【文章內容簡介】 精心優(yōu)化設計方案，保證設計質量，縮短設計和建設周期，實現(xiàn)經(jīng)濟、高效和可靠的原則。 充分重視本 項目擬建廠址地處高海拔、 大陸性干旱 、 高寒地區(qū)的特殊氣候條件，合理配置系統(tǒng)設備設施 ，確保投產(chǎn)后短期內達標、達產(chǎn) 。 堅持節(jié)省投資、努力縮短建設周期的原則?？倛D布置簡捷順暢，減少占地面積。為降低投資，結合當?shù)貧夂蚯闆r，在滿足生產(chǎn)的前提下，工藝設施布置盡量露天化。 合理確定機械化、自動化水平，以可靠實用為前提，簡化生產(chǎn)控制操作過程。 采用先進可靠的計算機集散控制系統(tǒng)（ DCS），確保生產(chǎn)工藝過程運行可靠，工況穩(wěn)定，節(jié)能高效，優(yōu)化控制，實現(xiàn)管理現(xiàn)代化，大幅度減少生產(chǎn)崗位操作人員，提高勞動生產(chǎn)率 。 節(jié)約用水，最大限度地提高循環(huán)水的利用率；優(yōu)化設計方案，合理利用土地。 注重節(jié)能降耗、環(huán)境保護、三廢治理、勞動安全和職業(yè)衛(wèi)生，以行之有效的技術措施全面執(zhí)行各項有關法規(guī)。切實加強噪聲治理，采取有效措施，盡量降低噪聲對周圍環(huán)境的影響，使工廠投產(chǎn)后滿足國家噪聲防范標準，努力構建 和諧 社會。 建設規(guī)模、生產(chǎn)方法及產(chǎn)品綱領 建設規(guī)模 建設一條 5000t/d 熟料新型干法水泥生產(chǎn)線，年產(chǎn)熟料 155 萬噸 。 生產(chǎn)方法 采用五級旋風預熱預分解新型干法水泥生產(chǎn)工藝。 武漢理工大學無機非金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)設計 3 / 57 產(chǎn)品綱領 年產(chǎn)水泥熟料 155 萬 噸 ，年產(chǎn)水泥約 200 萬 噸 。 年發(fā)電量為 518410 4kWh，年供電量為 477010 4kWh。 熟料生產(chǎn)能力 5000t/d。 熟料 28 天抗壓強度≥ 。 熟料燒成平均熱耗≤ 760 。 噸熟料工藝電耗：≤ 64kWh/t。 計量標準符合國家Ⅲ級計量標準。 環(huán)保指標符合《水泥工業(yè)大氣污染物排放標準》（ GB49152021） 排放標準，污水排放滿足《污水綜合排放標準》（ GB89781996）表 4 中的一級標準；廠界噪聲控制 到《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標準》（ GB123481990）中的Ⅱ類標準。 設計范圍 從原、燃材料進廠破碎到水泥出廠（含散裝）的 一條 5000t/d 水泥熟料生產(chǎn)線 。 建設條件 原料與燃料 石灰質原料 本項目的石灰石來自哈密白石頭石灰石礦區(qū)。 該礦區(qū)石灰石為灰白色粉晶灰?guī)r?；?— 灰白色，局部略帶乳黃色，粉晶結構，塊狀構造。礦山石灰石平均化學成分見表 11。 石灰石平均化學成分表（％） 表 11 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl 由表 11 可以看出，礦石品位高，屬生產(chǎn)水泥的優(yōu)質原料。 石灰石開采后，用汽車運送到廠區(qū)。 粘土質 原料 武漢理工大學無機非金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)設計 4 / 57 本項目鋁質原料采用頁巖和粉煤灰搭配使用，可以降低熱耗，同時充分利用三廢資源，減少資源浪費，根據(jù)提供的鋁質原料情 況 來看，成分較好， 化學成分見表 1 13。 頁巖平均化學成分 表 （％） 表 12 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl Total 粉煤灰平均化學成分（ %） 表 13 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl Total 硅 質校正原料 由于本項目的頁巖和粉煤灰 的鋁率高，需要增加硅質原料。故本項目采用硅石作為硅質校正原料。 主要化學成分見表 14。 硅石平均化學成分 表 （％） 表 14 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl Total 鐵質校正原料 本項目鐵質原料擬外購銅鎳冶煉廠的工業(yè)廢渣 銅鎳渣。距擬建廠址約 90km。銅鎳渣 的年需要量約 3萬 t。 化學成分見表 15。 銅鎳渣的平均化學成分 (%) 表 15 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl Total 燃料 區(qū)域煤炭資源預測儲量約 5708 億 t，地質儲量 384 億 t，探明資源儲量 億 。 本項目采用的煙煤來自哈密三道嶺煤礦，該煤礦距擬建廠址 約 110km，汽車運輸進廠。本項目年需要用無煙煤約 20 萬 t。 煤的工業(yè)分析見表 16，煤灰的化學成分見表 17。 煤的工業(yè)分析（ %） 表 16 武漢理工大學無機非金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)設計 5 / 57 Mad Aad Vad FCad St， ad ％ ％ ％ ％ 26340kJ/kg 煤的 化學成分 （ %） 表 17 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O SO3 Cl Total 石膏 本項目擬采用哈密熱電廠的脫硫石膏及天然石膏作為水泥用緩凝劑。 哈密第一熱電廠年產(chǎn)脫硫石膏 萬 t，第二發(fā)電廠年產(chǎn)脫硫石膏灰 2萬 t，哈密淖毛湖煤電年產(chǎn)脫硫石膏灰 5萬 t，以上電廠脫硫石膏灰能滿足本項目的需求。 天然石膏可從玉門鎮(zhèn)赤金公司采購，距哈密 730km；還可從吐魯番采購，運距約750km，可滿足生產(chǎn)需求。 業(yè)主提供的石膏化學成份如表 18 所示。 石膏化學成分 表 18 SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO SO3 混合材 本項目擬采用粉煤灰和爐底渣為混合材。粉煤灰與爐底渣均來自哈密熱電廠，汽車運輸進廠；混合材還可使用新疆有色集團哈密銅鎳冶煉廠的銅鎳渣、三道嶺煤礦的煤矸石。 各種原燃材料的進廠粒度、水分等 表 19 物料 石灰石 頁巖 硅石 銅鎳渣 燒成用煤 石膏 爐底渣 粉煤灰 粒度 ≤ 1000 ≤ 600 ≤ 500 ≤ 20 ≤ 300 ≤ 20 水分 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 廠址條件 武漢理工大學無機非金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)設計 6 / 57 擬建廠址位于哈密 工業(yè)園區(qū)重工業(yè)加工區(qū) 。位于哈密市南偏西方向約 15km 處的哈密市工業(yè)園區(qū)，北距城市污水處理站約 4km，距花園鄉(xiāng)約 5km。大南湖礦區(qū)到該廠址鐵路運輸距離約 ，公路運輸距離約 。廠址距哈密～若羌公 路約 。 廠址地形平坦，開闊，屬山前堆積平原中下部，海拔高程在 680～ 675 米之間，地形高差很小?？偟牡貏萦杀毕蚰蟽A斜，西北高，東南低。擬建場地為荒漠地，未種植，地表有鹽漬化現(xiàn)象，有明顯的鹽殼、鹽霜。 本次工程的建設場地長約 660 米，寬約 404米。 供電條件 本項目用電由哈密工業(yè)園區(qū)重工業(yè)加工區(qū) 110kV 變電所供電，輸電距離約 1km另設柴油發(fā)電機作保安用電，同時廠區(qū)余熱發(fā)電配電站作為供電電源。 供水條件 哈密地區(qū)的水資源主要靠天山降水和冰川補給，水資源相對豐富，水資源總量約為 億 m3，其中地表水 億 m3，地下水 億 m3， 石城子水庫、榆樹溝水庫、廟兒溝水庫聯(lián)合向哈密重工業(yè)加工園區(qū)供水。 本項目水源由哈密工業(yè)園區(qū)重工業(yè)加工區(qū)集中供給，輸水距離約 2km。 氣象條件與地震烈度 氣象條件 根據(jù)當?shù)貧庀缶痔峁┑馁Y料分析，哈密地區(qū)位于歐亞大陸腹地，遠離海洋，屬于典型的大陸性干旱氣候，其特點為：日照充足，熱量豐富，氣候變化大，降水少，蒸發(fā)量大；春季增溫較快，此時多風；夏季干熱，秋季涼爽，冬季寒冷。具體數(shù)據(jù)如下：年最高氣溫 ℃ ，年最低氣溫 ℃ ， 年平均氣溫 ℃ ；年平均相對濕度 43%；年平均降水量 ；年平均蒸發(fā)量為 ；年平均風速 ，最大風速 26m/s，主導風向東北風，歷年最大凍土深度 127cm，歷年最大積雪深度 16cm。 年平均氣壓： 海拔高度： 680 米。 地震烈度 依據(jù)《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》（ GB183062021 圖 A1） ，該 地區(qū)介于地震動峰值加速度 與 范圍內， 哈密 市區(qū)以北地區(qū)對應地震基本烈度為 7度，市區(qū)以武漢理工大學無機非金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)設計 7 / 57 南地區(qū)對應地震基本烈度為 6度 ， 廠址靠近市區(qū)，本廠 址地震基本烈度按 7度考慮。 簡述 石灰石破碎和儲存 采用 LPC1020R20 錘式破碎機破碎進廠石灰石，破碎機 最大 給料粒度為100010001000mm ，當出料粒度≤ 75mm 占 95%時，生產(chǎn)能力為 800t/h，年利用率％。 由于擬采用的石灰石礦 品位高、礦石有害成份含量少， 礦體總體質量較好， CaO 含量≥ 51%， 質量非常穩(wěn)定均一， 且整個礦區(qū)無覆蓋土和夾帶土， 為節(jié)省投資，可不作預均化處理，設兩座 Φ 12 28m圓庫儲存 破碎后的 石灰石。 輔助原料、原煤 破碎 輔助原料 破碎選 用一臺 反擊式 破碎機，最大給料粒度 ≤ 600mm，出料粒度≤ 75mm 占 90%時，生產(chǎn)能力為 350t/h， 年利用率 %。 原煤 破碎選用一臺 PCH1010 環(huán) 錘式破碎機，最大給料粒度 ≤ 300mm，出料粒度為 30mm時，生產(chǎn)能力為 180t/h， 年利用率 %。 輔助原料及原煤預均化 為便于對頁巖 、硅石、鐵礦石 等生產(chǎn) 輔助原料 和原煤 的控制 及 管理，降低 其 成份波動， 根據(jù)本項目的地形特點，工藝采用了對輔助原料、原煤實施聯(lián)合預均化的方案。設置一座 47 240m矩形預均化堆場 ，輔助原料采用 側堆 側取 方式 對其進行預均化處理，原煤采用側堆橋取方式對其進行預均化處理， 同時對物料 兼起儲存作用 。在預均化堆場內頁巖 、硅石、鐵礦石 和原煤的儲量分別為 4730t 3550t、 3840t、 2 3445t。 生料粉磨 國內生料粉磨通常采用的是立式磨，鑒于當?shù)卦戏浅８稍铮沂瘓杂搽y磨的特殊性，生料粉磨采用一套輥壓機終粉磨系統(tǒng)。此系統(tǒng) 有 電耗低、噪音小優(yōu)點，且天山集團有豐富的使用經(jīng)驗，故本設計采用 輥壓機生料終 粉磨系統(tǒng)。 本項目所選用 CDG180140 型輥壓機終粉磨技術參數(shù)為：當入輥壓機粒度 45mm，入輥壓 機綜合水分≤ 8%，出輥壓機水分≤ %，成品細度為 80μ m 篩篩余 10%時，磨損后武漢理工大學無機非金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)設計 8 / 57 期生產(chǎn)能力為 350t/h，年利用率 %。 生料均化與儲存 鑒于本項目 生產(chǎn)用 石灰石 CaO 含量高，各成份穩(wěn)定，在強調礦山均化搭配開采的同時設置了輔助原料預均化堆場，生料粉磨采用運行可靠 的 輥壓機 和 配 有在線分析儀的質量控制系統(tǒng)，因此，可適當降低庫內生料的儲存期，以節(jié)省土建費用。 設計采用一座 φ 18 72m IBAU 型生料均化庫，生料儲量 14800t，儲存期 天。 該庫集生料儲存、均化和喂料于一體，具有均化效果好 、電耗低、系統(tǒng)簡單、操作管理方便等優(yōu)點。 燒成系統(tǒng) 熟料燒成采用一套 雙 列 五級 CDC 預分解系統(tǒng)、φ 72m回轉 窯和第 五 代新 型空氣梁篦式冷卻機等設備組成的窯外分解煅燒系統(tǒng)。日產(chǎn)熟料 5000t，硅酸鹽水泥熟料熱耗 3176kJ/kg（ 760kCal/） ，入窯生料的碳酸鈣分解率大于 92%。窯尾、窯頭廢氣余熱分別用于余熱發(fā)電、烘干原料和原煤。 Φ 72m回轉窯，三擋支承，斜度 %，主電機功率 710kW，直流調速。 ⑴ 預熱器及分解爐 窯尾選用 一套 雙 列五級 CDC 預熱預分解系統(tǒng)。 該系 統(tǒng)熱效率高，旋風筒采用多心 270176。 大包角蝸殼，分離效率高，系統(tǒng)阻力小，分解爐結構合理，物料在分解爐內停留時間大于 15 秒，入窯生料 CaCO3 分解率大于 92%，適合于低揮發(fā)份煤的燃燒，入分解爐物料從反應室錐體上部喂入，可有效防止或減少上升煙道的結皮堵塞，提高系統(tǒng)運轉率。旋風筒下部設計為斜錐，既可方便設備布置，優(yōu)化框架結構，又可提高系統(tǒng)收塵效率，方便捅料。采用新型鎖風閥，減少了系統(tǒng)漏風。為防止系統(tǒng)結皮堵塞，整個系統(tǒng)配有獨特的自動控制噴吹系統(tǒng)以及必要的空氣炮，保證預熱器系統(tǒng)的正常運行。 ⑵ 回轉窯 本工程回轉窯采用 φ 72m的回轉窯，三擋支承，斜度 %，主電機功率 710kW，直流調速。 采用 大 窯頭罩，降低窯頭罩內風速，有利于熟料粉塵沉降。三次風由窯頭罩抽取，三次風溫度適 中 。 武漢理工大學無機非金屬材料工程專業(yè)畢業(yè)設計 9 / 57 ⑶ 篦冷機 熟料冷卻機采用 第五代節(jié)能型無磨損穩(wěn)流冷卻機 ，篦床有效面積為 ，液壓傳動。出冷卻機的熟料溫度為環(huán)境溫度＋ 65℃ 。與第二代篦冷機相比，每公斤熟料可降低熱耗 125～ 170kJ，冷卻空氣量可減少 20～ 40%，具有單位篦床面積負荷高，篦床面積小，設備重量