【文章內(nèi)容簡介】 ）混合石膏（M）品位%（m/m）級別CaSO42H2OCaSO42H2O+ CaSO4[且（質(zhì)量比）]特級≥95≥95一級≥85≥75≥65≥55二級三級四級 確定石膏的含量取SO3=，則需要的 ，即石膏的摻入量為4%。 混合材概述為了增加水泥產(chǎn)量，節(jié)約能源，降低成本，改善和調(diào)節(jié)水泥的某些性能，綜合利用工業(yè)廢渣，減少環(huán)境污染，在磨制水泥時，可以摻加數(shù)量不超過國家標準規(guī)定的混合材料?；旌喜陌雌湫再|(zhì)可以分為兩大類：活性混合材料和非活性混合材料。凡是天然的或人工制成的礦物質(zhì)材料，磨成細粉，加水后其本身不硬化，但與石灰加水調(diào)和膠泥狀態(tài)，不僅能在空氣中硬化，并能繼續(xù)在水中硬化，這類材料稱為活性混合材料或水硬化混合材料。生產(chǎn)通過水泥時，國家標準規(guī)定的活性混合材料主要有以下三類：（1）?；郀t礦渣（GB/T203），?；郀t礦渣粉（GB/T18046）。（2）粉煤灰（GB/T 1596）。（3）火山灰質(zhì)混合材（GB/T 2847）。非活性混合材料，又稱填充性混合材，其活性指標不符合以上技術(shù)標準要求的粉煤灰、火山灰質(zhì)混合材料和?；郀t礦渣等及石灰石和砂巖。 混合材的摻量本次設(shè)計決定摻加5%的礦渣作為混合材。我國水泥工業(yè)生產(chǎn)中使用的混合材料基本有兩大類：?；郀t礦渣、火山灰質(zhì)混合材料。水泥中混合材摻量按質(zhì)量百分比計：活性混合材摻加量為＞5%且≤20%，其中可以用不超過水泥質(zhì)量8%的非活性混合材料或不超過水泥質(zhì)量5%的窯灰來代替。根據(jù)《中華人命共和國國家標準》（GB1722007）對通用硅酸鹽的規(guī)定，PⅡ型硅酸鹽水泥熟料+石膏所占組分≥95%，粒化高爐礦渣或石灰石等混合材≤5%。 ?；郀t礦渣的技術(shù)指標（見表111）表111 ?；郀t礦渣的技術(shù)指標技術(shù)指標一類二類堿性系數(shù)不小于活性系數(shù)不小于質(zhì)量系數(shù) 配料計算 確定率值 什么是率值我國目前硅酸鹽水泥熟料采用飽和比（KH）、硅酸率（SM）、鋁酸率（IM）三個率值控制熟料質(zhì)量。KH表示熟料中SiO2被CaO飽和成C3S的程度，KH值高，硅酸鹽礦物多，溶劑礦物少，熟料中C3S含量越高，強度越高；SM表示熟料中硅酸鹽礦物與溶劑礦物的比值，SM高，煅燒時液相量減少，出現(xiàn)飛砂料的可能性增大，增加煅燒難度；IM表示熟料中溶劑礦物C3A和C4AF的比值，IM高，液相黏度大，難燒，但明顯提高了熟料的三天強度和擴大了燒成范圍，IM低時黏度較小，對形成C3S有利，但燒成范圍窄，不利于窯的操作。預(yù)分解窯的熱工特點，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；而是采用預(yù)熱預(yù)分解系統(tǒng)，物料預(yù)燒好，固相反應(yīng)集中；三是采用高效冷卻機，使熟料冷卻速度快，熟料質(zhì)量高。對預(yù)分解窯熟料率值選取可參考表11113，表112國內(nèi)外預(yù)分解窯熟料率值、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/%54~6165KH~~~C2S/%17~2313SM~~~C3A/%7~98IM~~~C4AF/%9~1110我國硅酸鹽水泥一般采用“兩高一中”的配料方案注：習慣提法，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=~）；高鋁氧率（IM=~）、低鋁氧率（IM=~）；表113硅酸鹽水泥熟料配料率值和礦物組成建議范圍窯型KHSMIMC3S%C2S%C3A%C4AF%濕法窯515916245111117干法窯466719286111118立波爾窯445322305111117預(yù)分解窯486214287101012機立窯適宜范圍有礦化劑556318221216610預(yù)分解窯推薦值適宜范圍根據(jù)統(tǒng)計資料，為保證熟料正常燒成（易燒結(jié)而不結(jié)塊)和水泥良好的物理性能（凝結(jié)正常、快硬高強和安定性良好），硅酸鹽水泥熟料的主要氧化物控制范圍應(yīng)是：CaO 62%~67%,SiO2 20%~27%,Al2O3 4%~7%,Fe2O3 %~7%。 結(jié)論查《新型干法水泥工藝設(shè)計手冊》新型干法生產(chǎn)的熟料率值一般控制在：KH=177。，SM(n)=177。,IM(p)=177。，綜上所述，最終率值的確定如下：KH=，SM=，IM=。配料方案分析，如表112所示，這種配料方案，用較低的鋁氧率，液相黏度低，能很好的完成C2S吸收游離石灰的過程。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)物料需熱量燒，高硅酸率的生料時可以燒成的。在高硅酸率下，飽和比無需太高就能達到高的C3S值。 計算粉煤灰摻入量利用下列公式， q的取值前面已確定，取 q=3100kJ/kg熟料 ， ∴式中： S——煤灰摻入量，以熟料百分數(shù)表示（100%） ——煤的應(yīng)用基低熱值（kJ/kg煤） ——煤的應(yīng)用基灰分含量（%） q——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料） R——煤灰沉落度（%），當窯后有電收塵且窯灰入窯時取100%，當窯后不設(shè)電收塵且窯灰不入窯時，可參考表114選擇煤灰沉落率：表114 不同窯型不設(shè)電收塵時的煤灰沉落率窯型煤灰沉落率窯型煤灰沉落率濕法長窯（L/D=30～50）有鏈條100%干法中空窯30～40%濕法短窯（L/D＜30）有鏈條80%干法短窯帶立筒式旋風預(yù)熱器90%濕法短窯帶料漿蒸發(fā)機70%預(yù)分解窯90%立波爾窯80%立窯100%注：① 以上煤灰沉落率均為無電收塵器時的數(shù)值。② 有電收塵器時，煤灰沉落率為100%（以上均是）。 計算物料平衡（1）率值由以上述定為 KH=,。（2）設(shè) ——設(shè)計熟料過程中Al2OFe2OCaO、SiO2四種氧化物含量的總和，一般在97%左右。（3）煤灰摻入量 S=%（4）以100kg熟料為基準列表115用遞減式湊法計算如下：表115 熟料平衡計算表計算步驟SiO2Al2O3Fe2O3CaO其他備注要求熟料組成差石灰石=差粉煤灰= 差砂巖= 差鐵粉=差 相差不大, 不必再算所以：石灰石：，砂巖=，粉煤灰= ，鐵粉= 。 表116 熟料平衡計算檢驗名稱配合比燒失量SiO2Al2O3Fe2O3CaO石灰石粉煤灰 砂巖鐵粉生料100灼燒生料—煤灰摻量為 S=%，名稱配合比SiO2Al2O3Fe2O3CaO灼燒生料煤灰熟料100則熟料的率值計算如下：經(jīng)過以上計算過程，三個率值均在允許的誤差范圍內(nèi)，所以計算結(jié)果正確。（5）計算熟料礦物組成：（6）干原料質(zhì)量比為：干石灰石=%干粉煤灰=%干砂巖=%干鐵粉=% （7）有害成分計算和評定：MgO含量：石灰石中：%%=%粉煤灰中：%%=%砂巖中：%%=%鐵粉中：%%=%∑=%+%+%+%=%，符合GB1752007《通用硅酸鹽水泥標準》中規(guī)定的水泥中MgO含量不得大于5%（通過水泥壓蒸試驗并合格可放寬至6%），所以該配料方案可取。（8）各原料的含水量：石灰石1%，%，砂巖3%，鐵粉4%。 所以： 將上式質(zhì)量比換算為百分比： 四舍五入?。簼袷沂?% 濕粉煤灰=% 濕砂巖=% 濕鐵粉=% （9）燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力計算 （10）工廠的生產(chǎn)能力（工廠決定賣出40%的熟料，只60%熟料用于水泥生產(chǎn)） 式中：d——水泥中石膏的摻入量，為4%，e——水泥中混合材（礦渣）的摻入量，為5%p——水泥的生產(chǎn)損失（%）可以取為1~3%，取3%。 原燃料消耗定額的計算 原料消耗定額（1）考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料理論消耗量：式中：——干生料理論消耗量（t/t熟料），——干生料的燒失量（%），——煤灰摻入量，以熟料百分數(shù)表示。（2） 考慮煤灰摻入時，1t熟料的干生料消耗定額： 式中：——干生料消耗定額（t/t熟料），——生料的生產(chǎn)損失（%），取1%。（3） 各種干原料的消耗定額： 干石膏消耗定額：式中：——干石膏消耗定額，——表示石膏摻入量（4%），混合材摻入量（5%），——石膏的生產(chǎn)損失，取1%。 干混合材的消耗定額礦渣：（t/t熟料） 式中：——礦渣消耗定額， ，——表示石膏摻入量，混合材摻入量， ——礦渣的生產(chǎn)損失，取1%。 燒成用干煤消耗定額和烘干用煤消耗定額 （t/t熟料） 式中：——燒成用干煤消耗定額（t/t熟料）， ——熟料燒成熱耗（kJ/kg熟料），——干煤低位熱值（kJ/kg熟料），——煤的生產(chǎn)損失%，取1%。在新型干法的實際生產(chǎn)過程中，回轉(zhuǎn)窯的用煤量為總燒成用量的40%左右，而分解爐的為60%左右，則推出（t/t熟料）式中表示回轉(zhuǎn)窯用的煤則分解爐中所用的煤為（t/t熟料）礦渣烘干： 式中： ——烘干用煤消耗定額（t/t熟料）， ——須烘干的濕物料量，用年平衡法時以t/年表示， ——燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力， ——分別表示烘干前，烘干后物料的含水量， ——蒸發(fā)1kg水分的熱量（kJ/kg水分）。 物料平衡表（見表117）表117 物料平衡表欄原 目料水分%損失%消耗定額t/t熟料物料平衡表（t）干 料濕 料干料濕料時日年時日年1234567891011石灰石11 65012016935粉煤灰173684 73995砂巖31213297219890鐵粉417678979880生料12238070377722411263石膏少量1—40763———混合材1515094559951熟料————50001551250———水泥—3——1333190918080———燒成用煤1210194213855烘干用煤115491576第二章 生產(chǎn)車間工藝設(shè)計及主機設(shè)備選型生產(chǎn)車間工藝流程的選擇，工藝設(shè)備選型與生產(chǎn)車間的工藝布置密切相關(guān)。因為工藝布置直接取決于所選定的工藝流程和設(shè)備；同時，工藝布置對工藝流程和設(shè)備的選擇又有很大的影響。車間設(shè)備選型一般步驟如下：確定車間的工作制度，確定設(shè)備的年利用率。選擇主機的型式和規(guī)格，根據(jù)車間要求的小時產(chǎn)量、進料性質(zhì)、產(chǎn)品質(zhì)量要求以及其他技術(shù)條件，選擇適當型式和規(guī)格的主機設(shè)備，務(wù)必使所選的主機技術(shù)先進，管理方便，能適應(yīng)進料的情況，能生產(chǎn)出質(zhì)量符合要求的產(chǎn)品。同時，還應(yīng)考慮設(shè)備的來源和保證。標定主機的生產(chǎn)能力，同類型規(guī)格的設(shè)備，在不同的生產(chǎn)條件下（如物料的易磨性、易燒性、產(chǎn)品質(zhì)量要求以及具體操作條件等），其產(chǎn)量可以有很大的差異。所以，在確定了主機的型式和規(guī)格后，應(yīng)對主機的小時生產(chǎn)能力進行標定。即根據(jù)設(shè)計中的具體技術(shù)條件，確定設(shè)備的小時生產(chǎn)能力。標定設(shè)備生產(chǎn)能力的主要依據(jù)是：定型設(shè)備的技術(shù)性能說明；經(jīng)驗公式（理論公式）的推算；與同類型同規(guī)格生產(chǎn)設(shè)備的實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比。計算主機的數(shù)量 式中：——主機臺數(shù)，