【文章內(nèi)容簡介】 本東谷廠NMFC 丹麥FLS SLC 日本小野田RSP 比利時CCB ProPolAS 奧地利 PASEC 墨西哥FullerNSF 熟料 熱耗 2994 3191 3078 2948 2897 2910 在近年新建的水泥廠中，一般都是預(yù)分解窯，使原來在窯內(nèi)以堆積態(tài)進(jìn)行的物料預(yù)熱及生料中碳酸鹽分解過程移到回轉(zhuǎn)窯外進(jìn)行，使窯的熱負(fù)荷大為減輕，窯的壽命延長，而窯產(chǎn)量卻成倍增長，熟料的單位熱耗大大降低。影響熟料熱耗的因素很多，即使是同一種生產(chǎn)方法，不同的企業(yè)，甚至同一企業(yè)同一設(shè)備的不 9 同時期，熟料的熱耗都可能不一樣。 單位熟料熱耗依國內(nèi)外預(yù)分解窯生產(chǎn)現(xiàn)狀，熱耗取 3000 kJ/kg 熟料。 配料計算 配料計算的基本原則： (1)燒出的熟料應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和良好的物理化學(xué)性能； (2)配制的生料易于粉磨和燒成； (3)生產(chǎn)過程中易于控制、管理，便于生產(chǎn)操作，能結(jié)合工廠生產(chǎn)條件、經(jīng)濟(jì)，合理地使用礦山資源。 本次 設(shè)計選用 Excel 法。 計算煤灰摻入量 Aad=Aar(100Mad)247。 (100Mar)=% Aad= Mar=6 Mad= =(+25Mad)(100Mar)247。 (100Mad)25Mar= Mad空氣干燥基水分 .arA arqA SG Q? =（ 3000%100%） 247。 =% 式中 :GA— 熟料中煤灰摻入量 (%)； q — 單位熟料熱耗 (kJ/kg 熟料 )； — 煤的空氣干燥基熱值 (kJ/kg 煤 )； Aad— 煤的空氣干燥基灰分含量 (%)； S — 煤灰沉落率 (%)，一般 S=100%。 根據(jù)熟料設(shè)計率值，計算要求的熟料化學(xué)成分 根據(jù)原料成分總和計算，一般 Σ≈97%左右，計算要求熟料的化學(xué)成分： 設(shè)： Σ= %，則： 23 ( 2 . 8 K H + 1 ) ( I M + 1 ) S M + 2 . 6 5 I M + 1 . 3 5F e O ??=% 10 2 3 2 3Al O IM Fe O? =% 2 3 2 3 2 3()A l O S M A l O F e O??=% 2 2 3 2 3C a O S i O A l O F e O? ? ? ? ?=% 干生料的配合比 表 33 物料 計算表 原料化學(xué)成分（ %） 項目 LOSS SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO SO3 比例 石灰石 黃土 硫酸渣 0 粉煤灰 生料 100 灼燒生料 煤灰 熟料 100 燒成熱耗（ KJ/Kg熟料） 2950 煤發(fā)熱量（ KJ） 27082 煤灰分 熟料目標(biāo) KH 熟料實際 KH 熟料目標(biāo) SM 熟料實際 SM 熟料目標(biāo) IM 熟料實際 IM 11 核算熟料化學(xué)成分與率值 所得結(jié)果與要求值十分接近，可按此配料進(jìn)行生產(chǎn)。考慮到生產(chǎn)波動，熟料率值可定為： KH=、 SM=、 IM=。按上述計算結(jié)果，干燥原料配合比為 :石灰石 %， 硫酸渣 %， 黃土 %。 計算熟料礦物組成： C3S=(3KH—2)SiO2=(3—2)=(%) C2S=(1—KH)SiO2=(1—)=(%) C3A=(Al2O3—)=(—)=(%) C4AF=Fe2O3==(%) C3S+C2S=+=(%) C3A+ C4AF=+=(%) 液相量 ： 1338℃ L===(%) 1450℃ L=3 Al2O3+ Fe2O3+MgO+R2O =3+=(%) 綜上所述， 熟料中 C3S 和 C2S 的理論含量約占 77%， C3A 和 C4AF 的理論含量約占 19%；預(yù)分解窯液相量 20%~25%范圍 。 計算濕原料的配合比 原料水分：石灰石 %、 黃土 10%、 硫酸渣 4%。 則濕原料的質(zhì)量配合比： 濕石灰石 =()= 濕 黃土 =(10010)= 濕 硫酸這 =(1004)= 合計： 將質(zhì)量比換算為百分比： 濕石灰石 =濕 黃土 =濕 硫酸渣 = 12 第 4 章 物料平衡和 儲庫平衡 通過物料平衡可計算得到各種原料、燃料、材料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，物料平衡計算是主機(jī)平衡與儲庫平衡計算的基礎(chǔ)和依據(jù)。 回轉(zhuǎn)窯規(guī)格的確定 確定回轉(zhuǎn)窯規(guī)格的大體步驟如下：先根據(jù)設(shè)計產(chǎn)量用經(jīng)驗公式初步計算，將初步計算結(jié)果與目前生產(chǎn)中同類型窯 比較并作出適當(dāng)調(diào)整，再用窯內(nèi)風(fēng)速等有關(guān)指標(biāo)來核實。 表 41國內(nèi)部分 5000t/d預(yù)分解窯實際選用窯的規(guī)格 廠名 煙臺東源 銅陵海螺 華新 豫鶴同力 黃河同力 冀東 規(guī)模 (t/d) 5000 5000 5000 5000 5000 5000 回轉(zhuǎn)窯 （ m） Φ ? 74 Φ ? 74 Φ ? 74 Φ ? 74 Φ ? 74 Φ ? 74 根據(jù)國內(nèi)部分 5000t/d 預(yù)分解窯實際選用窯規(guī)格的實際情況，各主要水泥廠所采用是比較成熟的三支撐 ? 74m 回轉(zhuǎn)窯，本次設(shè)計要求為 5000t/d 熟料的生產(chǎn)線，參照目前國內(nèi)已經(jīng)成熟的技術(shù)，采用 1 臺三支撐 ? 74m回轉(zhuǎn)窯。 窯的臺時 產(chǎn)量標(biāo)定 表 42 國內(nèi)部分 5000t/d預(yù)分解窯的生產(chǎn)能力 廠名 華新 冀東 池州海螺 銅陵海螺 豫鶴同力 黃河同力 設(shè)計產(chǎn)量 （ t/d） 5000 5000 5000 5000 5000 5000 13 窯設(shè)計產(chǎn)量 （ t/h） 窯實際產(chǎn)量 （ t/h） 220 224 229 215 ＞ 目前在標(biāo)定窯的產(chǎn)量時，設(shè)計部門一般提出兩個產(chǎn)量指標(biāo)，其一為保證產(chǎn)量，此產(chǎn)量系指窯投產(chǎn)后，在規(guī)定的時間內(nèi)，在滿足規(guī)定的熱耗與熟料 質(zhì)量的條件下所應(yīng)生產(chǎn)的熟料量；又同時提出另一比保證產(chǎn)量約高 10%~13%供配套設(shè)計用的產(chǎn)量指標(biāo)，此產(chǎn)量供全廠進(jìn)行配套設(shè)計用，以保證窯的增產(chǎn)需要。根據(jù)國內(nèi)部分5000t/d 預(yù)分解窯的實際產(chǎn)量，標(biāo)定窯的臺時產(chǎn)量 。 計算燒成系統(tǒng)的生產(chǎn)能力 熟料小時產(chǎn)量 : Qh==1=熟料日產(chǎn)量 : Qd=24 Qh=24=(t/d) 熟料周產(chǎn)量 : Qw=168 Qh=168=(t/w) 原、燃、材料消耗定額的計算 生料消耗定額 由表 33 可知： 干生料燒失量： % 煤灰的摻入量： % 則： 1 0 0 1 0 01 0 0 1 0 0 PT sK I????? 生= 010 0 ???? =式中： KT— 干生料理論消耗量 (t/t 熟料 )； I— 干生料的燒失量 (%)； S— 煤灰摻入量 (%)。 P 生 — 生料的生產(chǎn)損失取 (％ )，一般取 %。 各種干原料消耗定額 K 原 =K 生 x 14 式中： K 原 — 某種干原料的消耗定額 (t/t 熟料 )； x— 干生料中該原料的配 合比 (%)。 石灰石消耗定額： K1= K 生 x 1=%=（ t/t 熟料） 黃土 消耗定額： K2= K 生 x 2=%=（ t/t 熟料） 粉煤灰 消耗定額： K3= K 生 x 3=%=（ t/t 熟料） 硫酸渣 消耗定額： K4= K 生 x 4=%=（ t/t 熟料） 含自然水分時： 石灰石消耗額： K1= K1247。（ 100－ ） %=（ t/t 熟料） 黃 土消耗定額： K2= K2247。（ 100－ 10） %=（ t/t 熟料） 硫酸渣 消耗定額： K4= K4247。（ 1004） %=（ t/t 熟料） 干石膏、干混合材消耗定額 根據(jù) GB175—2021，普通硅酸鹽水泥中摻活性混合材料時，最大摻量不得超過 20%，其中允許用不超過水泥質(zhì)量 5%的窯灰或不超過水泥質(zhì)量 8%的非活性混合材料來代替。 粉煤灰 酸鹽水泥中混合材料總摻量按質(zhì)量百分比計為 大于 20%且小于或等于 50%。水泥中允許用不超過 8%的符合 JC/T742 要求的窯灰代替部分混合材料，摻 粉煤灰 時混合材料不得與 粉煤灰 酸鹽水泥重復(fù)。 混合材的摻加原則： 合國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定； ； ，盡量提高水泥的強(qiáng)度。 混合材的摻加量： 表 43 國標(biāo)對兩種水泥的組分規(guī)定 普通硅酸鹽水泥 P O 熟料 +石膏 ≥80 ， 95 混合材 5， ≤20 粉煤灰 硅酸鹽水泥 P C 熟料 +石膏 ≥50 ， 80 混合材 20， ≤ 40 設(shè)計要求生產(chǎn) P（ 50%） 、 P（ 50%） ， 根據(jù)所提供的原材料 P水泥的混合材 選用粉煤灰，粉煤灰的摻量分別為 15%， P 的混合材選用粉煤灰 的摻量為 30%。 15 按 GB175—2021 規(guī)定，普通硅酸鹽水泥中的三氧化硫含量不得超過 %。假設(shè) 100kg 水泥摻入石膏為 xkg，則 x36%≤ 100 %， 由此可得 x≤ ，即 100kg 水泥中參加的石膏最多不超過 。 設(shè)定摻入量為： ：石膏 7kg、混合材為 14kg； ：石膏 7kg、混合材 30kg。 1 干石膏消耗定額 d (10 0 ) (1 )ddK d e P? ? ? ? 式中： Kd— 干石膏消耗定額 (t/t 熟料 )； d， e— 分別表示水泥中石膏、混合材料的摻入量 (%)。 P： Kd1=%))(1471 0 0( 7 ???=； P： Kd2=%))(3071 0 0( 7 ???=； Kd=50%+50%=。 2 干混合材料消耗定額 e (10 0 ) (10 0 )eeK d e P? ? ? ? Ke— 干混合材料消耗定額 (t/t 熟料 )； P： Ke1=%))(1471 0 0( 14 ???=； P： Ke2=%))(3071 0 0( 25 ???=； Ke= 50%+ 50%= 表 44兩種品種水泥石膏、混合材料的消耗定額 t/t熟料 名稱 P P 石膏 混合 材料 粉煤灰 16 3 煤的消耗定額 .100(1 0 0 )fn e t a d fqK QP? ?=1002950/27082()=含水分煤： K=Kf247。（ 100p） 100=（ t/t 熟料） 4 設(shè)計水泥產(chǎn)量 ： ）（熟料 hQed pG h /% %50100 100 ????? ?????? ?? : ）熟料 htQed pG k /(% %50100 100 ???????? ?? 表 45 全廠物料平衡表 物 料 名 稱 天然 水分 % 生產(chǎn) 損失 % 消耗定額 （ t/t 熟料） 物料平衡表 （ t） 干料 濕料 干料 濕料 小時 日 周 小時 日 周 石灰石 黃土 10 硫酸渣 4 粉煤灰 燃煤 生料 石膏 混合材 熟料 水泥 儲庫平衡 為了保證工廠連續(xù)生產(chǎn)，避免由于外部運(yùn)輸?shù)牟痪?、設(shè)備之間生產(chǎn)能力 的 17 不均衡或由于前后段生產(chǎn)工序的工作班制不同，以及由于其他原因造成物料供應(yīng)的中斷或物料滯留堆場而阻塞，保證工廠連續(xù)均勻的進(jìn)行生產(chǎn)和產(chǎn)品均衡出廠以及為了滿足生產(chǎn)過程中原料生產(chǎn)控制和產(chǎn)品檢驗的需要，工廠必須設(shè)置各種儲存設(shè)施來儲存生產(chǎn)過程中各種物料。 物料的儲存 表 46 大中型水泥廠各物料的存儲期 物料名稱 石灰石 黃土 粉煤灰 硫酸渣 煤 混合材 生料 熟料 水泥 石膏 期 (d) 5 10 7 30 10 10 3 5 7 30 表 47常用物料的堆積密度和休止角 物料名稱 堆積密度 (t/m3) 休止角 (度 ) 石灰石 30 砂巖 25 鐵粉 40 生料 ~ 燃煤 27 熟料 石膏 40 粉煤灰 40 水泥 ~ 物料儲存量 Q=GdT 式中： Q—某物料的要