(chē)。其中 A15 為燒成熱耗所在單元格， A17 為煤熱值所在單元格， A19 為煤灰分所在單元格。熟料的另一部分為灼燒生料，其比例為 100煤灰比例。于 是在對(duì)應(yīng)的灼燒生料比例中 I10輸入 “=100I11”回車(chē)，得到灼燒生料在熟料中的比例。其中 I11 為煤灰比例所在單元格。 6. 計(jì)算熟料成分和率值 有了灼燒生料、煤灰的化學(xué)成分和比例就可以方便地算出熟料成分。方法是 ： 在 Excel 表 中 相 應(yīng) 熟 料 SiO2 的 單 元 格 中 C12 輸入“=sumproduct(C10:C11,$I10:$I11)/100”回車(chē)。其中 C10:C11 為灼燒生料、煤灰的 SiO2 單元格位置， $I11:$I12 為它們的比例單元格位置。得到熟料的 SiO2 值，再通過(guò)對(duì) SiO2 單元格的拖拉可以獲得熟料其他化 學(xué)成分。 在 Excel 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(chē)，計(jì)算 SM 時(shí)輸入 “=C12/（ D12+E12） ”回車(chē)，計(jì)算 IM 時(shí)輸入 “=D12/E12”回車(chē)。 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） ”,洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 在 “可變單元格（ B） ”中選擇 Excel 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 Excel 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(huì)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 Excel 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 CaCO3 滴定值）的計(jì)算公式，就可得到相應(yīng)的參數(shù)。 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 配料計(jì)算表 如表 23: 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 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 比例 5 石灰石 6 砂巖 7 鐵 粉 8 粉煤灰 9 生料 0 10 灼燒生料 0 11 煤灰 12 熟料 0 13 14 燒成熱耗（ KJ/Kg 熟料） 15 2950 16 煤發(fā)熱量（ KJ） 17 24702 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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 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(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第 3章 物料平衡 通過(guò)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(chǎng)儲(chǔ)庫(kù)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(chǔ)庫(kù)平衡計(jì)算的基礎(chǔ)和依據(jù)。 燒成車(chē)間生產(chǎn)能力和工廠能力的計(jì)算 窯型和規(guī)格的選取 NSP 窯的直徑 將窯長(zhǎng)公式 L= 代入 : ? L= = （ 34） L 的選?。焊鶕?jù) GB321《優(yōu)先數(shù)和優(yōu)先數(shù)系》，回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)度一般取整，且多為偶數(shù)。 故選擇 L=74m 初步確定窯的規(guī)格為 74m 即 D= m， L=74 m 故實(shí)際 Di=＝ 。 NSP 窯產(chǎn)量的標(biāo)定 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式核準(zhǔn)窯產(chǎn)量，將 Di = 米， L=74 米代入 G= = =另外 一些實(shí)際廠選用的窯型和規(guī)格如 表 31。 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(zhǎng)（ m） 74 74 74 72 設(shè)計(jì)產(chǎn)量（ t/d） 5000 5000 5000 5000 實(shí)際產(chǎn)量（ t/d） 5400 5540 5360 5400 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 據(jù)此，窯規(guī)格定位： 74m 窯型， 產(chǎn)量為 5000t/d 實(shí)際熟料小時(shí)產(chǎn)量： G=5460t/d 窯的臺(tái)時(shí)產(chǎn)量標(biāo)定 一些廠家 5000t/d 生產(chǎn)線臺(tái)時(shí)產(chǎn)量如表 32： 表 32 一些廠家 5000t/d 生產(chǎn)線臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 廠名 池州海螺 銅陵海螺 華新水泥廠 黃河同力 設(shè)計(jì)產(chǎn)量（ t/d） 5000 5000 5000 5000 平均窯臺(tái)時(shí)（ t/h） 標(biāo)定窯臺(tái)時(shí)（ t/h） ＞ 根據(jù)我國(guó)目前水泥生產(chǎn)情況，標(biāo)定窯臺(tái)時(shí)產(chǎn) 量為 。 原、燃材料消耗定額的計(jì)算 生料消耗定額 生料消耗定額方法如下： 由表 23 可知： 干生料燒失量： % 煤灰的摻入量： % 則： Kt= LS??100100 P?100100 = ?? ? =（ kg/kg 熟料） 式中： Kt—干生料消耗定額， Kg/Kg 熟料 S—煤灰摻入量 %, I—干生料的燒失量 %, P—生產(chǎn)損失 ,取 % 石灰石消耗定額： K1=KtX 1=%=(t/t 熟料 ) 砂巖消耗定額： K2=KtX 2=%=(t/t 熟料 ) 粉煤灰消耗定額： K3=KtX 3=%=(t/t 熟料 ) 洛陽(yáng)理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 鐵粉消耗定額： K4=KtX 4=%=(t/t 熟料 ) 含自然水分時(shí)： 石灰石消耗額： K1=K1247。（ 100－ ） 100=（ t/t 熟料）