【文章內(nèi)容簡介】 原料成分，減少質(zhì)量波動，以利于生產(chǎn)質(zhì)量更高的熟料，并穩(wěn)定燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)。 （ 2）擴(kuò)大礦山資源的利用，提高開采效率，最大限度擴(kuò)大礦山的覆蓋物和夾層，在礦山開采的過程中不出或少出廢石。 （ 3） 可以放寬礦山開采的質(zhì)量和控要求，降低礦山的開采成本。 （ 4）對黏濕物料適應(yīng)性強(qiáng)。 （ 5）為工廠提供長期穩(wěn)定的原料，也可以在堆場內(nèi)對不同組分的原料進(jìn)行配料，使其成為預(yù)配料堆場，為穩(wěn)定生產(chǎn)和提高設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率創(chuàng)造條件。 （ 6）自動化程度高。 生料制備 水泥生產(chǎn)過程中，每生產(chǎn) 1 噸硅酸鹽水泥至少要粉磨 3 噸物料（包括各種原料、燃料、熟料、混合料、石膏），據(jù)統(tǒng)計，干法水泥生產(chǎn)線粉磨作業(yè)需要消耗安徽建筑工業(yè)學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計 10 的動力約占全廠動力的 60%以上，其中生料粉磨占 30%以上，煤磨占約 3%，水泥粉磨約占 40%。因此，合理選擇粉磨設(shè)備和工藝流程，優(yōu)化工藝參數(shù)，正確操作，控制作業(yè)制度，對保證產(chǎn)品質(zhì)量、降低能耗具有重大意義。 工作原理： 電動機(jī)通過減速裝置帶動磨盤轉(zhuǎn)動，物料通過鎖風(fēng)喂料裝置經(jīng)下料溜子落到磨盤中央，在離心力的作用下被甩向磨盤邊緣交受到磨輥的輾壓粉磨，粉碎后的物料從磨盤的邊緣溢出，被來自噴嘴高速向上的熱氣流帶起烘干，根據(jù)氣流速度的不同，部分物料被氣流帶到高效選粉機(jī)內(nèi)，粗粉經(jīng)分離后返回到磨盤上，重新粉磨；細(xì)粉則隨氣流出磨，在系統(tǒng)收塵裝置中收集下來，即為產(chǎn)品。沒有被熱氣流帶起的粗顆粒物料，溢出磨盤后被外循 環(huán)的斗式提升機(jī)喂入選粉機(jī)，粗顆粒落回磨盤，再次擠壓粉磨。 生料均化 新型干法水泥生產(chǎn)過程中，穩(wěn)定入窖生料成分是穩(wěn)定熟料燒成熱工制度的前提，生料均化系統(tǒng)起著穩(wěn)定入窖生料成分的最后一道把關(guān)作用。 均化原理： 采用空氣攪拌，重力作用，產(chǎn)生“漏斗效應(yīng)”，使生料粉在向下卸落時，盡量切割多層料面，充分混合。利用不同的流化空氣，使庫內(nèi)平行料面發(fā)生大小不同的流化膨脹作用，有的區(qū)域卸料，有的區(qū)域流化，從而使庫內(nèi)料面產(chǎn)生傾斜，進(jìn)行徑向混合均化。 預(yù)熱分解 把生料的預(yù)熱和部分分解由預(yù)熱器來完成 ，代替回轉(zhuǎn)窯部分功能，達(dá)到縮短回窯長度，同時使窯內(nèi)以堆積狀態(tài)進(jìn)行氣料換熱過程，移到預(yù)熱器內(nèi)在懸浮狀態(tài)下進(jìn)行，使生料能夠同窯內(nèi)排出的熾熱氣體充分混合，增大了氣料接觸面積，傳熱速度快，熱交換效率高，達(dá)到提高窯系統(tǒng)生產(chǎn)效率、降低熟料燒成熱耗的目的。 工作原理： 預(yù)熱器的主要功能是充分利用回轉(zhuǎn)窯和分解爐排出的廢氣余熱加熱生料，使生料預(yù)熱及部分碳酸鹽分解。為了最大限度提高氣固間的換熱效率，實現(xiàn)整個煅燒系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗，必需具備氣固分散均勻、換熱迅速和高效分離三日產(chǎn) 5000 噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計 11 個功能。 （ 1）物料分散 換熱 80%在入口 管道內(nèi)進(jìn)行的。喂入預(yù)熱器管道中的生料，在與高速上升氣流的沖擊下，物料折轉(zhuǎn)向上隨氣流運(yùn)動，同時被分散。 （ 2）氣固分離 當(dāng)氣流攜帶料粉進(jìn)入旋風(fēng)筒后，被迫在旋風(fēng)筒筒體與內(nèi)筒（排氣管）之間的環(huán)狀空間內(nèi)做旋轉(zhuǎn)流動，并且一邊旋轉(zhuǎn)一邊向下運(yùn)動，由筒體到錐體，一直可以延伸到錐體的端部，然后轉(zhuǎn)而向上旋轉(zhuǎn)上升，由排氣管排出。 （ 3）預(yù)分解 預(yù)分解技術(shù)的出現(xiàn)是水泥煅燒工藝的一次技術(shù)飛躍。它是在預(yù)熱器和回轉(zhuǎn)窯之間增設(shè)分解爐和利用窯尾上升煙道，設(shè)燃料噴入裝置，使燃料燃燒的放熱過程與生料的碳酸鹽分解的吸熱過程，在分解爐內(nèi)以懸浮態(tài)或 流化態(tài)下迅速進(jìn)行，使入窯生料的分解率提高到 90%以上。將原來在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行的碳酸鹽分解任務(wù)，移到分解爐內(nèi)進(jìn)行；燃料大部分從分解爐內(nèi)加入，少部分由窯頭加入，減輕了窯內(nèi)煅燒帶的熱負(fù)荷，延長了襯料壽命，有利于生產(chǎn)大型化；由于燃料與生料混合均勻，燃料燃燒熱及時傳遞給物料，使燃燒、換熱及碳酸鹽分解過程得到優(yōu)化。因而具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗等一系列優(yōu)良性能及特點。 水泥熟料的燒成 生料在旋風(fēng)預(yù)熱器中完成預(yù)熱和預(yù)分解后，下一道工序是進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)行熟料的燒成。 在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進(jìn)一步的迅速分解并發(fā)生一系列的固相 反應(yīng)，生成水泥熟料中的 AC3 、 AFC4 、 SC2 等礦物。隨著物料溫度升高近 C01300 時， AC3 、 AFC4 、SC2 等礦物會變成液相，溶解于液相中的 SC2 和 CaO 進(jìn)行 反應(yīng)生成大量 SC3 （熟料）。熟料燒成后，溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機(jī)將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計 12 第二章 配料及配料 平衡計算 基本條件： 1）采用窯外分解窯生產(chǎn)熟料； 2）物料參數(shù)見表 1～ 3； 3）要求熟料三個率值： KH=177。 、 SM=177。 、 IM=177。 4）單位熟料熱耗： 3050kJ/kg 5）生產(chǎn)損失：生料按 1%計算，其 它按 3%計算。 表 1 原燃料化學(xué)成分（ %） 名稱 燒失量 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其 它 Σ 石灰石 砂頁巖 硫酸渣 煤灰 表 2 進(jìn)廠原燃料水分及粒度 物料名稱 石灰石 砂頁巖 硫酸渣 原煤 水分（ %） 1 4 15 10 粒度（ mm） ≤ 600 ≤ 40 ≤ 10 ≤ 100 表 3 煤的工業(yè)分析 揮發(fā)分 固定碳 灰 分 熱 值 % % % 23101kJ/kg 假設(shè)原料配比 石灰石 :砂巖 :硫酸渣 =:: 計算白生料化學(xué)成分 名稱 燒失量 二氧化硅 三氧化二鋁 三氧化二鐵 氧化鈣 氧化鎂 其他 合計 石灰石 砂巖 硫酸渣 白生料 100 日產(chǎn) 5000 噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計 13 計算灼燒基生料化學(xué)成分 灼燒基成分 =A/(100L)=A/() 名稱 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO 其 它 合計 成分 100 計算熟料標(biāo)準(zhǔn)煤耗 煤的工業(yè)分析 揮發(fā)分 固定碳 灰 分 熱 值 % % % 23101kJ/kg 單位熟料熱耗 :3050kJ/kg 標(biāo)準(zhǔn)煤耗 =熟料熱耗 /煤熱值 =3050/23101 = 煤 /Kg 熟料 計算煤灰摻入量 GA=P*A*S/100=*%*100/100=% ( 其中 A:煤收到基灰分含量（ %）； S：煤灰沉落 于熟料中的百分率（ %），一般取 100 ) 計算熟料化學(xué)成分（ %） 成分 二氧化硅 三氧化二鋁 三氧化二鐵 氧化鈣 氧化鎂 其他 總共 灼燒生料 煤灰 熟料 1 100 計算率值 KH=（ ） /=(177。 ) 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計 14 SM=SiO2/( Al2O3+ Fe2O3)= (177。 ) IM= Al2O3 /Fe2O3= (177。 ) 經(jīng)驗算滿足設(shè)計要求，可取 計算熟料料耗 HL=（ 100 GA） /（ 100生料燒失量） = 生料 /Kg 熟料 HS= HL/（ 1生產(chǎn)損失） = 生料 /Kg 熟料 計算實物煤耗 P`=P/（ 1煤生產(chǎn)損失） = 煤 /Kg 熟料 計算干基實際消耗定額 干石灰石 = （ 11%） = 干石灰石 /Kg 熟料 干砂巖 = 干砂巖 /Kg 熟料 干硫酸渣 = 干鐵粉 /Kg 熟料 計算濕基實際消耗定額 濕石灰石 =（ 11%） = 濕石灰石 /Kg 熟料 濕砂巖 =（ 14%） = 濕砂巖 /Kg 熟料 濕硫酸渣 =(115%)= 濕鐵粉 /Kg 熟料 計算濕物料配合比 濕物料總量 =濕石灰石 +濕砂巖 +濕硫酸渣 = 物料名稱 濕石灰石 濕粘土 濕硫酸渣 配比 % 日產(chǎn) 5000 噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計 15 根據(jù)以上內(nèi)容編制物料平衡表如下： 物料平衡表 （ 每年按 310 天計算，每天 24 小時 ） 物料名稱 濕物料配合比（ %） 天然水分（ %） 消耗定額 (kg/t) 物料平衡量 (t) 干燥 含天然水分的 干燥的 含天然水分的 每 小時 每天 每年 每小時 每天 每年 石灰石 1 6572 2037320 20578978 砂巖 4 1099 3406900 3548849 硫酸渣 15 381455 熟料 5000 15500000 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計 16 第三 章 總 平面布置 總平面布置 工廠總平面設(shè)計的任務(wù)，是根據(jù)廠區(qū)地形，進(jìn)出廠物料運(yùn)輸方向和運(yùn)輸方式，工程地址，電源進(jìn)線方向等，全面衡量，合理布置全廠所有建筑物，構(gòu)筑物，鐵路，道路以及地下和地上工程管線的平面和豎向的相互位置，使之適合于工藝流程，并與場地地形及綠化，美化相適應(yīng)，保證勞動者有良好的勞動條件，從而使工廠組成一個有機(jī)的生產(chǎn)整體，以使工廠能發(fā)揮其最大的生產(chǎn)效能。 現(xiàn)代化的水泥企業(yè)，從生產(chǎn)所需原料的機(jī)械化開采起，經(jīng)過一系列的運(yùn)輸和加工，到水泥的包裝或散裝輸出為止，系一級其復(fù)雜而科學(xué)的生產(chǎn)過程，故其總平面圖設(shè) 計必須處理許多復(fù)雜的技術(shù)問題。而總平面設(shè)計的合理與否，對工廠的建設(shè)，生產(chǎn)以及將來的發(fā)展都有直接而深遠(yuǎn)的影響。因此，工廠的主管部門和設(shè)計等建筑單位都必須十分重視平面布置的設(shè)計 。 日產(chǎn) 5000 噸水泥熟料水泥廠生料粉磨系統(tǒng)工藝設(shè)計 17 第四 章 重點車間設(shè)計 — 生料粉磨車間設(shè)計 生料粉磨是水泥生產(chǎn)的重要工序，其主要功能在于為熟料煅燒提供性能優(yōu)良的粉末料 。 對粉磨生料的要求有以下幾點：一是要達(dá)到規(guī)定的顆粒大?。欢遣煌瘜W(xué)成分的原料顆?；旌暇鶆?；三是粉末效率高，耗能少，工藝簡單，易于大型化。 隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展，為了適應(yīng)不同原料和工藝的要求，提高粉 磨效率，生料粉磨系統(tǒng)也得到了不斷的改進(jìn)和發(fā)展。近年來其發(fā)展特點如下： （ 1）原料的烘干和粉磨一體化，烘干兼粉磨流程得到了廣泛應(yīng)用，并且由于結(jié)構(gòu)和材質(zhì)方面的改進(jìn)，輥式磨得到了新的發(fā)展。 （ 2）磨機(jī)和新型高效選粉機(jī)，輸送設(shè)備相匹配，組成了各種新型干法閉路粉磨流程，提高粉磨效率，降低電耗。 （ 3）設(shè)備日趨大型化，以簡化設(shè)備和工藝流程，與窯的大型化相匹配。 （ 4）新型節(jié)能粉磨設(shè)備 —— 輥壓機(jī)不但應(yīng)用在生料粉磨系統(tǒng)中，而且也應(yīng)用在水泥粉磨系統(tǒng)中。 （ 5）采用預(yù)烘干（或預(yù)破碎）形式組成烘干（破碎）粉磨聯(lián)合機(jī)組。 （ 6） 管磨機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。 （ 7）利用懸浮預(yù)熱器窯和預(yù)分解窯 320℃～ 350℃的廢氣來烘干原料，發(fā)展了各種烘干磨。 （ 8）采用電子定量喂料秤， X 熒光分析儀、電子計算機(jī)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，控制原料的配料，為入窯生料成分的均齊、穩(wěn)定創(chuàng)造條件。 （ 9）磨機(jī)系統(tǒng)操作自動化。應(yīng)用自動調(diào)節(jié)回路以及電子計算機(jī)控制生產(chǎn)，代替人工操作力求生產(chǎn)穩(wěn)定。 當(dāng)前粉磨設(shè)備的發(fā)展，主要還在節(jié)能方面，力求降低粉磨電耗。同時，也在采取積極措施盡量降低磨損件的磨耗。 安徽建筑工業(yè)學(xué)院 本科生畢業(yè)設(shè)計 18 生料粉磨 生料粉磨的意義 生料粉磨是水泥生產(chǎn)的重要工序，其主要 功能在于為熟料煅燒提供性能優(yōu)良的粉末狀生料。對粉磨生料要求：一是要達(dá)到規(guī)定的顆粒大?。梢约?xì)度，比面積等表示）；二是不同成分的化學(xué)原料顆粒混合均勻；三是粉磨效率高，耗能少，工藝簡單，易于大型化，形成規(guī)模化生產(chǎn)能力。由于生料